Concours ENSA 2021 Physique-Chimie

Un joueur lance une balle de tennis de diamètre 5 cm verticalement et la frappe avec sa raquette quand le centre d’inertie de la balle est situé à une hauteur \( H = 2,25 \, \text{m} \) du sol. Il lui communique alors une vitesse horizontale de valeur \( v_0 \). On suppose que les frottements dues à l’air sont négligeables et que la trajectoire de ce mobile dans ce repère est décrite par les positions occupées par le centre d’inertie de la balle quand le temps s’écoule d’une manière continue. On donne aussi la valeur de l’accélération de la pesanteur \( g = 10 \, \text{ms}^{-2} \). Le filet de hauteur \( h = 90 \, \text{cm} \) est situé à la distance \( D = 10 \, \text{m} \) du point de lancement (cf. ci-dessus). Déterminer la valeur de la vitesse \( v_0 \) quand le centre d’inertie de la balle passe à 35 cm au dessus du filet.

La valeur de la vitesse vaut :

A) \( v_0 = 20 \sqrt{5} \, \text{m/s} \)

B) \( v_0 = 10 \sqrt{5} \, \text{m/s} \)

C) \( v_0 = 15 \sqrt{5} \, \text{m/s} \)

D) \( v_0 = 30 \sqrt{5} \, \text{m/s} \)

La balle atteindra le filet au bout de la durée \( t_1 \) après le lancement.

A) \( t_1 = \frac{\sqrt{5}}{15} \, \text{s} \)

B) \( t_1 = \frac{2\sqrt{5}}{15} \, \text{s} \)

C) \( t_1 = \frac{\sqrt{5}}{10} \, \text{s} \)

D) \( t_1 = \frac{\sqrt{5}}{5} \, \text{s} \)

La balle touchera le sol à la distance \( D_1 \) du point de lancement.

A) \( D_1 = 15 \, \text{m} \)

B) \( D_1 = 22,5 \, \text{m} \)

C) \( D_1 = 30 \, \text{m} \)

D) \( D_1 = 45 \, \text{m} \)

Exercice 2:

Dans le cas d’un mouvement circulaire uniforme

A) Le vecteur vitesse est constant ;

B) La valeur de l’accélération est nulle

C) Le vecteur accélération est nul ;

D) La valeur de l’accélération est constante

Exercice 3:

Dans une bobine d’inductance \( L \) et de résistance \( R \), le courant varie selon la loi : \( i(t) = a - b \, t \), où il est exprimé en ampères (A), t est exprimé en secondes (s) et a et b sont des constantes.

Calculer la tension aux bornes de la bobine à la date \( t = o \) et déterminer la date \( t_1 \) à laquelle la tension aux bornes de la bobine est nulle.

A) \( U_B(t = 0) = 0 \) et \( t_1 = \frac{a}{b} \) ;

B) \( U_B(t = 0) = Ra \) et \( t_1 = \frac{a}{b} \)

C) \( U_B(t = 0) = Ra \) et \( t_1 = \frac{Ra + bL}{Rb} \) ;

D) \( U_B(t = 0) = Ra - bL \) et \( t_1 = \frac{Ra - bL}{Rb} \)

Exercice 4:

On charge complètement un condensateur de capacité \( C = 5 \, \mu F \) avec une tension \( E \), puis on le branche à une bobine d’induction \( L \) et de résistance interne négligeable. La courbe de la figure représente les variations du courant \( i(t) \).

L’équation différentielle vérifiée par le courant \( i(t) \) est donnée par :

A) \( \frac{d^2 i(t)}{dt^2} - \frac{1}{\sqrt{LC}} i(t) = 0 \)

B) \( \frac{d^2 i(t)}{dt^2} - \frac{1}{LC} i(t) = 0 \)

C) \( \frac{d^2 i(t)}{dt^2} + \frac{1}{LC} i(t) = 0 \)

D) \( \frac{d^2 i(t)}{dt^2} + \frac{L}{C} i(t) = 0 \)

La solution de cette équation différentielle s’écrit sous la forme \[i(t) = I_m \cos \left( \frac{2\pi}{T_0} t + \varphi \right).\] En utilisant la courbe du courant \( i(t) \) et l’équation différentielle vérifiée par ce dernier, on détermine la valeur de l’inductance \( L \). Elle vaut (On donne la valeur de \( \pi^2 = 10 \)) :

A) \( L = 0.5 \, H \)

B) \( L = 0.05 \, H \)

C) \( L = 5 \, mH \)

D) \( L = 50 \, \mu H \)

Exercice 5:

Deux microphones \( M_1 \) et \( M_2 \) sont placés à proximité de l’axe (Δ) perpendiculaire à la membrane d’un haut-parleur et passant par son centre O. Le haut-parleur est branché à un générateur de tension sinusoïdal dont la fréquence est réglable. Les microphones sont branchés à un oscilloscope dont les réglages sont les suivants :

Voie 1	Voie 2	Balayage
1 V/Div	0.5 V/Div	1 ms/Div

Le schéma du montage et les traces des signaux obtenus sur les deux voies de l'oscilloscope sont montrées ci-dessous.

Avec une célérité du son dans l’air de \( v = 340 \, m.s^{-1} \), quelle est la période spatiale \( \lambda \) de l’onde sonore issue du haut-parleur ? La valeur la période spatiale \( \lambda \) vaut.

A) \( \lambda = 1.7 \, mm \)

B) \( \lambda = 17 \, 00 \, m \)

C) \( \lambda = 1.7 \, m \)

D) \( \lambda = 17 \, m \)

Exercice 6:

On réalise un circuit électrique comportant une bobine d’inductance \( L \) et de résistance \( r \), un conducteur chimique de résistance \( R \) et un générateur de tension de f.e.m. \( E \). On donne \( L = 200 \, mH \), \( r = 40 \, \Omega \) et \( R = 200 \, \Omega \). On donne l’équation différentielle qui régit l’établissement du courant \( i(t) \) dans la bobine par : \( \frac{d i(t)}{dt} + \frac{R + r}{L} i(t) = \frac{E}{L} \). La courbe de la figure ci-contre donne les variations de l’intensité \( i(t) \) dans le circuit. Déterminer la valeur de la force électromotrice du générateur \( E \).

la valeur de l’énergie maximale stockée dans la bobine est plus proche de :

A) \( E_{\text{max}}^{\text{'}} = 0.25 \, mJ \)

B) \( E_{\text{max}}^{\text{'}} = 0.35 \, mJ \)

C) \( E_{\text{max}}^{\text{'}} = 0.45 \, mJ \)

D) \( E_{\text{max}}^{\text{'}} = 0.85 \, mJ \)

Exercice 7:

Dans les 2 questions suivantes, on considère une source radioactive d’iode123, accompagnée des indications suivantes : Sa masse molaire est \( 123 \, g/mol \) ; sa période est \( 14 \, heures \) ; sa masse initiale \( 5 \, g \). On donne aussi \( \ln(2) = 0.7 \), \( \ln(5) = 1.6 \), \( \ln(7) = 2 \), \( \ln(10) = 2.3 \), nombre d’Avogadro \( N_A = 6.10^{23} \, mol^{-1} \). Le nombre initial d’atomes d’iode 123 contenu dans la source est de :

Dans cette question, on suppose que l’activité initiale au moment de la fabrication de la source radioactive d’iode 123 est de \( 10^{16} \, Bq \). L’activité de la source au moment de son utilisation est de \( 10^{15} \, Bq \). Le temps écoulé depuis la fabrication de la source est exactement :

A) \( 22 \, heures \)

B) \( 32 \, heures \)

C) \( 44 \, heures \)

D) \( 46 \, heures \)

Exercice 8:

La lumière d’un laser est diffractée par une fente fine de largeur \( a = 0,20 \, mm \). On observe la figure de diffraction sur un écran situé à la distance \( D = 2,50 \, m \). La longueur d’onde du faisceau laser est égale à \( 620 \, nm \).

Exercice 9:

Un laser émet un faisceau de lumière monochromatique qui se propage dans le milieu transparent et homogène d’indice de réfraction absolu \( n = \frac{4}{3} \). Sa fréquence et sa longueur d’onde dans le milieu précédent sont respectivement \( v \) et \( \lambda = 540 \, nm \). On donne la valeur de la célérité de la lumière dans le vide \( c = 3.10^8 \, ms^{-1} \).

Exercice 10:

Le dosage de \( 20 \) ml d’une solution d’hydroxyde de potassium nécessite \( i6 \) ml d’une solution d’acide chloridrique à \( 10^{-1} \, mol.L^{-1} \). On donne \( M(KOH) = 56 \, g.mol^{-1} \).

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

A) \( 1,12 \, g \) ;

B) \( 1,12 \, mg \) ;

C) \( 11,2 \, g \) ;

D) \( 11,2 \, mg \)

Exercice 11:

Par réaction d’un corps A et d’éthanol, on a obtenu, par réaction rapide et totale du propanoate d’éthyle.

Cocher la bonne réponse

A) Le corps A est de l’acide propanoïque.

B) Le corps A est du chlorure d’éthanoyle.

C) Le corps A est de l’acide éthanoïque.

D) Le corps A est du chlorure de propanoyle.

Exercice 12:

On considère la pile \( borne - Ni_{(s)} / Ni_{sol}^{2+} \| Ag_{sol}^+ / Ag_{(s)} \) borne + En fonctionnement, la pile débite un courant électrique d’intensité constante de valeur \( I \) durant une heure. Les données : \( 1 \, F = 96500 \, C.mol^{-1} \) ; (Un Faraday = 1 \, F équivaut à 96500 coulomb/s/moles d’électrons), \( M_{Ag} = 108 \, g.mol^{-1} \).

Sachant que la valeur de l’avancement de la réaction au bout d’une heure de fonctionnement de la pile vaut \( 18.10^{-5} \, mol \), la valeur de l’intensité de courant est alors plus proche de :

A) \( 9.00 \, mA \) ;

B) \( 9.50 \, mA \) ;

C) \( 10.00 \, mA \) ;

D) \( 10.50 \, mA \)

Exercice 13:

Soit un volume \( V = 200 \, mL \) d’une solution aqueuse d’acide éthanoïque \( CH_3COOH \), de concentration \( c = 3.10^{-2} \, mol.L^{-1} \), son pH à \( 25^\circ \) vaut \( pH = 3.4 \, (\text{avec } 10^{-3.4} = 4.10^{-4}) \). Il y a eu une réaction acido-basique entre les couples \( CH_3COOH / CH_3COO^- \) et \( H_3O^+ / H_2O \). En considérant que la transformation de l’acide éthanoïque en ions n’a pas été totale lors de sa mise en solutions, les réactifs restants en particules \( CH_3COOH \) a pour nombre de mole.

Concours d'accès en 1^ère année des ENSA Maroc Juillet 2021

Exercice 1:

Question 1 :

Question 2 :

Question 3 :

Exercice 2:

Question 4 :

Exercice 3:

Question 5 :

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Question 6 :

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Question 8 :

Question 9 :

Exercice 6:

Question 10 :

Question 11 :

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Question 12 :

Question 13 :

Exercice 8:

Question 14 :

Exercice 9:

Question 15 :

Exercice 10:

Question 16 :

Exercice 11:

Question 17 :

Exercice 12:

Question 18 :

Question 19 :

Exercice 13:

Question 20 :

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Exercice 1:

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Question 2 :

Question 3 :

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Question 4 :

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Question 5 :

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Question 6 :

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Question 10 :

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Exercice 12:

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