نموذج مباراة ولوج المعهد العالي لعلوم الصحة بسطات ISSS 2013 - الفيزياء

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SN ‏جابعة الحسن‎ Royaume du Maroc
UNIVERSITÉ MASSAN ET . ‏ا‎
‎Université Hassan 1er

‎Institut Supérieur des Sciences de Santé‏ | صم

‎Epreuve de Physique

‎DUREE : 30mn

‎Parmi les réponses proposées, une seule est juste. Pour chaque question répondre sur la fiche
réponse par une croix dans la case correspondante.
(Barème : une réponse juste : +1, pas de réponse : 0)

‎Données : Constante de Planck : h = 6.6. 1034 J.s : Charge de l’électron : 6 = 1.6 1 0"°C ;
Masse de l’électron : m = 9.1 103 Kg ; Accélération de la pesanteur : ‏ع‎ = 9.8 m/s* ; Célérité
de la lumière : c = 3 10° m/s.

‎Problème 1

‎Une radiation rouge a pour longueur d'onde dans le vide à = 656,3 nm. Pour cette radiation,
l'indice du verre est n = 1,612.

‎Question 1 : Quelle est sa fréquence ?

‎a- 4,57 10'* Hz ; b-2,1910"*Hz; | c-2,19 10" Hz.

‎Question 2 : Quelle est la vitesse de cette radiation dans le verre ? |

‎a- 4,84 10 m/s : b- 2,52 10$ m/s ; c- 1,86 10° m/s.

‎Problème 2

‎Une corde AB, de longueur 1.6 m est fixée à l’extrémité À d’une lame vibrante. La corde est
tendue horizontalement. Quand la lame vibre son extrémité A est animée d’un mouvement
vertical sinusoïdal d’amplitude 3 mm et de fréquence 100 Hz. Les vibrations transversales se

‎propagent sans amortissement le long de la corde avec une célérité égale à 40 m/s. Un dispositif

‎convenable permet d’éviter la réflexion à l’extrémité B.

‎Question 3 : Donner l’équation horaire du mouvement de A sachant que, à l’instant initial, À
passe par sa position moyenne (position d’équilibre) dans le sens positif, pris par convention, de
bas en haut.

‎a- ya=3 sin (200nt — 7/3) MM ;
b- ‏خرن‎ 3 sin (200xt + 1/3) mm;
c-  y,a=3 sin (200xt) mm

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Problème 3

On réalise une expérience d’interférences en lumière monochromatique. La distance séparant les
sources est a = 10° m et l’écran est placé parallèlement aux deux sources, à une distance
D= 1.20 m. On mesure la distance séparant 10 franges sombres consécutives ; on trouve
d=6.6 mm.

Question 4 : Calculer la longueur d’onde de la lumière utilisée

a- 0.61yum; b- 0.51 um; c- 0.32 10 m.

On éclaire un morceau de césium par la lumière précédente.
Question 5 : Calculer l’énergie cinétique maximale des électrons émis par le métal, sachant que
le seuil photoélectrique du césium est ‏جم‎ 0.66 10m.

‎0.20eV; b- 0.15١ : 0 0.10 eV‏ لج
‎Question 6 : Calculer la vitesse maximale d’extraction d’un électron.‏
‎a- 234 km/s; b- 243 km/s; c- 342 km/s‏

‎Problème 4

‎Le circuit d'étude d’un condensateur est
schématisé ci-contre.

‎L'interrupteur est en position 1. Le condensateur
est chargé sous une tension continue de valeur E.
A la date t = 0, on commute l'interrupteur en
position 2. Le condensateur se décharge à travers
un conducteur ohmique de résistance R = 5,6 ‏)ا‎

‎Question 7 : donner l’équation différentielle vérifiée par la tension uc aux bornes du
condensateur.

‎a- uc - RC duc/dt = 0; b- uc+RCduc/At=0; € ‏مالل جم‎ duc/dt= 0.

‎Question 8 : On pose › = RC, constante de temps du circuit. À quel pourcentage de sa valeur
initiale la tension aux bornes du condensateur se trouve -t-elle à t = T ?

‎Question 9 :A l'aide du graphe ci-dessous, déterminer la valeur de la constante de temps › du
circuit.

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30 50

‎b- 12ms; c- l6ms.‏ 81053 2ع
‎Question 10 : En déduire la valeur de la capacité C du condensateur :‏ |
‎Problème 5‏

‎Afin de déterminer les caractéristiques d’une bobine, on réalise les deux expériences suivantes :

‎Expérience 1 : la bobine est alimentée par une tension continue de 6V, l’intensité du courant qui
la traverse est alors de 1 = 60 mA ;

‎Expérience 2 : la bobine est alimentée par une tension alternative sinusoïdale de valeur efficace
6V et de fréquence 50Hz ; l’intensité du courant i(f) qui la traverse a une valeur efficace de 30

‎Question 11 : Calculer le déphasage de la tension par rapport au courant.

| Question 12 : Calculer la valeur de l’inductance de la bobine.
a- 085H; b- 0.70 H ; c- 0.55 H.

‎Question 13 : Donner l’expression instantanée de l’intensité i(?) :

‎a- {#42 10° sinl00nt A ;
b- #42 10? sin100nt A ;
‏بي‎ 0 4210 sin100t A.

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Problème 6

Un satellite artificiel décrit une orbite circulaire ayant pour centre le centre de la Terre à une
altitude h = 300 km. On donne : g = 9.8 m/s®.

Question 14 : Donner l’expression de la vitesse linéaire de ce satellite.

‎Question 15 : Calculer la valeur numérique de cette vitesse.
a- 7.74 km/s*; b- 7.74 m/s ; c- 7.74 km/s.

‎Problème 7

‎Une balle est lancée au point À sous un angle de à = 60° avec l’horizontale et avec une vitesse
initiale de 40 ms".

‎Un joueur debout au point B, à une distance d = 200 m du point A dans la direction horizontale
de la balle, part (à t = 0) pour attraper la balle juste avant qu’elle touche le sol.

‎Question 16 : Quelle est la hauteur maximale atteinte par la balle :

‎a- 60m; b- 50m; c- 40m.

‎| Question 17 : Quelle est la distance parcourue par le joueur pour accomplir sa mission (résultat
arrondi) :

‎a- 32m: b- 61m: c- 73 m

‎| Question 18 : Avec quelle vitesse le joueur devrait —il courir ? |

‎Problème 8

‎Un faisceau d’électrons homocinétiques pénètre dans un champ magnétique uniforme avec
une vitesse ‏,د‎ perpendiculaire aux lignes de champ.

‎Question 19 : Le rayon de courbure de la trajectoire est donné par :

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Question 20 : 518271 07 et v,= 10° m/s, calculer la valeur numérique de p :
0 q

a- 10cm: b- 15 cm ; c- 20 cm

Fin de l'épreuve
BONNE CHANCE

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