Untitled Document

Maths - Physique - Informatique / Collège, Lycée et +

Untitled Document

Commander

KöMaL - C'est quoi ?

Rédaction

Exercices de physique concours QCM

novembre 2008.

prière de lire le règlement du concours

Date limite d'envoi : 10 décembre 2008

Niveau 1

1. Sur une balance ayant deux bras de même longueur, deux poids sont suspendus: un poids de 1 kg en fer et un autre de 0,95 kg, de matière inconnue. Si l’on plonge ces deux objets dans l’eau (de telle façon qu’ils soient complètement submergés), alors la balance sera en équilibre. Donner la masse volumique de l’objet de matière inconnue.

      (A) $5,4~\frac{kg}{dm^3}$
      (B) $7,5~\frac{kg}{dm^3}$
      (C) $8,3~\frac{kg}{dm^3}$
      (D) $10,7~\frac{kg}{dm^3}$
      (E) $12,4~\frac{kg}{dm^3}$

2. Une barque fabriquée en bois nage sur un lac. On verse de l’eau dans la barque pour la remplir complètement, ensuite on perce le fond de la barque. Que se passe-t-il pendant qu’on verse l’eau dans la barque et après avoir percé le trou?
      (A) La barque coule déjà pendant qu’on verse l’eau dedans.
      (B) La barque s’enfonce dans l’eau pendant qu’on verse l’eau dedans, elle coule après avoir percé le trou.
      (C) La barque s’enfonce dans l’eau pendant qu’on verse l’eau dedans; après avoir percé le trou, elle s’enfonce encore plus mais ne     coule pas.
      (D) La barque s’enfonce dans l’eau pendant qu’on verse l’eau dedans; après avoir percé le trou, sa position ne change pas.
      (E) La barque s’enfonce dans l’eau pendant qu’on verse l’eau dedans; après avoir percé le trou, elle remonte.

3. Un bloc de glace de 10 kg, ayant une forme de pavé, d’aire de base 20 dm², nage sur l’eau, sa base étant parallèle à la surface de l’eau. On pose sur ce bloc un autre bloc de glace de 0,5 kg de même d’aire de base. De combien le bloc de dessous s’enfoncera-t-il?

$\left(\varrho=0,92~\frac{kg}{dm^3}\right)$

      (A) 1,8 mm
      (B) 2,5 mm
      (C) 5 mm
      (D) 18 mm
      (E) 25 mm

4. Le moteur des véhicules est refroidi par l’air, pourtant la navette spatiale entrant dans l’atmosphère se réchauffe, est chauffée à blanc. D’où vient la différence?
      (A) La température différente de l’air
      (B) La densité différente de l’air
      (C) La vitesse différente des "véhicules"
      (D) La taille différente des "véhicules"
      (E) La forme différente des "véhicules"

5. Pourquoi le fil électrique supérieur est-il installé en zigzag au-dessus d’un chemin de fer droit?
      (A) Car sur une distance donnée le fil est ainsi plus long et il s’use moins
      (B) Parce qu’on n’arrive pas à le tendre en ligne droite
      (C) Pour que le récepteur de courant s’use uniformément
      (D) Pour que le fil s’use uniformément
      (E) Pour éviter que la dilatation thermique ne le casse dans le froid hivernal

Niveau 2

1. En restant debout sans bouger, Kévin met 40 secondes pour monter d’en bas jusqu’en haut d’un escalator. S’il se promène et il monte une marche par seconde, alors il met 30 secondes pour monter. Combien de pas doit-il faire par seconde pour que la montée dure 20 s? (Le mouvement de l’escalator est uniforme, ne pas tenir compte de ses parties horizontales en bas et en haut.)
      (A) 1,5
      (B) 2
      (C) 2,5
      (D) 3
      (E) 4

2. En utilisant un fil de fer fin, homogène, de 1 m de long, nous avons formé un cercle et relié deux points de ce cercle aux pôles positif et négatif d’une pile de deux manières différentes: dans le premier cas, les deux points sont l’un en face de l’autre, dans le deuxième cas leur distance en suivant le cercle est de 25 cm. La première fois, la puissance absorbée par le fil est P₁, la deuxième fois P₂. Donner le rapport P₁/P₂.
      (A) $\frac{9}{16}$
      (B) $\frac34$
      (C) $1\left.\right.$
      (D) $\frac43$
      (E) $\frac{16}{9}$

3. Une voiture accélère uniformément pendant 8 secondes sur une piste de course et atteint la vitesse de 90 km/h, ensuite, elle parcourt à cette vitesse le reste du circuit de 500 m de long et le deuxième tour. De combien le temps nécessaire pour effectuer le deuxième tour sera-t-il inférieur au temps mis pour faire premier tour?
      (A) pas de différence
      (B) 2 secondes
      (C) 4 secondes
      (D) 6 secondes
      (E) 8 secondes

4. Combien de personnes de 70 kg une bouée de sauvetage de 10 kg fabriquée en liège peut-elle maintenir à la surface de l’eau de masse volumique 1 kg/dm³, sachant que la masse volumique du corps humain est de 1,05 kg/dm³, et que seule la tête des gens dépasse de l’eau? (masse volumique du liège: 0,25 kg/dm³, le volume de la tête représente 5% du volume du corps humain, g=10 m/s²)
      (A) 4
      (B) 5
      (C) 6
      (D) 8
      (E) 10

5. Une voiture de 3 kg peut bouger sur une piste circulaire de 1 m de rayon dans le plan vertical. On la tient au repos à hauteur du centre du cercle puis on la lâche. A quelle vitesse arrivera-t-elle au bas de la piste?
      (A) $3,2~\frac ms$
      (B) $3,7~\frac ms$
      (C) $4~\frac ms$
      (D) $4,5~\frac ms$
      (E) $6,3~\frac ms$

Niveau 3

1. Nous avons lié en série une résistance de 10 $\Omega$ et une résistance variable, puis, nous les avons branchées sur une tension de 6 V. Notre but est que la puissance de la résistance de 10 $\Omega$ soit entre 1,5 W et 2 W. Quelle doit être la valeur minimale et la valeur maximale de la résistance variable?
      (A) 3,42 $\Omega$ - 5,49 $\Omega$
      (B) 13,42 $\Omega$ - 15,49 $\Omega$
      (C) 23,42 $\Omega$ - 25,49 $\Omega$
      (D) 20 $\Omega$ - 30 $\Omega$
      (E) la puissance de la résistance de 10 $\Omega$ ne peut pas être les valeurs données.

2. Nous avons une vis cylindrique homogène de 100 g, de 20 cm de long et un écrou homogène de 20 g, de 2 cm de long. Ce dernier a été vissé sur un bout de la vis et suspendu selon la figure, en équilibre. Couper la vis en deux au point de suspension. Donner la masse de la partie contenant l’écrou.

      (A) 42,5 g
      (B) 57,5 g
      (C) 60 g
      (D) 62,5 g
      (E) 70 g

3. Un objet a glissé jusqu’en bas d’une pente de 10 cm de haut et de 30° d’angle. Sa vitesse au bas de la pente est un tiers de celle qu’il aurait eue s’il n’y avait pas de frottement. Donner le coefficient de frottement entre l’objet et la pente.
      (A) 0,38
      (B) 0,44
      (C) 0,47
      (D) 0,51
      (E) 0,58

4. Une voiture pouvant se déplacer sans frottement sur une plaque horizontale lisse peut théoriquement effectuer un mouvement vibratoire car elle n’est en équilibre qu’au point le plus proche du centre de la Terre. Calculer la période de la vibration.
      (A) 2,7 minutes
      (B) 13,4 minutes
      (C) 84,4 minutes
      (D) 119 minutes
      (E) cela dépend de la masse de la voiture

5. Dans le circuit présenté par la figure, les valeurs des résistances dans un certain ordre sont: 2 $\Omega$ , 3 $\Omega$ , 4 $\Omega$ , 5 $\Omega$ , 6 $\Omega$ . En les branchant sur une tension de 6 V, il n’y a pas de courant électrique sur la résistance du milieu(R₃). Donner la valeur de R₃.