Exercices de physique concours QCM

octobre 2009.

prière de lire le règlement du concours

Date limite d'envoi : 22 novembre 2009

5-8

Niveau 1

1. Combien y a-t-il de lunes dans le système solaire dont le diamètre est supérieur à celui de la Lune?
      (A) 1
      (B) 2
      (C) 3
      (D) 4
      (E) 5

2. Un train de 100 mètres de long a le droit de rouler à un passage à niveau de largeur 10 mètres à la vitesse de 20 km/h. De combien de temps son passage durera-t-il plus longtemps dans le cas où toute la longueur du train passe à 20 km/h que dans le cas où le train commence à accélérer au moment où le début a juste quitté le passage à niveau de telle façon que le bout du train quittera le passage à niveau à la vitesse de 60 km/h?
      (A) 3,6 s
      (B) 5,4 s
      (C) 9 s
      (D) 12,6 s
      (E) 18 s

3. Quelle puissance une ampoule de 100 W aurait-elle aux USA où la tension du réseau est de 110 V et la fréquence est de 60 Hz? (Chez nous 230 V et 50 Hz)
      (A) 23 W
      (B) 27 W
      (C) 48 W
      (D) 57 W
      (E) 100 W

4. Sur une bouteille de boisson de un litre et demi on peut lire: „contenu en dioxyde de carbone: min. 5 g/l”. Supposons que cette valeur soit exactement 5 g/l. Quel serait le volume de tout le gaz de dioxyde de carbone dilué dans la bouteille à pression atmosphérique?
      (A) 2,5 liter
      (B) 3,8 liter
      (C) 9,8 liter
      (D) 25 liter
      (E) 38 liter

5. En combien de temps l’eau profonde de 40 cm contenue dans la baignoire en forme de parallélépipède de base 120 cm^.x60 cm s’écoulera-t-elle, sachant que la grille d’écoulement est constituée de 6 trous de 1 cm de diamètre et que l’eau passe par ceux-ci jusqu’à la fin à la vitesse constante de 2 m/s?
      (A) 51 s
      (B) 102 s
      (C) 204 s
      (D) 306 s
      (E) 407 s

Niveau 2

1. Chaque angle des hexagones ci-dessous est un angle droit, leur côté le plus long (a) mesure 12 cm, leurs côtés les plus courts (b) mesurent dans l’ordre 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm et 5 cm. Les objets sont d’épaisseur constante et homogènes. Combien y a-t-il parmi eux qui contiennent leur centre de gravité?

      (A) 0
      (B) 1
      (C) 2
      (D) 3
      (E) 4

2. Dans le système illustré par la figure, on maintient immobile un objet d’un poids de 60 N, par un ensemble de poulies, en déployant une force F. Chacune des poulies mobiles pèse 12 N. Donner la mesure de F.

      (A) 7,5 N
      (B) 15 N
      (C) 18 N
      (D) 24 N
      (E) 28,5 N

3. En faisant du patin à glace, on peut glisser sur la glace car celle-ci fond sous le patin à cause de l’augmentation de la pression. La température de gel de l’eau au-dessus de 10⁵ Pa est donnée avec une précision satisfaisante par la formule où la pression est donnée en Pa, la température en °C. La masse d’un patineur est de 80 kg, la longueur de chaque patin est de 30 cm, leur largeur de 0,5 cm. A environs quelle température minimum peut-il encore glisser sur ses deux pieds?
      (A) -1,7°C
      (B) -2,3°C
      (C) -2,7°C
      (D) -4,3°C
      (E) -5,3°C

4. Au moins combien de temps le trajet aller-retour pour la Lune durerait-il si l’on peut avancer à une accélération maximale de 40 m/s²? (Prendre 384000 km pour distance.)
      (A) 1 heure 13 minutes
      (B) 1 heure 43 minutes
      (C) 2 heures 26 minutes
      (D) 3 heures 27 minutes
      (E) 4 heures 49 minutes

5. Un jour pluvieux, 6 cm de pluie est tombée en une heure. Les gouttes d’eau tombaient, à cause de la résistance de l’air, non pas en accélérant mais à vitesse constante de 15 m/s. De combien de pour cent la densité moyenne de l’air était-elle plus grande que celle de l’air sec? $\left(\varrho_0=1,22~kg/m^3\right)$
      (A) de 0,09%
      (B) de 0,11%
      (C) de 0,25%
      (D) de 0,54%
      (E) de 0,91%

Niveau 3

1. Quelle est la température approximative du gaz de nitrogène dans lequel la vitesse moyenne des particules est égale à la vitesse d’un avion de ligne Concorde (700 m/s)?
      (A) 0°C
      (B) 280°C
      (C) 550°C
      (D) 28000°C
      (E) 550000°C

2. Dans une boîte ayant deux sorties, quelques composants idéaux passifs de circuit électrique (c’est à dire résistance, condensateur, bobine) sont reliés entre eux. On branche sur les sorties une tension constante. L’intensité du courant augmente alors à peu près uniformément au début puis au bout d’un certain temps assez court, elle se stabilise à une valeur constante. Qu’y a-t-il dans la boîte?
      (A) Une bobine
      (B) Une résistance et une bobine reliées en série
      (C) Une résistance et une bobine reliées en dérivation
      (D) Une résistance et un condensateur reliés en série
      (E) Une résistance et un condensateur reliés en dérivation

3. Donner l’unité de mesure de la perméabilité du vide.
      (A) $\frac{kg\cdot m}{A^2\cdot s}$
      (B) $\frac{kg\cdot m}{A^2\cdot s^2}$
      (C) $\frac{kg\cdot m^2}{A^2\cdot s}$
      (D) $\frac{A^2\cdot s^4}{kg\cdot m^3}$
      (E) $\frac{A^2\cdot s^2}{kg\cdot m}$

4. De combien de pour cent la valeur de l’accélération gravitationnelle serait-elle plus grande ou plus petite $\left(9,78~m/s^2\right)$ à l’Equateur si la Terre ne tournait pas?
      (A) elle serait supérieure de 0,34%
      (B) elle serait supérieure de 0,034%
      (C) elle serait de même valeur
      (D) elle serait inférieure de 0,034%
      (E) elle serait inférieure de 0,34%

5. A quelle distance doit-on placer un électron d’un proton pour que la force d’attraction électrique soit de même mesure que la force gravitationnelle agissant entre eux dans un atome d’hydrogène où la distance entre eux est de 25 pm?
      (A) 10 cm
      (B) 10 km
      (C) 10⁹ m
      (D) 10¹⁴ m
      (E) 10¹⁹ m