Séance de révisions

2010-2011 Tutorat UE3 – Physique – Séance de révisions 1 / 12
TUTORAT UE3 2010-2011 –Physique
Séance de révisions
Etats de la matière –optique- RMN- Rayonnement et
matière
QCM n°1
On assimile une Tomme de Savoie à un cylindre de rayon 200 ± 4 mm et de hauteur h dont
l’incertitude relative est de 4%. Quelle est l’incertitude relative sur la surface latérale de ce
bon fromage ?
a) 4%
b) 6%
c) 8%
d) 10%
e) 12%
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°2
On considère une source ponctuelle de lumière émettant une puissance P dans l’espace de
façon isotrope. De plus, on sait qu’un écran de surface S = 40 cm² situé à 10 m de la source
reçoit une énergie de 150 J en 15 s. Quelle est la puissance globale de la source ?
a) 314 kW
b) 157 W
c) 3,14 MW
d) 157 kW
e) 10W
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°3
On considère une colonne cylindrique d’éthanol de 15 cm de haut et de rayon 5cm.
On donne : d
éthanol
=0,8
a) La pression exercée par cette colonne est de 1177 Pa.
b) La pression exercée par cette colonne est de 0,012 atm.
c) La pression exercée par cette colonne est de 1160 bar.
d) Si le rayon de la colonne était doublé, la pression exercée par la colonne serait multipliée par 2.
e) Si le rayon de la colonne était doublé, la pression exercée par la colonne serait multipliée par 4.
f) Aucune des propositions précédentes n’est exacte.
QCM n°4 :
Considérons 2 charges q
1
= 3,2.10
-19
C et q
2
= 8.10
-19
C séparées de 4 µm dans le
vide. q
1
exerce sur q
2
un champ électrique E
1
et une force donnée par la loi de
Coulombs notée F
1
et inversement. Quelles sont les propositions exactes ?
Données : K=9.10
9
USI, ε=1USI.
a) L’association de ces 2 charges constitue un dipôle de moment dipolaire M = q.d
b) F
1
= 1,44.10
-16
N
c) F
1
= F
2
= 180 N

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d) E
1
est dirigé vers q
1
.
e) E
1
= 2/5.E
2
.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°5 :
Soit une charge ponctuelle de -1,6.10
-19
C placée dans l’eau. Quelles sont les
propositions exactes ?
Données : ε
eau
=80 USI
a) Dans un champ électrique, elle se déplace spontanément dans le sens des potentiels
décroissants.
b) Le potentiel électrique associé à cette charge diminue quand on suit le sens de E car le
champ dérive du potentiel.
c) Le potentiel est augmenté d’un facteur 80 par rapport à la même situation dans le vide.
d) Par intégrations de la loi de Coulomb, on trouve l’expression du potentiel électrique crée par
cette charge à une distance r : V =
e) Les lignes de champ électrique sont tangentes au vecteur champ en chacun de ses points.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°6
A propos de la thermodynamique :
a) Dans un système isolé, la variation d’entropie d’une réaction réversible est positive.
b) Une réaction réversible a une entropie nulle
c) Les coefficients de fugacité et d’activité permettent de conserver pour les gaz réels et les solutions
réelles, les mêmes équations que pour les gaz parfaits et les solutions idéales.
d) Plus une solution est diluée, plus le coefficient d’activité du soluté tend vers 1.
e) Pour un système a plusieurs phases contenant plusieurs constituants, on sera à l’équilibre lorsque
l’on aura égalité des potentiels chimiques de tous les constituants dans chacune des phases.
f) Aucune des propositions précédentes n’est exacte.
QCM n°7
On souhaite connaitre la masse molaire d’un soluté X. Pour cela, on réalise une solution
aqueuse de ce composé à 4%(p/p) (la structure moléculaire du composé laisse penser qu’il
ne se dissocie pas en milieu aqueux) et on mesure un abaissement cryoscopique de 0,86°C
par rapport au solvant pur.
On donne : constante cryoscopique de l’eau : K’’=1,85USI (K.kg.mol
-1
), la densité de la
solution est d=1,031.
a) L’osmolalité de la solution est de 0,46 mol.kg
-1
.
b) La masse molaire du soluté est de 87g.mol
-1
.
c) La masse molaire du soluté est de 18,4g.mol
-1
.
d) La masse molaire du soluté est de 8,7g.mol
-1
.
e) L’osmolarité de la solution est de 0,46 mol.L
-1
.
f) Aucune des propositions précédentes n’est exacte.
QCM n°8 :
Soit un circuit électrique de résistance 600 Ω conduisant un courant électrique continu. La
chaleur dissipée par ce courant pendant 1h est de 40J.
a) I = 0,018 mA
b) U = 2,58 V
c) U=154,9 V
d) P = 11,1 mW
e) P = 40 W
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.

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QCM n°9 :
Soit un fil de phase mural pouvant délivrer un courant de 220 V. Un individu mouillé, entre
soudainement en contact avec ce courant par une main tandis que l’autre main s’appuie
sur le mur.
a) Il n’y a pas de risque vital mais l’individu risque de présenter des spasmes musculaires.
b) L’intensité parcourant le corps de l’individu est supérieure à l’intensité maximale tolérable.
c) L’individu aura tendance à tétaniser.
d) Il y a électrisation quelque soit le type de fil électrique mural touché.
e) Si l’individu avait la peau sèche, il n’y aurait pas eu de risque vital.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°10 :
On considère les circuits électriques suivants tels que chaque résistance a une
valeur de 100Ω
ΩΩ
Ω. La tension aux bornes du générateur est de 12V.
a) Dans le circuit 1, la résistance équivalente vaut 200Ω
ΩΩ
Ω.
b) Dans le circuit 2, la résistance équivalente vaut 200Ω
ΩΩ
Ω.
c) Dans le circuit 2, la résistance équivalente vaut 50Ω
ΩΩ
Ω.
d) L’intensité de la boucle principale du circuit 2 est de 240mA
e) L’intensité de la boucle principale du circuit 2 est de 600 A.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°11 :
D E F G
x y
Associer les propositions correspondant aux variations de polarisation
enregistrées:
a) 1) Dépolarisation de x vers y enregistrée en G.
2) Dépolarisation de x vers y enregistrée en D.
3) Repolarisation de x vers y enregistrée en G.
b) 4) Repolarisation de x vers y enregistrée en D.
5) Dépolarisation de y vers x enregistrée en G.
c) 6) Dépolarisation de y vers x enregistrée en D.
7) Repolarisation d’y vers x enregistrée en G.
8) Repolarisation d’y vers x enregistrée en D.
9) Dépolarisation de x vers y enregistrée en E.
d) 10) Dépolarisation d’y vers x enregistrée en E.
a) 1a-2b-3b-4a-9c-10d.
b) 1b-2a-7b-8a-9d-10c.
c) 1b-2a-3a-4b-5a-6b-7b-8a-9d-10c.
d) 1a-2b-7b-8a-9c-10c.
Circuit 1 : série Circuit 2 : parallèle

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e) 1b-2a-3b-4a-5a-6b-7b-8a-9c-10c.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°12 :
Pour le cœur précédent, quelles dérivations sont associées aux bons tracés ?
a) D
1
d) D
3
b) D
1
e) V
F
c) V
F
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°13 :
On considère le tracé ECG suivant :
a) La fréquence cardiaque est de 100 bpm
b) La fréquence cardiaque est de 150 bpm.
c) Le rythme est sinusal.
d) L’axe du cœur est environ à 0°.
e) L’axe du cœur est environ à +90°.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°14
L’expérience RMN.
a) En l’absence de champ magnétique suffisamment intense les spins sont orientés aléatoirement
d’où la dégénérescence énergétique.
b) En l’absence de champ magnétique suffisamment intense le module des moments magnétiques
des spins est variable.
c) En l’absence de champ magnétique intense un spin a une énergie magnétique nulle.
d) Dans « l’état oursin » l’énergie thermique est largement supérieure à l’énergie potentielle
magnétique.
e) Lorsque l’on applique un champ magnétique de l’ordre du Tesla on assiste forcément à
l’orientation des spins : c’est la levée de la dégénérescence énergétique.
f) Aucune des propositions précédentes n’est exacte.

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QCM n°15
Interaction : .
a) Les spins s’orientent préférentiellement sur l’axe de car l’énergie est minimale.
b) La différence énergétique entre deux niveaux successifs est
c) Cette répartition des spins provoque dans le cas du proton la formation de l’état bicône.
d) La répartition des spins sur les différents niveaux d’énergie est instantanée.
e) La RMN est une technique très sensible car le nombre de spins est beaucoup plus important sur
le niveau d’énergie α que β.
f) Aucune des propositions précédentes n’est exacte.
QCM n°16
Donner les angles θ des spins pseudo-parallèles à l’axe du champ d’induction magnétique
(on prendra un noyau avec s=5/2)
a) 32°
b) 55°
c) 60°
d) 80°
e) 120°
f) Aucune des propositions précédentes n’est exacte.
QCM n°17
Concernant la susceptibilité magnétique :
a) Le diamagnétisme s’explique par la polarisation due à l’orientation des singulets électroniques.
b) Les matériaux ferromagnétiques ont des moments magnétiques arrangés de façon ordonnée même
en l’absence de champ.
c) Plus le champ magnétique appliqué au matériau est intense, plus la susceptibilité magnétique du
matériau sera intense.
d) La perméabilité magnétique du matériau est proportionnelle à celle du vide.
e) L’intensité d’aimantation dépend uniquement de la valeur du champ magnétisant.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°18 :
Questions de cours :
a) En l’absence de champ magnétique B
0
intense, le mouvement brownien est prédominant.
b) Pour que l’expérience de RMN soit réalisable, il faut que l’énergie magnétique soit supérieure à
l’agitation thermique : il faut alors augmenter la température ou diminuer l’intensité du champ
magnétique.
c) En l’absence de champ magnétique B
0
intense, tous les spins ont une direction unique et bien définie.
d) Le phénomène de dégénérescence énergétique se produit après l’application d’un champ B
0
intense,
lorsque l’énergie potentielle magnétique devient supérieure à l’agitation thermique.
e) Un spin non nul est une condition nécessaire et suffisante pour avoir un signal de RMN.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°19 :
Questions de cours :
a) Pour un noyau
16
O, lors de l’application d’un champ B
0
intense, les spins se répartissent en deux
niveaux d’énergie.
b) Après application d’un champ magnétique B
0
intense, les spins se trouvant dans un état excité sont
plus nombreux que ceux dans un état fondamental.
c) Le nombre quantique de spin quantifie directement l’énergie d’interaction magnétique.
d) La radiofréquence excitatrice en RMN est formée de photons d’énergie E= h Ʋ
0
(où Ʋ
0
est la
fréquence de résonnance).
e) Après l’arrêt de la RF, l’aimantation macroscopique rebascule vers sa position initiale au rythme T
1
.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.