Corrige Eni Geipi Sujet 1

8/7/2019 Corrige Eni Geipi Sujet 1

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SUJET 1 - QCM DE PHYSIQUE CHIMIE

QUESTION 1

Une bille coule verticalement dans leau (de masse volumique ).

Cette bille de volume V est freine par la viscosit de leau.

La norme de cette force de frottement vaut :

= vf k avec

v la norme de la vitesse de la bille.

Quelle est lquation de son mouvement, en prenant laxe (Oz) vertical et ascendant ?

A :

+= vkgVmgzm &&

B :

+= vkgVmgzm &&

C :

++= vkgVmgzm &&

D :

+= vkgVmgzm &&

E :

+= vkgVmgzm &&

QUESTION 2

On dsire tudier lactivit dune source ponctuelle de strontium .Sr9038

Cet lment radioactif produit des noyaux dyttrium .Y9039

La dure de demi vie du strontium est de 29 ans.

Quelle est la nature de la radioactivit ?

A : B : - C : + D : E : fission

QUESTION 3 (suite de la question 2)

En 2007, on utilise un capteur Geiger dont la fentre dentre a une surface de 50 mm2.

On place cette fentre du capteur 10 cm en face dune source de strontium Sr9038

Ce capteur ne mesure quune fraction de lactivit de la source. Il indique 100 Bq.

On retrouve dans une armoire un ancien compte rendu dexprience effectue avec la mme source.

Le capteur de lpoque possdait une fentre dentre de surface 100 mm2. Lorsque la source tait

place 10 cm du capteur, celui-ci indiquait 400 Bq.

En quelle anne ce compte rendu a-t-il t crit ?

A : 2006 B : 1978 C : 1949 D : 1920 E : 1891

QUESTION 4

Un condensateur, de charge initiale Q0, est dcharg travers une rsistance R.

La constante de temps caractristique de charge et dcharge de ce condensateur, associ la rsistance

R, est note .On rappelle que la tension aux bornes du condensateur durant la dcharge est de la forme :

uC = + exp (-t/ )

Au bout de combien de temps la charge du condensateur a-t-elle t divise par 2 ?

A: B: ln 2 C : /e D : /2 E : ln 2 /

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QCM DE PHYSIQUE-CHIMIE


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QUESTION 5

Initialement Ktait en 0 depuis un temps trs long.

A t=0 , on bascule linterrupteur Kde 0 vers 1.

Indiquer lallure de la tension u(t).

+

-

E=10 VC=1000 F L=10 H

0 1K

u(t)

Rponse A

-10

-5

0

5

10

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40

Temps (secondes)

u(t)(Vo

lts)

Rponse B

-10

-5

0

5

10

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40

Temps (secondes)

u(t)(Vo

lts)

Rponse C

-10

-5

0

5

10

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40

Temps (secondes)

u(t)(Volts)

Rponse D

-10

-5

0

5

10

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40

Temps (secondes)

u(t)(Volts)

Rponse E

-5

-3

0

3

5

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40

Temps (secondes)

u(t)(Volts)


Donner lamplitude Imaxde lintensit du courant i(t) circulant dans le condensateur et linductance.

On rappelle que pour t> 0 : )T

2cos(I)( +=t

maxti

A : 0,1 A B: 0,5 A C : 1 A D : 5 A E : 10 A

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QUESTION 7

Un systme dacquisition de donnes mesure les tension uAM (courbe 1) et uBM (courbe 2).

A linstant t= 0, on ferme linterrupteur K.

Systme

d'acquisition

de donnesE

Diple 1K

A

B

M

uBM

+

-Diple 2

0

2

4

6

8

10

12

14

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Courbe 1

Courbe 2

t en ms

U (en V)

Donner lassociation de diples correspondant ces courbes :

A : diple 1 : inductance L = 300 mH diple 2 : rsistance R = 100

B : diple 1 : capacit C = 200 nF diple 2 : rsistance R = 10 k

C : diple 1 : rsistance R = 100 diple 2 : inductance L = 300 mH

D: diple 1 : rsistance R = 10 k diple 2 : capacit C = 100 nF

E : diple 1 : capacit C = 200 nF diple 2 : rsistance R = 20 k

Enonc des questions 8 9 10 - 11

On ralise le montage suivant :

On sait par ailleurs que :

Lorsquune lame de zinc est plonge dans une solution de sulfate de cuivre, elle se

recouvre dun solide rougetre.

Aucune observation nest mentionner lorsquon plonge une lame de cuivre dans lechlorure de zinc.

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Cocher les noncs corrects (une seule rponse exacte par question).

QUESTION 8 Electrodes

A : A est le ple + ; B est lanode ; le zinc subit loxydation.

B : Il y a oxydation du cuivre lanode ; les ions Zn2+

subissent une rduction ; B est le

ple -.C : A est le ple - ; llectrode du compartiment 2 est lanode ; le cuivre subit une

rduction.

D : Il y a oxydation du zinc la cathode ; B est le ple - ; les ions Cu2+

sont rduits.

E : Le zinc subit loxydation ; A est la cathode ; B est le ple +.

QUESTION 9 Evolution du systme

A : Lintensit du courant diminue dans le temps ; la concentration en Zn2+

reste

constante ; la masse de Cu augmente.

B : La concentration en Cu2+

diminue avec le temps ; la masse de Cu reste constante ; la

masse de Zn diminue.

C : La concentration des ions Zn

2+

augmente avec le temps ; la masse de Cu augmente ; lecompartiment 2 se concentre en ions Cu2+

.

D : Les deux concentrations en Cu2+

et Zn2+

tendent sgaler ; la masse de Cu diminue ;

la masse totale du systme reste constante.

E : Lintensit tend sannuler ; la masse de Zn diminue ; la concentration en ions Cu2+

diminue.

QUESTION 10 Charges

A : Des lectrons circulent dans le pont salin du compartiment 1 vers le compartiment 2 ;

on mesure I < 0 ; lintensit dcrot dans le temps

B : On mesure I > 0 ; un courant lectrique circule dans le pont salin du compartiment 2

vers le compartiment 1 ; les ions NO3-circulent en sens inverse du courant.

C : Les ions K+ suivent le sens du courant ; lintensit dcrot avec le temps ; des lectronscirculent dans le pont salin du compartiment 2 vers le compartiment 1.

D : Lintensit du courant dans le pont salin est gale celle du courant mesur par

lampremtre ; les ions NO3-

suivent le sens du courant ; des lectrons circulent dans

le segment AB de B vers A.

E : Lintensit augmente si la concentration en CuCl2 augmente ; des lectrons circulent

dans le segment AB de A vers B ; on mesure I < 0.

QUESTION 11 Lorsquon ouvre linterrupteur K:

A : Le pont salin devient le sige dune lectrolyse ; la tension UAB = 0 ; lintensit dans

le segment AB est nulle.

B : Aucune raction lectrochimique nest observe ; la tension UAB > 0 ; lintensit

mesure est nulle.

C : L'intensit mesure I = 0 ; les deux lectrodes adoptent le mme potentiel ; la

composition chimique des deux demi-piles reste constante.

D : Le systme lectrochimique retrouve ltat dquilibre ; la tension UAB < 0 ; aucun

courant ne parcourt le pont salin.

E : Les concentrations en ions restent constantes dans les deux compartiments ; la tension

UAB sannule ; le systme est lquilibre.


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QUESTION 12

Un mobile de masse m = 400 g, libre de se dplacer en ligne droite sur un support horizontal, est li

un ressort de constante de raideur k= 40 N.m-1

. Les frottements sont ngligeables.

On a enregistr la position du centre du mobile au cours du temps.

position initiale

x

0

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

tx(t)encm

Lnergie mcanique Emdu systme masse ressort est :

A : 0,05 J B: 0,1 J C : 2 J D : 200 J E : 500 J


Soit T, la priode du mouvement, Amax, son amplitude et g, lacclration de pesanteur.

Donner lexpression de la vitesse maximale Vmaxdu mobile.

A :T

Amax B:T

A4 max C :gm

mE D :m

2 mE E :gm

mE

QUESTION 14

Une fronde est une lanire qui permet de faire tournoyer un projectile afin de lui communiquer une

grande vitesse initiale. On sintresse la phase du mouvement o le projectile est anim dun

mouvement circulaire uniforme dans le plan horizontal.

Le mouvement est caractris par :

- un projectile tournant 4 tours par seconde,- une lanire de longueur 50 cm,- une masse de projectile de 250 g.

La vitesse du projectile est :

A : 2

m.s-1

B: 4 m.s-1

C : 2 m.s-1

D : 8 m.s-1

E : 4 m.s-1


La force exerce par la lanire sur le projectile est :

A : 16 N B: 20 N C : 40 N D : 80 N E : 160 N

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QUESTION 16

Un tlmtre ultrasonore est constitu :

- dun metteur produisant des ultrasons par salves ; la clrit des ultrasons dans lair est

proche de 340 m.s-1

,

- dun rcepteur, dispos cot de lmetteur, permettant denregistrer les ultrasons

rflchis par lobjet dont on veut dterminer lloignement.

Lmetteur et le rcepteur sont relis aux deux voies dun oscilloscope, ce qui permet de visualiser

simultanment le signal mis et le signal reu. Le dispositif est schmatis ci-dessous :

Emetteur

Rcepteur

D

voie 2

voie 1

On observe loscilloscope les signaux reproduits ci-dessous.

Sensibilit horizontale : 100 s /div.

La frquence des ultrasons est :

A : 25 s B: 40 Hz C : 100 s D : 25 kHz E : 40 kHz


Lloignement D de lobjet est :

A : 8,5 mm B: 17 mm C : 8,5 cm D : 34 cm E : 340 m

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QUESTION 18

Un laser met des impulsions lumineuses, de longueur donde = 632 nm, qui sont transportes par

une fibre optique de longueur L = 400 m. Un rcepteur est dispos lentre de la fibre, et un autre

sa sortie. Ils permettent de dtecter le passage des impulsions lumineuses et de les visualiser grce un

oscilloscope. On rappelle que la clrit de la lumire dans le vide est c = 3,00 10 8m.s-1.

Le dispositif est schmatis ci-dessous.

Rcepteur 1

voie 2voie 1

Rcepteur 2Laser

fibre optique

On observe loscilloscope les signaux ci-contre.

Sensibilit horizontale : 0,5 s /div.

Lindice de rfraction du matriau de la fibre vaut :

A : 0,66 B: 1,0 C : 1,33 D : 1,5 E : 2,0

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