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Ministère de l’éducation et de la formation Direction régionale de l’enseigneme

Ministère de l’éducation et de la formation Direction régionale de l’enseignement de Nabeul LYCEE ROUTE DE LA PLAGE SOLIMAN Devoir de Contrôle n°1 Classes: 3èmeMath DATE: 01/11/2010 DUREE : 2 heures Matière : Sciences Physiques Professeurs : Rayana Indications et consignes générales  Le sujet comporte : 2 exercices de chimie et 3 exercices de physique.  L’usage des calculatrices est autorisé.  Donner les expressions littérales avant toute application numérique. Chimie On donne les masses molaires atomiques en g..mol-1 MAℓ=27 ; Mn = 55 ; MAg =108 ; Mc =12 ; MH =1 ; MO =16 . On donne le volume molaire : VM=24L.mol-1 On donne les couples redox suivants : Al3+/Al ; Mn2+/Mn ; Ag+ / Ag ; Hg2+/Hg, On donne le classement suivant : Exercice 1 (4,5 points) Sur un mélange de (1,3g de manganèse Mn ; 0,54g d'aluminium Al et 1,08g d'argent Ag) on verse un excès d'une solution d'acide chlorhydrique (H3O+ + Cl-), on obtient un dégagement de gaz. 1/ a- Montrer que l'un des métaux utilisés ne réagit pas avec l'acide chlorhydrique. Lequel ? Justifier. b- Quel est le gaz dégagé ? Comment peut-on l'identifier ? c- Ecrire les équations bilan des réactions produites. d- Calculer le volume total du gaz dégagé. 2/ On filtre le mélange obtenu à la fin de l'expérience précédente. Le solide obtenu est placé dans une solution chlorure de mercure (Hg2+ + 2Cℓ-) de concentration C = 0,2mol.L-1 et de volume V. On obtient un dépôt de mercure. a- Ecrire l'équation bilan de la réaction produite. b- Quels sont les couples-redox mis en jeux ? c- Placer le mercure Hg dans la classification précédente. d- Calculer le volume V de la solution de chlorure de mercure utilisé. Exercice 2 (3,5 points) On fait réagir une masse m = 1,38g d'éthanol C2H6O avec une solution de bichromate de potassium (2K+ + Cr:2O7 2-) de volume V = 60 cm3 et de concentration C = 0,5mol.L-1 en milieu acide ; les couples redox mis en jeu sont : C2H4O2/C2H6O et Cr2O7 2-/Cr3+ a- Ecrire l'équation formelle associée à chaque couple. b- Ecrire l'équation bilan de la réaction. c- Montrer que l'un des réactifs est en excès. Lequel ? d- calculer la molarité des ions présents à la fin de la réaction. Capacité Barème A1 A1 A2 C A2 A2 A2 C A2 A2 C A2 0,5 0,25 1 1 0,5 0,25 0,25 0,75 1 0,5 1 1 Pouvoir réducteur croissant Ag H Mn Aℓ Physique Exercice 1(3,5 points) L'étude de spectre d'un champ électrique, créé par deux charges q1 et q2 ponctuelles de même valeur absolue distant de d=O1O2 a donné le graphe incomplet de la figure ci contre. On donne: d=6cm; O1A=O2A=3. cm ; O1B=O2B=3cm ; AB=3cm ; q1=q2=410-9C;K=9.10-9(SI). 1 l a- Compléter sur le schéma les lignes de champ et les orienter et Préciser le signe des deux charges q1 et q2. b- Représenter sans échelle aux points B, C et D le vecteur champ électrique résultant. 2/ a- Déterminé les valeurs des vecteurs  1 , et  2 , associés aux champs électriques créés respectivement par les charges q1 et q2 au point A. Représenter  1 , et  2, à l'échelle : .104NC-1---->1cm b- Déterminer les caractéristiques du vecteur champ électrique résultant au point A et le représenter à la même échelle 3/ On place au point A une charge q3 =-10-8C. Déterminer les caractéristiques de la force électrique que subit la charge q3 et la représenter à l’échelle de : .10-4N ------> 1cm Exercice 2 (4points) Un petit aimant A1 de milieu O1, occupe le centre O1 d'un cercle de rayon r assez grand devant la longueur de l'aimant. (Voir figure 1) NB : -Toute représentation de champ magnétique sera faite sans échelle -On netiendra pas compte de l'influence du champ magnétique terrestre. 1/ a- Représenter les vecteurs champs magnétiques en A, B, C et D. b- Que peut-on dire de ces vecteurs champs magnétiques ? 2/ Le champ produit par A1 aux points A et C est ||  A|| =||  C|| = 2.10-4 T, celui crée aux points B et D est ||  B|| = ||  D|| = 10-4 T. Au point O2 tel que AO1DO2 est un carré de coté r, on place un aimant A2 identique à A1 de centre O2. (Voir figure 2) a- Calculer la valeur du vecteur champ magnétique résultant  en A puis en D. b- Quel est l'angle que fait Une petite aiguille aimantée d’axe S0N0 avec l'horizontale lorsqu'elle est d'abord placée en A puis en D ? 3/ on donne à l’aimant A2 une nouvelle orientation comme indique la figure 3 Préciser la position et l’orientation de l’aimant A1 correspondant aux deux cas suivants : a- le champ résultant  est porté par le diamètre DB. b- le champ résultant  est nul au centre O du cercle A1 A2 A2 C A2 A1 A1 A2 A2 C C 0,5 0,5 0,75 1 0,75 0,5 0,25 1 0,75 0,75 0,75 A B C D O1 O2 S N O Figure 3 Figure 1 q1 q2 A  D B O2  Figure 2 A B C D O1 O2 S N N S Figure 1 A B C D O1 N S Exercice 3(4,5 points) I/ Une aiguille aimantée mobile autour d'un axe vertical est placée en un point C du champ magnétique terrestre. On place à son voisinage, un aimant droit d'axe horizontal contenu dans le plan méridien magnétique. L'aiguille dévie d'un angle = 180° et le champ résultant au point C a une valeur ║ r ║= 2.10-5 T. NB : toute représentation de champ magnétique sera faite sans échelle 1/ Représenter au point C sur la figure 1 les vecteurs  H , r et  ai crée par l'aimant 2/ Préciser les pôles de l'aimant. 3/ Déterminer ║  ai ║sachant que ║ H ║= 2.10-5T. II/ Le champ magnétique terrestre est supposé négligeable. On enlève l'aimant et on le remplace par un solénoïde (S) renfermant 2000 Spires par mètre et d'axe horizontal. On fait circuler dans le solénoïde (S) un courant d'intensité Is. 1/ L'aiguille aimantée placée au point C s'oriente comme l'indique la figure 2 a- Précisé sur la figure 2 la nature des faces du solénoïde. b- Indiquer le sens du courant dans le solénoïde 2/ Au voisinage du solénoïde, on place un fil conducteur (f) vertical comme indique la figure 3. Lorsqu’on fait passer dans le fil un courant d’intensité If, une aiguille aimantée placée au centre O du solénoïde dévie d'un angle =60° par rapport à l'axe du solénoïde comme l'indique la figure 3. a- Représenter au point O les vecteurs :  S : Vecteur champ magnétique crée par le solénoïde  f : Vecteur champ magnétique crée par le fil. b- Préciser les sens de If c- Sachant que | |  f | |= 2,32.10-3T, calculer | |  S | | d- Déduire l'intensité Is du courant qui traverse le solénoïde. on donne 0=4.10-7 A1 A1 A2 A1 A1 A2 A1 A2 A2 0,75 0,25 0,75 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 SM NM  C figure 1 S N  figure 2 C x X’ S N figure 3 O  Fil x X’ Exercice 1 a- b- Exercice 2 1/ a- 2/ a- b- Exercice 3 I/ 1/ 2/ 2/ a- S N  figure 2 C x X’ S N figure 3 O  Fil x X’ SM NM  C figure 1 A B C D O1 N S Figure 1 3/ a- b- II/ 1/ a- b- Figure 1 q1 q2 A  D B O2  Figure 2 A B C D O1 O2 S N N S 2 A B C D O1 O2 S N O Figure 3 3 uploads/Geographie/ devoir-de-controle-n01-physique-oxydoreduction-interaction-electrique-et-magnetique-3eme-math-2011-2012-mr-rayana-pdf.pdf