Sujet du BEPC 2012 de physique-chimie, avec corrigé

Exercice 1 · OPTIQUE · 5 points

1. 1

   Construis sur une feuille de papier millimétré à l'échelle 1/2 :
   1-1 La lentille (L) et l'objet MN.
   1-2 L'image M'N' de cet objet à l'aide d'un rayon lumineux particulier issu de N.

   Sur ta copie, tu fais la construction. Ici, réponds aux questions ci-dessous.

2. 2

   Détermine le rapport M'N'/MN et dis ce que représente ce rapport.

3. 3

   À l'aide d'un autre rayon particulier issu de N :
   3-1 positionne le foyer image.
   3-2 détermine la distance focale.

Le corrigé de cet exercice est offert, à la fin de l’énoncé

Exercice 2 · MÉCANIQUE · 5 points

Données : Masse de la balle $m_b=50$ g.
- Volume de la balle $V_b=100{\text{cm}}^3$.

Une balle b repose au fond d'un récipient comme indiqué sur la figure 1.

1. 1

   Cite les actions mécaniques qui s'exercent sur la boule reposant au fond du récipient.

2. 2

   Donne les caractéristiques de chaque force. (g = 10 N/kg)

3. 3

   On verse de l'eau dans le récipient (voir figure 2).
   3-1. Cite les forces qui s'appliquent sur la balle.
   3-2. Détermine $P_A$ la poussée d'Archimède exercée sur la balle dans sa nouvelle position.
   3-3. Détermine le volume d'eau dans le récipient une fois la balle retirée de l'eau.

   N.B. : masse volumique de l'eau ${\rho }_e=1{\text{g/cm}}^3$ ; g = 10 N/kg.

Exercice 3 · ÉLECTRICITÉ · 5 points

1. 1 et 2

   1- Détermine la résistance équivalente $R_{e1}$ de l'association des deux conducteurs ohmiques montés en série.
   2- Détermine la résistance $R_{e2}$ de l'association des deux conducteurs ohmiques en dérivation.

2. 3

   À l'aide d'un générateur de tension $U_G=12$ V, il désire faire fonctionner son jouet électrique de tension 7 V environ.
   Peut-il brancher directement le jouet aux bornes du générateur ? Justifie ta réponse.

3. 4

   Kouyaté se propose de réaliser un diviseur de tension à l'aide de $R_1$ et $R_2$.
   4-1. Détermine l'intensité I du courant qui traverse le circuit.
   4-2. Détermine la valeur de la tension $U_{R1}$ aux bornes de $R_1$.
   4-3. Détermine la valeur de la tension $U_{R2}$ aux bornes de $R_2$.
   4-4. Réalise le schéma diviseur de tension permettant de faire fonctionner correctement le jouet.

Exercice 4 · CHIMIE · 5 points

1. 1

   En choisissant les corps purs simples convenables, écris les équations-bilans des réactions permettant d'obtenir les corps purs composés suivants :
   1-1. oxyde de fer $\mathrm{F}{\mathrm{e}}_2{\mathrm{O}}_3$ ;
   1-2. dioxyde de soufre $\mathrm{S}{\mathrm{O}}_2$ ;
   1-3. oxyde de cuivre $\mathrm{CuO}$.

2. On veut obtenir du cuivre à partir d'un mélange d'oxyde de cuivre et de carbone.
   2-1. Écrire l'équation-bilan de la réaction.
   2-2. Indique dans cette réaction :
   2-2-1. le corps qui a été oxydé ;
   2-2-2. le corps qui a été réduit ;
   2-2-3. le corps oxydant ;
   2-2-4. le corps réducteur.

   1. 2-1

   2. 2-2-1 Le corps oxydé

   3. 2-2-2 Le corps réduit

   4. 2-2-3 Le corps oxydant

   5. 2-2-4 Le corps réducteur