نموذج مباراة ولوج المدرسة الوطنية للعلوم التطبيقية بمراكش 2004 - الفيزياء
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باختصار
هذا نموذج امتحان كتابي سابق لمباراة السنة الأولى من السلك التحضيري لدى المدرسة الوطنية للعلوم التطبيقية بمراكش (27 juillet 2004)، منشور على وظيفة إنفو للاطلاع والتحميل المجاني بصيغة PDF مع تصحيح مقترح.
- الجهة المنظمة
- المدرسة الوطنية للعلوم التطبيقية بمراكش
- الدرجة
- السنة الأولى من السلك التحضيري
- التخصص
- الفيزياء
- الدورة
- 27 juillet 2004
- عدد الصفحات
- 3
- لغة الأسئلة
- الفرنسية
- التصحيح
- تصحيح مقترح متوفر في هذه الصفحة
📝 نص أسئلة النموذج (مستخرج آلياً من الصفحات الممسوحة)
استُخرج هذا النص آلياً من صور الامتحان وقد يحتوي على أخطاء في القراءة — الصور أعلاه هي المرجع.
UNIVERSITE CADI AYYAD Marrakech, le 27-07-2004
ECOLE NATIONALE DES SCIENCES APPLIQUEES
MARRAKECH
Responsable : D. YOUSFI
Concours d’entrée en 1°" année
de l’'ENSA de Marrakech
Epreuve de Physique (Durée 1h)
Remarques importantes :
Une seule proposition est correcte par question.
Réponse juste = 1 point ; Réponse fausse = -1 point
Plus qu’une réponse cochée = -1 point ; Pas de réponse = 0 point.
0.1. Les unités SI des trois grandeurs : capacité Le circuit est alimenté par une tension sinusoïdale u et
électrique ; flux magnétique et inductance, sont parcouru par un courant i = 7. كم (wt-@).
respectivement :
A. نل WbetH Uc
B. F, Wet H
u 11
C. F, Wbet H
D. F, Wet Hz
0.2. Un barreau conducteur léger est placé sur deux 0" | | | 1
rails parallèles dont le plan est incliné par rapport au 09.3. Quelles Féquañion qui traduites diasranime
sol (voir figure). Le circuit peut être refermé grâce à الحاو cowi—0)=
un interrupteur X reliant les deux rails. Cet ensemble
est placé dans un champ magnétique uniforme A. -u+Lwl,, sin(wt-®p)-—"sin( wt-@)
perpendiculaire au plan des rails. 0
K B. u+Lwl,, sin wt-@®)-—"sin({ wt-@)
B Cw
. 00 0
C. -u+Lwl,,sin(wt-p)+—"-sin(wt-@)
D. u—-Lwl,, cos(wt -@ + = )— d'os. COS( W.t — م — 7 )
١ ات 27 Cw 2
1 teur K est initial t t. Le barreau, x je ;
١ 4 Fe = ب 116 ١ Fi de 0.4. Dans ces mêmes conditions, le quel des résultats
libéré, glisse sur les rails. Que se passe-t-il lorsqu’on : 7
6 ات ِب suivant est correcte 7
erme l'interrupteur كر ?
“ A. C=0 = u en avance de phase par rapport à i.
A. Le mouvement est complètement freiné. 1 0"
SES. Es B. Lw(—— ج u en avance de phase par rapport à i.
B. Le mouvement est accéléré d’avantage. Cw
C. Aucun effet sur le mouvement. C. C=0 = uen retard de phase par rapport à i.
D. L est ralenti. 1 5
none D. Lw) Eæ = u en avance de phase par rapport à i.
Exercice I
Le diagramme de Fresnel de la figure ci-dessous
correspond à un circuit R-L-C série avec des
conventions particulières.
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0.5. La fréquence de résonance est d’autant plus représentée par la figure suivante :
grande que : i
A. Lest plus élevée.
B. Cest plus faible. lAVAYA rer à
C. Rest plus élevée. ; bi 0" ١
D. R est plus faible. Quelle est la forme de la fe.m. induite dans la
bobine B, ?
0.6. Concernant sa bande passante, le circuit R-L-C
série est d’autant plus sélectif que : A ف = =
A. Cest plus faible. 2 2
B. Lest plus faible.
C. Cest plus élevée. B. ‘
D. Rest plus faible.
T2 1 31/2 1 1
Exercice II
CE ب
Une petite bobine B, est placée | | | |
8 8 i 7 27 1
au centre, sur l'axe, d'une (G)
grande bobine B; alimentée par B; B) 1 :
un générateur G (voir figure). \ A ١
B; est caractérisée par un l'a 1
nombre de spires MN, une 72“ 7 لاف 27 *
longueur 1 et une section ري ; M NN
et B2 par W,, Let دي ٠
Exercice III
0.7. D'après la loi de Lenz-Faraday, la f.e.m. induite Soit un ressort souple de coefficient de raideur k et de
entre les bornes (M N) de la bobine Bi est égale à longueur à vide .وا le ressort est fixé par l’un de ses
l'opposé de la YAFAUOR du Eux MAGRERQNE RAMERSANE extrémité sur un plan incliné d'un angle @ (voir figure
cette même bobine. Le flux mise en jeu dans cette loi ci-dessous). L'autre extrémité est relié à un corps
ie sms | sms solide ‘M’ de masse m imposant une longueur رأ à
N N]S ’équili
A. ركف RD à l'équilibre.
وآ 0
NiN
© ÿ=u0 N>N;S;i Es ي,
D. خش ملح م 1
1 0.10. Quelle est l'expression permettant d’avoir
0.8. 1 y a naissance d’une force électromotrice l'angle d'inclinaison 7
induite (f.e.m.) aux bornes de la bobine B;, lorsque: k
À. sina=——{(l,;,-l;)
A. Le courant d'alimentation de B; est triangulaire. m.8
B. Le م 0 nains de B; est واكم دم 2ل[ امن
C. La tension d'alimentation عل B, est triangulaire. m.£
D. Le courant d'alimentation de B; est rectangulaire. E cûs k Eh)
0.9. On alimente la bobine B; avec un générateur de £
courant triangulaire symétrique dans la forme est D. sina = Fr (ll)
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0.11. A partir de sa position d'équilibre, le corps 7 En négligeant tous les frottements, donner :
ol RS RER 0.12. L'équation différentielle du mouvement du
oscillations produites sont supposées sans frottement. pendule ‘P°
Représenter le diagramme des forces agissant sur le |
corps ‘M’ au moment de son 22°“ passage par la À. 0+ ITRmS 8=0
position d'équilibre :
B. 6+ EP 9-0
A 5 T
# é, Gp Pme.
_ D, 6: l68ms وو
Te 7 J
L 0.13. La période des oscillations.
B. R J
A. 7227 — (5
7 ل 16Rmg (s)
2 P B. T =27 اب (s)
25Rmg
C. R 7
تاودن (s)
Ne I7Rmg
م D. تا ج7-4 (5)
Ta 25Rmg
5 0.14. La loi de variation de 0 en fonction du temps.
A. 9 0547.32ن. rad
7 P B. 0=9.cos4rt rad
C: 0= Le 052743 rad
Exercice I 7 27
ا نا D. 0- 20 0 t rad
Le pendule pesant ‘P’ de la figure À ١
ci-dessous est constitué d'une ورم 0.15. L'expression de l'énergie cinétique.
boule métallique homogène de 4
rayon 7 et de masse m=100 A. حاط 7 .sin? 27 + (1)
ل 858 777 8 17 36 06
solidaire à une tige homogène de x, بي >
même masse et de rayon L=16 R. B. E- Es 10 sin 474 (J)
Ce pendule peut osciller autour و +ج
d'un axe À passant عدم 0: son 0. Ke 20 272 :)/(
moment d'inertie par rapport à cet T° و
axe est J = 10 ? kg.m. 1. Es F3 “بي 4127 A
On donne : R = 6.44 cm et g=9.8m.s".
Le pendule étant initialement en équilibre
verticalement ; on le décale d’un angle 0 = 9° puis on
le relâche sans vitesse initiale à 1 = 0.
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التصحيح المقترح
هذا تصحيح مقترح من إعداد فريق wadifa-info لمساعدتك على فهم منهجية الإجابة — وليس تصحيحاً رسمياً صادراً عن الإدارة المنظِّمة. أسئلة هذا الامتحان محررة بالفرنسية، لذلك التصحيح محرر بالفرنسية أيضاً.
Ce modèle est l'épreuve de physique du concours d'entrée en 1re année de l'ENSA de Marrakech (Université Cadi Ayyad), session du 27 juillet 2004. Durée : 1 h. QCM de 15 questions, une seule proposition correcte par question ; juste = +1, fausse = −1, plus d'une réponse = −1, sans réponse = 0.
💡 Méthode : pour les questions de calcul (exercice IV), établissez d'abord l'expression littérale : souvent elle suffit à éliminer trois options avant toute application numérique.
Q.1 — Unités SI
Réponse : C) F, Wb et H. Capacité en farad, flux magnétique en weber, inductance en henry.
Q.2 — Barreau sur rails inclinés, on ferme K
Réponse : D) le mouvement est ralenti. Le circuit fermé est parcouru par un courant induit ; d'après la loi de Lenz, la force de Laplace qui en résulte s'oppose au mouvement qui lui donne naissance. Elle freine le barreau sans l'arrêter complètement (elle est proportionnelle à la vitesse et s'annule avec elle).
Exercice I — Circuit R-L-C série, i = Im cos(ωt − φ)
Q.3 — Équation traduite par le diagramme
Réponse : A). Sur le diagramme, le vecteur u a sa flèche qui revient à l'origine : les vecteurs uR, uL, uC et u forment un contour fermé (c'est la « convention particulière »), soit uR + uL + uC + u = 0. Avec uL = L di/dt = −LωIm sin(ωt − φ) et uC = (1/C)∫i dt = (Im/(Cω)) sin(ωt − φ) :
uR = −u − uL − uC = −u + LωIm sin(ωt − φ) − (Im/(Cω)) sin(ωt − φ).
Remarque : B) et D) sont la même expression (cos(θ + π/2) = −sin θ, cos(θ − π/2) = sin θ) ; elles correspondent à la convention habituelle u = uR + uL + uC, qui n'est pas celle du schéma. C) a le mauvais signe pour le condensateur.
Q.4 — Avance ou retard de phase
Réponse probable : D). Si Lω > 1/(Cω), le circuit est inductif : tan φ = (Lω − 1/(Cω))/R > 0 et u est en avance sur i. B) est faux (circuit capacitif : u en retard). Les options A) et C) « C = 0 » sont mal posées : un condensateur série de capacité nulle coupe le courant (1/(Cω) infini) ; elles ne peuvent pas être retenues.
Q.5 — Fréquence de résonance
Réponse : B) C est plus faible. f0 = 1/(2π√(LC)) : elle augmente quand L ou C diminue, et ne dépend pas de R.
Q.6 — Sélectivité (bande passante)
Réponse probable : D) R est plus faible. La bande passante d'un R-L-C série vaut Δω = R/L : plus R est faible, plus elle est étroite, donc plus le circuit est sélectif. Elle ne dépend pas de C, et diminuer L l'élargit (B faux). Si l'on mesurait la sélectivité par le facteur de qualité Q = (1/R)√(L/C), A) conviendrait aussi ; l'énoncé parlant de bande passante, on retient D), vraie dans les deux cas.
Exercice II — Bobine B1 au centre de la bobine B2
Q.7 — Flux à travers B1
Réponse : A) φ = μ0 N2N1S1 i / l2. Le champ créé par le long solénoïde B2 vaut B = μ0N2i/l2 ; il traverse les N1 spires de section S1 : φ = N1·B·S1.
Q.8 — Condition d'apparition d'une f.é.m.
Réponse : B) le courant d'alimentation de B2 est variable. e = −dφ/dt n'est non nulle que si i varie ; triangulaire ou rectangulaire ne sont que des cas particuliers (et un courant rectangulaire est constant par morceaux : pas de f.é.m. sur les paliers).
Q.9 — Forme de la f.é.m. pour un courant triangulaire
Réponse : C). e = −M di/dt avec M = μ0N1N2S1/l2 : di/dt est constant par morceaux, donc e est en créneaux. De 0 à T/2, i croît (di/dt > 0) : e < 0 ; de T/2 à T, i décroît : e > 0. C'est le graphe C (créneau négatif puis positif).
Exercice III — Ressort sur plan incliné
Q.10 — Angle d'inclinaison
Réponse : D) sin α = k(l1 − l0)/(mg). À l'équilibre, en projetant sur la ligne de plus grande pente (sans frottement) : k(l1 − l0) − mg sin α = 0. Le ressort, fixé en haut, est allongé (l1 > l0).
Q.11 — Forces au 22e passage par l'équilibre
Réponse : C). Le numéro du passage n'a aucune importance : à la position d'équilibre le ressort a la longueur l1. Les forces sont le poids P vertical, la réaction R perpendiculaire au plan (pas de frottement) et la tension T dirigée vers O, vers le haut de la pente (ressort allongé). Seul le schéma C montre cela.
Exercice IV — Pendule pesant (boule R, m = 100 g ; tige L = 16R, même masse ; J = 10−2 kg·m2)
Q.12 — Équation différentielle
Réponse : C) θ̈ + (25Rmg/J) θ = 0. Centre de la tige à 8R de O, centre de la boule à 16R + R = 17R. Moment du poids total : −mg(8R) sin θ − mg(17R) sin θ = −25Rmg sin θ. Théorème de l'accélération angulaire, petits angles (sin θ ≈ θ) : J θ̈ = −25Rmg θ.
Q.13 — Période
Réponse : B) T = 2π√(J/(25Rmg)). Application numérique : 25 × 0,0644 × 0,1 × 9,8 = 1,578 N·m ; ω02 = 1,578/0,01 = 157,8 s−2 ≈ 16π2, soit ω0 ≈ 4π rad/s et T ≈ 0,5 s.
Q.14 — Loi horaire
Réponse : A) θ = (π/20) cos(4πt). θm = 9° = 9π/180 = π/20 rad ; lâché sans vitesse à t = 0, donc phase nulle ; ω0 = 4π rad/s. B) donne l'amplitude en degrés, C) et D) une mauvaise pulsation.
Q.15 — Énergie cinétique
Réponse : B) Ec = (π4/5)·10−3 sin2(4πt). θ̇ = −(π/20)(4π) sin(4πt) = −(π2/5) sin(4πt) ; Ec = ½ J θ̇2 = ½ × 10−2 × (π4/25) sin2(4πt) = (π4/5) × 10−3 sin2(4πt) (J).
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