الاختبار الثاني في مادة الفيزياء للأولى ثانوي 2006/2025

يمثل الاختبار الثاني في مادة الفيزياء للسنة الأولى ثانوي (2026/2025) مرحلة مهمة لتقييم مدى استيعاب التلاميذ للمفاهيم الأساسية المدروسة خلال هذا الفصل. يهدف هذا الاختبار إلى قياس قدرة التلميذ على فهم الظواهر الفيزيائية وتطبيق القوانين والعلاقات العلمية في حل التمارين بطريقة منهجية ومنظمة.

ملاحظة: يوجد الاختبار مع التصحيح بصيغة الـ PDF في نهاية المقال.

التمرين الأول: (12 نقطة)

أثناء رحلة مدرسية، كانت حافلة تسير على طريق مستقيم بسرعة ثابتة. فجأة لاحظ السائق وجود عائق أمامه، فقام برفع قدمه عن دواسة الوقود ثم ضغط على المكابح حتى توقفت الحافلة كليًا.

كانت الحافلة تقلّ مجموعة من التلاميذ، وكان أحد التلاميذ قد وضع كرة صغيرة على أرضية الحافلة. لاحظ التلميذ أن الكرة تبقى ساكنة بالنسبة للحافلة أثناء السير المنتظم، بعد لحظات، ضغط السائق على المكابح فتباطأت الحافلة فجأة، فاندفعت الكرة نحو الأمام بالنسبة للحافلة. وعندما توقفت الحافلة نهائيًا نزل التلاميذ، فقام أحدهم بدفع الحافلة بيديه محاولًا تحريكها لكنه لاحظ أنه يشعر بقوة معاكسة تدفعه إلى الخلف، أثار هذا المشهد فضول التلاميذ، فتساءلوا عن العلاقة بين الحركة والقوى وعن سبب القوة المعاكسة التي شعر بها التلميذ.

انطلاقًا من هذه الوضعية، أجب عن الأسئلة التالية:

1 ـ مرحلة السير بسرعة ثابتة:

     أ ـ ما طبيعة الحركة في هذه المرحلة ؟

     ب ـ هل توجد قوة محصلة تؤثر على الحافلة ؟

     ج ـ مثل القوى المؤثرة على الحافلة في هذه الحالة ؟

     د ـ ما العلاقة بين قوة المحرك وقوة المقاومة ؟

2 ـ مرحلة رفع القدم عن دواسة الوقود:

     أ ـ ماذا يحدث لقوة المحرك بعد رفع القدم عن الدواسة ؟

     ب ـ ما هي القوى التي تبقى مؤثرة على الحافلة؟

     ج ـ كيف تتغير سرعة الحافلة في هذه المرحلة؟

     د ـ هل تعتبر الحركة هنا متسارعة أم متباطئة؟ ولماذا ؟

3 ـ مرحلة الكبح:

     أ ـ ما هي القوة الجديدة التي ظهرت عند الضغط على المكابح؟

     ب ـ ما هو اتجاه هذه القوة بالنسبة لاتجاه الحركة ؟

     ج ـ كيف تؤثر هذه القوة على السرعة ؟

     د ـ مثل هذه القوة في المكان المناسب ؟

     هـ ـ ماذا يمكن أن نقول عن إشارة شعاع تغير السرعة أثناء الكبح ؟

     و ـ لماذا تكون مسافة التوقف أكبر عندما تكون السرعة الابتدائية كبيرة ؟

4 ـ أ ـ لماذا تكون مسافة التوقف أكبر على طريق مبلل ؟

     ب ـ ما دور الاحتكاك بين العجلات والطريق أثناء: الانطلاق ؟ الكبح ؟

     ج ـ ماذا يحدث لو انعدم الاحتكاك تمامًا؟

5 ـ ما هو المرجع المناسب لدراسة حركة الحافلة ؟

6 ـ دراسة حركة الكرة:

     أ ـ كيف توصف حالة الكرة بالنسبة للحافلة قبل الكبح ؟

     ب ـ كيف توصف حركتها بالنسبة للطريق؟

     ج ـ لماذا اندفعت الكرة نحو الأمام عندما تباطأت الحافلة ؟

7 ـ تأثير القوة على الحركة:

عند ضغط السائق على المكابح تباطأت الحافلة.
      أ ـ ما هي القوة التي تسبب تباطؤ الحافلة ؟

      ب ـ ماذا نستنتج حول دور القوة في تغيير حالة حركة جسم ؟

8 ـ مبدأ الفعلين المتبادلين:

عندما حاول التلميذ دفع الحافلة بيديه شعر بقوة معاكسة.

     أ ـ ما هما الجسمان المتفاعلان في هذه الحالة ؟
     ب ـ كيف تكون القوتان المتبادلتان بينهما من حيث: الشدة، الاتجاه، الحامل ؟

     ج ـ ما هو المبدأ الفيزيائي الذي يفسر هذه الظاهرة ؟

التمرين الثاني: (08 نقاط)

النشادر NH₃ أو الأمونياك غاز عديم اللون، له رائحة نفّاذة قوية، يذوب جيدًا في الماء، أخفّ من الهواء، قاعدة ضعيفة، يُستعمل في صناعة الأسمدة الزراعية، صناعة حمض النتريك، مواد التنظيف، التبريد الصناعي، يخزن في قارورات معدنية.

لتحضير محلول (S₁) للنشادر NH₃ تركيزه المولي C₁ نحل في الشرطين النظاميين V_g = 5,6 L من غاز النشادر في V=100 mL من الماء المقطر.

1 - أحسب الكتلة المولية لغاز النشادر ؟

2 - احسب بثلاثة طرق: كمية المادة لغاز النشادر NH₃ المستعمل في تحضير المحلول ؟

3 ـ احسب التركيز المولي C₁ للمحلول (S₁) وتركيزه الكتلي C_m ؟

4 - نريد تحضير محلول مخفف (S₂) حجمه V₂ = 500 mL وتركيزه المولي C₂ = 0,05 mol/L انطلاقا من المحلول (S₁).

      أ - احسب معامل التمديد F ؟

      ب - أوجد الحجم V₁ من المحلول (S₁) اللازم أخذه لتحضير المحلول (S₂)؟

      ج - اشرح الخطوات المتبعة مخبريا لتحقيق ذلك ؟

5 ـ نمزج 10 mL من المحلول (S₁) مع 20 mL من المحلول (S₂).

      أ ـ أحسب كمية المادة n₁ الموجودة في 10 mL من المحلول (S₁) ؟

      ب ـ أحسب كمية المادة n₂ الموجودة في 20 mL من المحلول (S₂) ؟

      ج ـ أحسب التركيز المولي C₃ للمحلول الجديد؟

المعطيات:

$M_H = 1 \, \text{g·mol}^{-1}$ ،
$M_N = 14 \, \text{g·mol}^{-1}$ ،
$\rho_{NH_3} = 0.76 \, \text{g·L}^{-1}$ ،
$V_M = 22.4 \, \text{L·mol}^{-1}$ ،
$R = 8.31 \, \text{J·mol}^{-1}\text{·K}^{-1}$.

تصحيح الاختبار الثاني في مادة العلوم الفيزيائية

حل التمرين الأول: (12 نقطة)

1 ـ مرحلة السير بسرعة ثابتة:

أ ـ الحركة مستقيمة منتظمة لأن السرعة ثابتة ولا تتغير مع الزمن.

ب ـ لا، المحصلة الشعاعية للقوى منعدمة.

ج ـ تؤثر على الحافلة القوى التالية:

   * ثقل الحافلة نحو الأسفل.

   * رد فعل الطريق نحو الأعلى.

   * قوة المحرك في اتجاه الحركة.

   * قوى المقاومة (احتكاك العجلات + مقاومة الهواء) عكس اتجاه الحركة.

أنظر التمثيل التالي:

د ـ قوة المحرك تساوي قوى المقاومة في الشدة وتعاكسها في الاتجاه، لذلك تكون المحصلة معدومة وتبقى السرعة ثابتة.

2 ـ مرحلة رفع القدم عن دواسة الوقود:

أ ـ عند رفع القدم عن الدواسة تنعدم قوة المحرك تقريبًا (تصبح مهملة).

ب ـ القوى التي تبقى مؤثرة على الحافلة هي القوة المقاومة في الاتجاه المعاكس للحركة، إضافة إلى الثقل ورد الفعل العمودي.

ج ـ تتناقص سرعة الحافلة تدريجيًا.

د ـ الحركة تصبح مستقيمة متباطئة لأن محصلة القوى معاكسة لجهة الحركة.

3 ـ مرحلة الكبح:

أ ـ تظهر قوة الكبح الناتجة عن احتكاك العجلات بالطريق.

ب ـ عكس اتجاه الحركة.

ج ـ تؤدي إلى تناقص السرعة بوتيرة أكبر حتى تنعدم.

د ـ تمثيل هذه القوة في المكان المناسب

أنظر التمثيل التالي:

هـ ـ شعاع التغير في السرعة سالب (لأنه معاكس لاتجاه الحركة).

و ـ تكون مسافة التوقف أكبر عندما تكون السرعة الابتدائية كبيرة لأن الجسم إذا كان يسير بسرعة أكبر يكون من الصعب إيقافه بسرعة. فكلما زادت السرعة، احتاج إلى مسافة أطول حتى تتناقص سرعته تدريجيًا وتصبح صفرًا.

4 ـ أ ـ مسافة التوقف أكبر على طريق مبلل لأن معامل الاحتكاك يقل، فتضعف قوة الكبح، وبالتالي تزداد مسافة التوقف.

ب ـ دور الاحتكاك:

ـ أثناء الانطلاق: يسمح للعجلات بالدفع وعدم الانزلاق.

ـ أثناء الكبح: يسمح بإيقاف المركبة.

ج ـ عند انعدام الاحتكاك لن تستطيع الحافلة:

ـ الانطلاق (لا يوجد دفع فعلي).

ـ التوقف (ستنزلق باستمرار).

5 ـ المرجع المناسب لدراسة حركة الحافلة هو المرجع المرتبط بالطريق (المرجع الأرضي).

6 ـ دراسة حركة الكرة:

أ ـ الكرة ساكنة بالنسبة للحافلة لأنها لا تغير موضعها بالنسبة لها.

ب ـ الكرة متحركة بالنسبة للطريق لأنها تتحرك مع الحافلة.

ج ـ عند تباطؤ الحافلة تبقى الكرة محافظة على حالتها الحركية، لذلك تواصل الحركة نحو الأمام بالنسبة للحافلة فتبدو وكأنها اندفعت للأمام.

7 ـ تأثير القوة في الحركة:

أ ـ القوة التي تسبب تباطؤ الحافلة هي قوة احتكاك الطريق بعجلات الحافلة عند استعمال المكابح.

ب ـ نستنتج أن القوة يمكن أن تغير حالة حركة جسم (تجعله يتباطأ أو يتسارع أو يغير اتجاهه).

8 ـ مبدأ الفعلين المتبادلين:

أ ـ الجسمان المتفاعلان هما التلميذ والحافلة.

ب ـ القوتان المتبادلتان بين التلميذ والحافلة:

   * متساويتان في الشدة.

   * متعاكستان في الاتجاه.

   * لهما نفس الحامل.

ج ـ هذه الظاهرة تفسر بواسطة مبدأ الفعلين المتبادلين (القانون الثالث لنيوتن).

حل التمرين الثاني: (08 نقاط)

1 ـ حساب الكتلة المولية لغاز النشادر:

لدينا:
$M_{NH_3}=M_N+3M_H$

ومنه:
$M_{NH_3}=14+3\times1$

إذن:
$M_{NH_3}=17 \, \text{g·mol}^{-1}$

2 ـ حساب كمية المادة لغاز النشادر $NH_3$ المستعمل في تحضير المحلول:

الطريقة الأولى: باستعمال الحجم المولي

لدينا:
$n=\dfrac{V_g}{V_M}$

ومنه:
$n=\dfrac{5.6}{22.4}$

إذن:
$n=0.25 \, \text{mol}$

الطريقة الثانية: باستعمال الكتلة الحجمية

لدينا:
$m=\rho \, V$

ومنه:
$m=0.76 \times 5.6$

إذن:
$m=4.256 \, \text{g}$

ولدينا:
$n=\dfrac{m}{M}$

ومنه:
$n=\dfrac{4.256}{17}$

إذن:
$n \approx 0.25 \, \text{mol}$

الطريقة الثالثة: بتطبيق قانون الغاز المثالي

لدينا:
$n=\dfrac{P\,V}{R\,T}$

ومنه:
$n=\dfrac{1.013\times10^{5}\times5.6\times10^{-3}}{8.31\times273}$

إذن:
$n \approx 0.25 \, \text{mol}$

3 ـ حساب التركيز المولي $C_1$ للمحلول $S_1$ وتركيزه الكتلي $C_m$

حساب التركيز المولي:

لدينا: $C_1=\dfrac{n}{V}$

ومنه: $C_1=\dfrac{0.25}{100\times10^{-3}}$

إذن: $C_1=2.5 \, \text{mol·L}^{-1}$

حساب التركيز الكتلي:

لدينا: $C_m=\dfrac{m}{V}$

ومنه: $C_m=\dfrac{4.256}{100\times10^{-3}}$

إذن: $C_m=42.56 \, \text{g·L}^{-1}$

4 ـ أ ـ حساب معامل التمديد $F$

لدينا: $F=\dfrac{C_1}{C_2}$

ومنه: $F=\dfrac{2.5}{0.05}$

إذن: $F=50$

ب ـ إيجاد الحجم $V_1$ من المحلول $S_1$

نستعمل علاقة التمديد:

$C_1 V_1 = C_2 V_2$

ومنه:

$V_1=\dfrac{C_2 V_2}{C_1}$

$V_1=\dfrac{0.05\times500}{2.5}$

إذن:

$V_1=10 \, \text{mL}$

ج ـ الخطوات المخبرية للتحضير

• بواسطة ماصة عيارية سعتها $10 \, \text{mL}$ نسحب $10 \, \text{mL}$ من المحلول $S_1$.

• نضعها في حوجلة عيارية سعتها $500 \, \text{mL}$ تحتوي على كمية من الماء المقطر.

• نكمل إضافة الماء المقطر إلى غاية خط العيار.

• نغلق الحوجلة ونرج جيدًا حتى نحصل على محلول متجانس.

5 ـ أ ـ حساب كمية المادة $n_1$ في $10 \, \text{mL}$ من المحلول $S_1$

لدينا:

$n_1=C_1 V_1'$

ومنه:

$n_1=2.5\times10\times10^{-3}$

إذن:

$n_1=0.025 \, \text{mol}$

ب ـ حساب كمية المادة $n_2$ في $20 \, \text{mL}$ من المحلول $S_2$

لدينا:

$n_2=C_2 V_2'$

ومنه:

$n_2=0.05\times20\times10^{-3}$

إذن:

$n_2=0.001 \, \text{mol}$

ج ـ حساب التركيز المولي $C_3$ للمحلول الجديد

لدينا:

$C_3=\dfrac{n_3}{V_3}$

حيث:

$n_3=n_1+n_2$

و $V_3=V_1'+V_2'$

ومنه:

$C_3=\dfrac{n_1+n_2}{V_1'+V_2'}$

$C_3=\dfrac{0.025+0.001}{(10+20)\times10^{-3}}$

إذن:

$C_3\approx0.87 \, \text{mol·L}^{-1}$

$$الاختبار بصيغة الـ PDF

تصحيح الاختبار بصيغة الـ PDF