of 2 Collège Notre-Dame Examen1 de physique Classe de 2nde de

Collège Notre-Dame
de Jamhour
minutes
Examen1 de physique
(chapitres 0 à 6)
Classe de 2 nde
Durée: 120
20 / 2 / 2015
Exercice 1 (2 points) Aucune justification n’est demandée
1. (1pt) Écrire les mesures suivantes en notation scientifique :
a. 3,84.108 m ; b. 7,00.108 m ; c. 5,80.10 10 m ;
d. 4,51.1010 m
2. (1pt) a. 108 m ; b. 109 m ; c. 1011 m ; d. 1010 m
Exercice 2 (2,5 points) Découverte d’une exoplanète
Données : c = 3,0.108m.s-1 ; 1 an = 365 jours ; 1 jour = 24 h ; 1h = 3600 s ;
a. (2pts) (1a.l. = distance parcourue par la lumière en 1 an)
1 a.l. = c.Δt = 3,0.108 . 365.24.3600 = 9,46.1015 m .
D = 47 a.l. = 47. 9,46.1015 = 4,4.1017 m .
b. (0,5pt) Comme cette étoile est à 47 a.l. de la Terre alors en observant cette étoile en 2002,
les 2 astronomes l’ont vue telle qu’elle était en : 2002 – 47 = 1955 (en 1955)
Exercice 3
(3 points) Diagnostic d’une appendicite aiguë par échographie
1. (0,5pt) 4 T = 9,4.0,05 = 0,47 μs alors T ≈ 0,12 μs
1
= 8,3.106 Hz (on accepte 8,5 .106 Hz )
2. (0,5 pt) f = 1 / T alors f =
0,12.10 -6
3. (0,5 pt) L’oreille humaine perçoit des sons de fréquence f telle que : 20 Hz ≤ f ≤ 20 000
Hz
Or l’onde sonore a la fréquence f = 8,3.106 Hz > 20 000 Hz et n’est donc pas perçue .
4. (1,5 pt) Soit D parcourue en Δt = 45 μs ; D = V. Δt =1540.45.10-6 = 69300.10-6 m.
D est la distance de l’aller-retour (après réflexion) donc la distance d séparant l’appendice
de la peau est d = D / 2 et alors d = 34650.10-6 m ≈ 3,5 cm.
Exercice 4 QCM (4 points )
Pour chaque énoncé, indiquer sans justifier, la (ou les) bonne(s) réponse(s):
il s’agit donc de relever le numéro de l’énoncé suivi d’un ( ou de plusieurs) code(s) parmi a, b ,c
pour la ( ou les ) réponse (s) correspondante(s) choisie(s).
(il n’est pas demandé de rectifier les réponses fausses)
1. b ; 2.a ; 3. a et b ; 4. b et c ; 5. a et b ; 6. b ; 7. b
Exercice 5 (3 points) Accomodation de l’œil
1. (1,5pt) Dans le cas de l’observation d’un paysage lointain, l’image se forme au foyer image
F’
qui doit coïncider avec la rétine donc f1 = 17 mm .
Ou bien schéma pour expliquer :
C1 = 1/ f1 alors C1 =
1
≈ 59 δ (dioptries)
17.10 -3
Page 1 of 2
2. (1,5 pt) Pour l’accomodation maximale
= - 25 cm et il faut que A’ soit sur la rétine
alors
′ = 1,7 cm .
1
1
1
Relation de conjugaison :


et en remplaçant
e ′ on trouve
OF' OA' OA
′ = 1,6 cm = 0,016 m et donc C2 = 1 /
′ d’où C2 ≈ 63 δ
Exercice 6 (4,5 points) Propriété du verre d’un prisme
A. Réfraction de la lumière rouge
°
1. (0,5pt) On a :
) ; et r1R = 90 – 60 = 30,0°
R = 60 (correspondant avec
car r1R est l’angle entre IJ et la normale en I .
2. (0,5pt) Loi de Descartes-Snell sur AB : nair . sin i1 = nR .sinr1R ; On trouve i1 ≈ 53,6° .
3. a. (0,5pt) i2R = 90 – 60 = 30,0° (avec la normale en JR ) ou bien A = r1R + i2R
b. (0,5pt) Loi de Descartes-Snell sur AC : nR . sin i2R = nair .sinr2R
On trouve r2R = 53,6° (ou bien : marche inverse par rapport à la question 2.)
c. (0,5pt) schéma commun avec B.4.
B. Réfraction de la lumière violette
1. (0,5pt) Loi de Descartes-Snell sur AB : nair . sin i1 = nV .sinr1 ; On trouve r1V = 28,8°
2. (0,5pt) En J V : = 58,8° alors i2V = 90 – 58,8 = 31,2°
3. (0,5 pt) Loi de Descartes-Snell sur AC : nV . sin i2V = nair .sinr2V ; On trouve r2V = 60,1°.
4. Schéma ci-dessous
C. Conclusion
1.(0,25 pt) Le rayon violet est le plus dévié
2. (0,25 pt) propriété du prisme ainsi mise en évidence : Dispersion
Page 2 of 2