Collège · 4ᵉ · Physique
La masse volumique
Relation ρ = m/V, unités (g/cm³, kg/m³, g/L) et conversions, mesure à la balance et à l'éprouvette, identification d'une substance, flotter ou couler
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Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile — 12 questions
La masse volumique se calcule par :
- A. ρ = m × V
- B. ρ = V ÷ m
- C. ρ = m ÷ V
- D. ρ = m + V
Réponse
C. ρ = m ÷ V — Masse divisée par volume.
L'unité officielle de la masse volumique est :
- A. le kg/m³
- B. le g
- C. le cm³
- D. le kg
Réponse
A. le kg/m³ — Le g/cm³ est très utilisé aussi, mais l'unité du Système international est le kg/m³.
La masse volumique de l'eau vaut :
- A. 10 g/cm³
- B. 0,1 g/cm³
- C. 100 kg/m³
- D. 1 000 kg/m³
Réponse
D. 1 000 kg/m³ — 1 g/cm³ = 1 000 kg/m³.
Pour mesurer le volume d'un liquide, on utilise :
- A. une balance
- B. une éprouvette graduée
- C. un thermomètre
- D. une règle
Réponse
B. une éprouvette graduée — Lecture au bas du ménisque.
1 mL est égal à :
- A. 1 cm³
- B. 1 dm³
- C. 1 m³
- D. 1 L
Réponse
A. 1 cm³ — 1 mL = 1 cm³ ; 1 L = 1 dm³.
Un objet flotte dans l'eau si sa masse volumique est :
- A. supérieure à 1 g/cm³
- B. égale à sa masse
- C. inférieure à 1 g/cm³
- D. supérieure à 1 kg
Réponse
C. inférieure à 1 g/cm³ — Plus léger que l'eau à volume égal.
La masse volumique dépend :
- A. de la taille de l'objet
- B. de la nature de la matière
- C. de la masse de l'objet
- D. de la forme de l'objet
Réponse
B. de la nature de la matière — C'est une propriété de la substance, pas de l'objet.
Un litre d'eau a une masse de :
- A. 100 g
- B. 10 kg
- C. 1 g
- D. 1 kg
Réponse
D. 1 kg — 1 kg/L.
La lettre grecque ρ se lit :
- A. pi
- B. mu
- C. delta
- D. rhô
Réponse
D. rhô — ρ (rhô) note la masse volumique.
Pour un solide de forme quelconque, on mesure le volume :
- A. avec une règle
- B. par déplacement d'eau
- C. avec une balance
- D. avec un chronomètre
Réponse
B. par déplacement d'eau — V = V₂ − V₁ dans l'éprouvette.
Le métal de masse volumique 19,3 g/cm³ est :
- A. l'or
- B. le fer
- C. l'aluminium
- D. le cuivre
Réponse
A. l'or — L'or est l'un des métaux les plus denses.
Parmi ces liquides, lequel surnage sur l'eau ?
- A. le mercure
- B. l'eau de mer
- C. l'huile
- D. le sirop
Réponse
C. l'huile — Huile : 0,92 g/cm³ < 1.
Niveau moyen — 12 questions
7,9 g/cm³, c'est aussi :
- A. 79 kg/m³
- B. 7 900 kg/m³
- C. 0,0079 kg/m³
- D. 790 kg/m³
Réponse
B. 7 900 kg/m³ — × 1 000.
1,2 kg/m³ (air), c'est aussi :
- A. 1 200 g/cm³
- B. 1,2 g/cm³
- C. 0,12 g/L
- D. 1,2 g/L
Réponse
D. 1,2 g/L — 1 kg/m³ = 1 g/L.
m = 54 g et V = 20 cm³. ρ = ?
- A. 2,7 g/cm³
- B. 1 080 g/cm³
- C. 0,37 g/cm³
- D. 27 g/cm³
Réponse
A. 2,7 g/cm³ — 54 ÷ 20 = 2,7 : aluminium.
Masse de 30 cm³ de mercure (13,6 g/cm³) :
- A. 2,2 g
- B. 43,6 g
- C. 408 g
- D. 0,45 g
Réponse
C. 408 g — 13,6 × 30 = 408 g.
Volume de 158 g d'éthanol (0,79 g/cm³) :
- A. 125 cm³
- B. 0,005 cm³
- C. 124,8 g
- D. 200 cm³
Réponse
D. 200 cm³ — 158 ÷ 0,79 = 200 cm³.
Un liquide a une masse volumique de 1,03 g/cm³. C'est probablement :
- A. de l'eau de mer
- B. de l'huile
- C. de l'essence
- D. de l'éthanol
Réponse
A. de l'eau de mer — L'eau de mer, plus dense que l'eau douce à cause du sel.
Pour peser un liquide avec une balance, il faut :
- A. le verser directement sur le plateau
- B. peser le récipient plein seulement
- C. faire la tare avec le récipient vide
- D. utiliser une éprouvette à la place
Réponse
C. faire la tare avec le récipient vide — Sinon on compte la masse du récipient.
Un morceau de 40 g a un volume de 50 cm³. Dans l'eau, il :
- A. coule
- B. flotte
- C. reste entre deux eaux
- D. se dissout
Réponse
B. flotte — 40 ÷ 50 = 0,8 g/cm³ < 1.
4 L d'essence (0,75 g/cm³) ont une masse de :
- A. 3 kg
- B. 3 g
- C. 300 g
- D. 30 kg
Réponse
A. 3 kg — 4 L = 4 000 cm³ ; 0,75 × 4 000 = 3 000 g = 3 kg.
Éprouvette : 60 mL avant, 78 mL après immersion d'un caillou de 46,8 g. ρ du caillou :
- A. 0,78 g/cm³
- B. 0,6 g/cm³
- C. 2,6 g/cm³
- D. 3,9 g/cm³
Réponse
C. 2,6 g/cm³ — V = 18 cm³ ; 46,8 ÷ 18 = 2,6 g/cm³.
Deux liquides non miscibles se superposent. Celui du dessus est :
- A. le plus lourd
- B. le moins dense
- C. le plus dense
- D. celui versé en dernier
Réponse
B. le moins dense — Le liquide de plus petite masse volumique surnage.
Le cube de 1 cm de côté qui a la plus grande masse est celui en :
- A. aluminium
- B. fer
- C. cuivre
- D. plomb
Réponse
D. plomb — 11,3 g pour le plomb, contre 8,9 (cuivre), 7,9 (fer), 2,7 (aluminium).
Niveau difficile — 12 questions
Un élève calcule ρ = 0,5 kg ÷ 250 cm³ = 0,002. Son erreur :
- A. il n'a pas converti les kg en g
- B. il a inversé m et V
- C. il a oublié la tare
- D. il a utilisé la mauvaise formule
Réponse
A. il n'a pas converti les kg en g — 500 g ÷ 250 cm³ = 2 g/cm³.
Un paquebot en acier (7,9 g/cm³) flotte parce que :
- A. l'acier flotte sur l'eau de mer
- B. sa masse est très petite
- C. sa masse volumique moyenne, air compris, est inférieure à celle de l'eau
- D. l'eau de mer est plus dense que l'acier
Réponse
C. sa masse volumique moyenne, air compris, est inférieure à celle de l'eau — La coque enferme beaucoup d'air : masse totale ÷ volume total < 1 g/cm³.
On coupe une barre de cuivre en deux. La masse volumique de chaque moitié :
- A. est divisée par 2
- B. reste 8,9 g/cm³
- C. est multipliée par 2
- D. dépend de la longueur coupée
Réponse
B. reste 8,9 g/cm³ — Masse et volume sont divisés par 2 : le quotient est inchangé.
Un litre d'huile pèse-t-il autant qu'un litre d'eau ?
- A. oui, un litre est un litre
- B. oui, à 1 g près
- C. non, il pèse plus
- D. non, il pèse environ 920 g
Réponse
D. non, il pèse environ 920 g — 0,92 kg/L × 1 L = 0,92 kg.
3 m³ de gravier (1 500 kg/m³) ont une masse de :
- A. 500 kg
- B. 4 500 g
- C. 4 500 kg
- D. 45 t
Réponse
C. 4 500 kg — 1 500 × 3 = 4 500 kg = 4,5 t.
Une bague de 3 cm³ pèse 26,7 g. Elle est en :
- A. cuivre
- B. or
- C. argent
- D. platine
Réponse
A. cuivre — 26,7 ÷ 3 = 8,9 g/cm³ : cuivre (l'or donnerait 57,9 g).
Un bloc de fer posé sur du mercure :
- A. coule au fond
- B. se dissout
- C. reste entre deux niveaux
- D. flotte
Réponse
D. flotte — 7,9 < 13,6 : le fer flotte sur le mercure.
Quelle mesure est inutile pour trouver la masse volumique d'un caillou ?
- A. sa masse sur la balance
- B. sa température
- C. le volume d'eau déplacé
- D. le niveau initial de l'éprouvette
Réponse
B. sa température — Il faut m et V ; la température n'intervient qu'au second ordre.
0,0012 g/cm³ est la masse volumique :
- A. du liège
- B. de l'air
- C. de l'hélium
- D. de l'huile
Réponse
B. de l'air — Air : 1,2 g/L = 0,0012 g/cm³.
1 000 cm³ de glace (0,92 g/cm³) fondent. Le volume d'eau obtenu est :
- A. 1 000 cm³
- B. 1 087 cm³
- C. plus grand que 1 000 cm³
- D. 920 cm³
Réponse
D. 920 cm³ — Masse 920 g conservée ; 920 ÷ 1 = 920 cm³ d'eau.
La masse volumique de l'eau chaude est légèrement plus faible que celle de l'eau froide. Conséquence :
- A. l'eau chaude monte au-dessus de l'eau froide
- B. l'eau chaude descend au fond
- C. les deux ne se mélangent jamais
- D. l'eau chaude pèse plus
Réponse
A. l'eau chaude monte au-dessus de l'eau froide — Moins dense → au-dessus : c'est l'origine des courants dans une casserole.
Un flacon vide pèse 52 g ; rempli de 100 mL d'un liquide, 131 g. Le liquide est :
- A. de l'eau
- B. de l'huile
- C. de l'éthanol
- D. de l'eau de mer
Réponse
C. de l'éthanol — 131 − 52 = 79 g pour 100 mL : 0,79 g/cm³, éthanol.
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