Modèle concours d'accès — École Nationale Supérieure de Chimie de Kénitra (ENSC) 2020 — Physique
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En bref
Ce document est une ancienne épreuve écrite du concours de Concours d'accès aux grandes écoles organisé par École Nationale Supérieure de Chimie de Kénitra (ENSC) (2020), publiée sur Wadifa Info en consultation et téléchargement PDF gratuits, avec une correction proposée.
- Organisme
- École Nationale Supérieure de Chimie de Kénitra (ENSC)
- Grade
- Concours d'accès aux grandes écoles
- Spécialité
- Physique
- Année
- 2020
- Pages
- 3
- Langue des questions
- français
- Correction
- correction proposée disponible sur cette page
📝 Texte des questions (extrait automatiquement des pages scannées)
Ce texte est extrait automatiquement des images de l'épreuve et peut contenir des erreurs de lecture — les images ci-dessus font foi.
— صفحة 1 — Concours d'accès كقدص année de ENCK Maroc Septembre 2020 Exercice 1 : Un service de médecine nucléaire reçoit un échantillon d'un composé radioactif pur 2 jours après l'expédition . L'activité de l'échantillon au moment de la réception est 16.1 op ; L'activité de l'échantillon , 8 jours après réception, ne vaut que !.1 0" ا Qu :Cocher la bonne réponse A) La période du composé radioactifest de 1 jour; | B) La période du composé radivactifest de 2 jours ; C) La période du composé radivactif est de 8 jours ; D) La période du composé radioactifest de 12 jours; Qz :Cocher la bonne réponse A) L'activité de l'échantillon , au moment de l'expédition, estde 8GBg ; B) L'activité de l'échantillon, au moment de l'expédition, estde 20GBq + C) L'activité de l'échantillon , au moment de l'expédition, est de 32GBq ; D) L'activité de l'échantillon , au moment de l'expédition, estde 42GBg + Exercice 2 : Q3 : Lors de la catastrophe de Tchernobyl, du césium 137 a été libéré dans | ‘atmosphère. Sachant que le césium 137 est radioactif, l'énergie libérée par la désintégration d'un noyau de césium 137 est plus proche de la valeur : Cocher la bonne réponse A) 0.84 MeV Les données : Xenon Xe ; sa masse 131,90416 U B) 1.71 MeV Césium LACS ; sa masse 136,87692 u C) 2.23 MeV Baryum “Ba ; sa masse 131,90416 نا D) 2.45 MeV . Baryum Ba ; sa masse 136,875u u Baryum se Ba ; sa masse 131,90523 u Masse de l'électron 5,48580.10* 4 ; masse du proton 7 lu= unité de masse atomique = 1000 Me م نماذج المباريات من موقع وظيفة إن wadifa-info.com — صفحة 2 — 1 رتراك متت Lapins de يديه rase السدرسة الإطابة Lait للكيميا» Exercice 3 : عا thorium را 71 est radioactif de .هعمو Sa demi-vie est égale à 18 jours. On dispose, à t=o , d'une source de thorium de masse m, =1 عر Q4 : La masse de thorium restant à la date 1, = 36 jours est de : Cocher la bonne réponse Q5:Ladate t, au bout de laquelle la masse initiale de thorium deviendra égale à m, =1 ng est de: Cocher la bonne réponse A) 180 jours ; B) 185 jours); C) 187 jours ; D) 190 jours. Exercice 4: Une salve d'ultrasons émise par un émetteur est reçue par deux récepteurs A et B, distants de d =S50cm , reliés aux voies Y, et F, d'un oscilloscope . Les signaux reçus sont décalés de n=6div et le coefficient de balayage est b=0.25ms/ div. Q6 : La vitesse des ultrasons dans l'air est proche de : Cocher la bonne réponse A) 320ms"; B) 325ms*; ©( 330ms"*; D) 335m.s" Exercice 5 : Le sonar permet de déterminer la profondeur des fonds marins, il est constitué d'un émetteur et d'un récepteur. Le sonar étudié est alimenté par une tension sinusoïdale de fréquence 20 kH: . La célérité de ces ondes dans l'eau est de 1500ms", ; Q7 : Cocher la bonne réponse. A) La période correspondant à cette vibration est comprise entre 20yuset 407 ; B) La longueur d'onde correspondant à cette vibration est comprise entre 0,70met 0,80m ; C) La longueur d'onde correspondant à cette vibration est comprise entre 0,074 m et 0,076m ; D) Cette vibration est dans l'infrarouge Exercice 6: Un laser He-Ne de puissance P=2mW émet un faisceau de lumière monochromatique de longueur d'onde À = 630nm. Données : La constante de Planck est h = 6,62.10* ىل et la vitesse de la lumière dans le vide est : e= 3.10"ms" j Le nombre de photons transportés par ce faisceau en seconde est plus proche de : Q8 :Cocher la bonne réponse. A) 6.10" photons par seconde B) 6.10" photons parseconde C) 6.10" photons parseconde D) 6.10" photons parseconde Q9 : Un autre laser émet un faisceau de lumière monochromatique qui se propage dans le milieu transparent et homogène d'indice de réfraction absolu n = : ; Sa fréquence et sa longueur d'onde dans le milieu précédent sont respectivement نماذج المباريات من موقع وظيفة إن wadifa-info.com — صفحة 3 — ) ENSC وبحب جيجؤوز «ييور صر الخارصة الوقية العلا ايسا | ارت vet 2=520nm. La valeur de sa fréquence ٠١ est plus proche de : Cocher la bonne réponse. A) 0,76.10°kHz B) 0,43.107kH: © 0,611.10 kHz D) 096.10 kHz Quo : Cocher la bonne réponse ‘ A) La fréquence d'une onde lumineuse monochromatique dépend du milieu de propagation. B) La diffraction et les interférences mettent en évidence la nature ondulatoire de la lumière. C) Dans un milieu matériel transparent, la célérité de la lumière est plus grande que dans le vide. D) La longueur d'onde d'un laser est indépendante du milieu de propagation, Exercice 7: Un biologiste veut mesurer le diamètre d'un fil d'araignée. Pour ce faire , il le dispose dans le faisceau d'un Laser He-Ne de longueur d'onde حل 628nm et observe dans la direction perpendiculaire au fil d'araignée l'image de diffraction sur un écran placé à la distance D = | m de celui-ci. ; Sachant que la largeur angulaire de la tache centrale de diffraction est donnée par 4 = © où r est le rayon du fil d'araignée , et que le biologiste mesure cette tâche dé largeur d = 1,4 em sur l'écran ; on peut déterminer le diamètre du fil d'araignée. Il vaut approximativement : Qui : Cocher la bonne réponse, A) 0,05 B) 0,15mm. | C) 0,10 mm. D) 0,20 mm Exercice 8: Un condensateur de capacité C=SmF est chargé à l'aide d'un générateur débitant un courant d'intensité constante 1, =2mA. Qua : La tension aux bornes des deux armatures du condensateur au bout de 10 secondes est de : Cocher la bonne réponse. A) 2V ; ل :47 ع 6V; LD) 7 Q13 : L'énergie électrique stockée dans le condensateur est de : Cocher la bonne réponse A)1.10*Joule; B)2.10"Joule ; C) 4.10 Joule ; D)2.10” Joule. Exercice 9: Un circuit série comprend une bobine q(#C) d'inductance L , une résistante R et un condensateur de capacité © Le schéma de l'oscillogramme de l'évolution au 15 cours du temps de la tension aux bornes du condensateur : 0 a) -5 2 30 -30 Qu4 : Déterminer la fréquence f des oscillations électri ; ; Cocher la bonne réponse : ns C“ectriques pseudo-périodiques A) 1-571: B) f=500H: ; ©( f =S0H; D) f=250Hz ©0015 : On admet que l'amortissement ne modifie i pas sensibl Calculons la capacité du condensateur C si l'inductance de la bobine 6 2 pence des oscillations. La valeur de la capacité du condensateur © est plus proche de : est L=0,10H. Cocher la bonne réponse : 5 A) C=O0.1yF ; B) C=lyF ; C) C=4yF ; D) C=8yF نماذج المباريات من موقع @ wadifa-info.com af
Correction proposée
Il s'agit d'une correction proposée, rédigée par l'équipe wadifa-info pour vous aider à comprendre la méthode — ce n'est pas un corrigé officiel de l'administration organisatrice.
Ce modèle est l'épreuve de physique du concours d'accès en 1re année de l'École Nationale Supérieure de Chimie de Kénitra (ENSC) — Université Ibn Tofaïl, session de septembre 2020. Durée : 1 heure. C'est un QCM de 15 questions (Q1 à Q15) réparties sur 9 exercices : radioactivité, ondes ultrasonores, lumière et laser, diffraction, condensateur et circuit RLC. Voici une correction proposée, avec le calcul pour chaque question.
💡 Avant de commencer : les énoncés demandent la valeur « la plus proche » : ne cherchez pas le résultat exact au chiffre près, utilisez les valeurs arrondies fournies (ln 2 = 0,7 ; 1 u = 1000 MeV/c2) et comparez aux propositions.
Exercice 1 — Échantillon radioactif (Q1 et Q2)
- Q1 — Réponse B : la période est de 2 jours. En 8 jours, l'activité passe de 16.109 Bq à 1.109 Bq : elle est divisée par 16 = 24. Il s'est donc écoulé 4 périodes en 8 jours : T = 8/4 = 2 jours.
- Q2 — Réponse C : 32 GBq. L'expédition a eu lieu 2 jours avant la réception, soit exactement une période plus tôt : l'activité était alors le double, a = 2 × 16.109 = 32.109 Bq = 32 GBq.
Exercice 2 — Désintégration du césium 137 (Q3)
Q3 — Réponse probable A : 0,84 MeV. Équation de la désintégration β− : 13755Cs → 13756Ba + 0−1e.
Perte de masse : Δm = m(Cs) − m(Ba 137) − m(e) = 136,87692 − 136,87511 − 0,00054858 = 0,00181 − 0,00055 ≈ 0,00126 u.
Énergie libérée : E = Δm × c2 = 0,00126 × 1000 ≈ 1,26 MeV.
Cette valeur ne figure pas telle quelle parmi les propositions ; elle se situe entre A (écart 0,42 MeV) et B (écart 0,45 MeV), A étant légèrement plus proche. Si l'on oublie la masse de l'électron, on trouve 0,00181 × 1000 = 1,81 MeV, ce qui conduirait à B : c'est l'erreur à éviter, l'électron émis figure bien dans le bilan puisque les masses données sont celles des noyaux.
Exercice 3 — Thorium 227, demi-vie 18 jours (Q4 et Q5)
- Q4 — Réponse A : 0,25 µg. t1 = 36 jours = 2 demi-vies : m = m0 / 22 = 1/4 = 0,25 µg.
- Q5 — Réponse A : 180 jours. m(t) = m0 e−λt avec λ = ln 2 / t1/2. Passer de 1 µg à 1 ng, c'est diviser la masse par 1000 : t2 = t1/2 × ln(1000)/ln 2 = 18 × (3 × 2,3)/0,7 = 18 × 6,9/0,7 ≈ 177 jours. La valeur proposée la plus proche est 180 jours (contrôle : 1000 ≈ 210, soit environ 10 demi-vies = 180 jours).
Exercice 4 — Vitesse des ultrasons (Q6)
Q6 — Réponse D : 335 m.s−1. Le retard entre les deux récepteurs est τ = n × b = 6 × 0,25 = 1,5 ms = 1,5.10−3 s. v = d/τ = 0,50 / 1,5.10−3 ≈ 333 m.s−1. La proposition la plus proche est 335 m.s−1 (écart 2, contre 3 pour 330).
Exercice 5 — Sonar (Q7)
Q7 — Réponse C. λ = v/f = 1500 / 20 000 = 0,075 m, valeur comprise entre 0,074 m et 0,076 m. A est fausse : T = 1/f = 1/20 000 = 50 µs, hors de l'intervalle 20–40 µs. B est fausse (0,075 m, pas 0,75 m). D est fausse : il s'agit d'une onde mécanique ultrasonore (f ≥ 20 kHz), l'infrarouge est un domaine des ondes électromagnétiques.
Exercice 6 — Laser (Q8 à Q10)
- Q8 — Réponse A : 6.1015 photons par seconde. Énergie d'un photon : E = h c / λ0 = 6,62.10−34 × 3.108 / 630.10−9 ≈ 3,15.10−19 J. En une seconde, le faisceau transporte 2.10−3 J, soit N = 2.10−3 / 3,15.10−19 ≈ 6,3.1015 photons.
- Q9 — Réponse B : ν ≈ 0,43.1012 kHz. Dans le milieu d'indice n = 4/3, la célérité est v = c/n = 3.108 × 3/4 = 2,25.108 m.s−1. La longueur d'onde donnée (520 nm) est celle dans ce milieu, donc ν = v/λ = 2,25.108 / 520.10−9 ≈ 4,33.1014 Hz = 0,43.1012 kHz. (Le piège : utiliser c au lieu de v donnerait 5,8.1014 Hz.)
- Q10 — Réponse B. La diffraction et les interférences sont deux phénomènes propres aux ondes : ils mettent en évidence la nature ondulatoire de la lumière. A est fausse (la fréquence ne dépend que de la source) ; C est fausse (v = c/n < c dans un milieu matériel) ; D est fausse (λ = λ0/n dépend du milieu).
Exercice 7 — Diffraction par un fil d'araignée (Q11)
Q11 — Réponse C : environ 0,10 mm. La largeur angulaire de la tache centrale est α = λ/r, et pour les petits angles α ≈ d/D.
Donc r = λ D / d = 628.10−9 × 1 / 1,4.10−2 ≈ 4,5.10−5 m = 0,045 mm.
Le diamètre vaut 2r ≈ 0,09 mm, soit environ 0,10 mm. (0,05 mm est le rayon, pas le diamètre demandé.)
Exercice 8 — Charge d'un condensateur à courant constant (Q12 et Q13)
- Q12 — Réponse B : 4 V. q = I0 × t = 2.10−3 × 10 = 2.10−2 C, et U = q/C = 2.10−2 / 5.10−3 = 4 V.
- Q13 — Réponse C : 4.10−2 J. E = ½ C U2 = ½ × 5.10−3 × 42 = 4.10−2 J.
Exercice 9 — Oscillations pseudo-périodiques d'un circuit RLC (Q14 et Q15)
- Q14 — Réponse D : f = 250 Hz. Sur l'oscillogramme, on compte 2,5 oscillations entre 0 et 10 ms (et 5 entre 0 et 20 ms) : la pseudo-période est T = 10/2,5 = 4 ms. f = 1/T = 1/(4.10−3) = 250 Hz.
- Q15 — Réponse C : C ≈ 4 µF. En assimilant la pseudo-période à la période propre : T = 2π√(LC), donc C = T2 / (4π2 L) = (4.10−3)2 / (4 × 10 × 0,10) = 16.10−6 / 4 = 4.10−6 F = 4 µF (avec π2 ≈ 10).
Questions fréquentes sur ce sujet
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