Coefficient : 1

Le sujet comporte :

L'épreuve de physique de ce concours est un questionnaire à choix multiple qui sera corrigé automatiquement par une machine à lecture optique.

Pour permettre la lecture optique de l'étiquette, le trait vertical matérialisant l'axe de lecture du code à barres (en haut à droite de votre QCM ) doit traverser la totalité des barres de ce code.

Pour remplir ce QCM, vous devez utiliser un STYLO BILLE ou une POINTE FEUTRE de couleur NOIRE. Utilisez le sujet comme brouillon et ne retranscrivez vos réponses qu'après vous être relu soigneusement. Votre QCM ne doit pas être souillé, froissé, plié, écorné ou porter des inscriptions superflues, sous peine d'être rejeté par la machine et de ne pas être corrigé.
5) Cette épreuve comporte 40 questions, certaines, de numéros consécutifs, sont liées. La liste des questions est donnée au début du texte du sujet lui même

Exemple I: Question 1 :
Pour une mole de gaz réel :
A) , quelle que soit la nature du gaz.
B) quelles que soient les conditions de pression et température.
C) Le rapport des chaleurs massiques dépend de l'atomicité.
D) L'énergie interne ne dépend que de la température.

Exemple II : Question 2 :
Pour un conducteur ohmique de conductivité électrique , la forme locale de la loi d'OHM est :
A)
B)
C)
D)

Exemple III : Question 3 :
A) Le travail lors d'un cycle monotherme peut être négatif
B) Une pompe à chaleur prélève de la chaleur à une source chaude et en restitue à la source froide.
C) Le rendement du cycle de CARNOT est .
D) Le phénomène de diffusion moléculaire est un phénomène réversible.

Vous marquerez sur la feuille réponse :

Dans certaines questions, les candidats doivent choisir entre plusieurs valeurs numériques. Nous attirons leur attention sur les points suivants :
1 - Les résultats sont arrondis en respectant les règles habituelles (il est prudent d'éviter les arrondis on des arrondis peu précis - sur les résultats intermédiaires).
2 - Les valeurs fausses qui sont proposées sont suffisamment différentes de la valeur exacte pour que d'éventuelles différences d'arrondi n'entraînent aucune ambiguïté sur la réponse.

[1,2,3,4,5,6]
[7,8,9,10,11,12]
[13,14,15,16,17,18]
[19,20,21,22,23,24]
[25,26,27,28,29,30]
[31,32,33,34,35,36]

Calculer la valeur de la fréquence correspondant à une atténuation de 3 dB du signal de sortie par rapport à sa valeur maximale.
A)
B)
C)
D)
4. - Montrer que l'équation différentielle à laquelle obéit la valeur instantanée de la tension de sortie peut se mettre sous la forme :
Exprimer .
A)
B)
C)
D)
5. - Exprimer Go.
A)
B)
C)
D)
6. - Parmi les quatre figures ci-dessous, quelle est celle qui représente la loi d'évolution en fonction du temps de la tension de sortie lorsque la tension d'entrée est un échelon de tension d'amplitude .

A) Figure 1
B) Figure 2
C) Figure 3
D) Figure 4
7. - On appelle distance de vision distincte d'un œil la distance qui sépare un objet dont l'image sur la rétine est nette, du centre optique de cet œil que l'on assimile à une lentille mince. Grâce à la propriété d'accommodation du cristallin, peut varier entre une distance maximale de vision distincte et une distance minimale de vision distincte . Pour un œil normal, et .
Un observateur dont la vision est normale, se sert d'une lentille mince convergente de centre optique et de distance focale image comme d'une loupe. Il observe l'image virtuelle

que donne la loupe d'un objet réel .
En s'aidant de considérations géométriques (cf. Figure ci-contre) et de la relation de conjugaison des lentilles minces, exprimer la quantité en fonction de , de et de la distance qui sépare le centre optique de la lentille ( ) du centre optique de l'œil.
A)
B)
C)
D)
8. - Lorsque l'observateur regarde un objet à travers la loupe, il voit son image sous l'angle . Lorsqu'il enlève la loupe sans changer la distance de l'objet à son œil, il voit cet objet sous l'angle (cf. figure ci-dessus). On définit le grossissement de la loupe par le rapport .
Exprimer en fonction de et . On supposera les angles suffisamment petits pour que l'on puisse confondre le sinus et la tangente de ces angles avec leurs valeurs exprimées en radian.
A)
B)
C)
D)
9. - Quelle est la valeur de donnant un grossissement maximum ?
A)
B)
C)
D)
10. - Que vaut alors ce grossissement ?
A)
B)
C)
D)
11. - L'observateur maintient fixe la position de la loupe par rapport à son œil et, suivant la position de l'objet, il accommode de l'infini jusqu'à sa distance minimale de vision distincte .

Calculer la variation du grossissement.
A)
B)
C)
D)
12. - Le centre optique de l'œil est placé à 18 cm du centre optique de la loupe. Quelle doit-être la valeur de la distance focale image de la loupe pour que le grossissement maximal vaille 10 ?
A)
B)
C)
D)
13. - On désigne par un référentiel dont l'origine coïncide avec le centre de la Terre et dont les axes sont dirigés vers trois étoiles fixes de la sphère céleste. Dans ce référentiel que l'on suppose galiléen, la Terre est animée d'un mouvement de rotation uniforme de vecteur vitesse de rotation . La Terre, de masse M , est supposée sphérique de rayon et parfaitement homogène.
Un satellite de masse m , supposé ponctuel et exclusivement soumis à la force de gravitation de la Terre est placé sur une orbite circulaire à une altitude .
L'application du théorème du moment cinétique au satellite en dans montre que sa trajectoire dans :
A) est plane et contient le centre de la Terre.
B) est plane et doit nécessairement contenir l'axe des pôles.
C) est plane et parallèle au plan équatorial.
D) est plane et doit nécessairement contenir le plan équatorial.
14. - Calculer la vitesse du satellite sur sa trajectoire dans en fonction de son altitude . On désigne par G la constante de Gravitation Universelle.
A)
B)
C)
D)
15. - Calculer la période de révolution du mouvement du satellite en fonction de son altitude .
A)
B)
C)
D)
16. - Calculer l'énergie mécanique du satellite sur sa trajectoire dans .
A)
B)
C)
D)
17. - Calculer l'énergie mécanique du satellite lorsqu'il est immobile au sol en un point de la Terre situé à la latitude :
A)
B)
C)
D)
18. - Exprimer l'énergie qu'il est nécessaire de fournir au satellite pour le placer sur son orbite.
A)
B)
C)
D)
19. - Dans les moteurs Diesel à double combustion, le cycle décrit par l'air est celui représenté en coordonnées de Clapeyron ( ) par le diagramme de la figure ci-contre. Après la phase d'admission qui amène l'air au point 1 du cycle, celui-ci subit une compression adiabatique réversible jusqu'au point 2. Après injection du carburant en 2, la combustion s'effectue d'abord de façon isochore de 2 à 3 puis se poursuit de façon isobare de 3 à 4 . La phase de combustion est suivie d'une détente adiabatique réversible de 4 à 5 puis d'une phase d'échappement isochore de 5 à 1 . Au point 1 du cycle, la pression bar et la température sont minimales.

La pression maximale (aux points 3 et 4 ) est bar et la température maximale (au point 4 ) est K. On suppose que l'air est un gaz parfait diatomique et on notera respectivement et ses capacités thermiques molaires à pression et à volume constants.
On donne : Le rapport volumétrique de compression : , la masse molaire de l'air : , la constante des gaz parfaits: et
Calculer la température au point 2 du cycle.
A)
B)
C)
D)
20. - Calculer la température au point 3 du cycle.
A)
B)
C)
D)
21. - Calculer la température au point 5 du cycle.
A)
B)
C)
D)
22. - Quelle est, en la quantité de chaleur reçue par un kg d'air au cours de la phase de combustion entre les points 2 et 4 ?
A)
B)
C)
D)
23. - Quelle est, en , la quantité de chaleur échangée avec le milieu extérieur par un kg d'air entre les points 5 et 1 ?
A)
B)
C)
D)
24. - En déduire, en , le travail échangé par un kg d'air avec le milieu extérieur au cours d'un cycle.
A)
B)
C)
D)
25. - Un disque infiniment mince, de centre 0 , d'axe et de rayon a, porte une charge totale uniformément répartie sur sa surface.
Calculer le potentiel en tout point de l'axe dans le cas où est positif.
A)
B)
C)
D)
26. - Calculer le potentiel en tout point de l'axe dans le cas où est négatif.
A)
B)
C)
D)
27. - On désigne par le vecteur unitaire porté par l'axe . Exprimer le champ électrique en tout point de l'axe dans le cas où est positif.
A)
B)
C)
D)
28. - Exprimer le champ électrique en tout point de l'axe dans le cas où est négatif.
A)
B)
C)
D)
29. - Calculer la variation du champ électrique à la traversée de la distribution :
A)
B)
C)
D)
30. - On perce dans le disque un trou circulaire de rayon centré en 0 . Calculer la variation du champ électrique lors du passage d'un point au point quand
A)
B)
C)
D)
31. - On considère le circuit représenté sur le schéma de la figure ci-contre dans lequel l'amplificateur opérationnel idéal fonctionne en régime linéaire. Ce circuit est alimenté à l'entrée par une source délivrant une tension sinusoïdale de pulsation . On désigne par et les amplitudes des tensions complexes associées respectivement aux tensions d'entrée et de sortie .
Exprimer la fonction de transfert du circuit définie par le

rapport : .
A)
B)
C)
D)
32. - On donne . Calculer pour que le module de la fonction de transfert soit indépendant de .
A)
B)
C)
D)
33. - Que vaut alors ?
A)
B)
C)
D)
34. - On désigne par le déphasage de la tension de sortie par rapport à la tension d'entrée. Donner, dans ces conditions, l'expression de :
A)
B)
C)
D)
35. - On donne et . Calculer r pour que
A)
B)
C)
D)
36. - Calculer, dans ces conditions, l'impédance complexe d'entrée définie par le rapport des amplitudes complexes de la tension sur le courant délivrés à l'entrée par le générateur.
A)
B)
C)
D)