نموذج امتحان شهادة البكالوريا للتعليم الثانوي العام (2009/2008)

وزارة الثانوي العام


نموذج امتحان شهادة البكالوريا للتعليم الثانوي العام (2007/2008)
الشعبة : رياضيات وتقني رياضيات المدة : 04 ساعات

اختبار في مادة الفيزياء والكيمياء

الجزء الأول (12نقاط):
التمرين الأول (3نقاط)
نريد تحليل عينة من مادة مطهرة للجلد، تحتوي على ماء جافيل الممدد والمسوق في الصيدليات تحت اسم[ محلول داكان]. الجداء الشاردي للماء عند الدرجة 25°C هو Ke= 10-14
I/خصائص ماء جافيل:
ماء جافيل هو محلول مائي، قاعدي، يحتوي على شوارد الهيبوكلوريت ClO-وشوارد الصوديومNa+ وشوارد الكلورCl- .
تضفي شاردة الهيبوكلوريت على ماء جافيل الصفة المؤكسِدة ، لكن هذه الشاردة تمتلك الصفة الأساسية (القاعدية). ثابت الحموضة للثنائية الموافقة هو Ka1 = 3.2 . 10-8
- نجد في السوق ماء جافيل J1 درجته الكلورومترية 12°، حيث الدرجة الكلورومترية تساوي حجم ثنائي الكلور الغازي، المعبّر عنه باللترات، الذي يمكن أن يحرره لتر واحد من ماء جافيل في الشروط التي يكون فيها الحجم المولي V0=22.4L/mol ، وفق معادلة التفاعل التالية :
ClO-(aq) + 2H3O+(aq) +Cl-(aq) = 3H2O(l) + Cl2(g)
1- ما قيمة التركيز المولي C1بشوارد ClO- في المحلول J1؟
2- ما حجم المحلول J1 الذي يجب أخذه للحصول، بتمديده، على لتر من محلول J2 لماء جافيل تركيزه بشوارد الهيبوكلوريت يساوي C2 = 6.7 . 10-2 mol/L
3- ما هي صيغة الحمض الذي أساسه المرافق هو شاردة الهيبوكلوريت ClO-؟ اعط عبارة ثابت الحموضة Ka1 للثنائية الموافقة.
4- علما أن قيمة pH المحلول J2 هي 10.9 ، عبّر عن النسبة بين تركيزي شاردة الهيبوكلوريت وحمضها المرافق ثم احسب قيمتها.
II/ خصائص محلول داكان( liqueur de Dakin):
يتميز ماء جافيل بخصائص مطهرة، فهو منتوج فعال ضد العدوى البكتيرية والفيروسية.
فعالية نشاط شاردة الهيبوكلوريت ضد البكتيريا والفيروسات أقل 100 مرة من فعالية حمضها المرافق.
إن محلول داكان المحضر في الصيدليات، مزيج يحتوي على ماء جافيل درجته الكلورومترية °1.5 وأنواع كيميائية أخرى، من ضمنها شوارد الكربونات الهيدروجينية HCO3- بتركيزC = 0.238 mol/L ، كما يحتوي هذا المحلول على10 mg/L من برمنغنات البوتاسيوم لتلوينه والمحافظة على ثباته تجاه الضوء.


1- شاردة الكربونات الهيدروجينية هي حمض وثابت الحموضة للثنائية HCO3- / CO32- التي ينتمي إليها هو Ka2 ، حيث pKa2 =10.3 .
بيّن حدوث التفاعل حمض- أساس بين شاردة الكربونات الهيدروجينية وشوارد الهيدروكسيد والتي تضفي على محلول داكان الخاصية الأساسية (القاعدية). أكتب معادلة التفاعل الكيميائي الحاصل.
2- احسب ثابت التوازن الموافق لمعادلة التفاعل الكيميائي السابق.
3- إن قيمة pH محلول داكان تساوي 9.4 :
- احسب قيمة النسبة بين تركيزي شاردة الهيبوكلوريت وحمضها المرافق.
4- برر استخدام محلول داكان بدلا من ماء جافيل J2 في تطهير الجروح.

التمرين الثاني (4نقاط):
نعطي في الشكل منحنى التناقص الاشعاعي بآلاف السنين لعينة من الثوريوم 230.
1- عرف نصف العمر لمادة مشعة، وحدد قيمته بالنسبة للنظير .
2- إن نواة الثوريوم 230 تتحول بالتفكك الاشعاعي α إلى الراديوم ، أكتب معادلة التفاعل النووي الموافق محددا قيم الأعداد الكتلية والأعداد الشحنية للانوية المعبر عنها في التفاعل، واعط نصوص القوانين الفيزيائية المطبقة في ذلك.
3- اكتب العبارة الرياضياتية لقانون التناقص الاشعاعي، ثم أوجد قيمة الثابت الاشعاعي λ للثوريوم 230.
4- هل يتأثر نصف عمر المادة المشعة عبر الزمن أم بتغير كمية العينة الابتدائية المشعة أم بتغير درجة الحرارة أم بتغيرالضغط؟
5- إن الثوريوم 230 ينتمي إلى عائلة اليورانيوم 238 وهو ينتج وفق سلسلة التفككات الاشعاعية المتوالية الاتية:

-أوجد العددين : Z4 وَ Z5 .
- اذكر أنواع النشاط الاشعاعي في التحولات الأربعة السابقة.
6- يستخدم الثوريوم 230 في تأريخ المتحجرات المرجانية بطريقة تعتمد على النسبة التي تزداد خلال الزمن منذ بداية تشكل الكائنات المرجانية الحية، حيث يكون وجود الثوريوم 230 فيها معدوماحتى تبلغ هذه النسبة ما يسمى التوازن القرني حيث يكون عندها لكميتي و النشاط الاشعاعي(t)A نفسه.
- يعرف النشاط الاشعاعي (t)A لمجموعة من النوية المتماثلة بـ ، برهن أن:
A(t)=λN(t)
- استنتج أن النسبة تصبح ثابتة عند بلوغ التوازن القرني.
التمرين الثالث (2نقاط):
يسقط مظلي في اللحظة t=0 بسرعة ابتدائية معدومة ، ويصل إلى سرعة ثابتة قيمتها 6.5m/s
1- مثل القوى المؤثرة على المظلي ومظلته.
2- بإهمال دافعة أرخميدس واعتبار قوى الحتكاك من الشكل f=Kv2 ، أوجد المعادلة التفاضلية لحركة المظلي مع مظلته.
3- برر ثبات سرعة المظلي بعد بلوغه السرعة الحدية 6.5m/s
4- باعتبار كتلة المظلي مع مظلته هي M=90kg وتسارع الجاذبية g=9.8m/s2 حدد عبارة قوة الأحتكاك f.
5- إذا كانت عبارة السرعة في المجال الزمني من الشكل ، أوجد المسافة التي قطعها المظلي خلال السقوط الذي دام 5mn كاملة.

التمرين الرابع (3نقاط):

I. يُغذى مصدرE فوق صوتي بواسطة مولد للتواترات المنخفضة ( GBF ) الذي يقدم توترا جيبيا.
يرسل المصدر E إشارة يلتقطها مستقبلR موصول براسم اهتزازات حساسيته الأفقية (المسح) s/div) 10µ)
. سرعة اتنشار الأمواج فوق الصوتية في الهواء هي m/s340
1 – حدد طبيعة الموجة التي يرسلها المصدرE مستعملا كلمة أو أكثر من الكلمات التالية:
ميكانيكية، مبددة، طولية، مستقرة، جيبية، متقدمة، كهربائية، عرضية، منعرجة.
2 – يمثل المخطط 2 (الشكل-2) بيان الإشارة المستقبلة التي تظهر على شاشة راسم الإهتزازات ؛
هل هذه الإشارة دورية زمانية أم دورية مكانية؟ علل .
3 – حدد تواتر هذه الإشارة.
4 – عرف ثم حدد طول موجة هذه الإشارة فوق الصوتية .

II. يوضع التجهيز المبيّن في(الشكل 3) في غاز الهيليوم بعد أن يوصل كل من المصدر E والمستقبل R براسم الاهتزازات حساسيته الأفقية هي µ s /div) 10) .
تظهر على شاشة راسم الإهتزازات الإشارتان :
- الإشارة المستقبلة ( المدروسة في الجزء الأول )
- اشارة المصدرE
تزاح الإشارة المستقبلة( المدروسة في الجزء الأول) نحو أعلى شاشة راسم الاهتزازات، المخطط 2 (شكل-4)
1 – إذا علمت أن الإشارتين الناتجتين متوافقتان؛ ارسم في نفس المخطط 2 (الشكل-4) بيان إشارة المصدرE .
2 – ماذا يمكن قوله – في هذه الحالة – عن المسافة d الفاصلة بين المصدرE والمستقبل R ؟ عبّر عنها حرفيا .
3 – ان أصغر مسافة d1 بين المصدرE والمستقبل R عندما تكون الاشارتان متوافقتين هي cm 2.41 . استنتج سرعة انتشار الأمواج فوق الصوتية في غاز الهيليوم .

الجزء الثاني (4نقاط):
تمرين تجريبي(4نقاط):
بالتعريف الخل ذو الدرجة n يعني أن 100g منه تحتوي على n(g) من الحمض النقي. نريد التحقق من درجة الخل التجاري، انطلاقا من هذا الخل، نحضر محلولا (S) ممددا إلى (أي 10 مرات).
نعاير حجما Vs= 20 mL من المحلول (S) بواسطة محلول الصود تركيزه Cb=0.10 mol/L ، فنحصل على المنحنى : pH = f(Vb) حيث Vb هو حجم محلول الصود المضاف .










1ـ 1/ أذكر الأدوات اللازمة لتحضير المحلول S .
1ـ 2/ ضع رسماً تخطيطياً يجسد عملية المعايرة.
2ـ هل البيان يدلّ على أن الحمض المستعمل ضعيف؟ علّل.
3 ـ1/ أكتب معادلة التفاعل بين الحمض و الأساس .
3 ـ2/أحسب كسر التفاعل (Qr) عند التوازن .
4ـ1/حدّد إحداثيي نقطة التكافؤ و استنتج تركيز الحمض في المحلول (S) و التركيز C للخل المدروس.
4ـ2/ استنتج كمية مادة الحمض في 100g من الخل التجاري .
4ـ3/أحسب درجة الخل التجاري .
تعطى الكتلة الحجمية للخل النقي : μ=1.02 . 10-3 g/l .


الجزء الثالث(4نقاط):
وضعية إدماجية:

يعاني جد الطالب رشيد كبقية السكان المسنين القاطنين في العمارة من قصر مدة إشتعال جهاز توقيت انارة سلم العمارة.انشغل رشيد بحل المشكلة بصفته طالبا بالسنة الثالثة ثانوي باعتماده منهجية علمية فتبين له أولا سلامة التجهيز المستعمل في الدارة الكهربائية.تعرف رشيد بعدها عن طريق دليل الإستعمال للجهازعلى شكل الدارة الكهربائية المستعملة وخصائص العناصر المكونة لها.
الدارة الكهربائية:







خصائص العناصرالكهربائية:
مولد كهربائي مثالي قوته المحركة الكهربائية E=30v وقاطعة K،ناقل اومي R، ومكثفة سعتها C، وزر الضغط P،يلعب دور قاطعة( يكون مغلقا فقط عند الضغط )، عنصر الكتروني M يسمح باشعال المصباحL مادام التوتر الكهربائي بين طرفي المكثفة أقل من التوتر الحدي Ul=20v المميز للعنصر M .العنصر الإلكتروني M له دارة للتغذية خاصة به،ولا يؤثر على اشتغال باقي الدارة الكهربائية(التوتر الكهربائي بين طرفي المكثفة هو نفسه بوجود العنصر الإلكتروني في الدارة أو بعدم وجوده).

I. في البداية ندرس الجزء(1)من الدارة الكهربائية السابقة والمبين اسفله الشكل (2)
عند اللحظة الزمنية t=0 تكون المكثفة غير مشحونة، نغلق القاطعة K ونتابع تطورات Uc بدلالة الزمنt.
1. صف البروتوكول التجريبي الذي يمكننا من مشاهدة أحد
المنحنيين التاليين 1و2،
وما هو المنحنى الموافق لهذه الظاهرة الحادثة؟











2-إذا كانت المعادلة التفاضلية الموافقة لهذه الظاهرة هي:
فما هو، من بين الحلين التاليين، شكل الحل الموافق لهذه المعادلة:
A(1-e-t/τ) UC= Uc=Ae-t/τ
3-اكتب العبارة الحرفية Uc(t) بدلالة E،R ،C
4-ا/اشرح طريقة تعيين قيمة τ بيانيا، حدد قيمة τ من البيان .
-ب/احسب قيمة τ من اجل R=100V C=200µF

II - ندرس الدارة الكهربائية بكاملها كما في الشكل (1)
1/ اعط العبارة الحرفية للزمن t0 عندما يصبح التوتر بين طرفي المكثفة Uc يساوي التوتر الحديUl للعصنر M، واحسب قيمته.
2/ نعتبر عندئذ ان t0 (زمن اشتعال المصباح) يقترب من τ قدر الطالب رشيد مدة صعود الجد لسلم العمارة ب 30s ، كيف يمكن زيادة مدة اشتغال جهاز توقيت انارة سلم العمارة (اشتعال المصباح)،وذلك بتغيير قيمة أحد عناصر الدارة ؟ أحسب هذه القيمة عندئذ؟

3/ ان اختيار t0 اكبر بكثير من τ هو اختيار غير سليم لمثل هذا التركيب، ما هو السبب حسب تفسيرك؟


[center]