Exercices de physique concours QCM

7. tour 2010/2011

prière de lire le règlement du concours

Date limite d'envoi : 30 juin 2011

5-8

Niveau 1

1. Un objet, ayant une vitesse initiale nulle et une accélération constante, parcourt 60 cm dans la huitième seconde. Quelle distance parcourt-il dans la neuvième seconde?
      (A) 64,6 cm
      (B) 68 cm
      (C) 75,9 cm
      (D) 120 cm
      (E) 64,6 m

2. Un pécheur rame dans sa barque à contre-courant. Sous un pont, il fait tomber à l’eau une bouée qu’il ne remarque qu’une demi-heure après. Il fait tout de suite demi-tour et rattrape sa bouée à 5 km du pont. Donner la vitesse de la rivière, sachant que le pécheur rame de la même manière en descendant et en remontant le courant.
      (A) 10 km/h
      (B) 5 km/h
      (C) 3 km/h
      (D) 1 km/h
      (E) 0,5 km/h

3. Donner la masse de l’objet en plomb à mélanger avec 105 cm³ de cire pour que l’objet ainsi obtenu flotte sur le liquide de masse volumique 1,04 g/cm^-3. La masse volumique du plomb est 11,3 g/cm^-3, celle de la cire 0,86 g/cm^-3.
      (A) 90,3 g
      (B) 40 g
      (C) 28 g
      (D) 20,8 g
      (E) 10,4 g

4. Une barque avec un homme dedans est au repos sur l’eau d’un lac. L’homme se déplace d’un bout à l’autre dans la barque. De combien de mètres la barque se déplacera-t-elle pendant ce temps? La masse de l’homme est m, celle de la barque M, la longueur de la barque l. Ne pas tenir compte de la résistance de l’eau.
      (A) ml/(M+m)
      (B) Ml/(M+m)
      (C) ml/(M-m)
      (D) Ml/(M-m)
      (E) aucun des précédents

5. A une pression atmosphérique de 760 Hgmm correspondant au niveau de la mer, une force correspondante au poids d’un objet de masse de 10 t agit sur le corps d’une personne. Une force correspondante au poids d’un objet de quelle masse agira-t-elle sur cette même personne à une altitude de 1300 m où la pression atmosphérique est de 650 Hgmm?
      (A) $\approx$ 8,5 t
      (B) $\approx$ 9 t
      (C) $\approx$ 10,5 t
      (D) $\approx$ 12,5 t
      (E) $\approx$ 13,5 t

Niveau 2

1. L’intensité du courant électrique passant par une résistance de 15 Ohm branchée sur une source de tension est de 2 A. Brancher en série une résistance de 3 Ohm avec la première. Quelle sera l’intensité du courant électrique?
      (A) 10 A
      (B) 10/3 A
      (C) 5/3 A
      (D) 3/5 A
      (E) aucune des précédentes

2. Combien de temps après le tir à vitesse initiale c=5 m/s d’une première balle devons-nous tirer une deuxième balle pour qu’elles se rencontrent à mi-hauteur de la trajectoire quand la première tombe et la deuxième monte (Leur vitesse initiale est la même.)
      (A) 0,05 s
      (B) 0,17 s
      (C) 0,35 s
      (D) 0,72 s
      (E) 0,86 s

3. Dans une mine de charbon, l’eau infiltrée est stockée à 120 m de profondeur. En moyenne, 9 m³ d’eau se rajoutent par heure. Donner la puissance du moteur de la pompe pour l’évacuation continue de l’eau.
      (A) $\approx$ 1,5 kW
      (B) $\approx$ 2,5 kW
      (C) $\approx$ 3,0 kW
      (D) $\approx$ 3,5 kW
      (E) aucune des précédentes

4. En appliquant un moment de force F=350 Nm, pour compenser le frottement au niveau de l’axe, tourner un objet à une vitesse angulaire constante. Donner la mesure du travail effectué sachant que l’angle de la rotation est $\alpha$ =420^o.
      (A) $\approx$ 200 J
      (B) $\approx$ 1200 J
      (C) $\approx$ 1800 J
      (D) $\approx$ 2500 J
      (E) $\approx$ 3200 J

5. Faire fondre 120 g de plomb dans un récipient en fer de masse 400 g. Donner la quantité d’énergie nécessaire. (La température initiale est de 18^oC, la chaleur massique du fer est de $465 \frac{J}{kg ^\circ C}$ , la température de fusion du plomb est de 327 ^oC, sa chaleur latente est de 23 kJ/kg, sa chaleur massique est de $130 \frac{J}{kg ^\circ C}$ .)

      (A) 56 kJ
      (B) 58 kJ
      (C) 60 kJ
      (D) 62 kJ
      (E) 65 kJ

Niveau 3

1. Une luge descend une pente raide. Au bas de la pente, le sol est horizontal. La hauteur de la pente est de 5,1 m. Combien de temps la luge mettra-t-elle pour arriver à 60 m de distance du bas de la pente? Le frottement est partout considéré comme négligeable.
      (A) 4,5 s
      (B) 5,0 s
      (C) 5,5 s
      (D) 6,0 s
      (E) 6,5 s

2. Un pendule de longueur inconnue effectue 90 demi-périodes par minute. En augmentant sa longueur de 19,44 cm, il effectue 75 demi-périodes par minute. Quelle était sa longueur initiale?
      (A) 9,44 cm
      (B) 27,44 cm
      (C) 44,18 cm
      (D) 63,60 cm
      (E) 100,0 cm

3. Deux plaques métalliques situées à une distance d l’une de l’autre forment un condensateur de capacité C. Brancher ce condensateur sur un accumulateur de tension U. Comment varie l’énergie du condensateur en éloignant les plaques métalliques l’une de l’autre ?

      (A) L’énergie du condensateur accroît car en éloignant les plaques qui s’attirent entre elles, on effectue un travail.
      (B) La capacité du condensateur diminue avec l’accroissement de la distance des plaques, donc selon la relation E=1/2 Q²/C son énergie accroît.
      (C) L’énergie du condensateur diminue; à une tension constante, la charge électrique de l’accumulateur augmente. Pendant ce temps, l’énergie de l’accumulateur augmente.
      (D) L’énergie du condensateur diminue car on effectue un travail négatif en éloignant les plaques métalliques, comme la force est orientée vers les plaques et le sens du déplacement est orienté vers l’extérieur.
      (E) L’énergie du condensateur ne change pas.

4. Nous regardons une lentille en ayant une fenêtre derrière nous. Nous voyons deux images de la fenêtre. Pourquoi?
      (A) car nos deux yeux voient la lentille de deux endroits différents
      (B) car la limite lentille-air représente deux surfaces réfléchissantes
      (C) car les parties intérieure et extérieure de la lentille dévient la lumière différemment
      (D) car la lentille se comporte comme un miroir convexe dans la chambre qui est sombre par rapport à la fenêtre illuminée
      (E) car la lentille se comporte comme un miroir concave dans la chambre qui est sombre par rapport à la fenêtre illuminée

5. La superficie du lac Balaton est de 600 km². Une couche d’eau d’une épaisseur de 0,01 mm s’évapore du lac et toute cette vapeur d’une température de 20 C^o, de pression 17,5 Hgmm arrive en état de saturation. Quel sera le volume de cette vapeur? La densité de la vapeur par rapport à l’air de mêmes caractéristiques d’état est de 0,62 et la densité de l’aire à l’état normal est 0,001293 g/cm³.
      (A) 348000 m³
      (B) 0,00348 km³
      (C) 0,0348 km³
      (D) 0,348 km³
      (E) 3,48 km³