Sujet du BAC D 2026 de physique-chimie, avec corrigé

Exercice 1 · 5 points

1. Recopie le numéro de chacune des affirmations suivantes, suivi de la lettre V si l'affirmation est vraie ou de la lettre F si elle est fausse.

   1. 1. La saponification d'un ester produit un alcool et un ion carboxylate.

   2. 2. Le pentan-3-ol, oxydé par une solution aqueuse de dichromate de potassium en excès, conduit à un acide carboxylique.

   3. 3. Le caractère nucléophile des amines est dû au doublet d'électrons non liant porté par l'atome d'azote.

2. B

   1. Définis la liaison peptidique.
   2. Écris les formules semi-développées de la glycine (acide 2-aminoéthanoïque) de formule :
   $\mathrm{N}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2\mathrm{H}$ sous la forme :
   2.1 d'amphion ;
   2.2 de cation ;
   2.3 d'anion.
   3. Écris l'équation-bilan de la formation du dipeptide obtenu à partir de deux molécules de glycine.

3. Un alcool A est obtenu majoritairement par hydratation du propène. L'oxydation ménagée de cet alcool, par une solution aqueuse de dichromate de potassium en milieu acide, donne un composé B qui réagit avec la 2,4-dinitrophénylhydrazine (2,4-DNPH). B est sans action sur la liqueur de Fehling.

   Recopie, pour chacune des propositions ci-dessus, le numéro suivi de la lettre qui correspond à la bonne réponse.

   1. 1. Le composé A est un :

      1. Aalcool primaire
      2. Balcool secondaire
      3. Calcool tertiaire

   2. 2. Le composé A a pour formule semi-développée :

      1. A$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{CH}(\mathrm{OH})-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3$
      2. B$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{OH}$
      3. C$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{CHO}$

   3. 3. Le composé B est :

      1. Aun acide carboxylique
      2. Bune cétone
      3. Cun aldéhyde

   4. 4. Le composé B a pour formule semi-développée :

      1. A$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{COOH}$
      2. B$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2-\mathrm{CHO}$
      3. C$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3-\mathrm{CO}-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3$
4. A (physique)

   PHYSIQUE (2 points)

   Recopie et complète les équations des réactions nucléaires ci-dessous :
   1. ${}_{...}^{210}\mathrm{Po}⟶{}_{82}^{...}\mathrm{Pb}+{}_2^4\mathrm{He}$
   2. ${}_{19}^{40}\mathrm{K}⟶{}_{...}^{...}\mathrm{Ar}+{}_1^0\mathrm{e}$

5. B (physique)

   Un électron de charge q pénètre avec une vitesse $\vec{v}$ dans un champ magnétique $\vec{B}$ uniforme perpendiculaire à $\vec{v}$.

   1. Donne l'expression de la force magnétique $\vec{F}$ de Lorentz.
   2. Reproduis le schéma ci-contre et représente la force $\vec{F}$ de Lorentz qui s'exerce sur un électron de vitesse $\vec{v}$ en mouvement dans le champ magnétique uniforme $\vec{B}$.

   

6. Recopie le numéro de chaque affirmation, suivi de la lettre V si l'affirmation est vraie ou de la lettre F si elle est fausse.

   1. 1. L'expression de la force électromotrice (f.é.m.) d'auto-induction qui prend naissance dans une bobine d'inductance L est $e=L\frac{di}{dt}$.

   2. 2. La direction de la force de Laplace est parallèle à celle du champ magnétique $\vec{B}$.

   3. 3. L'expression de l'intensité du champ magnétique $\vec{B}$ créé à l'intérieur d'un solénoïde de longueur $\ell$, de nombre de spires N et parcouru par un courant électrique d'intensité I est $B={\mu }_0\frac{N}{\ell }I$.

   4. 4. L'énergie emmagasinée dans une bobine d'inductance L, parcourue par un courant électrique d'intensité I est $E=\frac{1}{2}L{I}^2$.

Le corrigé de cet exercice est offert, à la fin de l’énoncé

Exercice 2 · 5 points

1. 1

   Écris l'équation-bilan de la réaction chimique entre la solution d'acide éthanoïque et la solution d'hydroxyde de sodium.

2. 2

   Montre que :
   2.1 - le groupe d'élèves a atteint l'équivalence acido-basique ;
   2.2 - la concentration molaire volumique de la solution aqueuse obtenue est $C^{\prime }=3,33\cdot 10^{-3}$ mol.L${}^{-1}$.

3. 3

   Donne le nom et les propriétés de la solution aqueuse obtenue lorsque le groupe a versé la moitié du volume $V_b$ de la solution aqueuse d'hydroxyde de sodium.

4. 4

   Détermine le $p{K}_a$ du couple acide éthanoïque/ion éthanoate.

Exercice 3 · 5 points

Dans le cadre du concours « Génie en herbes » auquel participe ton établissement scolaire, il revient à ton groupe d'étudier la trajectoire d'une particule α, de charge q et de masse m, puis de déterminer sa déviation électrostatique dans un champ électrostatique uniforme $\vec{E}$.
La particule pénètre dans le champ, par le point O du repère $(O,\vec{i},\vec{j})$ orthonormé, avec la vitesse ${\vec{v}}_0$, à la date t = 0 s, entre les plaques métalliques (K) et (M). Les plaques sont parallèles, horizontales, de longueur $\ell$ et séparées par la distance d.
La particule sort ensuite du champ électrostatique au point S, puis elle est reçue au point P sur un écran placé à une distance D de l'extrémité des plaques (voir figure).

Données : m = 4.u ; u = 1,67·10${}^{-27}$ kg ; q = 2e ; e = 1,6·10${}^{-19}$ C ; D = 30 cm ; $\ell$ = 20 cm ; d = 5 cm ; $v_0=10^6$ m.s${}^{-1}$ ; E = 2·10${}^4$ V.m${}^{-1}$.
On néglige les forces de frottements.

Tu es chargé(e) de faire le compte-rendu de vos travaux.

1. 1

   Justifie que la tension $U_{KM}=V_K-V_M$ est positive.

2. 2

   Établis dans le repère $(O,\vec{i},\vec{j})$ :
   2.1. les équations horaires $x(t)$ et $y(t)$ de la particule ;
   2.2. l'équation cartésienne $y(x)$ de la trajectoire de la particule en fonction de e, E, m et $v_0$.

3. 3

   Détermine :
   3.1. la distance $d_1$ qui sépare la plaque (M) et le point de sortie S ;
   3.2. la déviation angulaire β de la particule ;
   3.3. la déviation électrostatique Y = QP de la particule.

Exercice 4 · 5 points

1. 1

   Donne :
   1.1 - l'expression de l'impédance Z du circuit en fonction de R, L, C et N ;
   1.2 - le nom du phénomène physique auquel correspond la valeur particulière $N_0$ de la fréquence.

2. 2

   Calcule l'impédance $Z_1$ du circuit pour la fréquence $N_1$.

3. 3

   Montre que l'intensité efficace du courant électrique qui parcourt le circuit avant que le groupe d'élèves ne fasse varier la fréquence N est I = 34,7 mA.

4. 4

   Détermine :
   4.1. les tensions efficaces $U_L$, $U_R$ et $U_C$ respectivement aux bornes de la bobine, du conducteur ohmique et du condensateur pour la fréquence $N_1$ ;
   4.2. la phase ${\phi }_{u/i}$ de la tension u par rapport à l'intensité i du courant électrique ;
   4.3. la fréquence de résonance $N_0$ ;
   4.4. les tensions $U_{0L}$, $U_{0R}$ et $U_{0C}$ respectivement aux bornes de la bobine, du conducteur ohmique et du condensateur lorsque $N=N_0$.