Examen de Physique: Ondes, Nucléaire, Optique

E. Si une onde, de longueur d’ondeB, passe à travers une fente de longueur
B
, alors sa vitesse reste
inchangée.
permet de considérer que la lumière est une onde est le phénomène de réfraction .
D. La longueur d’onde d’une radiation électromagnétique de fréquence ν=5,093. CDdans l’air
est 589nm. On donne c=3.
E
-/8 .
E. Une onde progressive périodique est toujours sinusoïdale.
(
8
(
1g d’uranium 238 émet 12400 particules par seconde.
On donne la constante d’Avogadro K
L
 I09 -7'
(
A. L’équation de la réaction correspondante est : M . NO   +
( P P
E
B. La demi-vie de l’uranium est 09
<
8
C. La demi-vie de l’uranium est 0<9 8
D. L’activité de 6 tonnes d’uranium 238 est théoriquement 
E
QR
E. L’activité de 6 tonnes d’uranium 238 est théoriquement 
<
QR
Epreuve de Physique (durée 30 min)
R
et des rayons violets
V
R
rencontre au point d’incidence
I un prise d’angle au sommet A avec un angle d’incidence
0
i 30
=
.
L’indice de réfraction du prisme varie selon la radiation :pour la
radiation rouge n
R
=1,5 et pour la radiation violette n
V
=1,57 .
On donne :
8 1
c 3.10 m.s
−
=
;
0
A 50
=
I
i
A
A. La fréquence d’une onde électromagnétique varie en passant de l’air au prisme.
B. Cette expérience met en évidence le phénomène de diffraction.
C. Le prisme n’est pas un milieu dispersif.
D. L’angle entre
R
R
et
V
R
à la sortie du prisme est
0
15,4
θ=
.
E. L’angle entre
R
R
et
V
R
à la sortie du prisme est
0
5,4
θ=
.
Question 1 : Propagation d’une onde :
A. La vitesse de propagation d’une onde mécanique augmente avec l’amplitude de l’onde.
B. La vitesse de propagation d’une onde ne dépend pas du milieu de propagation.
C. La vitesse des ultrasons dans l’air est supérieure à leur vitesse dans l’eau.
D. Dans un milieu dispersif ,si la longueur d’onde diminue ,alors la vitesse de propagation augmente.
Question 2 : Les ondes mécaniques et électromagnétiques :
A. Le son ne peut pas être diffracté
B. Les ultrasons ne sont pas des ondes mécaniques
C. Le phénomène observé pour les ondes mécaniques et pour les ondes lumineuses et qui nous
Question 3 : Les transformations nucléaires :
A. L’activité d’une substance radioactive augmente avec le temps
B. Si on élève la température d’un échantillon radioactif, son activité augmente.
C. La courbe d’Aston donne le nombre de nucléides en fonction du nombre de charge
D. L’uranium 235 et l’uranium 238 possèdent les mêmes propriétés chimiques
E. La demi-vie de l’iode 131 est de 8 jours. Sa constante radioactive est alors 
Question 4 : L’uranium 238 est radioactif J .Sa masse molaire atomique est M = 238,0508 g.mol-1.
Question 5 : Un faisceau lumineux constitué des rayons
rouges
R

largeur de la tache centrale observée est d=4,2cm .On donne :
8 1
c 3.10 m.s
−
=
A
.
La couleur correspondante à cette
onde lumineuse est la couleur bleue.
B. La largeur de la fente est
a 32 m
≈ µ
C. La largeur de la fente est
a 16 m
≈ µ
D
.
En remplaçant l’onde lumineuse précédente par une onde
lumineuse de longueur d’onde
450nm
λ =
, l’écart angulaire
augmente.
E. En remplaçant l’onde lumineuse précédente par la lumière
blanche, le phénomène de diffraction ne se produit pas.
131
53
I
) et l’iode 123 (
123
53
I
) qui sont utilisés dans le
traitement des maladies de la thyroïde.
Un patient ingère un échantillon S
0
de masse
0
m 1 g
= µ
de l’isotope
131
53
I
à un instant pris comme origine des
temps .Puis le patient est examiné après le temps
e
t 4h
=
de la prise de l’échantillon.
Données :- L’iode 131 est radioactif
−
β
; - la demie- vie de l’iode 131 est :
1/2
t 8jours
=
nucléides
55
Cs
54
Xe
53
I
52
Te
Masse molaire de l’iode 131:
131 1
M( I) 131g.mol
−
=
Cte d’Avogadro :
23 1
N 6,02.10 mol
−
=
A
.
Parmi les produits de la désintégration de l’iode 131
on trouve
52
Te
.
B. La valeur de la constante radioactive
λ
est
4
10 s
−
λ =
C. L’activité d’un échantillon augmente avec le temps.
D
.
L’activité de l’échantillon lors de l’examen du
patient est proche de
9
4,5.10 Bq
E. La variation relative de l’activité de l’échantillon
entre l’instant t=0 et l’instant
e
t
est de 21,7%.
235
92
U
sont bombardés par des neutrons en produisant deux noyaux :
139
54
Xe
et
94
38
Sr
et un nombre y de neutrons.
Données : - masse du proton : p
m 1,0073u
=
; - masse du neutron :
n
m 1,0087u
=
-
2
1u 931,5Mev.c
−
=
،
8 1
c 3.10 m.s
−
=
, 19
e 1,6.10 C
−
=
-
235
92
m( U) 234,9935u
=
،
139
54
m( Xe) 138,8892u
=
،
94
38
m( Sr) 93,8945u
=
- on néglige l’énergie cinétique des réactifs devant l’énergie de masse.
A. L’énergie de liaison du noyau d’uranium
235
92
U
est
de 1,78844.10
2
Mev.
B. La valeur de y est de 4.
C. Pour comparer la stabilité des noyaux, on se
contente de comparer leurs énergies de liaison.
D
.
L’énergie dissipée au cours de cette réaction est
9
E 2,87.10 J
−
∆ ≈
.
E. L’énergie dissipée au cours de cette réaction est
E 180Mev
∆ ≈
.
Question 6 : On considère une onde lumineuse de fréquence
f=4,5.10 Hz
.On éclaire une fente de largeur a
par cette lumière et on observe sur un écran placé à la distance D=1m de la fente une figure de diffraction.la
Question 7 : Parmi les isotopes de l’iode on trouve l’iode 131(
Question 8 : des noyaux d’uranium

Concours d’accès 2013-2014 Faculté de Médecine et de Pharmacie - Oujda
Epreuve de Physique (durée 30 min)
source un fil fin de diamètre a. On place un écran à la distance d du fil.
Quand on éclaire le fil par (S), on observe sur l’écran des franges de diffraction. On note par
2
l
la largeur
de la frange centrale. L’expression de l’écart angulaire
θ
entre le milieu de la frange centrale et l’un de ses
extrémités est
a
λ
θ
=
(on considère l’angle
θ
petit). On donne
8 1
c 3.10 m.s
−
=
.
A. La largeur de la frange centrale diminue quand la distance entre le fil et l’écran augmente.
B. Le phénomène de diffraction met en évidence la dispersion de la lumière.
C. La fréquence de l’onde lumineuse varie après le passage par le fil.
D. L’expression de
l
est
.d
a
λ
=l .
E. Les limites des fréquences du spectre visible dont appartient l’onde étudiée est
11 13
A. Le noyau fils de
238
U
par désintégration
α
contient 236 nucléons.
B. La masse du noyau est la somme des masses de ses
nucléons.
C. eV est l’unité des hautes tensions.
D. La quantité désintégrée d’un noyau radioactif est
proportionnelle au temps de désintégration.
E. La courbe d’Aston représente l’opposé de
l’énergie de liaison par nucléon en fonction du
nombre de nucléons A.
carbone
14
6
C
se désintègre spontanément en donnant
14
7
N
.
Pour déterminer l’âge d’un morceau de bois trouvé par des paléontologues, on a pris un échantillon et la
mesure de son activité a donné 6,68 désintégrations par minute pour un gramme du carbone. L’activité d’un
morceau du bois récent du même type que celle étudiée est de 13,5 désintégrations par minute pour un
gramme du carbone.
A. Ces ondes peuvent se propager dans le vide.
B. La fréquence de l’onde reçue par R est très petite devant celle
de l’émetteur.
C. Quand on éloigne progressivement R de E, le retard de l’onde
diminue.
D. On place R dans une position R
1
pour que les courbes
observées sur l’oscilloscope soient en phase. On constate que
ce phénomène se répète 20 fois quand on éloigne
progressivement R d’une distance d=17,2cm. La longueur
d’onde est alors
8,6mm
λ
=
.
E. La vitesse des ultrasons est proche de la vitesse de la lumière
dans l’air.
Question 9 : On réalise une expérience de diffraction de la lumière à l’aide d’une source lumineuse (S)
monochromatique de longueur d’onde dans l’air λ =632,8nm .On place à quelques centimètres de cette
8.10 kHz −3.10 kHz .
Question 10 : Un émetteur E d’ultrason produit des ondes
sinusoïdales de fréquence N ≈ 40 kHz. On relie E à la voix A d’un
oscilloscope. On place devant E un récepteur R de ces ondes
émises et on le relie à la voix B de l’oscilloscope, on obtient alors
l’oscillogramme représenté sur la figure ci-joint. On donne
5µs/div(sensibilité horizontale).
Question 11 : Les transformations nucléaires
Question 12 : La proportion du carbone 14 reste constante dans l’atmosphère et pour les organismes
vivants, à la mort de ces derniers cette proportion diminue selon la loi de la décroissance radioactive. Le

On donne : La demi vie du carbone 14 est de 5730 ans ; masse de l’électron
m(e) 0,0005u
=
14
6
m( C) 13,9999u
=
;
14
7
m( N) 13,9992u
=
;
2
1u 931,5Mev.c
−
=
A. La désintégration du carbone
14
6
C
est
de type
β
+
.
B. L’énergie associée à la désintégration
du carbone 14 est
18,63MeV
.
C. L’énergie associée à la désintégration du carbone 14 est
186,3MeV
.
D. L’âge approximative du morceau du bois est
2006,6ans
.
E. L’âge approximative du morceau du bois est
5816ans
.
Epreuve de Physique (durée 30 min)
faisceau rouge de fréquence
11
N 4,74.10 kHz
.
Un écran est situé à une distance
D 2m
de la fente.
On donne :
81
c 3.10 m.s
.
27 Co
est de
7,6ans
;
23 1
A
N 6,02.10 mol
;
60 4 60
27 28
m( Co) 59,8523u ; m(e) 5,486.10 u ; m( Ni) 59,8493u
;
2
1u 931,494MeV.c
.
60
27 Co
est un noyau radioactif qui subie la désintégration en se transformant au nickel(Ni).
A. L’énergie de la réaction pour
une mole de noyaux
est
E 2,283 MeV 
.
B. L’energie de la réaction pour
une mole de noyaux
est
23
E 0,38.10 MeV 
.
C. Au bout de 15,81 ans, le pourcentage des noyaux
60
27 Co
restants par rapport au nombre initial est de 33% .
D. Au bout de 15,81 ans, le pourcentage des noyaux
60
27 Co
désintégré par rapport au nombre initial est de 66% .
E. Toutes les réponses proposées sont fausses
A.
0,01
.
B. aurait été plus grand si
le faisceau laser utilisé
avait été vert.
C. Si on augmente
D
,la largeur de la
tache centrale
diminue .
D. Si on multiplie par deux la distance
entre la source laser et la fente, la
largeur de la tache centrale se
multiplie aussi par deux.
E.
L 2cm
Largeur
2L
de la tache
centrale
écran
Source laser
Fente de
largeur
a
D
neutrons et 2 électrons.
charges électriques de signes opposés et de
même valeur absolue.
C. Au bout de 11,4 jours, le pourcentage de noyaux
au nombre initial est de 12,5% .
E. Toutes les affirmations proposées sont fausses.
désintégrations successives, deux particules
α
et
deux particules
β
sont émises.
92 U
.Au cours de ces
β
du noyau d’uranium
238
d’une suite de désintégrations radioactives
α
et
88Ra
est obtenu à partir D. Le noyau de radium
226
86 Rn
qui s’est désintégré par rapport de radon
222
B. La particule
α
et la particule
β
portent des
A. La particule
α
est composée de 2 protons, 2
86 Rn
est 3,8 jours .
88Ra
se désintègre spontanément en émettant une particule
α
. Le noyau fils est
un isotope du radon (Rn). On donne : La demi-vie du radon
222
Question 13 : On éclaire une fente de largueur
a0,063mm
à l’aide d’un laser émettant un
Question 14 :Données :La constante du temps du cobalt
60
Question 15 : Le radium
226

z
X se décompose selon la réaction :
A z
X---->
1 ;1\14-
A.
° I
y est un positron .
B.
L'atome du noyau
A z
X possède 6 électrons.
C.
A z X
et ';N sont des isotopes.
D.
Le noyau
A z
X contient 6 neutrons.
E.
La réaction est de type
/3 + .
F.
La dispersion de la lumière blanche par
un prisme montre que l'indice du milieu
varie avec la fréquence..
G.
La dispersion par un prisme est
l'équivalent de la diffraction pour les
ondes mécaniques progressives.
A.
La lumière est une onde transversale dont la
célérité est la même dans tous les milieux
transparents .
B.
La lumière blanche est constituée de plusieurs
radiations qui ont la même longueur d'onde..
C.
La fréquence d'une onde lumineuse varie avec le
milieu de propagation.
E.
Toutes les réponses proposées
sont fausses.
4Po est de 140 jours et sa masse molaire est
M = 210g.mor
i
.0n donne
N
A =
6, 02.10
23
mol
- ' .
A t=0 ,un échantillon radioactif contient 1g de
2 r 4
P0 .Aprés 560 jours, la masse désintégrée du
2g4 Po est :
A. m
d =9,37.10
2
mg .
C. m
d =62,5 mg .
B. m d
=9,37mg.
D. m
d
=6,25 mg .
Questi 5
:On prend les mêmes données de la question précédente .
A.
La longueur d'onde du faisceau dans le
prisme est 656,3nm .
B.
La longueur d'onde du faisceau dans le
prisme est 462, 2pm .
C.
La fréquence du faisceau dans le prisme
estN =3,2.10
15
Hz
D.
La fréquence du faisceau dans le prisme est
N= 3,2.10
14
Hz.
E.
La fréquence du faisceau dans le prisme est
N= 4,57.10
14
Hz
A.
Le faisceau incident se dévie
après sa réfraction au point I.
B.
La valeur de l'angle de réfraction
du faisceau incident sur la face
oblique du prisme est proche de
45*.
C.
La valeur de l'angle de réfraction du faisceau incident
sur la face oblique du prisme est proche de 30*.
D.
La célérité du faisceau à l'intérieur du prisme est
v=2,1.10
7
m.s -1
.
E.
La célérité du faisceau à l'intérieur du prisme est
v=2,1.10
6
m.s -1
.
Concours d'accès 2014-2015
Faculté de Médecine et de Pharmacie - Oujda
Epreuve de Physique (durée 30 min)
Questi 4 :
Un faisceau de lumière monochromatique
atteint en incidence normale en un point
I
la face verticale d'un
prisme d'angle au sommet A = 30*(figure).0n note
(N)
la
normale à la face oblique du prisme .
Données : -indice de réfraction de l'air :n=1
-
indice de réfraction du prisme :n
i
, =1,42 .
-célérité de la lumière dans l'air :3.10
8 m.s
-1
-
longueur d'onde du faisceau dans l'air est proche
de 656,3nm.
Question 2 :
Le noyau
A
Questio 3
:La demie vie du polonium
2 , 1
6
7
18
19
20