نيابة تارودانت / ماي 2010 / S.P و S.M

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

نيابة تارودانت / ماي 2010 / S.P و S.M

مُساهمة  Admin في السبت 16 أكتوبر 2010 - 13:05


المملكة المغربية
وزارة التربية الوطنية والتعليم العالي وتكوين الأطر والبحث العلمي
الأكاديمية الجهوية للتربية والتكوين لجهة سوس ماسة درعة
نيابة تارودانت
الامتحان التجريبي الإقليمي
2009/2010

المادة : الفيزياء والكيمياء المعامل 7
الشعبة : العلوم التجريبية مسلك : العلوم الفيزيائية مدة الانجاز 3 ساعات

♦ يسمح باستعمال الآلة الحاسبة العلمية غير القابلة للبرمجة
♦ تعطى التعابير الحرفية قبل انجاز التطبيقات العددية

يتضمن الموضوع أربعة تمارين : ثلاثة تمارين في الفيزياء وتمرين في الكيمياء

▪ الفيزياء (13 نقطة)
○ التمرين 1 : I- دراسة الموجات فوق صوتية (1,75 نقط )
II - الانشطار النووي – إنتاج الطاقة النووية (2,50 نقط )
○ التمرين 2 : التذبذبات الحرة في دارة RLC متوالية ( 4,75 نقط)
○ التمرين 3 : نمذجة قوة الاحتكاك المائع ( 4 نقط)

▪ الكيمياء (7 نقط)
○ دراسة تفاعل حمض الاسكوربيك (7 نقط)

التنقيط مواضيع الفيزياء

التمرين 1 ( 4,25 نقط)
الجزء I : (1,75 نقطة) دراسة الموجات فوق صوتية
للموجات فوق صوتية تطبيقات كثيرة من بينها : الكشف عن عيوب بعض الأجهزة أو القطع المعدنية وتحديد أعماق البحار والقضاء على بعض أنواع البكتيريا والفيروسات ، وتستعمل كذلك لإجراء فحوصات طبية على مجموعة من الأعضاء وخاصة الدماغ
لدراسة مميزات الموجات فوق صوتية ننجز التركيب التجريبي الممثل في الشكل 1 ويتكون من :
* باعث E للموجات فوق صوتية وتغدية كهربائية
* مستقبلان للموجات الصوتية R1 و R2 .
* راسم التذبذبات.
يرسل الباعث E موجة فوق صوتية متوالية جيبية : يلتقطها كل من المستقبلين R1 و R2 . يوجد كل من E و R1 و R2 على استقامة واحدة .
عندما يكون المستقبل R2 على مسافة d = 2,8 cm ، نحصل على الرسم التذبذبي الممثل في الشكل2
1 . 1 – حدد طبيعة الموجة الفوق صوتية.
1 . 2 – احسب تردد الموجة الفوق الصوتية المنبعثة من E
2 . تصبح الإشارتين من جديد في توافق في الطور عندما نبعد R2 بالمسافة d’ = 3,5 cm
2 . 1 – احسب طول الموجة
2 . 2 – احسب سرعة انتشار الموجة فوق الصوتية












0,5
0,25

0,25
0,25

المادة : الفيزياء والكيمياء
شعبة العلوم التجريبية مسلك العلوم الفيزيائية



0,5












0,5
0,5
0,75
0,75
















0,75
0,5
0,25
0,25

2 . 3 – نغمر المرسل E والمستقبلين R1 و R2 في حوض ذي أبعاد كافية ، مملوء بالماء ، دون تغيير التردد السابق ، فنلاحظ عندما نبعد R2 بمسافة اكبر أربع مرات من تلك المحصل عليها في حالة الهواء ، أن إشارتين متتاليتين يلتقطهما R2 تكون على توافق.
احسب سرعة الموجات الفوق الصوتية في الماء.

الجزء II : ( 2,50 نقطة ) الانشطار النووي – إنتاج الطاقة النووية
يستهلك المغرب قدرة كهربائية تقدر حسب إحصاء سنة 2004 ب 18.103 MW في كل ساعة. من المشاريع المستقبلية والتي يحاول المغرب الإقدام عليها إنتاج الطاقة النووية كطاقة بديلة حيث تتجلى أهميتها في اعتمادها على تفاعلات الانشطار النووي والتي تحرر طاقة حرارية جد مهمة.
1 . دراسة تفاعلات الانشطار للاورانيوم 235
يستعمل كوقود للمفاعلات النووية بالأساس الأورانيوم 235 والأورانيوم 238. احد تفاعلات انشطار الأورانيوم 235 تقود الى السيزيوم Ce والزيركونيوم Zr حسب المعادلة النووية التالية :

1 . 1 – أعط تعريف تفاعل الانشطار
1 . 2 – أوجد العددين x و y محددا القانون المستعمل.
1 . 3 – احسب الطاقة المحررة ب Mevعن انشطار نواة من الأورانيوم 235 .
1 . 4 – احسب الطاقة المحررة ب Mev عن 1g من الأورانيوم 235. واستنتج كتلة الأورانيوم 235 التي سيحتاجها المفاعل النووي المستقبلي لإنتاج الطاقة الكهربائية المستهلكة من طرف المغرب خلال كل ساعة.
معطيات عامة
الاسم الالكترون النوترون الأورانيوم 235 السيزيوم الزيركونيوم
الكثلة (u) 0,00055 1,00866 235,04394 141,90931 90,90565
1u = 1,66.10-27 Kg , 1eV = 1,6.10-19J , C = 3.108 m/s
, M(U) = 235 g/mol , 1u = 931,5MeV/C2 ثابتة افوكادرو mol-1 : NA = 6,02 1023


التمرين 2 - الكهرباء ( 4,75 نقط) دراسة التذبذبات الحرة في الدارة RLC المتوالية
خلال حصة أشغال تطبيقية أنجزنا مجموعة من تراكيب كهربائية لدراسة التذبذبات الحرة في دارة RLC متوالية
ننجز التركيب التجريبي الممثل في الشكل 3
الجزء I التذبذبات الحرة في دارة RLC متوالية
1 . شحن مكثف
عند لحظة t = 0 نغلق قاطع التيار K1 ونبقي K2 في الموضع 0، ونعاين بواسطة راسم تذبذب ذاكرتي التوتر Uc بين مربطي المكثف فنحصل على المنحنى الممثل في الشكل 4
1 . 1 - اوجد المعادلة التفاضلية التي يحققها التوترUc بين مربطي المكثف.
1 . 2 – علما أن حل المعادلة التفاضلية هو : Uc = A(1-e-αt) حدد تعبير كل من الثابتة A و الثابتة α.
1 . 3 – حدد مبيانيا ثابتة الزمن لثنائي القطب RC.
1 . 4 – استنتج سعة المكثف علما ان مقاومة الموصل الومي هي R = 40Ω.





المادة : الفيزياء والكيمياء
شعبة العلوم التجريبية مسلك العلوم الفيزيائية






0,25
0,25
0,50




0,75
0,5
0,75










0,5
1


0,5
0,5








0,25
0,75
0,5















0,25
1
0,5



0,5
0,25
0,5
0,75




0,5
0,75
0,5













1
0,5

2 . التذبذبات الحرة في الدارة RLC.
نفتح قاطع التيار K1 ونحول المبدل K2 إلى الموضع 1.
المنحنى الممثل في الشكل 5 يمثل تغيرات Uc بين مربطي المكثف بدلالة الزمن
2 . 1 – أوجد مبيانيا قيمة شبه الدور T.
2 . 2 – احسب قيمة معامل تحريض علما أن T تساوي الدور الخاص للدارة LC.
2 . 3 – احسب الطاقة المبددة بمفعول جول في المقاومة R خلال الذبذبة الأولى.
3 . صيانة التذبذبات الكهربائية
نغلق K1 لشحن المكثف من جديد ، ثم نفتحه ونحول المبدل K2 من الموضع 0 الى الموضع 2 ، في لحظة نعتبرها أصلا للتواريخ t = 0
الجهاز الالكتروني G عبارة عن مولد يزود الدارة بتوتر يتناسب اطرادا مع شدة التيار U = Ki.
3 . 1 - اوجد المعادلة التفاضلية التي يحققها التوترUc بين مربطي المكثف.
3 . 2 – مالقيمة التي يجب أن يأخذها المعامل K للحصول على تذبذبات كهربائية غير مخمدة.
3 . 3 – المنحنى الممثل في الشكل 6 يمثل تغيرات التوتر Uc(t) بدلالة الزمن . أوجد تعبير التوتر Uc(t).


التمرين 3 - الميكانيك ( 4 نقط) : نمذجة قوة الاحتكاك المائع
نحرر في لحظة تاريخها t= 0s وبدون سرعة بدئية في مخبار يحتوي على زيت محرك السيارة كتلته الحجمية = 0,91 g/cm3 ρ ، كرية كتلتها m = 35g وحجمها V = 33,5 cm3
نعطي شدة قوة الاحتكاك المطبقة من طرف السائل على الجسم : f = K.v
نستعمل تركيب تجريبي مرتبط بحاسوب لكي يمكننا من تتبع حركة الكرية في السائل فنحصل على المنحنى الممثل لتغيرات سرعة مركز قصور الكرية بدلالة الزمن t أي v = f(t). (الشكل 7)
ندرس حركة الجسم S بالنسبة لمرجع مرتبط بالمختبر الذي نعتبره غاليليا ونأخذ كذلك المحور0z موجه نحو الأسفل.
1 – ارسم على تبيانة متجهات القوى المطبقة على الكرية
2 - بتطبيق القانون الثاني لنيوتن، بين أن المعادلة التفاضلية لحركة الكرية بالنسبة للمرجع المرتبط بالمختبر تكتب على الشكل التالي:
dv/dt = A-B.v مع تحديد تعبيري كل من A و B.
3 – تحقق أن الثابتة A = 1,29 m/s2 نعطي g = 10 m/s2.
4 – باستعمال المبيان ، عين قيمة السرعة الحدية واستنتج قيمة الثابتة B وحدد وحدتها.
5- بمعرفة القيمتين السابقتين A وB ، تمكن طريقة اولير من حساب بكيفية تقريبية قيمة سرعة الجسم بدلالة الزمن وذلك باستعمال العلاقتين: vi+1 = vi + ai ∆t و ai = A-B.vi
نحصل على النتائج المدونة في الجدول التالي:
7 6 5 4 3 2 1 0 i
0 ,56 0,48 0,40 0,32 0,24 0,16 0,08 0 ti (s)
0,169 0,169 0,167 0,165 0,143 0,102 vi (m/s)
0,00 0,00 0,02 0,03 0,20 0,51 ai =dvi/dt (m/s2)

5 – 1 ماقيمة الخطوة ∆t المستعملة في الحساب
5 – 2 باستعمال طريقة أولير أتمم الجدول أعلاه
5 – 3 تحقق من أنه تم نمذجة قوة الاحتكاك بكيفية صحيحة.





المادة : الفيزياء والكيمياء
شعبة العلوم التجريبية مسلك العلوم الفيزيائية
الكيمياء ( 7 نقط) : دراسة تفاعل حمض الاسكوربيك
حمض الأسكوربيك C6H8O6 المعروف بالفيتامين C ، مختزل طبيعي يوجد في عدة خضر وفواكه وخاصة في عصير الليمون . كما يمكن تصنيعه في مختبرات الكيمياء ليباع في الصيدليات على شكل أقراص فيتامين C500 أو C1000. وهو مركب مضاد للعدوى ، منشط للجسم ، ويساعد على نمو العظام والأوتار والأسنان. . ولكن هدا الفيتامين يعتبر جد حساس لأنه يتأكسد مع اوكسجين الهواء تحت تاتير الضوء أو التسخين
انتباه : المواضيع 1 ، 2 ، 3 و 4 مستقلة عن بعضها.
1 – أكسدة الفيتامين C
نأخذ حجما V = 100ml من عصير الليمون وندرس تطور هذا التفاعل ثم نعطي تغيرات تقدم التفاعل x مع الزمن الشكل 8:
1 . 1 – عبر عن سرعة التفاعل بدلالة x.
1 . 2 – احسب قيمة سرعة التفاعل عند اللحظة t = 100min .
1 . 3 – عرف زمن نصف التفاعل وحدد قيمته
2 . ثابتة الحمضية للمزدوجة C6H8O6/C6H7O6-
نذيب 0,5g من حمض الأسكوربيك في 200 ml من الماء الخالص ونقيس pH المحلول المائي المحصل عليه فنجد pH = 3
2 . 1 – اكتب معادلة تفاعل حمض الأسكوربيك مع الماء
2 . 2 – احسب تركيز المحلول
2 . 3 – بين أن التحول المدروس غير كلي
2 . 4 – احسب ثابتة الحمضية للمزدوجة المدروسة.
3 كتلة حمص الاكوربيك في قرص فيتامين C500
نسحق قرصا من الفيتامين C500 تم نذيبه في 100ml من الماء الخالص ، نأخذ من هدا المحلول VA = 10 ml ونعايره بمحلول هيدروكسيد الصوديوم تركيزه CB = 2.10-2 mol/L ، باستعمال كاشف ملون مناسب ، فنحصل على التكافؤ عند إضافة الحجم VB = 14,4ml من هدا المحلول المعاير.
3 . 1 – اكتب معادلة تفاعل المعايرة
3 . 2 – احسب كمية مادة حمض الأسكوربيك في قرص من الفيتامين C500.
3 . 3 – استنتج بالوحدة mg ، كتلة حمض السكوربيك في قرص الفيتامين C500 تم ادكر مدلول الإشارة C500.
4 . كتلة حمض الأسكوربيك في برتقالة
نستخلص من برتقالة كتلتها 170g حجما V = 82 ml من العصير .
يمكن تحديد كمية حمض الأسكوربيك في هذه البرتقالة بمعايرة يودومترية وذلك :
• بإضافة كمية معلومة من تنائي اليود بإفراط للعصير المحصل عليه مما يؤدي إلى أكسدة حمض الأسكوربيك وفق المعادلة التالية :
C6H8O6 + I2  C6H6O6 + 2I- + 2H+
• ثم نعاير ثنائي اليود المتبقي بواسطة محلول تيوكبريتات الصوديوم ذي تركيز معلوم ، حيث يحدث التفاعل التالي
2S2O32- + I2  S4O62- + 2I-
ندخل في دورق حجما V1 = 10ml من عصير البرتقال وحجما V2 = 10ml من من تنائي اليود تركيزه
C2 = 5,3 10-3 mol/L ثم كاشف مناسب ، فنلاحظ ان حجم محلول تيوكبريتات الصوديوم ، ذي التركيز
C = 5.10-3 mol/L المضاف للحصول على التكافؤ هو VE’ = 8,7ml
4 . 1 - احسب كمية مادة حمض الأسكوربيك الموجودة في 10 ml من عصير البرتقال.
4 . 2 - استنتج كتلة حمض الأسكوربيك في البرتقالة المدروسة.
نعطي : M(C6H8O6) = 176 g.mol-1


المادة : الفيزياء والكيمياء
لشعبة :العلوم التجريبية مسلك : العلوم الفيزيائية






المملكة المغربية
وزارة التربية الوطنية والتعليم العالي وتكوين الأطر والبحث العلمي
الأكاديمية الجهوية للتربية والتكوين لجهة سوس ماسة درعة
نيابة تارودانت
الامتحان التجريبي الإقليمي
2009/2010

المادة : الفيزياء والكيمياء المعامل 7
الشعبة : العلوم التجريبية مسلك : العلوم الفيزيائية مدة الانجاز 3 ساعات


سلم التنقيط عناصر الاجابة رقم السؤال
13 نقطة الفيزياء
(1,75 نقطة) الموجات الميكانيكية : دراسة الموجات فوق صوتية
0,5 طبيعة الموجات فوق الصوتية 1. 1
0,25 N = 50 KHz 2 .1
0,25 λ = 0,7 cm 2. 1
0,25 V = 350 m/s 2 .2
0,5 V’ = 4 λ N = 4V=1400 m/s 2 .3

(2,5 نقطة) التحولات النووية : الانشطار النووي – إنتاج الطاقة النووية
0,5 تعريف الانشطار النووي 1 .1
0,5 قانونا صودي x = 3 و y = 6 1 .2
0,75 ∆E = -194,0873 Mev 1 .3
0,75 ∆E’ = -4,972 Mev و m = 814,5 g 1 .4
( 4,75 نقطة) الكهرباء :دراسة التذبذبات الحرة في الدارة RLC المتوالية
0,75 RC. dUc/dt +Uc =E 1 .1
0,5 = 1/RC α و A = E 1 .2
0,25 RC = τ = 0,75 ms 1 .3
0,25 C = 18,75µF 1 .4
0,25 T = 7,45 ms 2 .1
0,25 L = 75mH 2 .2
0,5 Wth = -225.10-6 J 2 .3
0,75 dUc2/dt2 + (R-K)/L dUc/dt + Uc/LC = 0 3 .1
0,5 R =K مع التعليل 3 .2
0,75 Uc(t) = 5.Cos(843t) 3 .3
( 4 نقط) الميكانيك :نمذجة قوة الاحتكاك المائع
0,5 تبيانة توضح متجهات القوى 1
1 A =( m-ρv)/m و B = k/m 2
0,5 A = 1,29 ms-2 3
0,5 السرعة الحدية vl = 0,17 m/s و B = 7,58 s-1 4
0,25 t = 0 ,08s∆ 5 .1
0,75 V0 = 0m/s و a0 = 1,29 ms-2 و v3 = 0,16m/s و a3 = 0,08 ms-2 5 .2
0 ,5 المنحنى v =f(t) التجريبي يقارب النظري وبالتالي تمت نمذجة قوة الاحتكاك بطريقة صحيحة 5 .3




المملكة المغربية
وزارة التربية الوطنية والتعليم العالي وتكوين الأطر والبحث العلمي
الأكاديمية الجهوية للتربية والتكوين لجهة سوس ماسة درعة
نيابة تارودانت
الامتحان التجريبي الإقليمي
2009/2010

المادة : الفيزياء والكيمياء المعامل 7
الشعبة : العلوم التجريبية مسلك : العلوم الفيزيائية مدة الانجاز 3 ساعات


( 7 نقط) الكيمياء
دراسة تفاعل حمض الاسكوربيك
0,25 v = dx /Vdt 1 .1
1 v = 1,25 10-3 mmol L-1 min-1 1 .2
0,5 تعريف زمن نصف التفاعل t1/2 = 75 min. 1 .3
0,5 C6H8O6 +H2O <==> C6H7O6- +H3O+ 2 .1
0,25 C = 14,2 mmol/L 2 .2
0,5 = 10-pH/C =0,07 < 1τ تحول غير كلي 2 .3
0,75 KA = (10-pH)2/(C-10-pH) = 75,75.10-6 2 .4
0,5 C6H8O6 +HO-  C6H7O6- +H2O 3 .1
0,75 n = 28,8 10-4 mol 3 .2
0,5 m = 500mg مدلول الإشارة C500 3 .3
1 n = C2V2 – ( CVE’/2) = 3,125.10-5 mol 4 .1
0,5 m = M(C6H8O6). N. 8,2 = 45 mg 4 .2


avatar
Admin
Admin

عدد المساهمات : 231
نقاط : 735
تاريخ التسجيل : 04/10/2010

http://physica.moroccoforum.net

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة

- مواضيع مماثلة

 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى