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Modèle de concours d'accès aux Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc) 2013 — Épreuve : Physique-Chimie

🏢 les Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc) 👤 1ère année du cycle préparatoire 🎯 Physique-Chimie 📅 juillet 2013 👁️ 27 vues

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En bref

Ce document est une ancienne épreuve écrite du concours de 1ère année du cycle préparatoire organisé par les Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc) (2013), publiée sur Wadifa Info en consultation et téléchargement PDF gratuits, avec une correction proposée.

Organisme
les Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc)
Grade
1ère année du cycle préparatoire
Spécialité
Physique-Chimie
Année
2013
Pages
4
Langue des questions
français
Correction
correction proposée disponible sur cette page
⬇️ Télécharger le sujet complet en PDF (4 pages) Télécharger →
Sujet de l'épreuve « Physique-Chimie » du concours d'accès en 1ère année du cycle préparatoire — Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc), session juillet 2013. Document officiel publié sur ensas.uca.ma (copie archivée), 4 page(s). Sans corrigé.

Pages du modèle (4)

✅ Aller à la correction proposée ↓

Modèle de concours d'accès aux Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc) 2013 — Épreuve : Physique-Chimie — page 1 Modèle de concours d'accès aux Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc) 2013 — Épreuve : Physique-Chimie — page 2 Modèle de concours d'accès aux Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc) 2013 — Épreuve : Physique-Chimie — page 3 Modèle de concours d'accès aux Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc) 2013 — Épreuve : Physique-Chimie — page 4
📝 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.

34 Roynume du Maroc
GENSA 86
TN ‏نان ادي‎ mr sopérieu,
Concours d’accès en 1°" année des ENSA Maroc
Juillet 2013
Epreuve de Physique Chimie Durée : 1H30 min |
(NB : Toutes les opérations numériques ne nécessitent pas l’utilisation de la calculatrice.)
Exercice : La constante de Planck est h = 6.10 # [3 et la vitesse de la lumière dans le vide est :
c=310°ms"; 1eV=1,6.10 ]
Dans le spectre de l'atome d'hydrogène, on observe une raie pour la longueur d'onde À = 648 nm.
OQ21: Cocher la bonne réponse
A) La fréquence correspondant à cette raie est comprise entre 400.10° GHz et 500.10? GHz.
B) L'énergie correspondant à cette raie est comprise entre 1,6 KeV et 2,1 KeV.
C) Cette radiation est dans le domaine de l'infrarouge.
D) Cette radiation est une radiation ionisante (son énergie est supérieure à 13,6 eV).
Exercice 2 : On dispose d'un Laser hélium-néon.
On interpose entre le Laser et un écran (E) une fente
© fente verticale de largeur a = 3.10° mm (figure 1).
Sur l'écran situé à la distance D = 1,5 m, on ‏"مس‎
‎observe dans la direction perpendiculaire à la | Laser ‏نا‎ | # 20
fente, une figure de diffraction représentée sur la
figure 1. Ecran ()
Figure 1
Q22: Cocher la bonne réponse.
A) La largeur de la tache centrale d est donnée par ‏دك‎ —
B) Quand la largeur de la fente a augmente la largeur de la tache centrale d diminue.
C) La longueur d'onde Laser vaut À = 600 nm lorsque la mesure de la tache centre est d =6 cm.
| D) L'écart angulaire @ est une fonction croissante en fonction de la largeur a de la fente.
Q23 : la force F qui s'exerce sur une particule portant la charge négative q, placée dans une région où
règne un champ électrostatique E :
A) Est liée au champ E par la relation E = qF. |
B) Est liée au champ E par la relation E=- gF
C) N'a pas le même sens lorsque la charge q change de signe.
D)Ne dépend pas de la charge q.
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Exercice 3: Un oscillateur électrique libre est formé d’un ;n ET (HC)
condensateur initialement chargé, de capacité C = 1,0 UF, |
d'un conducteur ohmique de résistance R et d'une bobine 15 ‏(ق)ء‎
‎d’inductance L = 0,40 H et de résistance négligeable. 0
L'enregistrement de la tension aux bornes du -5 20
condensateur a permis de tracer la courbe suivante #6
(figure 2) où q désigne la charge de son armature positive. ١ Fidure2
Q24 : Déterminer la pseudopériode T des oscillations.
A)T= 2ms; B) 1-4 ms; C)T=5 ms; D) T= 10ms;
Q25 : Établir l'équation différentielle vérifiée par la charge q(t) à chaque instant dans le cas où R est
considérée comme nulle.
d°q d’q 7 2 d’q 1
A) LC—=+qg=0; B)—<+-—g=0 © LC—<+q=E; D)—<+—-Qq=E
EE er d Va ic!
Q26 : Avec une période To = 2VLC, la solution de cette équation est:
A) q(t) = Qn cos(2nt.Te); B) q(t) = Q, cos(nt/T.)
C) q(t) = Qu cos(2nt/T.); D) q(t) = Qu cos(nt.T.)
. Exercice 4 : Dans une bobine d'inductance L et de résistance R, le courant varie selon la loi :
it)=a-bt, où i est exprimé en ampères (À), t est exprimé en secondes (s) et a et b sont des constantes.
Q27 : Calculer la tension aux bornes de la bobine à la date t = o et déterminer la date t, à laquelle la
tension aux bornes de la bobine est nulle.
A) Ug(t=0) = o et ‏دا‎ ; B) Ug(t=o)= Ra et ; =
C) Ug(t=o) = Ra et 1 = Here D) Us(t=o) = Ra et 4 = Ra - ‏عن‎
‎Rb Rb
Exercice 5 : Un joueur lance une balle de tennis de diamètre >
5 cm verticalement et la frappe avec sa raquette quand le 7
centre d'inertie de la balle est situé à une hauteur H - m
du sol. Il lui communique alors une vitesse horizontale de 11-225 filet
valeur ‏ولا‎ = 20 ms”. On suppose que les frottements dues à ‏حم‎ 90 em
l'air sont négligeables. Le filet de hauteur h = 90 cm est situé "RS TS an 8
à la distance D= 1om du point de lancement (figure 3). Figure 3 |
Q28 : Cocher la bonne réponse.
À) La balle atteindra le filet au bout de 0,4 s après le lancement.
B) La balle ne passera pas au dessus du filet. |
C) Le centre d'inertie de la balle passera à 10 cm au-dessus du filet. ١ :
D) Le centre d'inertie de la balle passera à 15 cm au dessus du filet.
Q29 : Cocher la bonne réponse.
A) La balle touchera le sol au bout d’une durée t= del à partir de la date de son lancement. ١
B) La balle touchera le sol au bout d'une durée he E à partir de la date de son lancement
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D) La balle touchera le sol à la distance D, =v ‏د‎ du point de lancement.
Le joueur souhaite maintenant que la balle passe de h, cm au-dessus du file en la lançant
horizontalement à partir de la même position. ١
Q30: Cocher la bonne réponse.
‏مي ا‎ , H-(h+h))
A) La balle atteindra la position où se trouve le filet au bout d’un temps ‏قا = ري‎ .
H+(h+h
B) La balle atteindra la position où se trouve le filet au bout d’un temps 1, = Asa ;
C) La nouvelle valeur initiale de la vitesse est donnée par l'expression ÿ! = ‏قا م‎
0 2H+h+h,)
D) La nouvelle valeur initiale de la vitesse est donnée par l'expression
es ‏ل‎
‎AH-h-h})
‎Exercice 6: Dans le plan horizontal xOy d'un référentiel
Fe ; Fr : 1 ‏و‎
‎galiléen R(O, i, j), un mobile modélisé par un point matériel M est
astreint à se déplacer sur un cercle de centre O et de rayon b (figure +
4). L'équation horaire du mouvement est donnée par l’abscisse : ِ FI Fr
curviligne s(t)= AM =b In(1+ wf) où ‏ته‎ est une constante positive FA a à
et In est le logarithme népérien. A est un point du cercle situé sur le 5 da
‘’ demi axe positifOxette [o + co : ‘
A l'instant initial t = ‏ره‎ le mobile M est en À avec la vitesse vo = bo à
Figure 4
La base orthonormée de Frenet est (e,,e,) où e, un vecteur unitaire tangent à la trajectoire
en tout point et e, vecteur unitaire normal à e, dirigé vers le centre O
Q31 : Le vecteur vitesse du mobile M à l'instant t est v=y e, où v est donnée par
l'expression
À) v= v,expl -— | ; B) ‏م قدصن‎ C)v=—— ; D) v = v, expl -—
‏دا آنا أت‎ b+s ” b+s ° AL 2
: Le vecteur accélération a exprimé dans la base de Frenet est donné par :a = ae, +a,e,
Q32 : La composante normale de l'accélération à l'instant + ay = ًّ est donnée par
l'expression
b b ve. s
À) ay = ‏بت‎ ; B) ay = 4v? ‏وإ بص‎ C) ay =—<expl -- |; D)
" (b+s) * (+s) FT b
ay = op — 3
Q 2 117 LJ 1 LAN dv dv £
Q33 : La composante tangentielle de l’accélération à l'instant t y = is 7 est donnée
par l'expression ci aprés.
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b v? 25 v? 0 b
A)a, = -v? ——— ; Ba, = -—ex (- ‏ا‎ : C) ‏مه‎ = -—ex (- 3 2 D) a, =-4v ‏بص‎
‎ue 0 Ne 0 ‏يم 7 ا نينا اد‎
Q34 : Cocher la bonne réponse sur la nature du mouvement. :
À) décéléré B) uniformément décéléré
C) accéléré D) uniformément accéléré
Q35 : Le module F - ‏ام‎ de la résultante des forces appliquées à M, est donné par l'expression :
2 2 2 2
Arms. ‏اخ أو تا ررم‎ ©r- ‏ا ور ب‎ nl ie
5/2 2b ‏رلا‎ b 2b ‏ا‎
‎Q36 : On ajoute 300 ml d'eau à 500 ml d'une solution de chlorure de sodium NaCI de concentration
4.10 mole.L”. La nouvelle concentration de la solution de chlorure de sodium est égale à :
‏لكام مون رذ‎ B)1710° moleL'; C)2,5.10° moleL'; D)6,7.10* mole.L'
Q37 : On considère la molécule suivante
CH3-C-CH2-CH3
CH3
Le nom de cette molécule est : 1
À) 1-éthyl, iméthyl éthanol
B) 2-méthyl butan-2-ol
C) 2-hydroxy, 2-méthyl butane
D)1,1-diméthyl propan-1-ol
Q38 : On neutralise 40 ml d'acide acétique CH,CO,H de concentration 3.10? mole.L' par une solution
d'hydroxyde de potassium KOH de concentration 2.10* mole.L”. Le volume de KOH à l'équivalence
est égal à:
A) 6 ml; B)15 ml; C) 20 ml; D)60 ml
Q39: On chauffe un mélange contenant de l'acide méthanoïque et de l'éthanol en présence d'acide
sulfurique. Le produit obtenu se nomme :
A) Ethanoate d'éthyle
B) Ethanoate de méthyle
C) Méthanoate de méthyle
D)Méthanoate d'éthyle
Q40 : On réalise l’électrolyse, entre deux électrodes de carbone, d’une solution de chlorure de zinc
(Zn*, 2CT) pendant 1 minute avec un courant de 9,65 mA. La masse de zinc récupérée à la cathode
est égale à :
A)o,19 mg; B)o,38mg; . C) 8,80 mg; D) 11,52 mg
Données : F=9,65.10* C.mole” , Masse molaire du zinc = 64 g.mole”
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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'accès en 1re année des ENSA Maroc, session de juillet 2013. Durée : 1 h 30, sans calculatrice (les valeurs numériques sont choisies pour se calculer à la main). Les questions sont numérotées de Q21 à Q40 (suite de l'épreuve de mathématiques Q1–Q20) : 6 exercices de physique puis 5 questions de chimie. Voici une correction proposée, avec la justification de chaque réponse.

💡 Méthode : sans calculatrice, prenez g = 10 m·s−2 et travaillez en puissances de 10. Dans les questions « cochez la bonne réponse », éliminez d'abord les propositions fausses par un ordre de grandeur ou par l'homogénéité (unités) : c'est souvent plus rapide que le calcul complet.

Exercice 1 — Raie de l'hydrogène (λ = 648 nm)

  1. Q21 → A. f = c/λ = 3·108/648·10−9 ≈ 4,63·1014 Hz = 463·10³ GHz, compris entre 400·10³ et 500·10³ GHz. B est faux : E = hf ≈ 6·10−34 × 4,63·1014 ≈ 2,8·10−19 J ≈ 1,7 eV (et non keV). C est faux : 648 nm est dans le visible (rouge), l'infrarouge commence vers 800 nm. D est faux : 1,7 eV < 13,6 eV.

Exercice 2 — Diffraction par une fente

  1. Q22 → B et C sont toutes deux exactes ; réponse attendue probable : C. Écart angulaire θ = λ/a et, pour un petit angle, d = 2Dθ = 2λD/a. A est faux (formule inversée) ; D est faux (θ = λ/a diminue quand a augmente). B est exact : d est inversement proportionnelle à a. C est exact aussi : λ = a·d/(2D) = 3·10−5 × 0,06 / 3 = 6·10−7 m = 600 nm. Avec les données imprimées, l'énoncé comporte donc deux propositions justes ; C est la seule qui exploite les valeurs numériques de l'exercice, c'est pourquoi elle est retenue comme réponse probable.

Champ électrostatique

  1. Q23 → C. F = qE : si q change de signe, F change de sens. A et B écrivent la relation à l'envers, D est faux puisque F est proportionnelle à q.

Exercice 3 — Oscillateur électrique (C = 1,0 µF, L = 0,40 H)

  1. Q24 → B) T = 4 ms. Sur la figure, on compte environ 7,5 oscillations sur 30 ms, soit T ≈ 4 ms. Vérification : T0 = 2π√(LC) = 2π√(0,40 × 10−6) ≈ 2π × 6,3·10−4 ≈ 4,0·10−3 s.
  2. Q25 → A) LC·d²q/dt² + q = 0. Loi des mailles avec R = 0 : L·di/dt + q/C = 0 et i = dq/dt, d'où L·q'' + q/C = 0 ; on multiplie par C. (B n'est pas homogène ; C et D font apparaître un générateur E absent du circuit.)
  3. Q26 → C) q(t) = Qmcos(2πt/T0). Solution de q'' + (4π²/T0²)q = 0 avec q(0) = Qm (condensateur initialement chargé) ; l'argument du cosinus doit être sans dimension, ce qui élimine A et D.

Exercice 4 — Bobine (L, R) et courant i = a − bt

  1. Q27 → D (réponse probable). uB = Ri + L·di/dt = R(a − bt) − Lb. uB = 0 pour t1 = (Ra − bL)/(Rb), ce que seule la proposition D donne. Attention : à t = 0, le calcul exact donne uB(0) = Ra − bL, et non Ra comme l'écrivent B, C et D ; aucune proposition n'est donc entièrement exacte, et D est la seule dont la date t1 est juste.

Exercice 5 — Balle de tennis (H = 2,25 m, v0 = 20 m/s, filet h = 0,90 m à D = 10 m)

Équations horaires (g = 10 m·s−2) : y = v0t (horizontal) et x = H − ½gt² (vertical).

  1. Q28 → C) 10 cm au-dessus du filet. La balle atteint le filet à t = D/v0 = 10/20 = 0,5 s (A faux). Elle est alors descendue de ½ × 10 × 0,5² = 1,25 m, donc son centre est à 2,25 − 1,25 = 1,00 m, soit 10 cm au-dessus du filet de 0,90 m (B et D faux).
  2. Q29 → proposition C (non lisible sur ce scan). Au sol, x = 0 : t1 = √(2H/g), et la portée est D1 = v0√(2H/g). A (2√(H/g)), B (√(H/(2g))) et D (v0√(H/(2g))) sont fausses. La proposition C se trouve à la coupure entre les pages 2 et 3 et n'apparaît pas sur le scan : par élimination c'est elle la bonne réponse, et elle doit correspondre à t1 = √(2H/g) ou à D1 = v0√(2H/g).
  3. Q30 → D) v'0 = D√(g/(2(H − h − hd))). Pour passer à h + hd au-dessus du sol au niveau du filet, la balle doit descendre de H − h − hd : ½g·td² = H − h − hd, d'où td = √(2(H − h − hd)/g) (A et B faux). Puis v'0 = D/td = D√(g/(2(H − h − hd))).

Exercice 6 — Mouvement circulaire, s(t) = b·ln(1 + ωt)

  1. Q31 → A) v = v0exp(−s/b). v = ds/dt = bω/(1 + ωt) = v0/(1 + ωt), et 1 + ωt = es/b.
  2. Q32 → D) aN = (v0²/b)exp(−2s/b). aN = v²/b = v0²e−2s/b/b.
  3. Q33 → B) aT = −(v0²/b)exp(−2s/b). aT = v·dv/ds = v0e−s/b × (−v0/b)e−s/b.
  4. Q34 → A) décéléré. aT < 0 : la vitesse diminue ; mais aT n'est pas constante, donc le mouvement n'est pas « uniformément » décéléré.
  5. Q35 → C) F = mv²√2/b. |aT| = |aN| = v²/b, donc ‖a‖ = √2·v²/b et F = m‖a‖ (2e loi de Newton).

Chimie

  1. Q36 → C) 2,5·10−2 mol·L−1. La quantité de NaCl se conserve : C' = C·V/V' = 4·10−2 × 500/800 = 2,5·10−2 mol·L−1.
  2. Q37 → B) 2-méthylbutan-2-ol. Chaîne principale de 4 carbones portant le groupe OH ; OH et CH3 sont tous deux sur le carbone 2.
  3. Q38 → A) 6 mL. À l'équivalence CaVa = CbVb : Vb = 3·10−3 × 40 / 2·10−2 = 6 mL.
  4. Q39 → D) méthanoate d'éthyle. Estérification : HCOOH + C2H5OH ⇌ HCOOC2H5 + H2O ; l'ester porte le nom de l'acide (méthanoate) et le groupe de l'alcool (éthyle).
  5. Q40 → A) 0,19 mg. Q = I·t = 9,65·10−3 × 60 = 0,579 C ; n(e−) = Q/F = 6·10−6 mol ; Zn2+ + 2e− → Zn donne n(Zn) = 3·10−6 mol ; m = 3·10−6 × 64 = 1,92·10−4 g ≈ 0,19 mg (avec la masse molaire donnée par l'énoncé).

Grille des réponses

Q21Q22Q23Q24Q25Q26Q27Q28Q29Q30
AC (B aussi exacte)CBACD (probable)CC (non lisible)D
Q31Q32Q33Q34Q35Q36Q37Q38Q39Q40
ADBACCBADA
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Questions fréquentes sur ce sujet

Ce sujet est-il téléchargeable gratuitement ?
Oui. La totalité du sujet (4 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 les Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc). Il concerne le grade : 1ère année du cycle préparatoire.
De quelle session s'agit-il et dans quelle langue ?
Session : juillet 2013. Les questions sont en français.
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