Modèle concours d'accès — ENSA Tanger 2009 — Physique-Chimie
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En bref
Ce document est une ancienne épreuve écrite du concours de Concours d'accès aux grandes écoles organisé par ENSA Tanger (2009), publiée sur Wadifa Info en consultation et téléchargement PDF gratuits, avec une correction proposée.
- Organisme
- ENSA Tanger
- Grade
- Concours d'accès aux grandes écoles
- Spécialité
- Physique-Chimie
- Année
- 2009
- Pages
- 6
- Langue des questions
- français
- Correction
- correction proposée disponible sur cette page
Épreuve du concours d'accès à ENSA Tanger 2009 — Physique-Chimie. Ce modèle contient 6 page(s) pour préparer les concours des grandes écoles au Maroc.
📝 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 —
ROYAUME DU MAROC \ المملكة المغربية
UNIVERSITE ABDELMALEK ESSAADI E. A 2 المسعسدي dei ne
Ecole Nationale des Sciences Appliquées PRET \ الوطنية للعلوم التطبيقية duos
Tanger
; Tanger le 24/07/2009
CONCOURS D’ENTREE EN 1°“ ANNEE DU CYCLE
PREPARATOIRE
Epreuve de Physique - Chimie
(Nombre de pages 6 et une fiche réponse à remettre au surveillant, correctement
remplie, à la fin de l’épreuve)
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, une réponse fausse : -1, pas de réponse : 0)
Question 1 :
Une voiture est stationnée à d=90 m d’un piéton immobile. À un instant donné elle démarre
et roule avec une accélération constante de a=5 m.s”.
Elle passe devant le piéton après:
a-10s b-6s c- 36s
Question 2: (suite de la question 1)
L’individu jusque là immobile se met à courir et ses coordonnées en mètres par rapport à un
repère orthonormé sont :
La vitesse de cet individu après 10 s est de l'ordre de:
a-10 ms"! b-7ms! c-14ms"
Question 3: (suite de la question 1
L'accélération de cet individu après 10 s est de:
a-1.12ms* b- 1ms” c- 12ms?
Question :4
Une benne transporte un objet de masse m positionné comme indiqué sur la figure ci-dessous.
La benne se soulève à vitesse constante et au bout de 30 secondes, l'objet se met à glisser et le
chauffeur arrête immédiatement la benne. L'angle entre le plancher de la benne et l'horizontal
est alors 0 = 30°.
On donne : g= 10 ms”.
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La force de frottement statique quand elle est maximale s'exprime par f max = UR, R étant la
réaction entre le plancher et l'objet.
Le coefficient de frottement statique entre le plancher de la benne et l’objet est:
a- Hstat ›= 1 73 b- Hstat ze 0,5 c- Hstat = 0.8
Question : 5 (suite de la question 4)
L'objet ne s'arrête pas et glisse avec une accélération uniforme (a) jusqu'au bout de la benne
fermée. Cette accélération est due à la différence entre la gravitation et la force de frottement
dynamique qui s'exprime fayn =Hayn R.
Le coefficient de frottement dynamique lors de l’accélération de l’objet est:
à- Hayn =(gsin0-a) / (gcos0) b- ومن =(gcos0-a) / (gsin6) C- Hayn= (g-a) / (gtan0)
Question :6
On considère dans le vide de permitivité مت deux charges électriques ponctuelles identiques de
charge و et de masse m. Elles sont suspendues à un point fixe 0 par deux fils sans masse,
inextensibles et isolants de même longueur L.
120,24 m;m= 1,0 جع بع 10 m s” ; k=9 10° SI.
La valeur de la charge و pour que le triangle formé par les deux charges et le point 0 soit un
équilatéral est :
a- 2,4 10” C b- 3,2010"C c- 2,010” C
Question 7:
Un condensateur de capacité C = 1 uF est préalablement chargé par un générateur de fem E =4 V
(interrupteur en position 1). On enregistre la tension uc(t) aux bornes du condensateur en
basculant l'interrupteur en position 2.
L'instant de basculement est choisi comme origine des dates.
L'énergie initialement fournie au dipôle RLC est de l'ordre de :
a- 2 كنا b- 81 c- 8m]
1 ère
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Au bout d'une pseudopériode, l'énergie totale stockée dans le dipôle RLC est:
كن 285 c- نا 2.7 b- كنا 6,1 -8
Question 9 :
Un générateur de tension (Ug) est associé en série avec un interrupteur, un conducteur
ohmique de résistance R et un condensateur de capacité C initialement déchargé. A t=0 on
ferme l'interrupteur.
A l'instant t=0:
Question 10 : (suite de la question 9
La tension ونا délivrée par le générateur est une tension en crénaux.
uelle courbe peut représenter la tension uc aux bornes du condensateur ?
a- courbe a b- courbe b c- courbe c
uestion 11:
Un solénoïde très long est constitué par une couche de fil isolé à n spires jointives par mètre.
L'axe du solénoïde est perpendiculaire au méridien magnétique. On place dans la région
centrale une boussole. Lorsqu'on établit le courant, l'aiguille tourne de 30°. La composante
ايت مك du champ magnétique terrestre ayant pour valeur 2,0 1 0“ T, n = 500 et Ho =1,2
L'intensité du courant est :
a- 1=5 mA b- 1=20 mA c- 1-10 mA
1 ère
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Question 12:
Un générateur de tension (Ug) est associé en série à un interrupteur, un conducteur ohmique
de résistance R et une bobine d'inductance L, de résistance interne r non négligeable. À t=0 on
ferme l'interrupteur.
A l'instant t=0
Question 13: (suite de la question 12)
La tension ug délivrée par le générateur est une tension crénaux.
Quelle courbe peut représentée la tension رنا aux bornes de la bobine:
a- courbe a b- courbe b c- courbe d
uestion 14:
On utilise un laser produisant une lumière de longueur d'onde À placé devant une fente de
largeur a. On observe une figure de diffraction constituée de taches lumineuses sur un écran E
placé à une distance D de la fente.
La largeur de la tache centrale L sur l'écran est égale à :
a- 2 ad/D b- KA D°/a” c- 24 D/a
uestion 15 :
Un faisceau lumineux incident traverse en H et K un prisme équilatéral. Lorsque iy= 45° le
faisceau HK est horizontal. L'indice de l'air est égal à 1. L'indice n du prisme vaut:
1 ère
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uestion 16: (suite de la question 15
pour ix = 90°:
a-ry-45° b- ry-30° c- ry—60°
Question 17 :
On considère la réaction À :
et la réaction B :
On donne m(' 1H) = 1,011 u ; mé,H) = 2,013 u : mC,H) = 3,015 u ; m('on) = 1,009 u ;
lu=5/3 10 kg ; 1 eV = 5/3 10"?J ; c =3 10° m/s.
a- Les deux réactions sont des fusions nucléaires.
b- Les deux réactions sont des fissions nucléaires.
c- la réaction À est une fusion, la réaction B est une fission.
Question 18 : (suite de la question 17
La réaction B libère:
a-310!?J b- 2,7 1021 c- 310”
Question 19 : (suite de la question 17)
La réaction A libère:
a- 20 MeV b- 4.17 MeV c- 22,5 MeV
Question 20
+ ركز est un élément radioactif de demi-vie 6 ans et dont la désintégration est de type alpha.
Le noyau fils issu de la désintégration "alpha" possède:
a- 2 nucléons de moins.
b- 4 nucléons de moins et 2 charges de moins.
c- 2 nucléons de moins et 2 charges de moins.
Question 21:
A2 A2 PE A : sax
7 X3—› Z2-1 X, + Il faut 24 ans pour désintégrer 45% d'une certaine quantité de
cet élément.
La réaction nucléaire est du type:
a- "béta -" b- "béta+" c- alpha
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Question 22 :
Dans l'industrie monétaire, on cuivre une rondelle d'acier pour obtenir certaines pièces de
monnaie. Le cuivrage s’effectue par électrolyse d’une solution aqueuse de nitrate de cuivre (IT)
de formule chimique : Cu**(aq) + 2 NO; (aq).
L’une des électrodes de l’électrolyseur est constituée par un très grand nombre de rondelles à
cuivrer, l’autre est en cuivre.
Donnée : 1 Faraday : F = 96500 C.mor*; M(Cu) = 63,5 g/mol.
Il s’agit d’une transformation:
a- spontanée b- forcée c- spontanée et forcée
Question 23 : (suite de la question 23
Pendant l’électrolyse, la concentration de l’électrolyte en ions cuivre:
a-diminue | b- augmente c- reste constante
uestion 24 : (suite de la question 23
L'intensité qui doit circuler pendant 9650 s pour déposer 3,175 kg de cuivre sur les rondelles
est de:
a- 1000 A b-100A c- 2000A
Question 25:
On considère l'atome “1, Na.
a- Le noyau de l'atome compte 11 neutrons.
b- Le nuage électronique de l'atome neutre contient 10 électrons.
c- Le noyau contient 21 nucléons.
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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-chimie du concours d'entrée en 1re année du cycle préparatoire de l'ENSA de Tanger (Université Abdelmalek Essaâdi), session du 24 juillet 2009. L'épreuve compte 6 pages et 25 questions à choix multiple ; une seule réponse est juste par question. Barème : +1 pour une réponse juste, −1 pour une réponse fausse, 0 sans réponse. Voici la réponse de chaque question avec le calcul qui la justifie.
💡 Avant de commencer : avec −1 par erreur, une réponse au hasard ne rapporte rien en moyenne. Les calculs sont courts : faites-les au brouillon, et quand trois propositions sont proches, vérifiez l'ordre de grandeur et l'unité avant de cocher.
Mécanique
- b. 6 s — mouvement uniformément accéléré depuis le repos : d = ½ a t² ⟹ t = √(2d/a) = √(2 × 90/5) = √36 = 6 s.
- b. 7 m·s−1 — vx = dx/dt = −t + 5 ; vy = dy/dt = 0,5 t − 10. À t = 10 s : vx = −5, vy = −5, v = 5√2 ≈ 7,07 m/s.
- a. 1,12 m·s−2 — ax = −1 ; ay = 0,5 (constantes) : a = √(1 + 0,25) = √1,25 ≈ 1,12 m/s².
- b. μstat ~ 0,5 (réponse probable) — à la limite du glissement, RT = μRN avec RT = mg sin θ et RN = mg cos θ, donc μstat = tan 30° ≈ 0,58. Aucune proposition ne donne 0,58 ; la plus proche est 0,5. La valeur 1,73 = tan 60° = 1/tan 30° est le piège (rapport inversé).
- a. μdyn = (g sin θ − a)/(g cos θ) — le long du plancher : m a = m g sin θ − μdyn m g cos θ.
Électrostatique
- c. 2,0·10−7 C — triangle équilatéral : chaque fil fait 30° avec la verticale et la distance entre charges vaut L. Équilibre d'une charge : tan 30° = F/(mg), soit F = mg tan 30° = 10−3 × 10 × 0,577 = 5,77·10−3 N. F = k q²/L² ⟹ q = L√(F/k) = 0,24 × √(5,77·10−3/9·109) ≈ 1,9·10−7 C ≈ 2,0·10−7 C.
Circuits RC, RL, RLC
- b. 8·10−6 J — énergie emmagasinée par le condensateur chargé sous E = 4 V : W = ½ C E² = ½ × 10−6 × 16 = 8·10−6 J (le graphe part bien de uC = 4 V).
- a. 6,1 µJ — au bout d'une pseudo-période, uC est de nouveau maximale et le courant est nul : toute l'énergie est électrique. Le graphe (premier trait pointillé) donne uC ≈ 3,5 V : W = ½ × 10−6 × 3,5² ≈ 6,1·10−6 J. (L'écart avec 8 µJ a été dissipé par effet Joule dans r.)
- b. i(0) = UG/R — le condensateur étant déchargé, uC(0) = 0 et toute la tension du générateur est aux bornes de R.
- c. courbe c — pendant le créneau à 5 V, uC croît de 0 vers 5 V (charge exponentielle), puis décroît vers 0 pendant le créneau à 0 V. La courbe b commence à 5 V, incompatible avec un condensateur initialement déchargé ; la courbe a est un créneau, ce que uC ne peut pas faire (tension continue aux bornes d'un condensateur).
Magnétisme
- b. I = 20 mA — l'axe du solénoïde est perpendiculaire au méridien magnétique : Bs ⊥ BH et tan 30° = Bs/BH. Bs = 2,0·10−5 × 0,577 = 1,15·10−5 T. Bs = μ0 n I ⟹ I = 1,15·10−5/(1,2·10−6 × 500) ≈ 1,9·10−2 A ≈ 20 mA.
Circuit RL (suite)
- a. i(0) = 0 — l'intensité du courant dans une bobine est continue : elle est nulle juste avant la fermeture, donc aussi à t = 0.
- a. courbe a — au passage à 5 V, i = 0 donc uL = 5 V, puis uL décroît vers r·I∞ = 5r/(R + r), valeur non nulle puisque r n'est pas négligeable : c'est ce que montre la courbe a (palier au-dessus de 0). Au retour à 0 V, uL saute à −5R/(R + r), puis tend vers 0. La courbe d (retour à 0) correspondrait à une bobine sans résistance ; la courbe b est une courbe de charge de condensateur.
Optique
- c. L = 2λD/a — la demi-largeur angulaire de la tache centrale est θ ≈ λ/a ; sur l'écran à la distance D, L = 2D·tan θ ≈ 2λD/a.
- b. n = 1,41 — HK horizontal dans un prisme équilatéral (A = 60°) : trajet symétrique, rH = rK = A/2 = 30°. Loi de Snell-Descartes en H : sin 45° = n sin 30° ⟹ n = (√2/2)/(1/2) = √2 ≈ 1,41.
- a. rH ≈ 45° — sin 90° = n sin rH ⟹ sin rH = 1/√2 ⟹ rH = 45° (c'est l'angle limite de réfraction du prisme).
Physique nucléaire
- a. Les deux réactions sont des fusions — dans A comme dans B, deux noyaux légers (isotopes de l'hydrogène) s'unissent pour former un noyau plus lourd (l'hélium 4) ; la fission est la cassure d'un noyau lourd.
- b. 2,7·10−12 J — Δm = (2,013 + 3,015) − (4,001 + 1,009) = 0,018 u. E = Δm·c² = 0,018 × (5/3)·10−27 × 9·1016 = 0,018 × 1,5·10−10 = 2,7·10−12 J.
- c. 22,5 MeV — Δm = (1,011 + 3,015) − 4,001 = 0,025 u ; E = 0,025 × 1,5·10−10 = 3,75·10−12 J = 3,75·10−12/((5/3)·10−19) eV = 2,25·107 eV = 22,5 MeV.
- b. 4 nucléons de moins et 2 charges de moins — émission d'une particule α (⁴₂He) : A → A − 4, Z → Z − 2.
- b. « bêta + » — A est conservé et Z diminue de 1 : un proton se transforme en neutron avec émission d'un positon (⁰₊₁e). La donnée « 45 % en 24 ans » ne sert pas à identifier le type.
Électrolyse (cuivrage)
- b. forcée — l'électrolyse est imposée par un générateur extérieur ; le système évolue dans le sens inverse de son évolution spontanée.
- c. reste constante — l'anode est en cuivre (électrode soluble) : Cu → Cu2+ + 2e− à l'anode compense exactement Cu2+ + 2e− → Cu sur les rondelles (cathode).
- a. 1000 A — n(Cu) = 3175/63,5 = 50 mol ; n(e−) = 2 × 50 = 100 mol ; Q = 100 × 96500 = 9,65·106 C ; I = Q/Δt = 9,65·106/9650 = 1000 A.
Structure de l'atome
- c. Le noyau contient 21 nucléons — ²¹₁₁Na : A = 21 nucléons, Z = 11 protons, donc 21 − 11 = 10 neutrons (a est faux) ; l'atome neutre a 11 électrons (b est faux).
Questions fréquentes sur ce sujet
Ce sujet est-il téléchargeable gratuitement ?
Oui. La totalité du sujet (6 pages) est consultable et téléchargeable gratuitement, sans inscription ni compte.
Le corrigé est-il inclus ?
Oui. Un corrigé proposé figure sur cette page, sous les pages du sujet : méthode de réponse et éléments attendus, rédigés par l'équipe Wadifa Info.
Quel organisme et quel grade concerne ce sujet ?
Ce sujet provient d'un concours organisé par ENSA Tanger. Il concerne le grade : Concours d'accès aux grandes écoles.
De quelle session s'agit-il et dans quelle langue ?
Session : 2009. Les questions sont en français.
Où trouver d'autres sujets du même concours ?
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