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امتحانالثالثة ثانويتقنيةالفيزياء

Devoir controle Num1

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Dhafer

(A1 ; 0,5 pt)

(A2 ; 0,5 pt)

(A2 ; 0,25 pt)

(A2B ; 0,5 pt)

(A2B ; 0,5 pt)

(A2 ; 0,25 pt)

(A1 ; 0,5 pt)

(A2 ; 0,5 pt)

(A2 ; 0,25 pt)

(A2B ; 0,5 pt)

(A2 ; 0,5 pt)

(A2 ; 0,5 pt)

(A2 ; 0,5 pt)

(A2B ; 0,25 pt)

(A2B ; 0,25 pt)

(C ; 0,75 pt)

Année Scolaire 2026/2027 Devoir Contrôle Num 1

Prof: Med Dhafer Bahroun

Classe 3 Sciences

Épreuve : Sciences Physiques Durée : 2 heures Coefficient : 4 Chimie : 7 pts / Physique : 11 pts

Nom et prénom : ........................................................................ N° : ........

Chimie ( 7 points )

Exercice 1 : ( 2,25 points )

On donne : masse molaire atomique de l'iode : I = 127 g.mol

-1

On réalise un mélange contenant un volume V

1

= 100 mL d'une solution de peroxodisulfate de sodium (2 Na

+

, S

2

O

8

2-

)

de concentration molaire C

1

= 3.10

-2

mol.L

-1

et un volume V

2

= 100 mL d'une solution d'iodure de potassium (K

+

, I

-

) de

concentration molaire C

2

= 8.10

-2

mol.L

-1

. Il se produit une réaction chimique totale mettant en jeu les couples redox

S

2

O

8

2-

/ SO

4

2-

et I

2

/ I

-

.

1°/ Définir :

a- un oxydant. b- une oxydation.

2°/ a- Écrire les équations formelles associées à chaque couple mis en jeu.

b- En déduire l'équation bilan de la réaction produite.

3°/ a- Déterminer la concentration molaire du réactif en excès à la fin de la réaction.

b- Calculer la masse de diiode formée.

Exercice 2 : ( 4,75 points )

On donne : les masses molaires atomiques en g.mol

-1

: Zn = 65 ; Fe = 56 ; Cu = 63,5 ; Ag = 108. Le volume molaire :

V

M

= 24 L.mol

-1

le classement suivant : Zn Fe H

2

Cu Ag Pouvoir réducteur décroissant ⟶

Remarque : Fe est le réducteur conjugué de Fe

2+

.

Un mélange de poudres de zinc (masse m

1

), de fer (masse m

2

) et de cuivre (masse m

3

), de masse totale m = 4,25 g, est

mis en présence d'un excès d'une solution d'acide chlorhydrique (H

3

O

+

+ Cl

-

) : on obtient un dégagement gazeux de

volume V

0

= 1,2 L.

1/ a- Montrer que l'un des métaux utilisés ne réagit pas avec l'acide chlorhydrique. Lequel ?

b- Quel est le gaz dégagé ? Comment peut-on l'identifier ?

c- Établir les équations bilan des réactions produites.

d- Calculer la quantité de matière du gaz dégagé.

e- Déduire que : 56 m

1

+ 65 m

2

= 182.

2/ On filtre le mélange obtenu à la fin de l'expérience précédente. Le solide (S) recueilli est placé dans un volume V =

200 mL d'une solution de nitrate d'argent (Ag

+

+ NO

3

-

) de concentration C = 0,2 mol.L

-1

. On obtient un dépôt d'argent.

a- Quels sont les couples redox mis en jeu ?

b- Écrire l'équation bilan de la réaction produite.

c- Justifier, à l'aide de la classification précédente, que cette réaction est possible.

d- Sachant que les réactifs sont utilisés en proportions stœchiométriques :

* Calculer la masse du dépôt d'argent.

* En déduire la masse du solide (S).

3°) Déterminer la composition massique du mélange initial.

Prof: Med Dhafer Bahroun

Dhafer

(A1 : 0,5 pt)

(A2 : 0,5 pt)

(A2 : 0,5 pt)

(A2 : 0,75 pt)

(C : 1 pt)

(A1 : 0,25 pt)

(A2 : 0,5 pt)

(A1 : 0,5 pt)

(A2 : 0,75 pt)

(A2 : 0,5 pt)

Physique ( 11 points )

Exercice n°1 ( 5,75 points )

N.B : Les deux parties I et II sont indépendantes

On donne : ‖ ‖ = 10 N.kg

-1

k = 9.10

9

(SI) e = 1,6.10

-19

C

I/ Deux charges ponctuelles q

1

= + 0,9 nC et q

2

= − 3,6 nC sont placées respectivement en deux points A et B

distants de AB = 6 cm, sur un axe (x'x) orienté par le vecteur unitaire et dont l'origine O est confondue avec A

(figure 1.a de l'annexe).

1. Définir : a- une ligne de champ électrique ; b- un champ électrique uniforme.

2. Tracer, sur la figure 1.a, l'allure du spectre électrique créé par les deux charges.

3. On considère le point M, milieu du segment [AB].

a- Calculer les valeurs des champs électriques ‖

1

(M)‖ et ‖

2

(M)‖ créés respectivement par q

1

et

q

2

au point M.

b- Déterminer les caractéristiques du vecteur champ électrique résultant (M) et le représenter

sur la figure 1.a. ( échelle : 1 cm ——— 9000 N.C

-1

)

4. Montrer qu'il existe, sur l'axe (x'x) et en dehors du segment [AB], un point P où le champ électrique

résultant est nul. Déterminer la position de P.

II/ Une gouttelette d'huile de masse m = 1,6.10

-14

kg et de charge q est maintenue immobile entre deux plaques

métalliques planes, parallèles et horizontales A et B, chargées respectivement positivement et négativement. Le

champ électrique entre les plaques est considéré uniforme et sa valeur est ‖ ‖ = 5.10

4

N.C

-1

.

1. Tracer sur la figure 1.b quelques lignes de champ électrique entre A et B.

2. Donner les caractéristiques du vecteur champ électrique entre les deux plaques.

3. a- Représenter, sur la figure 1.b, les forces agissant sur la gouttelette.

b- En déduire le signe de la charge q, puis calculer sa valeur.

c- Calculer le nombre n d'électrons en excès (ou en défaut) portés par la gouttelette.

g

→

i

→

E

→

E

→

E

→

E

→

E

→

Prof: Med Dhafer Bahroun

Dhafer

(A1 : 0,25 pt)

(A1-A2 : 0,5 pt)

(A1-A2 : 0,75 pt)

(A2 : 0,25 pt)

(A2 : 0,75 pt)

(A2 : 0,25 pt)

(C : 0,75 pt)

Exercice n°2 ( 5,25 points )

On donne : ‖

h

‖ = 2,1.10

-5

T , μ

0

= 4π.10

-7

(S.I)

1. Représenter les spectres magnétiques créés :

a- par un aimant en U sur la figure 2-a

b- par un solénoïde parcouru par un courant électrique, en indiquant la nature de ses faces, sur

la figure 2-b

2. Un solénoïde (S) d'axe (x'x), comportant n spires non jointives par mètre, est placé de façon que son axe soit

perpendiculaire au méridien magnétique. Une aiguille aimantée mobile autour d'un axe vertical est placée en son

centre O ; en l'absence de courant, elle s'oriente suivant la direction SM–NM. On fait passer dans le solénoïde un

courant d'intensité I, dans le sens indiqué sur la figure-3 ; l'aiguille dévie alors d'un angle α par rapport à l'axe

SM–NM.

a- Sur la figure-3, représenter au point O les vecteurs champs magnétiques suivants :

•

h

: composante horizontale du vecteur champ magnétique terrestre

•

s

: champ magnétique créé par le solénoïde parcouru par le courant I

• : champ magnétique résultant en O

b- Justifier la position prise par l'aiguille aimantée.

3. a- Montrer que : tan α = μ

0

. n . I / ‖

h

‖.

(A2B : 0,75 pt)

(A2B : 0,5 pt)

(A2 : 0,5 pt)

b- Une étude expérimentale consiste à

mesurer l'angle α pour différentes valeurs de I. Les

résultats ont permis de tracer la courbe tan α = f(I)

de la figure ci-contre. Établir l'expression numérique

de cette courbe.

c- En déduire la valeur de n.

d- Calculer la valeur ‖ ‖ du vecteur

champ résultant indiqué par l'aiguille pour I = 80

mA.

0 20 40 60 80 100 120

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

tan(α)

I (mA)

4. On fait pivoter le solénoïde d'un angle θ = 30° dans le sens trigonométrique autour de O (figure-4) ; le sens du

courant ne change pas et son intensité devient I

1

.

a- Représenter, au point O, le champ magnétique

s1

créé par le solénoïde parcouru par le

courant I

1

.

b- Calculer la valeur de I

1

pour que l'aiguille aimantée s'oriente suivant l'axe (x'x).

B

→

B

→

B

→

B

→

B

→

B

→

B

→

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Dhafer

Feuille annexe : À remettre avec la copie

Prénom : ................................................ , Nom : ................................................ 3 Sc : ............

PHYSIQUE : Exercice n°1

(figure 1.a)

A (q

1

> 0) B (q

2

< 0)

M

i

O ≡ A

x' x

(figure 1.b)

A (+)

B (−)

gouttelette

(m ; q)

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Dhafer

PHYSIQUE : Exercice n°2

figure 2-a

N S

figure 2-b

I

figure-3-

I

NM

SM

x' x

O

α

figure-4-

I

NM

SM

x' x

O

θ

I

1

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