Concours d'accès en 1ère année des ENSA Maroc Juillet 2015

Épreuve de Physique-Chimie

Cocher la bonne réponse: une réponse juste: 1pts, une réponse fausse ou pas de réponse: 0pts

Durée : 1h30min

Exercice 1:

Un service de médecine nucléaire reçoit un échantillon d'un composé radioactif pur à jours après l'expédition. L'activité de l'échantillon au moment de la réception est \( 16.10^9 \, \text{Bq} \). L'activité de l'échantillon, 8 jours après réception, ne vaut que \( 1.10^9 \, \text{Bq} \).

Question 1 :

Cocher la bonne réponse :

Question 2 :

Cocher la bonne réponse :

Exercice 2:

Lors de la catastrophe de Tchernobyl, du césium 137 a été libéré dans l'atmosphère. Sachant que le césium 137 est radioactif \( \beta^- \), l'énergie libérée par la désintégration d'un noyau de césium 137 est plus proche de la valeur :
Les données : Xénon \( \frac{A=132}{Z=54} \, \text{Xe} \) ; sa masse \( 131,90 \, \text{μs} \) ; Césium \( \frac{A=137}{Z=55} \, \text{Cs} \) ; sa masse \( 136,90707 \, \text{u} \)
Barvum \( \frac{A=132}{Z=56} \, \text{Ba} \) ; sa masse \( 131,90505 \, \text{u} \) ; Barvum \( \frac{A=137}{Z=56} \, \text{Ba} \) ; sa masse \( 136,90581 \, \text{u} \)
Barvum \( \frac{A=138}{Z=56} \, \text{Ba} \) ; sa masse \( 137,90523 \, \text{u} \) ; Masse de l'électron \( 5.5.10^{-4} \, \text{u} \) ;
Masse du proton \( 1,0078 \, \text{u} \) ; 1 u = unité de masse atomique = \( 1000 \, \text{MeV} \, \text{c}^{-2} \) ; c = \( 3.10^8 \, \text{m.s}^{-1} \)

Question 3 :

Cocher la bonne réponse :

Exercice 3:

Le sonar d'un bateau permet de déterminer la profondeur des fonds marins, il est constitué d'un émetteur (E) et d'un récepteur (R). Le sonar étudié est alimenté par une tension sinusoïdale de fréquence \( 20 \, \text{kHz} \). La célérité de ces ondes dans l'eau est de \( 1500 \, \text{m.s}^{-1} \).

Question 4 :

Cocher la bonne réponse :

Question 5 :

Le bateau équipé de sonar est situé à \(d = 800 \, m\) au-dessus du fond, se déplace à 15 nœuds (1 nœuds ≈ 1,8 km/h\(^{-1}\)). Le récepteur lié au bateau reçoit les vibrations émises par l’émetteur. On considère que le trajet (émetteur- fond -récepteur) suivi par les vibrations émises par l’émetteur s’effectue en ligne droite. La distance parcourue par le bateau pendant la durée qui s’est écoulée entre l’émission et la réception des vibrations est de :

Exercice 4:

Question 6 :

Le phénomène de diffraction a lieu dès que la lumière traverse une fente dont la dimension de sa largeur est de l’ordre de :

Question 7 :

On réalise la figure de diffraction d’une fente avec un laser Hélium-Néon qui produit un faisceau de lumière horizontal de longueur d’onde 633 nm. L’écran d’observation, situé à \(L = 3,40 \, m\) de la fente, est vertical et perpendiculaire au faisceau. La largeur a de la fente est inconnue. Le schéma cicentre reproduit l’allure de la figure observée sur l’écran.

A partir des mesures, la largeur exacte de la fente est proche de :

Exercice 5:

Question 8 :

Dans le cas d’un mouvement circulaire uniforme

Exercice 6:

Question 9 :

On considère deux satellites \(S_1\) et \(S_2\) de la terre, de même masse \(m\), évoluant respectivement à une distance \(R_i\) et \(R_2\) du centre de la terre avec \(R_i < R_2\). On suppose qu’ils n’interagissent pas entre eux.

Exercice 7:

Un pistolet à ressort destiné pour lancer des fléchettes est placé horizontalement à une hauteur \( h=1,80 \, m \) du sol. La longueur à vide de son ressort est \( l_0 = 10 \, cm \). Par l’introduction d’une flèche de masse \( m = 50 \, g \), il se comprime et sa longueur devient \( l_1 = 4 \, cm \). On néglige tous les frottements. On prendra la valeur du champ de pesanteur terrestre \( g = 10 \, m.s^{-2} \).

Question 10 :

Sachant qu’il faut une force de \( 5 \, N \) pour comprimer le ressort de \( 1 \, cm \), la vitesse de la flèche lorsqu’elle quitte le pistolet vaut :

Question 11 :

La flèche tombe sur le sol qui est situé à \( h = 1,80 \, m \) plus bas du pistolet. La valeur sa vitesse lorsqu’elle touche le sol vaut :

Question 12 :

On positionne le pistolet verticalement. On lâche le ressort du pistolet, la fléchette part verticalement vers le haut. On choisit l’énergie potentielle de pesanteur nulle lorsque le ressort est comprimé et cette origine est située sur l’axe de celui-ci. On donne aussi \( g = 10 \, m.s^{-2} \). La hauteur maximale atteinte par la fléchette est plus proche de :

Exercice 8:

On charge un condensateur sous une tension de \( 6V \) puis on étudie la décharge de celui-ci dans le circuit ci-contre. A l’aide d’un oscilloscope à mémoire, on observe la tension \( u_c \) aux bornes du condensateur (\( C = 0,5 \, \mu F \)).
On obtient l’oscillogramme ci-contre : base de temps : \( 2V / div \), sensibilité : \( 0,1 \, ms / div \).

Question 13 :

La pseudo-période \( T \) des oscillations est plus proche de :

Question 14 :

L’ordre de grandeur du pourcentage de l’énergie perdue par l’oscillateur au cours d’une période est compris strictement entre :

Question 15 :

En admettant que \( T \approx T_0 \) ( \( T_0 \) période de l’oscillateur libre non amorti ou bien l’oscillateur dont la résistance de la bobine est négligeable), la valeur de l’inductance de la bobine est plus proche de :

Exercice 9:

Le dosage de 20 ml d’une solution d’hydroxyde de potassium nécessite 16 ml d’une solution d’acide chloridrique à \(10^{-1} \, mol \cdot L^{-1}\).

Question 16 :

La masse d’hydroxyde de Potassium solide dissoute pour préparer 250 ml de solution basique vaut:

Exercice 10:

Question 17 :

La vitamine \(C\) est constituée d’acide ascorbique pur \(C_6H_8O_6\). La dissolution d’un comprimé de masse \(m = 0,35 \, g\) dans un verre contenant 200 ml d’eau donne une solution dont le PH est égal à 3. La valeur du taux d’avancement final de cette réaction est plus proche de :

Exercice 11:

On considère la pile borne - \(N_{(k)} / N_{(s)}^2 + A_{g, sol}^* / A_{g(s)} \) borne + En fonctionnement, la pile débite un courant électrique d’intensité constante de valeur \(I = 10 \, mA\) durant 30 minutes. Les données : \(1 \, F = 96500 \, C \cdot mol^{-1}\); (Un Faraday = 1 \, F équivaut à 96500 coulombs/moles d’électrons), \(M_{A_g} = 108 \, g \cdot mol^{-1}\)

Question 18 :

La valeur de l’avancement de la réaction au bout de 30 minutes de fonctionnement de la pile est plus proche de :

Question 19 :

La variation de la masse de l’électrode d’argent est plus proche de :

Exercice 12:

On électrolyse une solution aqueuse de sulfate de nickel II \(\left(N_i^{2+} + SO_4^{Z=}\right)\). Les réactions aux électrodes sont : \(Ni^{2+} + 2e^- \rightarrow N_{(k)} \) et \(6H_2O \rightarrow O_{2(gauar)} + 4H_3O^+ + 4e^- \). On observe un dépôt de nickel solide d’une masse \(m_{Ni} = 2,0 \, g\).

Question 20 :

Le volume d’oxygène qu’on recueille est plus proche de :