ا 1 لصفحة 6 RS 27 المركز الوطني للتقويم واالمتحانات والتوجيه االمتحان الوطني الموحد للبكالوريا الدورة االستدراكية املوضوع- 3 المادة الفيزياء وال

النسخ

1 ا لصفحة RS 7 المركز الوطني للتقويم واالمتحانات والتوجيه االمتحان الوطني الموحد للبكالوريا الدورة االستدراكية 08 -املوضوع- المادة الفيزياء والكيمياء مدة اإلنجاز 5 الشعبة أو المسلك شعبة العلوم التجريبية : مسلك علوم الحياة واألرض ومسلك العلوم الزراعية المعامل يسمح باستعمال اآللة الحاسبة العلمية غير القابلة للبرمجة تعطى التعابير الحرفية قبل إنجاز التطبيقات العددية يتضمن موضوع االمتحان أربعة تمارين: تمرين في الكيمياء وثالثة تمارين في الفيزياء )7 نقط( ) نقطة( الكيمياء: حمض اإليثانويك واستعماالته الفيزياء: ( التمرين : التأريخ بالطريقة أورانيوم ثوريوم نقط( o 5( التمرين : دراسة استجابة ثنائي القطب نقط( o )5 نقط( التمرين : o دراسة حركة دراج في مدار

2 الصفحة RS 7 االمتحان الوطنيالموحد للبكالوريا - الدورة االستدراكية 08 الموضوع - مادة: الفيزياء والكيمياء شعبة العلوم التجريبية مسلك علوم الحياة واألرض ومسلك العلوم الزراعية التنقيط الموضوع الكيمياء )7 نقط(: حمض اإليثانويك واستعماالته يشكل حمض اإليثانويك ذو الصيغة CHCOOH المكون األساسي للخل التجاري بعد الماء. ويستعمل هذا الحمض كمتفاعل في العديد من تفاعالت تصنيع المركبات العضوية مثل التي تؤدي إلى تصنيع إيثانوات اإليثيل. تعطى درجة الحمضية لخل معين بالوحدة ( ). يتكون هذا التمرين من ثالثة أجزاء مستقلة ويهدف إلى: - دراسة محلول مائي لحمض اإليثانويك - تحديد درجة الحمضية لخل تجاري - دراسة تصنيع إيثانوات اإليثيل انطالقا من حمض اإليثانويك. معطيات: - درجة الحمضية خل تجاري هي الكتلة بالوحدة (g ( للحمض الخالص الموجود في 00 ml من هذا الخل pk A - عند درجة الحرارة ( CHCOOH ( q) / CHCOO ( q)) 4,8 5C. M( CH COOH ) 0 g. mol - الجزء : دراسة محلول مائي لحمض اإليثانويك أعطى قياس ph محلول مائي لحمض اإليثانويك عند 5C القيمة. ph,0. ا كتب المعادلة الكيميائية المنمذجة للتحول الحاصل بين حمض اإليثانويك والماء.. حدد بالنسبة للمزدوجة q) CHCOOH ( q) / CHCOO ( النوع المهيمن في المحلول. علل جوابك. Q r, éq خارج التفاعل عند حالة توازن المجموعة الكيميائية.. أوجد قيمة Q r, éq عند تخفيف محلول حمض اإليثانويك علل جوابك. 4. هل تتغير قيمة الجزء : تحديد درجة الحمضية لخل تجاري C 0 التركيز المولي لحمض اإليثانويك في هذا الخل. تشير اللصيقة المثبتة على قارورة لخل تجاري إلى. نعتبر نريد معايرة هذا الخل بواسطة قياس ph من أجل تحديد درجة حمضيته. لهذا الغرض نحضر محلوال مائيا (S ( C A VA من المحلول المخفف (S ( ذي التركيز المولي بتخفيف الخل التجاري 0 مرات ونأخذ حجما 5 ml C0 q) N( q) HO( تركيزه المولي ( CA ونعايره بواسطة محلول مائي (S ( لهيدروكسيد الصوديوم ) 0. VB,E 0 ml هو ( (S عند التكافؤ الحجم المضاف من المحلول. CB, 5.0 mol. L. ا كتب معادلة التفاعل الحاصل أثناء المعايرة والذي نعتبره كليا..C 0 C. A ا ستنتج قيمة. ا حسب قيمة. تحقق من قيمة درجة حمضية الخل المشار إليها على اللصيقة. الجزء : تصنيع إيثانوات اإليثيل انطالقا من حمض اإليثانويك ندخل في حوجلة خليطا متساوي الموالت مكونا من n 0, mol من حمض اإليثانويك و n 0, mol من اإليثانول وبعض القطرات من حمض الكبريتيك المركز. عند حالة توازن المجموعة الكيميائية كمية مادة اإلستر. nf المتكون هي ( ester) 0, mol ننمذج تصنيع إيثانوات اإليثيل بتفاعل كيميائي معادلته الكيميائية: CH COOH C H OH CH COOC H H O ( ) 5 ( ) 5( ) ( ). تعرف على المجموعات المميزة للجزيئات العضوية الواردة في معادلة هذا التفاعل.. أعط مميزتي هذا التفاعل.

3 الصفحة RS 7 االمتحان الوطنيالموحد للبكالوريا - الدورة االستدراكية 08 الموضوع - مادة: الفيزياء والكيمياء شعبة العلوم التجريبية مسلك علوم الحياة واألرض ومسلك العلوم الزراعية. حدد قيمة مردود هذا التصنيع. 4. أوجد قيمة ثابتة التوازن K المقرونة بالمعادلة الكيميائية لتفاعل األسترة. 5. لتصنيع إيثانوات اإليثيل عن طريق تفاعل سريع وتام يمكن تعويض حمض اإليثانويك بأحد مشتقاته. أعط الصيغة نصف المنشورة لهذا المشتق. التمرين ) نقط(: التأريخ بالطريقة أورانيوم ثوريوم الفيزياء ) نقطة( ينتج 4 0 Th واألورانيوم U بنسب مختلفة وذلك حسب أعمارها تحتوي الترسبات البحرية على الثوريوم. 4 0 Th المتواجد في هذه الترسبات عن التفتت التلقائي لألورانيوم U خالل الزمن 9 90 الثوريوم. 4 U 9 يهدف هذا التمرين إلى دراسة تفتت األورانيوم معطيات : - طاقات الكتلة للنويات ونواة األورانيوم : 4 U 9 9 U 9 بروتون 049 نوترون النواة 48,5 8,9 MeV طاقة الكتلة بالوحدة ,. 0 Th 90. أعط تركيب نواة الثوريوم. 4. U 9 تعرف على طراز هذا التفتت. ا كتب معادلة تفتت نواة األورانيوم. ا نقل على ورقة تحريرك رقم السؤال وا كتب الحرف الموافق لالقتراح الصحيح. طاقة الربط للنواة هي: 4 9 U,98.0 MeV,85.0 MeV,7.0 MeV أ,5.0 MeV ب ج د N 0 4. نعتبر عينة من ترسب بحري تكو ن عند اللحظة t0. 0 تحتوي هذه العينة على على نوى الثوريوم. نعتبر النشاط اإلشعاعي للعينة عند اللحظة t0 0 0 و النشاط اإلشعاعي للعينة عند لحظة نوى األورانيوم وال تحتوي. t 0 ln بداللة الزمن. يمثل المنحنى جانبه تغيرات.4. حدد مبيانيا بالوحدة ) ( n قيمة الثابتة اإلشعاعية لألورانيوم 94. t.4. بينت دراسة العينة عند اللحظة 0. حدد قيمة t عمر العينة بالوحدة )عمر العينة( أن. ( n)

4 الصفحة 4 RS 7 االمتحان الوطنيالموحد للبكالوريا - الدورة االستدراكية 08 الموضوع - مادة: الفيزياء والكيمياء شعبة العلوم التجريبية مسلك علوم الحياة واألرض ومسلك العلوم الزراعية التمرين )5 نقط(: دراسة استجابة ثنائي القطب تحتوي الدارات الكهربائية أو اإللكترونية على مكثفات ووشيعات حيث يختلف سلوكها حسب استعماالتها. يهدف هذا التمرين إلى: - دراسة استجابة ثنائي القطب RC لرتبة توتر صاعدة - دراسة التذبذبات الكهربائية الحرة والتبادل الطاقي في دارة RLC على التوالي. ننجز التركيب الكهربائي الممثل في الشكل )0( والمتكون من العناصر التالية: - مولد مؤمثل للتوتر قوته الكهرمحركة E - مكثف سعته C غير مشحون بدئيا - وشيعة 0) ( L ; r R R و - موصالن أوميان مقاومتاهما على التوالي k - قاطع التيار. K u () C t. استجابة ثنائي القطب RC لرتبة توتر صاعدة عند اللحظة t نضع قاطع التيار في الموضع )0(. يمثل الشكل )9( تغيرات التوتر 0 0 بين مربطي المكثف. ( ) الشكل الشكل )( الشكل )( u C.. بين أن المعادلة التفاضلية التي يحققها التوتر.. حدد مبيانيا قيمتي E و... تحقق أن. C, F. دراسة التذبذبات الكهربائية الحرة والتبادل الطاقي عند تحقق النظام الدائم نؤرجح قاطع التيار.t0 إلى الموضع )9( عند اللحظة 0 K يمثل منحنى الشكل )( تغيرات التوتر u () C بين مربطي المكثف. t.. علل طبيعة التذبذبات الكهربائية في الدارة. Q 0 للمكثف عند.. حدد قيمة الشحنة اللحظة.t0 0.. عين مبيانيا قيمة شبه الدور T للتذبذبات. تكتب duc E. uc حيث ثابتة موجبة. dt. أعط تعبير

5 الصفحة 5 RS 7 االمتحان الوطنيالموحد للبكالوريا - الدورة االستدراكية 08 الموضوع - مادة: الفيزياء والكيمياء شعبة العلوم التجريبية مسلك علوم الحياة واألرض ومسلك العلوم الزراعية 4.. باعتبار شبه الدور T يساوي الدور الخاص للمتذبذب ( LC) حدد قيمة معامل التحريض L E e.) تمثل منحنيات الشكل )4( التغيرات بداللة الزمن للطاقة الكهربائية المغنطيسية المخزونة في الوشيعة والطاقة الكلية E للدارة حيث E m المخزونة في المكثف والطاقة. E E E e m للوشيعة ( نأخذ. t ms E. m علل جوابك..5.. تعرف على المنحنى الموافق للطاقة المغنطيسية.5.. حدد قيمة التغير E للطاقة الكلية للدارة بين اللحظتين t0 0 و التمرين )5 نقط( : دراسة حركة دراج في مدار أصبح السباق بالدراجات في حلبات مغلقة من أهم الرياضات الشعبية حيث تنظم سنويا عدة مسابقات في مدارات مغلقة تتضمن عدة حواجز. يهدف هذا التمرين إلى دراسة حركة مركز قصور المجموعة }الدراج - الدراجة{ في مدار مغلق يوجد بمنطقة األطلس )الشكل (. خالل مشاركته في سباق على المدار الممثل في الشكل )0( قطع دراج جزءا من هذا المدار م كو ن من مقطع AB مستقيمي وأفقي ومقطع BC منحني ينفتح على خندق عرضه L يليه مقطع أفقي DE )الشكل 9(. ( ) الشكل ( ) الشكل

6 الصفحة RS 7 االمتحان الوطنيالموحد للبكالوريا - الدورة االستدراكية 08 الموضوع - مادة: الفيزياء والكيمياء شعبة العلوم التجريبية مسلك علوم الحياة واألرض ومسلك العلوم الزراعية تتم الحركة على المقطع AB باحتكاك ننمذجه بقوة f ثابتة منحاها عكس منحى متجهة السرعة. ي كون }الدراج - الدراجة{مجموعة كتلتها m ومركز قصورها G. v P. حركة الدراج على المقطع AB G. F أفقية نعتبرها ثابتة ولها نفس منحى حركة B مجهودا ننمذجه بقوة يبذل الدراج بين A و ينطلق الدراج من الموضع A بدون سرعة بدئية.. xg xa 0 G نختار معلما ), Ai ( مرتبطا باألرض نعتبره غاليليا. نأخذ عند t0: 0 لدراسة حركة معطيات: m 70 kg ; g 0 m. s ; F 80 N ; f 80 N ; AB 0 m F f. m G يكتب:.. بتطبيق القانون الثاني لنيوتن بين أن تعبير تسارع حركة.. حدد معلال جوابك طبيعة حركة G.. B من G لحظة مرور t B.. ا حسب قيمة. B عند مروره من G سرعة v B 4.. أوجد قيمة R المطبقة من طرف السطح على المجموعة أثناء حركتها على المقطع. AB 5.. أوجد شدة القوة. حركة الدراج خالل مرحلة القفز v 0 تكون زاوية مع المستوى األفقي )ا نظر الشكل 9 الصفحة يغادر الدراج المقطع BC عند الموضع C بسرعة /5(. خالل القفز تخضع المجموعة }الدراج - الدراجة{ لوزنها فقط. C G من G في معلم متعامد وممنظم ('j,c) i,' مرتبط باألرض نعتبره غاليليا ونختار لحظة مرور ندرس حركة أصال جديدا للتواريخ t0. 0 G أثناء السقوط الحر كما يلي: تكتب المعادالت الزمنية لحركة xg ( t) ( v0.cos ). t ; yg ( t) g. t ( v0.sin ). t ts وبعدها تسقط المجموعة على سطح G من قمة المسار عند اللحظة 0,74 s خالل حركة المجموعة يمر. tp األرض عند اللحظة s معطيات: 0 ; L 8 m ; g 0 m. s. v0 0 m. s هي v 0.. بي ن أن قيمة السرعة.. هل تجاوز الدراج الخندق علل جوابك. G عند اللحظة لمركز القصور.. حدد إحداثيتي متجهة السرعة.t P

7 CH COOH (q) + H O (l) CH COO (q) الجزء الأول: دراسة محلول مائي لحمض الإيثانويك -كتابة معادلة التفاعل بين حمض الإيثانويك والماء: + + H O (q) -تحديد النوع المهيمن في المحلول: ph < pk A و = 4,8 A pk أي: لدينا: =,0 ph وبالتالي: ] COO [CH COOH] > [CH نستنتج ان النوع الحمضي COOH) (CH هو المهيمن. -إيجاد قيمة Q: r,éq Q r,éq = K A = [H O + ] éq.[ch COO ] éq [CH COoH] éq لدينا عند التوازن : { K A = 0 pk A Q r,éq = K A Q r,éq = 0 pk A Q r,éq = 0 4,8 Q r,éq =, هل تتغير قيمة Q r,éq عند تخفيف المحلول تتعلق قيمة Q r,éq فقط بدرجة الحرارة وبالتالي قيمتها لا تتغير عند تخفيف المحلول. CH COOH (q) + HO (q) CH COO (q) الجزء الثاني: تحديد درجة الحمضية لخل تجاري -كتابة معادلة التفاعل الحاصل أثناء المعايرة: + H O (l) -حساب قيمة C: A C A = C B.V BE V A C A. V A = C B. V BE لدينا عند التكافؤ: أي: C A =, = 0, mol. L C 0 = 0C A = 0 0, C 0 = mol. L استنتاج قيمة C: 0 C A = C 0 0 لدينا: أي: -التحقق من قيمة درجة حمضية الخل:

8 حسب نص التمرين تمثل درجة الحمضية الخل هي كتلة الحمض m ب g الموجودة في V = 00 ml من الخل. m = C 0. M. V m = = g C 0 = m M.V وبالتالي: لدينا: إذن درجة حمضية الخل هي: = d الجزء الثالث: تصنيع إيثانوات الإيثيل انطلاقا من حمض الإيثانويك -التعرف على المجموعات المميزة للجزيئات العضوية: -مميزتي تفاعل الاسترة: تفاعل محدود وبطيء. -تحديد قيمة مردود التفاعل: r = n exp n th = n f x mx لدينا: حسب الجدول الوصفي: كمية مادة الاستر Eفي الحالة النهائية: n f (ester) = x f = 0, mol x mx = n = n = 0, mol r = 7 % كمية مادة الاستر إذا كان التحول كليا: r = 0, مدرد التصنيع هو: = 0,7 0, أي: 4- إيجاد قيمة ثابتة التوازن K: Q r,éq = K = [CH COOC H 5 ] éq.[h O] éq [CH COOH] éq.[ch COOC H 5 ] éq [CH COOC H 5 ] éq = [H O] éq = x f V لدينا: حسب الجدول الوصفي: [CH COOH] éq = [CH COOC H 5 ] éq = n x f V K = (x f V) (n x f V ) = ( x f ) n x f 0, K = ( 0, 0, ) K = 4 5- للحصول على تفاعل تام وسريع المشتق الذي نعوضه بحمض الايثانويك هو:

9 أندريد الإيثانويك صيغته نصف المنشورة: التمرين الأول: التأريخ بالطريقة أورانيوم ثوريوم 0 -تركيب نواة الثوريوم : 90Th تحتوي نواة الثوريوم على A=0 نوية منها = 90 Z بروتون و = = N نوترون 4 0 Th + X 9U 4 = 0 + A { 9 = 90 + Z 9U A Z 90 Z A A = 4 0 = 4 { Z = 9 90 = X = 4 He Th + He معادلة تفتت نواة الأورانيوم : 9U قانونا صودي: معادلة التفتت تكتب: -طراز التفتت هو النشاط الإشعاعي α 4 -طاقة الربط للنواة 9U هو ب E l = [Z. m P + N. m n m( 4 )]. c = 9m p. c + 4m p. c m( 4 U). c U 9 E l = 8,9 + 48,5 8009, = 7, MeV E l,7. 0 MeV 0 = eλ.t 9 التعليل )ليس مطلوبا(: -4 -التحديد المبياني للثابتة الإشعاعية λ: 0 لدينا: = 0. e λ.t أي: = e λ.t وبالتالي: ln ( 0 ) = λ. t المنحنى نحصل على العلاقة: λ ln ( 0 ) = λ. t ln ( 0 معادلة ) بدلالة الزمن تكتب: حيث: المعامل الموجه λ = Δln ( 0 ) =,4 Δt λ =,8.0 n -4 -تحديد قيمة t بالوحدة :(n) = 0. e λ.t 0 = e λ.t t = λ. ln ( 0 ) 0 = عند اللحظة t بما أن: العلاقة )( تكتب: نستنتج: وبالتالي : ln ( 0 ) = λ. t ت.ع :

10 t = λ. ln =,8.0. ln = 77,8 n n t,7.0 5 n التمرين الثاني: دراسة استجابة ثنائي القطب -استجابة ثنائي القطب RC لرتبة توتر صاعدة - -إثبات المعادلة التفاضلية التي يحققها التوتر u: C حسب قانون إضافية التوترات: E = u R + u C حسب قانو اوم: u R = R. i i = dq = d(c.u C) = C. du C dt dt dt R. C. du C dt + u C = E du C dt + R. C. u C = E R. C τ = R. C نحصل على : مع: نضع: du C dt + τ. u C = E τ - -التحديد المبياني لقيمتي E و τ: في النظام الدائم التوتر u C بين مربطي المكثف يكون : E = V مبيانيا نجد: u C = E نحصل على ثابتة الزمن τ مبيانيا بإسقاط نقطة تقاطع مماس المنحنى (t) u C عند = 0 t والمقارب الافقي حيث نجد: τ = 8 ms - -التحقق من قيمة C: C = τ R لدينا: τ = R. C ومنه: C, μf C = =,.0 F -دراسة التذبذبات الكهربائية الحرة والتبادل الطاقي - -تعليل طبيعة التذبذبات الكهربائية في الدارة: النظام المحصل عليه هو نظام شبه دوري وذلك اجع لوجود المقاومة التي تبدد الطاقة لمفعول جول. - -تحديد قيمة Q 0 الشحنة البدئية: u C (0) = V عند اللحظة = 0 0 t لدينا حسب مبيان الشكل : عند نفس اللحظة لدينا: (0) C Q 0 = C. u Q 0 =,.0 Q 0 = 7,5.0 5 C

11 - -التعيين المبياني لقيمة شبه الدور T: حسب الشكل )( )أنظر الشكل جانبه( نجد : T = ms 4- -تحديد قيمة معامل التحريض L: حسب تعبير الدور الخاص: T = T 0 T 0 = 4π L. C L = T 0 4π L. C T 0 = π L. C باعتبار شبه الدور T يساوي الدور الخاص أي: L = (.0 ) 4 0,.0 L =,57.0 H -5- -التعرف على المنحنى الموافق للطاقة المغناطيسية : ξ m تعبير الطاقة الكلية للدارة هو: ξ = ξ e + ξ m عند اللحظة = 0 0 t كان المكثف مشحونا كليا )تحقق النظام الدائم( أي: ξ = ξ e mx وبالتالي الطاقة المغنطيسية تكون منعدمة = 0 m.ξ وبالتالي المنحنى الموافق ل ξ m يمر من اصل المعلم ويمثل المنحنى )( تحديد تغير الطاقة الكلية Δξ للدارة بين اللحظتين = 0 0 t و :t = ms عند = 0 0 t نجد حسب مبيان الشكل )4( mj ξ(0) = 0,45 عند t = ms نجد حسب مبيان الشكل )4( mj ξ(t ) = 0, Δξ = ξ(t ) ξ(0) = 0,0 0,45 Δξ = mj

12 التمرين الثالث: دراسة حركة دراج في دراج -حركة الدراج على المقطع AB - -إثبات تعبير تسارع G: المجموعة المدروسة: {الدراج} R = R N + f تكتب: R جرد القوى: : P وزن الدراج : F القوة الأفقية المبذولة من طرف الدراج : R تأثير المقطع الأفقي AB بما ان الحركة تتم باحتكاك القوة نعتبر المعلم ) i,a) المرتبط بالأرض غاليليا ونطبق القانون الثاني لنيوتن نكتب: F ext = m. G P + R + F = m. G P x + F x + R x = m. x 0 + F f = m. = F f m الإسقاط على المحور :Ax - -تحديد طبيعة الحركة مع التعليل: بما ان F و f و m ثوابت فإن تسارع G ثابت = cte والمسار مستقيمي فإن حركة G مستقيمية متغيرة )متسارعة( t B بانتظام. - -حساب لحظة مرور G من B: المعادلة الزمنية للحركة المستقيمية المتغيرة بانتظام تكتب: x(t) =. t + 0. t + x 0 x 0 = x A و = 0 0 و = 0 = F f m = مع s =,4 m. t B = AB t B = AB عند الموضع B نكتب: AB = x B x A =. t B أي: وبالتالي: t B = 0,4 = 9, s 4- -أيجاد قيمة B سرعة G عند النقطة B: معادلة السرعة تكتب: + 0 t = بما ان: = 0 0 فإن: = t B =. t B عند النقطة B نكتب: B =,4 9, B =, m. s :AB المطبقة من طرف السطح الأفقي R 5- -شدة القوة R = R N + f R = R N + f لدينا: R = R N + f أي: ومنه: نسقط العلاقة المتجهية P + R + F = m. G على المحور :Ay P y + F y + R y = m. y

13 = 0 y لأن الحركة لا تتم على المحور P y = P Ay و = 0 y F و R y = R N ومنه : P + R N = 0 R N = P = m. g R = R N + f R = (m. g) + f R = (70 0) + 80 R = 704, N y = dy dt y= g. t + 0. sinα -حركة الدراج خلال مرحلة القفز - -إثبات قيمة السرعة : 0 عند قمة المسار تكون السرعة أفقية أي: = 0 ys ys = 0 = g. t s + 0. sinα 0 = g. t s sinα 0 = 0 0,74 sin(0 ) s= 0 m. s - -معرفة ما إذا تجاوز الدراج الخندق ذي الطول L: لنحدد أفصول G عندما يسقط الدراج على سطح الأرض: x P = x(t P ) = ( 0. cosα). t p x P = 0 cos(0 ) = 9,85 m بمقارنة x P و L = 8 m نجد أن x P > L إذن سيتجاوز الدراج الخندق. - -تحديد إحداثيات متجهة السرعة P ل :t P عند اللحظة G x(t) = ( 0. cosα). t x = dx { y(t) = g. t + ( 0. cosα). t G { dt = 0. cosα y = dy dt = g. t + 0. sinα P { xp= 0. cosα yp = g. t p + 0. sinα عند اللحظة t P إحداثيات متجهة السرعة P هما: P { xp= 0 cos(0 ) = 9,85 m. s yp = sin(0 ) = 8, m. s