Modèle de concours d'accès aux Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc) 2016 — Épreuve : Physique-Chimie

🏢 les Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc) 👤 1ère année du cycle préparatoire 🎯 Physique-Chimie 📅 juillet 2016 👁️ 21 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) (2016), 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: 2016
Pages: 4
Langue des questions: français
Correction: correction proposée disponible sur cette page

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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 2016. Document officiel publié sur ensa-tetouan.ac.ma (copie archivée), 4 page(s). Sans corrigé.

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Modèle de concours d'accès aux Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc) 2016 — Épreuve : Physique-Chimie — page 1

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📝 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.

4 Royaume ou Marne
SENSA
TAN ‏مسبو يج بجع ميس‎
Concours d’accès ‏“كص‎ année Des ENSA Maroc
Juillet 2016
Epreuve de Physique Chimie
Durée : 1 heure 30 minutes :
Exercice 1 : Une salve d’ultrasons émise par un émetteur est reçue par deux récepteurs Aet B,
distants de d=50cm , reliés aux voies Ÿ, et Y; dun oscilloscope. Les signaux reçus sont
décalés l'un par rapport à l'autre de n= 6div et le coefficient de balayage est
b = 0.25ms / div.
‏رد‎ : La vitesse des ultrasons dans l'air est proche de:
Cocher la bonne réponse.
A) 320ms7 ; B) 325ms' ; ‏ل(‎ 33553 ; D) 3400805
Exercice 2 : Un vibreur frappe la surface de l'eau d'une cuve à ondes à la fréquence de 5 Hz.
La distance séparant les crêtes des 5 vagues consécutives est de 6cm.
Q22 : La longueur d'onde de l'onde émise est:
Cocher la bonne réponse
A) 12cm ; B) 15cm ; C) 30cm ; D) 45cm.
‏ومو‎ : La position des crêtes des k vagues quand le vibreur est plus bas de sa cours: est de:
Cocher la bonne réponse.
1)\4 À À
A) L=KkA ; B) 1,= ‏ا‎ ; =e0k+l)— ; =Kk—,
)1,=k2 ) 1, CE ©) 1,=(Ck+) D) ‏دمحي‎
‎Exercice 3 : Pour effectuer un plongeon , un plongeur saute ََ ue
d’un tremplin. Quand il quitte le tremplin, son centre d'inertie V
est en G, à la hauteur de h=5m au-dessus de l'eau et son G
vecteur vitesseest ‏أن‎ telque ‏نا‎ =4.5 ms" est incliné de 45° Ze
avec l'horizontale. En négligeant les frottements avec l'air et en
considérant comme origine de l'énergie potentielle nulle en O
(niveau del eau ). On prendra ‏مع‎ =10m.s " comme valeur de 7 AE 3 >
l'accélération de la pesanteur. ‏7م‎ 77
Q24: La vitesse du centre de masse 6 du plongeur quand il pénètre dans l'eau en H vaut
approximativement:
Cocher la bonne réponse.
A) 10ms7 ; B) 11ms7 ; C) 2m 0 D) 137057
wadifa-i Sd : ‏ا تاي" من قع‎
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Exercice 4 : Un cascadeur souhaite réussir un saut 082 ‏ا‎ =
dangereux avec sa voiture. Il s'engage alors sur un ‏م لحان‎
tremplin d'angle « et son centre d'inertie (véhicule 2) :
+ cascadeur) arrive en O avec une vitesse in itiale v, A
qui fait le même angle avec l'horizontale.
Il voudrait que ce centre d'inertie atteigne le point C avec une vitesse parallèle au plateau
(horizontal ) en ce point(voir la figure qui illustre le trajet)
On néglige les frottements avec l'air et on note les données suivantes : g, =10 ms”, OÀ=3m,
AB=20m, BC=6m, m=850 Kg |
‏وو‎ : Pour réussir ce saut, le tremplin doit avoir une valeur d'angle ‏ه‎ donnée par:
Cocher la bonne réponse. :
3 3 3 3
A) tan(æ)=- 0 B) tanla)=— ; C) tanla)=— ‏م‎ D) tan(a)=—.
(a)== ‏بد( دقفا مد(‎ @)=
Q26 : Pour réussir ce saut, la vitesse du centre de masse du véhicule en C doit avoir une valeur de:
Cocher la bonne réponse.
A) 10 5 B) 10 2 0 20 : D) 0 5
‏ولا‎ 5 5 MEL
Exercice 5: Un satellite d'exploration a une trajectoire circulaire. Il évolue à une hauteur de
h=180 km au-dessus de la où
On donne le rayon de la Terre R, - 0 km et l'intensité du champ de la pesanteur au niveau de
la surface de la Terre g,=9.8 ms”.
Q27 : La vitesse linéaire et la période du satellite sont exprimées par les expressions suivantes :
Cocher la bonne réponse.
Fe x TE nu dun
| | R,+h LR, +h | _R,
A) v=R, | 80; 7-7 REA) ; B) ‏لا دب‎ ;T=27,| ‏]الل‎
‎1 ‏مع‎ +7 &o À; ‏أ‎ go Àr ‏عل‎ (R, +h)
jee Pompes ‏ب ب‎
7 I(R, +7 . | R,+h)
0 4-8; Pr “7 =èr.| RSC 5 D) v=R, |_&_ ; 7 27 ‏ال‎ |
(R, Li h) \ g À; \ Re + h \ So Rr
Exercice 6: On considère un solide assimilé à un point matériel, dans un repère galiléen. La
somme des forces appliquées à ce solide est nulle.
Q28 : Cocher la bonne réponse.
A) La vitesse est modifiée sans changement de sens et de la direction du mouvement ; |
B) Le solide se maintient en mouvement circulaire uniforme ;
C) La direction du mouvement est modifiée sans changement de la vitesse ;
D) Le vecteur vitesse reste constant.”
Exercice 7: Un pendule simple est constitué d’une masse ponctuelle accrochée à un fil
inextensible de longueur ! =1m. La mesure de sa période propre en un lieu situé sur la Terre où
l'accélération de la pesanteur g, =9.81 ms” vaut T,=25.
Q29 : La période de ce même pendule sur la lune où g, = 0 vaut: Cocher la bonne réponse. :
A) es ‏و‎ B) 35 ; © 2435 ; D) 335.
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Exercice 8 : L'explosion d'une bombe à hydrogène de masse 20 Mt (Mi :million de tonnes) libère
la même énergie que celle de 20 Mt de trinitrotoluène (TNT). Sachant que la masse d'une tonne
de TNT libère 4.18 10° J. On prendra la vitesse de la lumière dans le vide 3.10°m/s
Q3o : La perte de masse correspondante ( masse d'une partie des constituants de la bombe qui
s'est transformée en énergie cinétique communiquée à toute les particules formées) vaut
approximativement:
Cocher la bonne réponse.
A) 0.554g ; B) 0.65kg ; C) 0.851 ; D) 0.95kg.
Les données pour l'exercice ‏و‎ et l'exercice 10: In(2)=0.7 ; In(3)=1 1; In(S)=16 +
In(7)=2.0 In(10)= 2.3
Exercice 9: Le thorium 27 Th est radioactif de type «. Sa demi-vie est égale à 18 jours. On
dispose, à t=o , d'une source de thorium de masse m,=1ug.
‏رو‎ : La masse de thorium restant à la date 1-36 jours est de:
| Cocher la bonne réponse
A) 0.25ug ; B) 030ug ; C) 0.40ug ; D) 0.50ug.
Q32 : La date 1, au bout de laquelle la masse initiale de thorium deviendra égale
à m,=1 ngest proche de:
A) 195 jours ; B) 190 jours ; C) 185 jours ; D) 180 jours. |
Exercice 10: Le sodium * Na est radioactif ‏د‎ de durée demi-vie ‏»د‎ 15h. La masse
m, nécessaire de # Na pour que le débit de l'émission initiale soit équivalent à un courant
électrique de 1=0.1mA est donnée par l'expression suivante :
Q33 : Cocher la bonne réponse.
24 ; N,e UE
A) RETAPÉE ; HE) m,=24410" 22. ;
- : 27 N,e
24 ‏ور‎ ١ 78
C) m=—.10" ‏قد‎ ; D) m,=168.10 * ‏لد‎
‎7 N,e 7
Les données: e=1.6.10 °C, N,=6.02.10"atomes, M,, =24 g.mol",
Exercice 11 : Un condensateur de capacité C=5mF est chargé à l'aide d'un générateur débitant
un courant d'intensité constante 1, =2mA.
Q34 : La tension aux bornes des deux armatures du condensateur et l'énergie électrique stockée
dans ce dernier, au bout de 10 secondes sont données par les valeurs suivantes :
Cocher la bonne réponse.
A) Uy=2V; W.=10" joule, : B) Uy=4V; 1124.107 joule
CO) ‏نا‎ - 67: W.=1 0 joule, ; D) Un ‏:27د‎ Ksl 0 joule
Exercice 12: Dans une bobine d'inductance L=500 mi et de résistance interne r=6Q, un
générateur délivre une tension constante U=24Y.
Q35: On ferme le circuit (générateur ; bobine), l'énergie stockée dans la bobine en régime
permanent est de:
wadifa-I ‏و لي ا له‎ :
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Cocher la bonne réponse.
A) 1 Joule ; B) 2 Joule ; C) 3 Joule ; D) 4 Joule.
Exercice 13: Soit un volume V =100mL d'une solution aqueuse d'acide éthanoïque CH3COOH,
de concentration 102 ‏امم‎ ,sonPH à 25°C, vaut 3.4 ( avec 1034 24.107 ). Il y a eu une
réaction acido-basique entre les couples CH;COOH/CH,COO et H,0°7/ H,0
En considérant que la transformation de l'acide éthanoïque en ions n'a pas été totale lors de sa
mise en solutions, le réactif restant en particules CH;COOH a pour nombre de mole .
Q36 : Cocher la bonne réponse.
A) 9.6 10 mol ; B) 19.2. 10 * mol ; C) 9.6 10 mol x D) 19.2.10 ° mol
Exercice 14 : Bilan de l'électrolyse d’une solution très concentrée de chlorure de sodium :
2Na° (aq) +2CT (aq) +2H,0 = CI, (gaz) +Æ, (gaz) +240 (aq) +2Na (aq)
Données : couples mise en jeu : CL, /CT et H,0/H, ; Volume molaire V = 30 Lmol” ;
Un faraday 1F = 96500 C.mol”
Cette cellule d'électrolyse industrielle qui permet de préparer des gaz, fonctionne sous une
tension U=3.8V avec une intensité 1=4.5.10* À
Q37 : Le volume de dichlore et le volume dihydrogène produits en un jour sont identiques et leur
valeur commune est plus proche de:
Cocher la bonne réponse.
A) 6.10m° 7 B) 6.10°m' ; C) 6.10°m ; D) 6.10 m..
Q38 : L'énergie consommée par m° du dichlore préparé en un jour est proche de :
Cocher la bonne réponse
A) 2.10 THE: B) 2.10 Jm°; | © 2.10 Jm”; D) 2:10° Jim”:
Exercice 15: On souhaite protéger une lame de fer parallélépipédique Fe(solide) de surface
S=36.4cm° en la recouvrant de zinc Zn(solide). Pour ce faire on pratique une électrolyse à anode
soluble. Le bain est une solution concentrée de chlorure de zinc(Il) 2 ACT ). Les données :
1F = 96500 ‏ام‎ ١ M, = 65.4g.mol", u,,=7.14gcm.
On désire déposer une épaisseur de e = 50 um de zinc sur l'intégralité de la surface de la lame
de fer.
Q39 : La masse du zinc correspondante est plus proche de :
Cocher la bonne réponse.
A) 0.38 + B) 1.38 C) 13g ; D) 130g.
On suppose dans cette question que la masse de zinc déposée sur l'électrode de fer est égale à la
diminution de la masse de l’électrode de zinc. La durée de l'électrolyse si on applique un courant
électrique d'intensité 1=0.5 4, est proche de :
Q40 : Cocher la bonne réponse.
A) 8.105, B) 8.10 9, C) 8.105: D) 158
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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 1^re année des ENSA Maroc, session de juillet 2016. Durée : 1 h 30. Les questions sont numérotées de Q21 à Q40 (suite de l'épreuve de mathématiques) et réparties en 15 courts exercices : ondes, mécanique, satellite, pendule, nucléaire, dipôles RC et RL, acide faible, électrolyse. Voici une correction proposée, avec la justification de chaque réponse.

💡 Méthode : la plupart des questions se résolvent en une ou deux lignes à partir d'une formule de cours (conservation de l'énergie, loi de décroissance radioactive, Q = I·t = n(e⁻)·F). Écrivez la formule littérale avant d'y mettre les nombres : c'est elle qui permet de choisir entre des propositions écrites sous forme littérale (Q27, Q33).

Ondes (exercices 1 et 2)

Q21 → C) 335 m·s⁻¹. Retard τ = n·b = 6 × 0,25 = 1,5 ms ; v = d/τ = 0,50/1,5·10⁻³ ≈ 333 m·s⁻¹, la proposition la plus proche est 335 m·s⁻¹.
Q22 → B) 1,5 cm. 5 crêtes consécutives délimitent 4 intervalles : 4λ = 6 cm, d'où λ = 1,5 cm.
Q23 → C) l_k = (2k + 1)λ/2. Quand le vibreur est au plus bas, le point de frappe est un creux ; les points en phase avec lui (creux) sont à kλ et les crêtes, en opposition de phase, à des distances λ/2, 3λ/2, … soit (2k + 1)λ/2.

Mécanique (exercices 3 à 7)

Q24 → B) 11 m·s⁻¹. Conservation de l'énergie mécanique entre G₀ (h = 5 m) et l'eau : v² = v₀² + 2gh = 20,25 + 100 = 120,25, d'où v ≈ 11 m·s⁻¹ (l'angle de 45° n'intervient pas).
Q25 → B) tan α = 3/10. Arriver en C avec une vitesse horizontale signifie que C est le sommet de la parabole. Repère d'origine O : C a pour coordonnées x = AB = 20 m et y = BC − OA = 3 m. Au sommet, x_S = v₀²sin α cos α/g et y_S = v₀²sin²α/(2g), donc y_S/x_S = tan α/2 = 3/20, soit tan α = 3/10.
Q26 → D) 20√(5/3) m·s⁻¹. En C, v = v₀cos α. y_S = 3 m donne v₀sin α = √(2g × 3) = √60 ; puis v₀cos α = v₀sin α/tan α = (10/3)√60 = 20√(5/3) ≈ 25,8 m·s⁻¹.
Q27 → A) v = R_T√(g₀/(R_T + h)) ; T = 2π√((R_T + h)³/(g₀R_T²)). g(h) = g₀R_T²/(R_T + h)² et, pour un mouvement circulaire uniforme, v²/(R_T + h) = g(h). Puis T = 2π(R_T + h)/v.
Q28 → D) le vecteur vitesse reste constant. Principe d'inertie : si la somme des forces est nulle, le mouvement est rectiligne uniforme (ou le solide reste au repos).
Q29 → réponse probable : D) 3√3 s (valeur la plus proche). T = 2π√(l/g), donc T_L = T₀√(g₀/g_L) = 2√6 ≈ 4,9 s. Cette valeur exacte ne figure pas parmi les propositions ; la plus proche est 3√3 ≈ 5,2 s (2√3 ≈ 3,5 s correspondrait à g_L = g₀/3).

Physique nucléaire (exercices 8 à 10)

Q30 → D) 0,95 kg. E = 20·10⁶ t × 4,18·10⁹ J/t = 8,36·10¹⁶ J ; Δm = E/c² = 8,36·10¹⁶/9·10¹⁶ ≈ 0,93 kg, la proposition la plus proche est 0,95 kg.
Q31 → A) 0,25 µg. 36 jours = 2 demi-vies : m = m₀/4 = 0,25 µg.
Q32 → D) 180 jours. m₁/m₀ = 10⁻³ : t = t_1/2·ln(1000)/ln 2 = 18 × 3 × 2,3/0,7 ≈ 177 jours (≈ 179 jours avec les valeurs exactes des logarithmes), soit environ 180 jours.
Q33 → C) m₀ = (24/7)·10⁻³·t_1/2/(N_Ae). Chaque désintégration β⁻ émet un électron : A₀ = I/e. Or A₀ = λN₀ = (ln 2/t_1/2)·N₀, d'où N₀ = I·t_1/2/(e·ln 2) et m₀ = N₀·M/N_A = 24 × 10⁻⁴·t_1/2/(0,7·N_Ae) = (24/7)·10⁻³·t_1/2/(N_Ae).

Dipôles RC et RL (exercices 11 et 12)

Q34 → B) U_AB = 4 V ; W_C = 4·10⁻² J. q = I₀·t = 2·10⁻³ × 10 = 2·10⁻² C ; U = q/C = 2·10⁻²/5·10⁻³ = 4 V ; W = ½CU² = ½ × 5·10⁻³ × 16 = 4·10⁻² J.
Q35 → D) 4 J. En régime permanent, di/dt = 0 et I = U/r = 24/6 = 4 A ; E = ½LI² = ½ × 0,5 × 16 = 4 J.

Chimie (exercices 13 à 15)

Q36 → A) 9,6·10⁻⁴ mol. n₀ = 10⁻² × 0,1 = 10⁻³ mol ; [H₃O⁺] = 10^−3,4 = 4·10⁻⁴ mol·L⁻¹, soit x = 4·10⁻⁵ mol d'acide dissocié. Reste 10⁻³ − 4·10⁻⁵ = 9,6·10⁻⁴ mol.
Q37 → B) 6·10² m³. Q = I·Δt = 4,5·10⁴ × 86 400 ≈ 3,89·10⁹ C ; n(e⁻) = Q/F ≈ 4,03·10⁴ mol ; 2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻ donne n(Cl₂) = n(H₂) ≈ 2,0·10⁴ mol, soit V ≈ 2,0·10⁴ × 30 L ≈ 6,0·10⁵ L = 6·10² m³.
Q38 → C) 2·10⁷ J·m⁻³. W = U·I·Δt = 3,8 × 3,89·10⁹ ≈ 1,48·10¹⁰ J pour ≈ 604 m³ de dichlore : ≈ 2,4·10⁷ J·m⁻³.
Q39 → B) 1,3 g. V = S·e = 36,4 cm² × 50·10⁻⁴ cm = 0,182 cm³ ; m = μ·V = 7,14 × 0,182 ≈ 1,30 g.
Q40 → C) 8·10³ s. n(Zn) = 1,30/65,4 ≈ 1,99·10⁻² mol ; Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn : Q = 2nF ≈ 3,84·10³ C ; Δt = Q/I = 3,84·10³/0,5 ≈ 7,7·10³ s ≈ 8·10³ s.

Grille des réponses

Q21	Q22	Q23	Q24	Q25	Q26	Q27	Q28	Q29	Q30
C	B	C	B	B	D	A	D	D (probable)	D
Q31	Q32	Q33	Q34	Q35	Q36	Q37	Q38	Q39	Q40
A	D	C	B	D	A	B	C	B	C

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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 2016. Les questions sont en français.

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