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Dhafer
Année Scolaire 2026/2027 Devoir Contrôle Num 1 Prof: Med Dhafer Bahroun
Classe : 2
ème
Sciences Expérimentales Épreuve : Sciences Physiques Durée : 1 heure Coefficient : 4
Nom et prénom : ........................................................................ N° : ........
Chimie (8 points)
Exercice 1 : ( 4,5 points )
Données : charge élémentaire e = 1,6.10
-19
C ; masse d'un nucléon m
n
= 1,67.10
-27
kg
1- La charge portée par les électrons de l'ion sulfure S
2-
est q = − 28,8.10
-19
C. La masse de son noyau est m = 53,44.10
-
27
kg.
a- Déterminer le nombre d'électrons de l'ion sulfure.
b- En déduire le numéro atomique Z et calculer le nombre de masse A de l'atome de soufre.
c- Calculer la charge électrique du noyau de l'atome de soufre.
d- L'oxygène possède 2 couches électroniques et le même nombre d'électrons de valence que le soufre. Donner la
structure électronique de l'atome d'oxygène.
2- On considère les symboles des noyaux suivants :
27
13
Al ;
39
19
K ;
40
18
Ar et
25
..
X
a- Donner la composition de l'atome de potassium
39
19
K.
b- Écrire le symbole du noyau de l'atome correspondant à l'élément X, sachant que la charge de ce noyau est q
noyau
=
19,2.10
-19
C.
3- Le bore naturel est formé de 2 atomes
A
1
Z
1
B et
A
2
Z
2
B dans les proportions respectives P
1
et P
2
.
a- Comment appelle-t-on ces 2 atomes ? Justifier.
b- Déterminer Z
1
et Z
2
sachant que la charge du nuage électronique de l'ion B
3+
est Q = − 3,2.10
-19
C.
c- Sachant que la masse de l'atome
A
1
Z
1
B est m
atm
= 16,7.10
-27
kg, déterminer A
1
.
d- Donner le symbole du deuxième atome sachant qu'il possède un neutron de plus que le premier.
e- La masse molaire atomique du bore naturel est M(B) = 10,8 g.mol
-1
. Déterminer P
1
et P
2
.
Exercice 2 : ( 3,5 points )
On donne les symboles suivants :
1
H ,
7
N ,
8
O ,
10
Ne ,
11
Na ,
12
Mg ,
16
S ,
17
Cl ,
19
K et
20
Ca.
L'atome X peut gagner n électrons pour se transformer en ion simple X
n-
ayant la même structure électronique que
l'atome d'argon Ar (Z = 18). La charge Q
ion
du nuage électronique de l'ion X
n-
est telle que : Q
ion
= 1,2 Q
X
, où Q
X
est la
charge du nuage électronique de l'atome X.
1) Donner la formule électronique de l'argon. Conclure.
2) a) Déterminer le numéro atomique Z
X
de l'atome X et le nombre d'électrons gagnés n.
b) Écrire la formule électronique de l'atome X et celle de l'ion X
n-
.
c) Rechercher, parmi les éléments donnés, deux ions ayant la même configuration électronique que l'ion X
n-
.
3) L'ammoniac est un gaz de formule chimique NH
3
.
a) Donner pour chaque atome d'azote et d'hydrogène le nombre de liaisons covalentes qu'il peut établir. On donne : N
(Z = 7) et H (Z = 1).
b) Déterminer le nombre total de doublets liants et non liants dans la molécule NH
3
.
c) Donner la représentation de Lewis de la molécule NH
3
.
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Physique (12 points)
Exercice 1 : ( 5,25 points )
I- On lit sur la plaque signalétique d'un moteur l'indication suivante : 6 W. Ce moteur, traversé par un courant
d'intensité I = 0,5 A, consomme une énergie électrique E = 5400 J pendant 15 min de fonctionnement.
1- Que signifie l'indication portée sur la plaque de ce moteur ?
2- a- Calculer la puissance électrique consommée par le moteur.
b- En déduire la tension U aux bornes du moteur.
c- Le moteur fonctionne-t-il normalement ? Justifier.
3- Le moteur transforme 15 % de l'énergie électrique reçue en chaleur.
a- Comment appelle-t-on ce phénomène ?
b- Calculer l'énergie transformée en chaleur.
c- Le moteur est-il un dipôle récepteur actif ou passif ? Justifier.
II- Pour comparer les propriétés conductrices de quelques alliages, on a dressé le tableau suivant :
Alliage Section (10
-7
m
2
) Longueur (m) Résistance (Ω)
Nichrome 1 4 44
Constantan 2 10 24,5
Maillechort 2 5 7,5
1- Définir les grandeurs suivantes : a- La conductivité électrique b- La résistance.
2- Classer ces matériaux du mauvais au meilleur conducteur.
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Exercice 2 : ( 6,75 points )
Afin de déterminer la valeur de la résistance d'un résistor, deux élèves utilisent deux méthodes expérimentales
différentes.
A- Le premier élève trace la caractéristique tension-intensité (U = f(I)) d'un résistor. La représentation graphique
obtenue est donnée par la figure suivante :
0 20 40 60 80 100 120 140
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
U(V)
I (mA)
U = f(I)
1- Donner le schéma du montage permettant de tracer cette caractéristique U = f(I).
2- Préciser si ce dipôle est actif ou passif. Justifier.
3- Déterminer graphiquement la valeur de la résistance R.
4- a- Énoncer la loi d'Ohm relative à un dipôle résistor.
b- Sachant que la tension imposée aux bornes de ce dipôle est U
R
= 15 V, calculer la valeur de l'intensité du
courant qui le traverse.
5- Calculer la puissance consommée par ce résistor dans ces conditions.
6- Calculer l'énergie électrique consommée par ce résistor pendant 20 min de fonctionnement, en joule.
B- Le deuxième élève utilise une autre méthode : il détermine la valeur de la résistance de résistors à l'aide du code
des couleurs. On donne le tableau du code des couleurs suivant :
Noir Brun Rouge Orange Jaune Vert Bleu Violet Gris Blanc Or Argent
Chiffre 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Multiplicateur 1 10 10
2
10
3
10
4
10
5
10
6
Tolérance (%) ± 5 ± 10
R
1
R
2
R
3
1- Déterminer la valeur de la résistance de chacun des résistors R
1
, R
2
et R
3
représentés ci-dessus.
2- Donner l'encadrement de la valeur de la résistance R
2
.
3- Ranger les résistors R
1
, R
2
et R
3
par ordre croissant de résistance.
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