Épreuve de Physique-Chimie – Classe de Première

Sommaire

1. 1. Énoncé de l'Épreuve
2. 2. Correction de l'Épreuve

1. Énoncé de l'Épreuve

CHIMIE – 6 points

1. (1 pt) Définir les termes suivants :
   • a) Réduction
   • b) Dosage
2. (1 pt) Justifier si la réaction suivante est une réaction d’oxydoréduction :
   CuO + NH₃ → Cu + H₂O + N₂
3. (2 pts) Le diiode contenu dans une solution peut être dosé par une solution de thiosulfate de sodium :
   1. (0,5 pt) Écrire l’équation bilan de cette réaction.
   2. (0,5 pt) Faire le schéma du dispositif expérimental.
   3. (1 pt) Déterminer la concentration de diiode si 20 mL de solution a nécessité 16 mL de thiosulfate 0,1 mol·L⁻¹ pour l’équivalence.
4. (2 pts) On considère une pile entre Cu²⁺/Cu et Pb²⁺/Pb :
   1. (1 pt) Représenter la pile de façon conventionnelle.
   2. (1 pt) Écrire l’équation bilan de la réaction.

PHYSIQUE – 14 points

I. Évaluation des connaissances – 4 points

1. (2 pts) Donner une définition pour chacun des termes suivants :
   • a) Vitesse instantanée
   • b) Énergie cinétique
   • c) Lentille convergente
   • d) Chaleur sensible
2. (0,5 pt) Donner deux caractéristiques de la lumière.
3. (0,5 pt) Rappeler l’expression de l’énergie cinétique en précisant les unités.
4. (0,5 pt) Que signifie la température 0 Kelvin ?
5. (0,5 pt) Quelle est la formule de la puissance optique d’une lentille ? Quelle est son unité ?

II. Évaluation des acquis – 5 points

1. (2 pts) Une voiture de masse m = 1,2 t roule à 90 km/h. Elle freine avec une force f = 5380 N :
   • (1 pt) Faire le bilan des forces appliquées à la voiture pendant le freinage.
   • (1 pt) Calculer la distance d’arrêt avec le théorème de l’énergie cinétique.
2. (1 pt) Calculer la quantité de chaleur reçue par 1 kg d’eau chauffée de 20°C à 60°C. (Ce = 4200 J/kg·°C)
3. (2 pts) Un projectile de 0,4 kg est à 5 m de haut :
   • (1 pt) Calculer son énergie potentielle de pesanteur.
   • (1 pt) Déduire sa vitesse à l’impact si toute l’énergie potentielle se transforme en énergie cinétique.

III. Étude expérimentale – 5 points

1. (1 pt) Un microscope produit une image à 0,9 rad d’un objet de 3 mm. Calculer le grossissement.
2. (1 pt) La lentille a une focale de 10 cm. Calculer sa puissance optique.
3. (3 pts) Un circuit contient une résistance de 100 Ω et une pile de 6 V :
   • (1 pt) Faire le schéma du montage avec ampèremètre et voltmètre.
   • (1 pt) Calculer l’intensité du courant.
   • (1 pt) Déterminer l’énergie consommée en 2 minutes.

2. Correction de l'Épreuve

CHIMIE

1. a) Réduction : gain d’électrons ou baisse du nombre d’oxydation.
   b) Dosage : opération permettant de déterminer une quantité ou concentration.
2. La réaction est une oxydoréduction car :
   • Cu passe de +2 à 0 → réduction
   • N passe de –3 à 0 → oxydation
3. a) I₂ + 2 S₂O₃²⁻ → 2 I⁻ + S₄O₆²⁻
   b) Schéma : burette (thiosulfate), bécher (diiode), indicateur (amidon)
   c) n(thiosulfate) = 0,1 × 0,016 = 1,6×10⁻³ mol → n(I₂) = 0,8×10⁻³ mol → C = 0,04 mol·L⁻¹
4. a) Pb(s) | Pb²⁺(aq) || Cu²⁺(aq) | Cu(s)
   b) Réaction : Pb + Cu²⁺ → Pb²⁺ + Cu

PHYSIQUE

I. Évaluation des connaissances

1. a) Vitesse instantanée : valeur à un instant donné
   b) Ec = ½mv²
   c) Lentille qui converge les rayons
   d) Chaleur sans changement d’état
2. Caractéristiques : ligne droite, spectre de couleurs
3. Ec = ½mv², unité : J
4. 0 K : agitation nulle des particules
5. P = 1/f, unité : dioptrie

II. Évaluation des acquis

1. a) Forces : poids, réaction normale, force de freinage
   b) Ec = ½mv² = 375000 J → d = Ec/f = 69,7 m
2. Q = m·Ce·ΔT = 168000 J
3. a) Epp = mgh = 20 J
   b) Ec = 20 J → v = 10 m/s

III. Étude expérimentale

1. G = α'/α = 0,9 / 0,003 = 300
2. P = 1 / 0,10 = 10 D
3. a) Schéma correct
   b) I = U/R = 0,06 A
   c) E = U·I·t = 43,2 J