Physique - PCEM1 - 2002 - Semestre 2

Concours Physique – PCEM 1 – 31 mai 2002
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CONCOURS DE PHYSIQUE – PCEM 1
2001 - 2002
§ 30 QCM (Q1 à Q30)
On donne :
Ø g : 10 m/s2
Ø K = 9 • 109 (S.I.)
Ø masse volumique du sang : ρ = 10 kg . m
3
–3
• Pour toutes les questions à réponse numérique,
on demande de sélectionner, parmi les réponses
proposées, la plus proche de celle issue du
calcul.
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I-Electrocardiographie.
Q1. Quelles sont les propositions correctes (une ou plusieurs) ?
A. L’ECG est l’examen complémentaire de première intention à réaliser pour le
diagnostic des douleurs thoraciques.
B. L’ECG permet de faire le diagnostic des troubles du rythme et de la
conduction.
C. Il existe des infarctus du myocarde indolores qui pourront être détectés par
un ECG.
D. L’ECG consiste à enregistrer selon 12 dérivations externes les variations du
potentiel électrique liées à l’activité myocardique.
E. Certaines anomalies de la repolarisation présentes dans toutes les dérivations
ECG sont liées à des troubles électrolytiques (hypokaliémie).
I-Electrocardiographie.
Q2. Quelles sont les propositions correctes (une ou plusieurs) ?
A. A l’état de repos de la fibre myocardique, on mesure une différence de
potentiel transmembranaire non nulle.
B. Au repos, une électrode placée à l’extérieur de la fibre myocardique
enregistre un potentiel négatif.
C. Le tissu de conduction a une morphologie histologique différente de celle
des cellules striées myocardiques.
D. Le réseau de Purkinje permet le transport rapide de l’activation électrique au
sein du sous-endocarde ventriculaire.
E. Le phénomène de repolarisation est lié à un « courant ionique » sortant.
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I-Electrocardiographie.
Q3. Quelles sont les propositions correctes (une ou plusieurs) ?
A. Le nœud sinusal, qui est situé au niveau de l’oreillette droite, est le siège de
la naissance de l’activation cardiaque normale (automatisme).
B. L’activité du nœud sinusal, c’est-à-dire la fréquence cardiaque, peut varier
selon les besoins métaboliques.
C. En cas de défaillance du nœud sinusal, le tissu de conduction sous-jacent,
capable aussi d’automatisme, peut prendre le relais.
D.
La lésion d’une des deux branches du faisceau de His, entraînera un retard
d’activation du ventricule controlatéral (opposé).
E. La repolarisation ventriculaire s’effectue de l’épicarde vers l’endocarde.
I-Electrocardiographie.
Q4. Quelles sont les propositions correctes (une ou plusieurs) ?
A. La dérivation aVF correspond à un angle de +90°.
B. La dérivation aVL correspond à un angle de +30°.
C. aVR, aVL, aVF sont des dérivations périphériques unipolaires.
D. Les dérivations V1 et V2 sont placées à gauche par rapport à la position
anatomique du ventricule gauche dans le thorax.
E. La dérivation D1 est une dérivation unipolaire placée au niveau du bras
gauche.
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I-Electrocardiographie.
Q5. Quelles sont les propositions correctes (une ou plusieurs) ?
A. Le rythme que l’on dit sinusal se traduit sur l’ECG par la présence d’une
activation auriculaire normale précédant le complexe QRS.
B. Chez un sujet normal, l’onde P est négative en DI.
C. Chez un sujet normal, l’onde P a une amplitude supérieure à 25 mm en DI.
D. Une durée de l’espace PR comprise entre 0,08 et 0,20 seconde est
considérée comme normale, chez l’adulte.
E. Des ondes P qui surviennent de façon indépendante des complexes QRS,
font évoquer un trouble du rythme ou de la conduction auriculoventriculaire.
I-Electrocardiographie.
Q6. Quelles sont les propositions correctes (une ou plusieurs) ?
A. La durée normale du complexe QRS n’excède pas 0,10 seconde.
B. Une onde Q physiologique a une durée supérieure à 0,04 seconde.
C. Une onde Q physiologique a une amplitude supérieure au tiers de
l’amplitude de l’onde R.
D. L’onde Q physiologique, présente normalement en V6, est liée à l’activation
septale.
E.
Dans la dérivation V1, l’onde Q est liée à l’activation septale normale.
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I- Electrocardiographie.
Q7. Quelles sont les propositions correctes (une ou plusieurs) ?
A. Le segment ST normal est isoélectrique.
B. L’onde T correspond à la repolarisation ventriculaire.
C. L’aspect normal de l’onde T est symétrique, ample et positif dans les
dérivations précordiales V1, V2 , V3.
D. L’intervalle QT correspond à la durée comprise entre la fin du complexe
QRS et le début de l’onde T.
E. L’onde U est une déflexion négative de grande amplitude survenant après
l’onde T.
I- Electrocardiographie.
Q8. Quelles sont les propositions correctes (une ou plusieurs) ?
A. Dans les dérivations précordiales V1 à V3, un aspect du QRS de type « QS »
est normal.
B. En V6, un aspect du QRS de type « qRs » est normal.
C. En DI, un aspect du QRS de type « qRs » est normal.
D. La dérivation V4 correspond à l’apex ventriculaire (la pointe).
E. Les dérivations DII, DIII, aVF explorent plutôt l’activation électrique de la
partie latérale du ventricule gauche.
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I- Electrocardiographie.
Q9. Quelles sont les propositions correctes (une ou plusieurs) ?
A. La valeur de l’axe de QRS normale est proche de 60° chez l’adulte sain.
B. La valeur de l’axe de QRS peut se calculer en utilisant le double triaxe de
Bailey dans le plan des dérivations précordiales.
C. Pour calculer l’axe de QRS, il suffit de connaître la valeur de l’amplitude et
le sens du potentiel correspondant à l’activité ventriculaire en DI et aVF.
D. Si en DIII, le complexe QRS est isodiphasique (les amplitudes R et S sont
égales), et en DI le potentiel du QRS ample et positif, l’axe de QRS est à +30°.
E. Si l’axe de QRS = – 30°, le potentiel correspondant au QRS en DIII est
négatif.
I- Electrocardiographie.
Q10. Quelles sont les propositions correctes (une ou plusieurs) ?
A. Un bloc de branche incomplet se traduit par un allongement de la durée du
complexe QRS avec des valeurs comprises entre 0,10 et 0,12 seconde.
B. L’allongement de la durée du complexe QRS n’est présent que dans les
dérivations précordiales (de V1 à V6).
C. Une durée de QRS supérieure à 0,10 sec et un aspect de type « RSR’ » ou
« rSr’» dans les précordiales V1 à V3 évoquent un bloc de branche droite.
D. Une durée de QRS supérieure à 0,12 sec et un aspect d’onde R exclusive
dans les précordiales V5 et V6 évoquent un bloc complet de branche gauche.
E. Le bloc de branche droite à l’ECG peut être découvert chez des sujets sains.
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I- Electrocardiographie.
Q11. Quelles sont les propositions correctes (une ou plusieurs) ?
A. Une onde R très ample en V4, V5, V6, est un argument en faveur d’une
hypertrophie ventriculaire gauche.
B. La présence d’une onde R de grande amplitude en V1 et V2 est un argument
en faveur d’une hypertrophie ventriculaire gauche.
C. Un élargissement du QRS supérieur à 0,12 seconde est un argument en
faveur d’une hypertrophie ventriculaire gauche.
D. Une hypertrophie ventriculaire gauche peut se traduire par une déviation de
l’axe de QRS vers la gauche.
E. L’hypertrophie
augmentation
ventriculaire
de
l’amplitude
gauche
du
peut
QRS
dans
s’accompagner
certaines
d’une
dérivations
périphériques.
I- Electrocardiographie.
Un patient souffre d’une affection respiratoire s’accompagnant d’une élévation
chronique des pressions régnant dans la petite circulation. Certains éléments, à
l’ECG, évoquent une hypertrophie ventriculaire droite.
Q12. Quelles sont les propositions correctes (une ou plusieurs) ?
A. Déviation axiale droite du QRS.
B. Axe de QRS à –30°.
C. Grande onde R en V6.
D. Allongement de PR.
E. Grande onde R en V1 et grande onde S en V6.
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I- Electrocardiographie.
Q13. Quelles propositions sont correctes (une ou plusieurs) ?
A. Lésion sous-épicardique = sus-décalage du segment ST
B. Lésion sous-endocardique = sous-décalage du segment ST
C. Ischémie sous-épicardique = onde T, ample, positive, pointue et symétrique.
D. Ischémie sous-endocardique = onde T, ample, négative, pointue et
symétrique.
E. Les atteintes de la repolarisation d’origine ischémique détectables dans
certains groupes de dérivations correspondent à des territoires coronaires.
II- Dynamique des fluides.
Q14. Quelles propositions sont correctes (une ou plusieurs) ?
A. Un sujet est hypertendu si sa pression artérielle systolique est supérieure à
140 mm Hg.
B. Un sujet est hypertendu si sa pression artérielle diastolique est supérieure à
90 mm Hg.
C. La pression artérielle moyenne normale au repos est proche de 12-13 kPa
chez l’adulte.
D. La pression veineuse centrale s’exprime souvent en cm d’eau.
E. La pression artérielle pulmonaire moyenne normale est de 150 mm Hg.
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II- Dynamique des fluides.
On étudie l’écoulement d’un fluide parfait au sein d’une canalisation horizontale
de section variable.
Q15. Quelles propositions sont correctes (une ou plusieurs) ?
A. L’équation de continuité indique qu’en théorie le débit du fluide reste
constant en tout point de la canalisation.
B. L’équation de continuité n’est valable en théorie qu’en régime d’écoulement
laminaire permanent dans une canalisation rigide.
C. L’équation de continuité n’est valable en théorie que pour les fluides
newtoniens.
D. L’équation de continuité n’est valable en théorie que pour les fluides
incompressibles.
E. L’équation de continuité implique qu’en théorie, il n’y a pas de perte de
charge lors de l’écoulement.
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II- Dynamique des fluides.
On étudie l’écoulement d’un fluide parfait au sein d’une canalisation rigide
horizontale de section variable.
Q16. Quelles propositions sont correctes (une ou plusieurs) ?
A. Si l’écoulement est laminaire et permanent, le théorème de Bernoulli est
applicable.
B. Si l’on étudie les vitesses de l’écoulement du fluide le long de la section
transversale de la canalisation, on note une distribution des vecteurs de type
parabolique .
C. Le théorème de Bernoulli indique que, en tout point du fluide en
mouvement, la somme de la pression transmurale (hydrostatique) et de la
pression dynamique (ou cinétique) est constante.
D. Le théorème de Bernoulli indique que la perte de charge lors de
l’écoulement est constante.
E. On peut mesurer une surface de section au niveau d’un rétrécissement si l’on
connaît la vitesse moyenne du fluide à ce niveau et le débit moyen au niveau
de la zone normale.
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II- Dynamique des fluides.
On étudie l’écoulement d’un fluide au sein d’une canalisation horizontale unique
dans les conditions de validité du théorème de Bernoulli .
Q17. Quelles propositions sont correctes (une ou plusieurs) ?
A. Si la section reste constante, la pression transmurale (hydrostatique) diminue
progressivement.
B. Si la section diminue entre deux points de la canalisation, un gradient de
pression transmurale (hydrostatique) est mesurable entre ces deux points.
C. Si la canalisation présente un rétrécissement, la pression hydrostatique au
sein de celui-ci baisse.
D. Si la canalisation présente un rétrécissement, il existe une surpression
relative en amont de celui-ci.
E. Si la canalisation présente une dilatation, la vitesse au sein de celle-ci
augmente.
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II- Dynamique des fluides.
Chez un sujet adulte, on désire comparer les résistances systémiques moyennes
au repos (R1) et au cours d’un effort codifié (R2).
Au repos
A l’effort
110
180
7
8
5
17
R1
R2
Pression aortique moyenne
(mm Hg)
Pression moyenne dans
l’oreillette droite (mm Hg)
Débit cardiaque
(litres/minute)
Résistances systémiques
moyennes
Q18. Quelle est la relation entre R1 et R2 ? (une réponse correcte)
A. R1 = 0,7 R2
B. R1 = R2
C. R2 = 0,3 R1
D. R2 = 0,7 R1
E. R1 = 2 R2
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II- Dynamique des fluides.
On étudie l’écoulement de plasma humain, dans les conditions de validité de la
loi de Poiseuille, au sein d’un gros vaisseau rigide horizontal de longueur l et de
section circulaire transversale constante ( rayon = r).
Q19. Quelles propositions sont correctes (une ou plusieurs) ?
A. Le plasma se comporte comme un liquide newtonien.
B. La résistance hydraulique à l’écoulement est inversement proportionnelle à l.
C. La résistance hydraulique à l’écoulement est inversement proportionnelle à
la puissance quatrième de r.
D. La perte de charge entre les extrémités du vaisseau est proportionnelle à la
viscosité.
E. La perte de charge entre les extrémités du vaisseau est proportionnelle au
débit moyen.
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II- Dynamique des fluides.
On étudie l’écoulement du sang dans l’organisme.
Q20. Quelles propositions sont correctes (une ou plusieurs) ?
A. Le débit cardiaque mesuré dans l’aorte est très supérieur au débit cardiaque
mesuré dans l’artère pulmonaire.
B. La surface de section moyenne de l’aorte est supérieure à la surface de
section moyenne de l’ensemble du réseau capillaire.
C. La vitesse circulatoire moyenne dans l’aorte est inférieure à la vitesse
circulatoire moyenne dans les capillaires.
D. Les résistances artérielles systémiques varient uniquement du fait des
modifications de la vasomotricité des vaisseaux de taille inférieure à
0.5 micromètre.
E. Le réflexe myogénique est une propriété intrinsèque des vaisseaux
permettant une adaptation aux variations locales de pression hydrostatique.
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II- Dynamique des fluides.
Soit une seringue de rayon intérieur 0,5 cm et qui peut être équipée, au choix :
- soit d’une aiguille de longueur 3 cm et de rayon intérieur r1 = 0,4 mm
- soit d’une aiguille de longueur 6 cm et de rayon intérieur r2 = 0,8 mm
Afin d’optimiser une injection intra-veineuse de sérum salé isotonique chez un
patient, on évalue le rapport entre :
Q1 : débit dans l’aiguille de rayon r1, et
Q2 : débit dans l’aiguille de rayon r2,
toutes choses égales par ailleurs, en particulier :
§ pression sur le piston
§ conditions de débit dans l’aiguille (écoulement laminaire en régime
permanent)
§ position de la seringue
§ solution aqueuse
On donne : coefficient de viscosité du sérum salé isotonique à température
ambiante : η = 10–3 S.I.
Q21. Quelle est la relation entre Q1 et Q2 ? (une réponse correcte)
A. Q1 = Q2
B. Q2 = 2 Q1
C. Q2 = 4 Q1
D. Q2 = 8 Q1
E. Q2 = 16 Q1
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II- Dynamique des fluides.
Un patient (dont les artères sont saines) est allongé, tête en bas, sur une table
d’examen radiologique, inclinée de 30° par rapport à l’horizontale.
La pression aortique moyenne est 105 mmHg en sortie du cœur.
On donne :
• Distance orifice aortique–réseau artériel des pieds = 1,3 m.
• On pose l’hypothèse que le fluide sanguin se comporte dans ce cas
comme un fluide parfait.
Q22. Quelle est, en mmHg, la pression artérielle moyenne au niveau des pieds ?
A. 6
B. 29
C. 56
D. 81
E. 105
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II- Dynamique des fluides.
On étudie l’écoulement du sang au sein du réseau vasculaire humain. On
considère ici par hypothèse que l’écoulement est permanent et laminaire et que le
sang se comporte comme un liquide newtonien.
Q23. Quelles propositions sont correctes (une ou plusieurs) ?
A. Quand le débit cardiaque diminue, les résistances artérielles systémiques
moyennes (RAS) diminuent.
B. Les RAS sont estimées par le rapport entre la perte de charge totale
mesurable dans la grande circulation et le débit cardiaque moyen.
C. Les RAS sont inférieures aux résistances artérielles pulmonaires totales.
D. L’index cardiaque est le rapport entre le débit cardiaque et le poids de
l’individu.
E. Le débit cardiaque est égal au produit de la fréquence cardiaque par la
pression artérielle moyenne.
III-pH
On considère le sang circulant.
Q24. Quelles propositions sont correctes (une ou plusieurs) ?
A. La valeur normale du pH du sang artériel est pH = 7,00.
B. Dans le plasma, l’effet tampon est dû essentiellement aux phosphates.
C. L’anhydrase carbonique se trouve essentiellement dans le plasma.
D. L’anhydrase carbonique catalyse l’hydratation du gaz carbonique.
E. La concentration en hémoglobine n’a aucune influence sur l’effet tampon
du sang circulant.
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III- pH
Un homme de 37 ans, sans antécédent notable, présente des vomissements
abondants.
Parmi les résultats biologiques obtenus sur un prélèvement de sang artériel, on
observe : pH = 7,49.
Q25. Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles peut (peuvent)
s’appliquer à ce cas clinique ? (une ou plusieurs)
A. Il s’agit d’une alcalose respiratoire.
B. Il s’agit d’une alcalose métabolique.
C. Il s’agit d’une acidose métabolique.
D. Le rapport bicarbonates/CO2 dissous (exprimés en concentrations molaires
dans le plasma) est supérieur à 20.
E. La concentration de bicarbonates plasmatiques est inférieure à 24 mmol/L.
III- pH
L’acide ascorbique (vitamine C) présente, en solution aqueuse, deux fonctions
acide dont les pKa sont respectivement pK1 = 4,17 et pK2 = 11,6.
Certaines formes pharmaceutiques proposent la vitamine C tamponnée en
réalisant un mélange acide ascorbique – ascorbate monosodique.
Un comprimé de masse 0,500 g ne contient que ces deux molécules. Il est
dissous dans 0,100 litre d’eau pure. Le pH de la solution obtenue est égal à 4,50.
On donne les masses molaires :
§ acide ascorbique : 176 g . mol–1
§ ascorbate monosodiq ue : 198 g . mol–1
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Deux questions concernent cet exercice :
Q26. Quelles sont les concentrations molaires respectives de l’acide
ascorbique et de l’ascorbate monosodique dans la solution obtenue ? (une
réponse correcte)
Réponses
acide ascorbique
ascorbate monosodique
mmol . L–1
mmol . L–1
A
5,65
20,25
B
8,35
17,83
C
10,25
16,16
D
12,15
14,44
E
15,15
11,77
A la solution précédemment définie (100 ml d’eau contenant le comprimé de
500 mg totalement dissous), on ajoute un milliEquivalent d’acide fort, en
négligeant la variation de volume.
Q27. Quel est le nouveau pH de cette solution ?
A. 4,45
B. 4,17
C. 3,80
D. 3,56
E. 3,03
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IV. Electrostatique
On considère un carré ABCD de côté a.
En A et B sont placées respectivement 2 charges ponctuelles identiques
positives +q.
En C et D sont placées respectivement 2 charges ponctuelles identiques
négatives –q.
(Les 4 charges ont la même valeur absolue q.)
A
a
B
O
D
On donne :
sin 45° = cos 45° =
2
2
C
Les charges et les distances sont macroscopiques.
Deux questions concernent cet exercice :
Q28. Quelle est l’expression du potentiel électrique au centre O du carré ?
(une réponse correcte)
q
a
A.
K 2
B.
2
q
2K
a
C.
2K
q
2
a
D.
0
E.
2 2 K
q
2
a
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Q29. Quelle est l’expression du module du vecteur champ électrique au
centre O du carré ? (une réponse correcte)
q
8K
2
a
D.
B.
0
E.
C.
2
q
2 2 K
a
A.
4K
q
a
2
2
4 2 K
q
2
a
IV. Electrostatique
On considère un dipôle p libre de rotation. La distance d sépare les charges (-q) et
(+q) du dipôle. Un champ électrique extérieur E peut exercer sur ce dipôle un couple
de forces.
On étudie le changement de position du dipôle sous l’action du champ.
Q30. Quelle proposition est correcte ?
A. Le dipôle p s’oriente de manière parallèle, mais dans le sens opposé au
champ E.
B. Le dipôle p s’oriente dans le même sens que le champ E.
C. Le dipôle p s’oriente de manière perpendiculaire au champ E.
D. Le dipôle p subit un mouvement de rotation permanente qui ne s’arrête qu’à
la disparition du champ.
E. Le dipôle p reste immobile.