Modèle de concours d'accès aux Écoles Nationales des Sciences Appliquées (ENSA Maroc) 2017 — Épreuve : Physique-Chimie

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‎année des ENSA Maroc Juillet 2017‏ “ك1 ‎Concours d’accès‏
‎Epreuve de Physique Chimie‏
‎Durée : 1 heure 30 minutes‏
‎Exercice 1: Un laboratoire de recherche nucléaire reçoit un échantillon d'un composé radioactif‏
‎La masse de cet échantillon au moment de la réception est m,=1£.‏ . يح 90 ‎strontium‏
‎Données : la demi-vie du composé radioactif Ÿ=XSr est de 28 ans; 10)2(- 0,7 In(3)=11, In(5)=1,6 ,‏
‎In(10)=23; N,=6,02.10% mol .‏
‎ait disparue est plus proche de:‏ فو ‎Q21: Le temps 1, écoulé pour que 99,9 % de la masse m, strontium‏
‎Cocher la bonne réponse A) 265ans ; B) 270ans ; 0 275ans ; D) 280ans‏
‎Q22 : L'activité initiale a, de l'échantillon strontium 90 au moment de la réception est plus proche de :‏
‎Cocher la bonne réponse A) 10 GBgq ; B) 1 0$ GBG ; C) 10° GBgq ; D) 10° GBg‏
‎à l'instant !, est plus‏ مو ‎Q23 : Le nombre de noyaux radioactifs N(t,) dans l'échantillon de strontium‏
‎m7107 ; OTI0 , D) 7.10"?‏ ب 0° 7.1 ‎proche de : Cocher la bonne réponse A)‏
‎Exercice 2 : Dans une centrale nucléaire, on considère la réaction de fission de l’uranium 235 ( pe 0 )‏
‎après collision avec un neutron thermique, qui produit du xénon 140 et du strontium 94. L'équation bilan de‏
‎la réaction s'écrit comme suit :‏
مل 2 + ‎"Xe + Sr‏ ج ‎U‏ 7 +
‎L'énergie de liaison par nucléon des deux noyaux produits est de 8.5 MeV , et celle du noyau d'uranium 5‏
‎est de 7.6MeV.‏
‎Q24 : L'énergie dégagée E,, par la réaction a une valeur plus proche de‏
‎Cocher la bonne réponse‏
‎A) 200 MeV ; B) 205 Me” ; C) 210 Me ; D) 215MeV‏
‎Exercice 3 : Un solide de centre masse G assimilé à un point matériel est en mouvement par rapport à un‏
‎repère fixe supposé galiléen. La direction de sa vitesse est constante alors :‏
‎Q25 : Cocher la bonne réponse‏
‎A) Le repère d'espace d'origine 6 est galiléen.‏
‎B) L'accélération est centripète‏
‎C) L'accélération tangentielle est non nulle.‏
‎D) Le mouvement du centre de masse G du solide est uniformément varié.‏
‎Exercice 4 : La piste de lancement d’un projectile M‏
‎comprend une partie rectiligne horizontale ABC et une je .‏
‎portion circulaire CD centréeen ©, derayon a=1m, Es‏
‎d'angle au centre O, æ=60° est telle que OC soit D‏
‎perpendiculaire à AC. On suppose qu'il n’y a pas de MF a‏
‎forces de frottement exercées par la piste sur le mobile . :‏
‎tout le long du trajet parcouru par ce dernier.‏
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Le projectile M assimilable à un point matériel de masse 7120.5 ‏رع‎ est lancé à partir du point À sans
vitesse initiale suivant AB de longueur 1m avec une force constante F, horizontale et ne s’exerçant
qu'entre À et B.
On donne g=l0m.s "et on suppose que l'origine de l'énergie potentielle du mobile M est le niveau
horizontal de la piste.
Q26 : Déterminer l'intensité minimale à donner à F pour que le projectile M s'arrête sur la pisteen D.
Cocher la bonne réponse
A) 2.517 ; B) 4,5 N ; €) SN ; D) 1,25 N
Q27 : L'intensité de la force F est égale maintenant à 150 N. La valeur numérique de la vitesse ‏نا‎ avec
laquelle le projectile M quitte la piste en D est plus proche de :.
Cocher la bonne réponse
A) 10 ; B) 15ms° ; C) 20ms° ; D) 25m.s°
. Q28 : L'énergie mécanique ‏وكا‎ du projectile en D vaut :
Cocher la bonne réponse
À) 100 Joules ; B) 150 Joules ; C) 200Joules ; D) S0Joules
Exercice 5 : On étudie le centre d'inertie du ballon 7
au volley-ball. La résistance de l'air est négligée. Le PP
joueur frappe le ballon situé en A et lui communique | Filet
une vitesse V,=10m.s" "et faisant un angle ‏كه‎ avec |
l'horizontale. Le point À est à une hauteur 0
H=2.80m du sol; le filet à h=2.50m ; la masse du PR ne ae
ballon m=280 ‏ع‎ et le rayon du ballon a=10 cm. On
donne g=10m.s"
Q29 : Le centre d'inertie de la balle passera juste au-dessus du filet situé à D=10m du point de lancement
lorsque l'angle & est tel que sa tangente est:
Cocher la bonne réponse
A) tan(æ)( 05 ; B) 0,5<tan(a)<11; C) 0,7(tan(æ) (13 ; D) tan(a) > 1.3
Q3o : La valeur de l'angle à vaut maintenant a =45°. Le service dans ce cas est réussi, c'est-à-dire que le
centre d'inertie de la balle passe au dessus du filet d’une hauteur het touche le sol dans le camp adverse entre
le filet et la ligne située à 9 m du filet. La hauteur h’ au bout de laquelle la balle atteindra le filet a une valeur
égale à:
Cocher la bonne réponse
A) h=5Scm; B) h=10cm ; C) h=20cm ; D) h =30cm;
Q31 : La valeur de l'angle & vaut toujours à =45°.Le joueur adversaire situé à 2 m du filet veut intercepter
le ballon. Le temps t, de la réception du ballon à partir de son point de lancement et la hauteur h, ou il doit
situer sa main dans le plan de la trajectoire du ballon sont plus proches des valeurs :
Cocher la bonne réponse
| A) h=20cmett, =0,845s ; B)h, = 80cm et t, =1.68s ;
C) h,=40cmett, = 1685 ; D)h, = 40cm et t, - 5
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Exercice 6 : La différence de potentiel aux bornes d'un D
condensateur (A,B) de capacité C=0,1 uF est U,,=120V. à ‏بوتس‎
‎A la date t=0 ce condensateur est branché aux bornes de (M, N)
d'une bobine de résistance négligeable et d'inductance L=1H . ‘
L'intensité du courant est nulle à cette date. On prendra 7° +10 N Li
‏يبر‎
‎Q32 : La période T, et la fréquence propre f, de ce circuit oscillant sont proches de :
Cocher la bonne réponse
A) T,=2,04ms et f,=4907 ; B) T,=2,00ms et f,=500Æ ;
C) T,=192ms et f,=520H ; D) T,=2,25ms et f,=400Hz
Les variations dans le temps de la charge du condensateur et de l'intensité du courant sont données par les
expressions suivantes : Q(t}=Q, cos(2r 1+ ) et 1)0(- 7, cos(2r ft+@, )
Où Q,, ‏م‎ @ et ‏رق‎ sont déterminées par les conditions initiales.
Q33: Les valeurs Q, et ‏مل‎ sont avoisinantes de :
Cocher la bonne réponse
A) OQ,=I1S4Fet 1,=19 mA; B) Q,=24uF et ‏ل‎ - 38 mA;
C) Q,=124F et I,=76mA; D) Q,=12uF et I,=38 mA
034 : La charge prise par le condensateur à la date f, =0,5ms ainsi que la valeur correspondante de
l'intensité du courant sont données par :
Cocher la bonne réponse
06 À, 4 I; ÿ
A) Q()= ‏اط‎ # IG )= EL B) Q()= - ‏ا‎ 1),0( - - 7
C)Q()=0 er I()= +1, D) Q(:)=0 et 1)6(< - ‏م1‎
‎Exercice 7 : Sur un conduit en fonte contenant de l'eau, on place un capteur de pression. Un coup est
donné sur le conduit, à une distance d du capteur. On détecte deux signaux, séparés par un intervalle de
temps A=0,705s.
Q35: La distance d du conduit au capteur vaut :
Cocher la bonne réponse
A) 550m; B) 750m; C) 1500m; D) 3000m
Données : la célérité du son dans l'eau vaut Ven 15007.57
la célérité du son dans la fonte vaut ‏ميم ا‎ =5000m.5"
Exercice 8: Dans une solution (S) de sulfate de plomb (Pb? + 077 ) de
concentration C =0.1 mol.L\, on introduit de la poudre d'étain Sn en excès. On donne dans les conditions
de l'expérience la constante de l'équilibre K de cette réaction ci-dessous :
76 ‏م‎ + Sn > Pbes + ٠ K=2,2
Q36 : Lorsque l'équilibre de la réaction est atteint, la concentration finale de chaque espèce dissoute dans la
solution S a pour valeur :
Cocher la bonne réponse
À) [Sn ]= 70.107 molL' et [Pb*]=3010* ‏الام‎
‎B) [Sn [ - 60.102 mol.L' et [Pb*]=4010* molL';
©) [$n*]=70.10* molL' et [Pb*]=3010" molL';
D) [Sn*]=50.10* moL' et [Pb*]=5010" ‏امم‎
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Exercice 6 : La différence de potentiel aux bornes d'un ‏كته‎
‎condensateur (A,B) de capacité C=0,1 4F est ‏و رن‎ 1201 . 7 ti ‏وسحت‎
‎A la date ٠-0 ce condensateur est branché aux bornes de (M, N)
d’une bobine de résistance négligeable et d'inductance L=1H . ‘
L'intensité du courant est nulle à cette date. On prendra 7° +10 N 2
‏يبر‎
‎Q32 : La période T, et la fréquence propre f, de ce circuit oscillant sont proches de :
Cocher la bonne réponse
A) T,=2,04ms et 72490772 ; B) T,=2,00ms et f,=500Æz ;
C) T,=192ms et f,=520H ; D) T,=2,25ms et f,=400Hz
Les variations dans le temps de la charge du condensateur et de l'intensité du courant sont données par les
expressions suivantes : Q(t}=Q, cos(2r ‏ا‎ + ) et 1)(-1, cos(2x ft+@, )
Où ©, , 1,, @ et ‏رق‎ sont déterminées par les conditions initiales.
Q33: Les valeurs Q, et ‏مل‎ sont avoisinantes de :
Cocher la bonne réponse
A) OQ,=1S4Fet 1,=19 mA; B) Q,=24uF et ‏ل‎ - 38 mA;
0 Q,=124F et I,=76mA; D) Q,=12uF et I,=38 mA
034 : La charge prise par le condensateur à la date f, =0,5ms ainsi que la valeur correspondante de
l'intensité du courant sont données par :
Cocher la bonne réponse
I m I, .
A 06(- 2 ‏دلا م لك دلو (ه دل م‎
Exercice 7 : Sur un conduit en fonte contenant de l'eau, on place un capteur de pression. Un coup est
donné sur le conduit, à une distance d du capteur. On détecte deux signaux, séparés par un intervalle de
temps A=0,70s.
Q35: La distance d du conduit au capteur vaut :
Cocher la bonne réponse
A) 550m; B) 750m; C) 1500m; D) 3000m
Données : la célérité du son dans l'eau vaut Ven =1500m.5
la célérité du son dans la fonte vaut v,,,,=5000 ms”
Exercice 8: Dans une solution (S) de sulfate de plomb (Pb? + SOË ) de
concentration C = 0.1 mol.L\, on introduit de la poudre d'étain Sn en excès. On donne dans les conditions
de l'expérience la constante de l'équilibre K de cette réaction ci-dessous :
Pb, + Sn, > Pbes + 90 K=2,2
Q36 : Lorsque l'équilibre de la réaction est atteint, la concentration finale de chaque espèce dissoute dans la
solution 5 a pour valeur :
Cocher la bonne réponse
À) [Sn [ 70.107 molL' et [Pb*]=30107 ‏الام‎
‎B) [Sn” [ - 60.102 molL' et [Pb”]=4010° molL';
©) [Sn*]=70.10* molL' et [Pb*]=30.10" mol.L';
D) [Sn*]=50.10* moiL' et [Pb*]=5010" ‏امم‎
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تلن ننننس س٠‏ لس سااال©ل ١6©676<ا#د5ا5]55اا»دد6اااااءاااااائ7داااوا7677©65ا7لسهااهوا7وو©7#©ةاألٍ]””إمام<٠اإ#اا8ااادا7#3#بااانسدااداار0“م”“‏ ابوب#ببسلبسننبسسسس لسلس سمس [أت ًا_مم سس سس لسس ست سس سم رسسسس_ ‏ االاالمتتتت-تتتردغخد د رمصمغماحص تت ‎[1١111‏ ا
‎On considère la pile plomb-zinc qui débite dans le sens spontané:‏ : و ‎Exercice‏
‎borne +‏ (ى75 الم أ 27 - ‎borne‏
‎Chaque électrode a une masse m=100g . Les solutions de chaque demi-pile ont une concentration en‏
‎cations métalliques © =0.2mol.L''et un volume V = 200mL. Pendant combien de temps la pile peut-elle‏
‎débiter un courant électrique d'intensité constante de valeur 1=0.8A ?‏
‎Données :‏
‎F= 96500 001: (Un Faraday = 17 équivaut à 96500 coulombs/moles d'électrons), masse‏ 1
‎molaire atomique respective du plomb et du zincest M,,=207g.mol" et M,,-654gmol"‏
‎Q37 : La pile peut débiter ce courant pendant environ:‏
‎Cocher la bonne réponse.‏
‎A) 2,65h j B) 2,70h ; © 2375h3 D) 2,60h‏
‎Exercice 10 : La production industrielle de l'aluminium s'effectue par électrolyse à partir d'oxyde‏
‎d'aluminium extrait de la bauxite (roche sédimentaire initialement trouvée en France), selon l'équation bilan:‏ _*
‎2A1,0, +3C— 4AI + 3CO,‏
‎Q38: Quelle masse d'aluminium obtient-on si un courant d'intensité 71-7004 traverse le bac à électrolyse‏
‎pendant 1-27‏
‎F= 96500 0017‏ 1 :ا ‎Données: masse molaire de l'aluminium M,=27g.mol‏
‎Cocher la bonne réponse‏
‎A) m=12Ke ; B) m=16K£ ; C) m=20 Kg ; D) m=24Kg‏
‎Exercice 11: 20mZL d'une solution d'acide chloridrique sont mis en présence de 0,1g de zinc. On‏
‎recueille, en fin de réaction 11,4cm° de dihydrogène gazeux, mesurés dans les conditions normales de‏
‎température et de pression (C.N.T.P), puis on sépare le zinc restant dans la solution. Sachant que l'équation‏
‎bilan de la réaction d'oxydoréduction est donnée par :‏
وا + ‎Hi(gar)‏ > وال ‎2H (ap)‏
‎Données: Le volume molaire des gaz dans les C.N.T.P. vaut V, =22,4 101 1: M,,=654gmol"‏
‎Q39: la masse du zinc restant est proche de :‏
‎Cocher la bonne réponse.‏
‎A) S55mg ; B) 60mg ; C) 65mg ; D) 70mg‏
‎Exercice 12 : L'eau de javel est fabriquée en solution aqueuse selon la réaction d'équation bilan:‏
) 1/00 4 وم + ( ‎Cl (902) +20H (aq ) > CIO (ay‏
‎Le degré chlorométrique (°Chl) d'une eau de javel est le volume de dichlore gazeux (dans les C.N.T.P. , le‏
‎volume molaire des gaz vaut V, =22,4 1.0101 ) qui a été utilisé pour en préparer un litre, ou encore le‏
‎degré chlorométrique (°Chl) est le volume de dichlore introduit dans un litre de l’eau de javel.‏
‎Q40 : En calculant d'abord le volume du dichlore qui a été nécessaire pour préparer un berlingot de‏
‎mL d'eau de javel à 48°Chl, déterminer les concentrations en ions hypochlorite 10 et en ions chlorure‏ 250
‎CT de cet eau de javel préparée. Elles sont plus proches de la valeur:‏
‎Cocher la bonne réponse.‏
‎A) 2,05molL'; B) 2,15 molL''; © 2,25 molL'; D) 1,95 molL'';‏
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