تقويم تشخيصي في مادة الفيزياء، الثالثة ثانوي 2024

يُعتبر التقويم التشخيصي في مادة الفيزياء للسنة الثالثة ثانوي، أداة فعّالة لتحديد المستوى الأولي للتلاميذ مع بداية العام الدراسي 2025/2024. يهدف هذا التقويم إلى تقييم مدى استيعاب التلاميذ للمفاهيم الأساسية المكتسبة في السنوات السابقة، مثل الميكانيك، الديناميك، والطاقة، مع تقديم حلول نموذجية لتحليل الأخطاء وتصحيحها. يمثل هذا المورد أداة مثالية لتحضير الطلاب لدروس الفيزياء بشكل منهجي واستباقي، خاصة لمن يستعدون لاجتياز شهادة البكالوريا.

التمرين الأول: (12 نقطة)

نثبت خيــط طوله l = 1,5 m من أحــد طرفيه عند النقطة O، ونثبت طرفــه الثــاني بكرية نقطية كتلتها m = 61 g، نزيح الكرية عن وضع التوازن (الوضع الشاقولي) بزاوية α = 60° ثم نتركها لحالها دون سرعة ابتدائية. عند مرور الكرية بالوضع الشاقولي تصطدم بنابض مرن ثابت مرونته K = 100 N/m مثبت أفقيا من جهته الأخرى كما في الشكل

1 ـ نعتبر جملة (S) تتكون من (خيط  + كرية + نابض + أرض)

أ ـ أوجد الطاقة الكامنة الثقالية للكرية عند الموضع A باعتبار المستوي الذي يشمل النقطتين B وC كمرجع لقياس الطاقة الكامنة الثقالية ؟

ب ـ مثل الحصيلة الطاقوية للجملة (S) بين الموضعين A وC حيث C توافق أقصى انضغاط للنابض 

جـ ـ أكتب معادلة انحفاظ الطاقة للجملة (S) بين الموضعين A و C ؟

د ـ أوجد مقدار انضغاط النابض x ؟

2 ـ نعتبر جملة (S’) تتكون من (خيط + كرية + أرض)

أ ـ مثل الحصيلة الطاقوية للجملة (S’) بين الموضعين A و B ؟

ب ـ أوجد سرعة الكرية لحظة اصطدامها بالنابض قبل بداية انضغاطه ؟   

نعطي: g = 9,8 N/kg

التمرين الثاني:(8 نقاط)

تحتوي قارورة على يود الصوديوم التجاري، في شكل مسحوق، ومسجل عليه ما يلي:

درجة النقاوة P = 90%، الكتلة المولية M = 149,9 g/mol، صيغته الجزيئية (NaI)

أراد مخبري التحقق من درجة النقاوة المسجلة، فأخذ عينة من المادة ووزنها فوجدm` = 8,2 g  أفرغها في حوجلة، وأكمل بالماء المقطر حتى العلامة 500 ml. فتحصل على محلول مخفف من يود الصوديوم تركزه المولي C.

1 ـ أخذ حجما يساوي 50 ml من محلول يود الصوديوم المحضر ووضعه في بيشر، وأدخل فيه خلية قياس الناقلية، أغلق الدارة الكهربائية للخلية، وقاس مقاومة المحلول فوجد القيمة R = 20 Ω

     أـ أحسب الناقلية الكهربائية G للمحلول ؟

    ب ـ استنتج قيمة الناقلية النوعية σ للمحلول ؟

يعطى: مساحة كل صفيحة من الخلية S = 4 cm²، البعد بين الصفيحتين L = 1 cm

2 ـ أ ـ أوجد عبارة التركيزC للمحلول المحضر بدلالة σ ، λ(Na⁺) ، λ(I^-) ؟

    ب ـ  أحسب التركيز C ؟

    جـ ـ استنتج قيمة درجة النقاوة P% ليود الصوديوم التجاري؟

     د ـ هل يود الصوديوم التجاري مغشوش أم لا ؟

معطيات: λ(Na⁺) = 5,01 mS.m².mol^-1 ، λ(I^-) = 7,7 mS.m².mol^-1

تصحيح التقويم التشخيصي في مادة العلوم الفيزيائية 2025/2024

التمرين الأول:(12 نقطة)

1 ـ أ ـ إيجاد الطاقة الكامنة الثقالية للكرية عند الموضع A:

لدينا: E_ppA = mgh

إيجاد عبارة h بدلالةl  و α واستنتاج قيمته:

لدينا: h = l – l’ حيث: l’ = l.cos(α)  

ومنه: h = l(1 – cos(α)) 

ت ع: h = 1,5(1 – cos60°)

ومنه: h = 0,75 m

ومنه: E_ppA = 0,061×9,8×0,75

ومنه: E_ppA = 0,45 J

ب ـ تمثيل الحصيلة الطاقوية للجملة (S) بين الموضعين A و C:

جـ ـ كتابة معادلة انحفاظ الطاقة للجملة (S) بين الموضعين A وC:

E_ppA + E_peB = E_ppB + E_peC

د ـ إيجاد مقدار انضغاط النابض x:

بالاعتماد على معادلة انحفاظ الطاقة وحيث أن:

E_peB = 0  و E_ppB = 0  نجد: E_ppA = E_peC

ومنه: E_ppA = ½.Kx²  ومنه:

$$x=\sqrt{\frac{2E_{P{P}_A}}{K}}$$

ت ع: x = 9,5 cm

2 ـ أ ـ تمثيل الحصيلة الطاقوية للجملة (S’) بين الموضعين A و B:

ب ـ إيجاد سرعة الكرية لحظة اصطدامها بالنابض:

لدينا: E_ppA + E_cA = E_ppB + E_cB

و E_ppB = 0 ، E_ppA = 0  ومنه: E_ppA = E_cB

ومنه: E_ppA = ½.mv²  ومنه:

$$v=\sqrt{\frac{2E_{P{P}_A}}{m}}$$

ت ع: v = 3,84 m/s

التمرين الثاني: (8 نقاط)

1 - أـ حساب الناقلية G للمحلول:

G = 1/R = 1/20 = 5×10^-2(S)

ب ـ استنتاج قيمة الناقلية النوعية σ للمحلول:

لدينا: G = σ.S/L ومنه: σ = G.L/S 

ومنه: σ = 5×10^-2×10^-2/4×10^-4 

ومنه: σ = 1,25 (S/m)

2 ـ أ ـ ايجاد عبارة التركيزC للمحلول المحضر بدلالة σ ،λ(Na⁺) ، λ(I^-) :

لدينا: σ = λ(Na⁺).[Na⁺] + λ(I^-).[I^-] →(1)

ولدينا: NaI → Na⁺ + I^-

ومنه: [Na⁺] = [I^-] = C →(2)

من (1) و (2) نجد: σ = (λ(Na⁺) + λ(I^-)).C

ومنه: C = σ/(λ(Na⁺) + λ(I^-))

ب ـ حساب التركيز C:

C = 1,25/(5,01 + 7,7)×10^-3 = 98,34 mol/m³

ومنه: C = 9,8×10^-2mol/L

جـ ـ استنتاج قيمة درجة النقاوة P% ليود الصوديوم التجاري:

لدينا: m = C.M.V

ومنه: m = 9,8×10^-2×149,9×500×10^-3= 7,34(g)

ولدينا: P% = m.100/m’

ومنه: P% = 7,34×100/8,2 = 89,5%

د ـ يود الصوديوم التجاري غير مغشوش.