Devoir de controle Num1
نص الوثيقة
نسخة نصية من الملف للقراءة والبحث. الملف الأصلي بصيغة PDF أعلاه.
Prof ; Med Dhafer Bahroun 1/3
Prof : Med Dhafer
Bahroun
Devoir Contrôle
Num 1
Classe : 2
ème
Sciences+Info
Année : 2026/2027
Sciences physiques — Durée : 2 heures — Une copie propre est exigée — L’usage de la calculatrice non
programmable est autorisé.
Prénom : ………………………………… Nom : ………………………………… Date : ………………
Appréciation : Note : / 20
CHIMIE (8 points)
On donne : m
p
= m
n
= 1,67 × 10
−27
kg ; m
é
= 9,1 × 10
−31
kg ; e = 1,6 × 10
−19
C ; N = 6,02 ×
10
23
mol
−1
.
Exercice N°1 : (4 points)
On donne :
Élément chimique O F Na Mg Al
Nombre de charge 8 9 11 12 13
La masse d’un noyau d’atome d’aluminium (Al) est m = 4,509 × 10
−26
kg.
1) Déterminer, en justifiant, la composition du noyau de l’atome d’aluminium.
(A2B / 0,5)
2) a- Rappeler les règles de remplissage des couches électroniques.
(A1 / 0,5)
b- Représenter la structure électronique de l’atome d’aluminium.
(A2 / 0,25)
c- Donner le nom des électrons les moins liés au noyau et préciser leur nombre.
(A2 / 0,5)
3) a- La masse des électrons de l’ion aluminium est m = 9,1 × 10
−30
kg. Donner la formule
électronique et le symbole de cet ion.
(A2 / 0,5)
b- Expliquer la formation de l’ion aluminium.
(A2 / 0,5)
4) Soit X une entité chimique (atome ou ion) ayant la même formule électronique que l’ion
aluminium, telle que le rapport entre les charges des noyaux de l’ion aluminium Q et de
l’entité X, Q
X
, est Q / Q
X
= 13 / 8.
a- Déterminer, en justifiant et en se référant au tableau, le symbole de l’entité X.
(C / 0,75)
b- Donner la formule statistique du composé formé par l’ion aluminium et l’entité X.
(A2 / 0,5)
Dhafer
Prof ; Med Dhafer Bahroun 2/3
Exercice N°2 : (4 points)
Le cuivre naturel Cu est constitué de deux isotopes
A₁
Cu et
A₂
Cu.
1) La charge du noyau de l’atome de cuivre est Q
noy
= 46,4 × 10
−19
C.
a- Définir les isotopes d’un même élément chimique.
(A1 / 0,5)
b- Déterminer le numéro atomique Z du cuivre.
(A2 / 0,5)
2) Afin de déterminer N
1
(nombre de neutrons dans
A₁
Cu) et N
2
(nombre de neutrons dans
A₂
Cu), on
réalise la séparation de ces isotopes en suivant le schéma ci-dessous :
Échantillon de cuivre naturel
↓
Séparation des isotopes :
↙ ↘
Échantillon 1 de masse m
1
= 2,52 g
contenant n = 0,04 mol de l’isotope
A₁
Cu
dont le noyau renferme N
1
neutrons.
Échantillon 2 de masse m
2
= 2,60 g
contenant n = 0,04 mol de l’isotope
A₂
Cu
dont le noyau renferme N
2
neutrons.
a- Calculer le nombre d’atomes n
atome
contenu dans chacun des deux échantillons.
(A2 / 0,5)
b- En déduire la masse d’un atome de l’échantillon 1, puis celle d’un atome de
l’échantillon 2.
(A2 / 0,75)
3) a- Montrer que A
1
/ A
2
= 0,9692 (en supposant que la masse de l’atome est égale à la
masse du noyau).
(C / 0,75)
b- Sachant que A
2
− A
1
= 2, déterminer A
1
et A
2
.
(A2 / 0,5)
c- Déduire les valeurs de N
1
et N
2
.
(A2 / 0,5)
PHYSIQUE (12 points)
Exercice N°1 : (6 points)
Deux résistors de résistances R
1
et R
2
(avec R
1
< R
2
) sont formés chacun par un enroulement de fil
de nichrome de même longueur L.
1/ a- Donner l’expression de la résistance d’un fil conducteur en précisant chaque grandeur
et son unité.
(A1 / 0,5)
b- Sachant que ces deux résistors ont des résistances différentes, nommer le
paramètre qui diffère dans ces deux fils et expliquer son influence sur la valeur de la
résistance.
(A2 / 0,5)
2/ On monte ces deux résistors en série, puis en parallèle, et on trace, à l’aide d’un dispositif
expérimental approprié et sur le même graphique, les caractéristiques intensité–tension des
dipôles équivalents obtenus (figure n°1).
a- Justifier que les dipôles équivalents sont des dipôles résistors.
(A1 / 0,5)
b- Montrer que la courbe (a) correspond à l’association des résistors en série.
(C / 0,5)
c- Donner le schéma du montage expérimental permettant le tracé de ces
caractéristiques.
(A2 / 1)
3/ a- Déterminer graphiquement les résistances R
a
et R
b
relatives à chacune des
associations.
(A2 / 1)
b- En déduire les résistances R
1
et R
2
des résistors associés. Justifier.
(A2 / 1,5)
4/ Calculer le rapport S
1
/ S
2
des sections des deux fils.
(C / 0,5)
Dhafer
Prof ; Med Dhafer Bahroun 3/3
(figure n°1)
Exercice N°2 : (6 points)
On réalise le circuit représenté par la figure n°2. Les ampèremètres ont des résistances
négligeables. À la fermeture de l’interrupteur K, l’ampèremètre (A) indique une intensité I = 2 A.
(figure n°2)
1/ Vérifier que la résistance équivalente à l’association entre M et N est R
éq
= R.
(A2 / 1,5)
2/ a- Définir l’effet Joule.
(A1 / 0,5)
b- Sachant que l’énergie dissipée par effet Joule dans le résistor de résistance R/4
pendant Δt = 3 min est égale à E
th
= 2160 J, déterminer la valeur de R.
(A2 / 0,5)
3/ a- Énoncer la loi d’Ohm relative à un conducteur ohmique.
(A1 / 0,5)
b- Déterminer les indications des ampèremètres (A
1
) et (A
2
).
(C / 2)
4/ Déterminer la puissance électrique fournie par le générateur.
(A2 / 1)
Bon travail
Dhafer