QCM physique, école de santé des armées, concours ESA 2017.

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Exercice 1.
1. Quelle est la fréquence du rayonnement le plus intense émis par le corps humain à la température de 37 °C ?
A) 3 107  Hz.
Loi de Wien : lmax = 10 µm  = 10-5 m pour le corps humain.
Fréquence = c / lmax= 3 108 / 10-5 = 3 1013 Hz.
B) 3 1010 Hz.
C) 3 1013 Hz. Vrai..
D) 3 1016 Hz.
E. Tout est faux.

2. Le rayonnement le plus intense émis par le corps humain à 37°C.
A) se situe dans l'ultra-violet.
B) se situe dans le domaine infrarouge. Vrai.
C) s'il est absorbé par une molécule, il en modifiera son état énergétique vibrationnel. Vrai.
D) s'il est absorbé par une molécule,il modifiera son état énergétique électronique.
E) tout est faux..

 3. En supposant que la température de la zone tumorale du sein vaut 38 °C, quelle est la valeur de la nouvelle longueur d'onde du rayonnement électromagnétique lle plus intense émis ?
A) 38 / 37 x 10 µm.
l'max = A /(273+38) = A / 311. lmax = A /(273 +37)= A / 310 = 10 µm.
l'max = 310 / 311 x 10 µ.
B) 37 / 38 x 10 µm.
C) 311 / 310 x10 µm.
D) 310 / 311 x10 µm. Vrai.
E) tout est faux.

Exercice 2.

 

4. Pour étudier le mouvement de l'électron entre la cathode et l'anode, il est plus pertinent de se placer :
A) Dans le référentiel terrestre. Vrai.
B) Dans le référentiel géocentrique.
C) Dans le référentiel héliocentrique.
D) dans le référenntiel de l'électron.
E) Tout est faux.

5. On s'intéresse aux vecteurs accélération et vitesse de l'électron à deux instants t1 et t2 du mouvement avec t1 < t2. Quelle est la représentation correcte ?
L'électron étant accéléré et t1 < t2, a2 et v2 sont supérieures à a1 et v1.

6. Si de C vers A, l'électron n'est soumis qu'à l'action de la force électrique, alors on peut dire :
A) Son énergie cinétique augmente de C vers A. Vrai.
B) Son énergie potentielle électrique augmente de C vers A.
La force électrostatique est dite " conservative", l'énergie mécanique de l'électron est donc constante. Si l'énergie cinétique augmente, alors l'énergie potentielle électrique diminue.
C) Son énergie mécanique reste constante de C vers A. Vrai.
D) Son énergie mécanique varie de C vers A.
E) tout est faux.

7. Sachant que l'énergie cinétique de l'électron au niveau de l'anode est proportionnelle à la tension appliquée entre les électrodes, comment varie sa quantité de mouvement si la tension quadruple ?
A) elle est multipliée par 2. Vrai.
½mv2 = e U ; v = (2eU / m)½ ; p = mv = (2emU)½ ; si U quadruple, p double.
B) elle est multipliée par 4.
C) elle est multipliée par 16.
D) elle est divisée par 2.
E) Tout est faux.

8. Si l'électron de masse m parvient au niveau de l'anode avec une vitesse VA et une énergie cinétique ECA, quelle est l'expression de la longueur d'onde l de l'onde de matière qui lui est associée ?
A) h VA / ECA .
h / (mVA) = h VA / (mVA2) = 0,5h VA / (0,5mVA2) =0,5 h VA / ECA.
B)  hc / ECA.
C) h/ mc..
D)  h / (2mECA)½.
E) Tout est faux. Vrai.


Exercice 3.
Masse moyenne d'un sein : 600 g ; pourcentage massique en hydrogène : 10 %.
9) Dans un sein, quel est le nombre moyen d'atomes d'hydrogène pouvant être mis en résonance ?:
A) 3,6 1022.
masse d'hydrogène : 60 g ; quantité de matière d'hydrogène n = m / M(H) = 60 / 1 = 60 mol.
Nombre de'atomes d'hydrogène : 60 NA = 60 x6 1023 = 3,6 1025.
B) 3,6 1024.
C) 3,6 1025. Vrai.
D)  3,6 1027.
E) tout est faux.

10) Les ondes utilisées pour faire résonner les noyaux d"hydrogène ont une longueur d'onde de 6 m. Quelle est la valeur de la quantité de mouvement des photons ayant cette longueur d'onde ?
A) 3,9 10-34 S.I. Vrai.
p = h / l = 6,6 10-34 / 6 = 1,1 10-34 kg m s-1.
B) 1,1 10-34 SI. Vrai.
C) 9,1 10-33SI.
D) 0,16 SI.
E) tout est faux.

11) L'un des inconvénients de l'IRM est le bruit de l'appareil durant son fonctionnement, ce qui nécessite de faire porter aux patients un casque anti-bruit qui atténue le son de 30 dB. Sachant que durant l'examen la patiente est à 1 m de l'appareil et qu'à cette distance le niveau d'intensité sonore L est de 100 dB, quelle sera l'intensité sonore I ( W m-2) perçue par la patiente lorsqu'elle porte le casque anti-bruit ?
A) 10-5. Vrai.
l = 100-30 = 70 dB ; I = I0 x 10L/10 = 10-12 x 107 = 10-5 W m-2.
B) 10-3.
C) 10-2 .
D) 10.
E) Tout est faux.

12. A quelle distance d de la source doit être le radiologiste pour que le niveau d'intensité sonore soit égal à 88 dB ?
I = A / d2 avec A une constante.
A 1 m de la source I = A = I0 x 1010.
A d mètre de la source I ' = A / d2 = I0 x 108,8.
d2 =  ( I0 x 1010) / (I0 x 108,8) =101,2  ; d = 100,6 ~ 4 m.
A) 2 m.
B) 4 m. Vrai.
C) 8 m
D) 16 m.
E) tout est faux.

13) Par mégarde une personne entre dans la salle d'IRM en tenant dans sa main un trousseau de clés de masse m = 50 g ; sous l'action du champ mahnétique intense de l'appareil, le trousseau vient se fixer en B.

xA = 6 m ; zA = 1 m ; xB = 2 m ; zB = 4 m.
Quel est le travail de la force de pesanteur entre A et B ?
A) -3,5 J.
Le travail du poids est résistant en montée et vaut -mg(zB-zA) = 0,050 x10 x3 = -1,5 J.
B) -2,5 J.
C) -2,0 J.
D) -1,5 J. Vrai.
E) tout est faux.


E) tout est faux.



Exercice 4.
 14) Les ondes ultrasonores utilisées en échographie :
A) sont des ondes mécaniques. Vrai.
B) sont des ondes longitudinales. Vrai.
C) ont une célérité de 3 108 m /s dans le vide.
D) Ont une fréquence pouvant être égale à 10 kHz.
E) tout est faux..

15) Si les célérités des ondes ultrasonores dns l'air et dans le tisu mammaire sont notées Vair et Vtissu, quelle est l'expression du rapport des fréquence des ultrasons dans ces deux milieux de propagation ?
A) 1. Vrai.
La fréquence est une caractéristique de l'onde, indépendante du milieu de propagation.
B) Vtissu / Vair.
C) Vair / Vtissu.
D) Vair x Vtissu.
E) tout est faux.

16) La célérité du son dans un milieu dépend de sa masse volumique r et de sa compressibilité X selon : V = 1 /(r X)½.
Quelle est l'unité internationnale de X ?
r X = 1 / V2 s'exprime en s2 m-2 ; r s'exprime en kg m-3 ; X s'exprime en m s2 kg-1.
A) kg m-1 s-2.
B) kg m-2 s-1.
C) m kg-1 s2. Vrai.
D) s kg-1 m2.
E) tout est faux.
17) Le sein échographié présente deux nodules séparés d'une distance D.

La durée Dt séparant la réception des échos des deux nodules est de 40 µs. Que vaut D ?
A) 6 cm.
2 D = Vtissu Dt = 1500 x40 10-6 = 0,06 m = 6 cm ; D  = 3 cm.
B) 3 cm. Vrai.
C) 60 µm.
D) 30 µm.
E) tout est faux..

18) Les ondes ultrasonores émises en direction des nodules sont en phase au niveau de la sonde. Pour que les ondes réfléchies en A et en B interfèrent de façon destructives à leur retour sur la sonde :
A) elles doivent y être en phase.
B) elles doivent y être en opposition de phase. Vrai.
C) La distance D doit vérifier D = k ( l / 2) où k est un nombre impair.
La différence de marche est égale à 2D = k ( l / 2) où k est un nombre impair.
D)  La distance D doit vérifier D = k ( l / 4) où k est un nombre impair. Vrai.

Exercice 5.
19) Dans la liste ci-dessous, indiquer la (les) forme(s) d'énergie qui constitue ( nt) l'énergie interne U d'un lait maternel contenu dans un biberon :
A) L'énergie cinétique des molécules de lait. Vrai.
B) l'énergie potentielle d'interaction des molécules de lait. Vrai.
C) L'énergie potentielle de pesanteur du lait contenu dans le biberon.
D) l'énergie cinétique du lait dans le cas où le biberon serait déplacé.
E) tout est faux.

20) Quelle est la variation d'énnergie interne de 50 mL de lait maternel qui serait sorti du réfrigérateur à 4 °C et réchauffé au bain marie jusqu'à une température de 50 °C ? r = 1 kg / L ; capacité thermique massique c = 4000 J kg-1 K-1.
A) 9,2 kJ. Vrai.
m c Dq= 0,050 x 4000 x46 = 9200 J = 9,2 kJ.
B) 63,8 kJ.
C) 9200 kJ.
D) 63800 kJ.
E) tout est faux.

21. Une maman dispose de deux types de biberons : l'un est en plastique PES et l'autre en verre.
l(PES) = 0,2 SI ; l(verre) = 1,4 SI.
A) L'unité internationale de la conductivité thermique est le W m-1 K-1.Vrai.
B) la conductivité thermique d'un matériau dépend de son épaisseur.
C) La résistance thermique de conduction est donnée par R = S l / e.
R = e /(lS).
D) Si la maman souhaite réchauffer rapidement son biberon elle a intérêt à utiliser un biberon en verre. Vrai.
E) tout est faux.


  

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