Đề thi đánh giá năng lực năm 2022 môn Toán - Trường THPT Thuận Thành 1 (Có đáp án)

Nội dung tài liệu: Đề thi đánh giá năng lực năm 2022 môn Toán - Trường THPT Thuận Thành 1 (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ ÔN TẬP SỐ 08 BẮC NINH KỲ THI ĐÁNH GIÁ TƯ DUY NĂM 2022 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Môn:Toán Thời gian làm bài: ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ * Đơn vị đề xuất: THPT Thuận Thành 1 * Giáo viên cốt cán thẩm định: 1) Lê Quang Việt., đơn vị công tác:THPT Yên Phong số 1. 2) Lê Tài Thắng., đơn vị công tác:THPT Yên Phong số 1 PHẦN 1: BÀI THI BẮT BUỘC I-Đọc hiểu văn bản Chụp ảnh xuyên tường Trong cuộc sống hàng ngày, khi đến các bệnh viện hay các cơ sở y tế khám chữa bệnh, để chuẩn đoán bệnh chính xác các bác sỹ thường yêu cầu bệnh nhân chụp X quang, siêu âm, cộng hưởng từ thực tế là các phép chụp ảnh xuyên tường. Tuy nhiên bên trong cơ thể rất phức tạp, nhưng bức tường ngoài là da thịt cơ bản giống nhau, nhiều bộ phận bên trong nói chung đã biết trước hình dạng, chất liệu, ví dụ như tim, gan, phổi Còn ở cách chụp ảnh xuyên tường thực sự có nhiều khó khăn thách thức, trước hết là bức tường dày mỏng, gạch rỗng hay gạch đặc, xây theo kiểu gì là chưa biết trước. Máy tính phải mò mẫm tính toán rất công phu mới dựng được hình ảnh. Vậy chụp ảnh xuyên tường là gì? Nguyên tắc hoạt động như thế nào? Chụp ảnh xuyên tường có nghĩa là ghi được hình ảnh của người và vật ở đằng sau bức tường, trong không gian không có lối vào để tiếp cận an toàn. Đây là kĩ thuật để nhận biết, theo dõi rất cần thiết cho dân sự cũng như quân sự, như cứu nạn khi nhà đổ sập do sự cố, do thảm họa thiên nhiên, giải cứu con tin, điều tra khủng bố. Đã có nhiều cách chụp ảnh xuyên tường với nguyên tắc chung là chiếu tia có khả năng xuyên qua tường gạch, bê tông, thu được các tia phản xạ từ người, vật ở sau bức tường, xử lý thông tin thu được từ các tia phản xạ này để tạo ra ảnh. Các tia xuyên tường thường dùng là tia X, tia hồng ngoại, tia siêu âm, tia sóng điện từ Tuy nhiên đã xuất hiện trên thị trường máy chụp ảnh xuyên tường gọn nhẹ có tên là PRISM- 200 có nhiều tính năng vượt trội. Máy chỉ nhỏ gọn chỉ nặng 3 kg kể cả pin liti- ion, có thể chứa điện đủ để máy hoạt động liên tục trong 2 giờ, máy dẹt có màn hình màu 15,25 cm có thể truyền hình ảnh, số liệu đến 1 laptop điều khiển từ xa. Máy được đặt trên giá ba chân, có thể cách tường đến 2m, tường có thể dày đến 40 cm, chụp thấy ảnh người và vật phía sau tường, cách tường đến 15 m. Góc nhìn qua tường ít nhất là 140 độ theo chiều ngang cũng như chiều dọc, xác định vị trí theo 3 chiều (3D) theo dõi được chuyển động. Nhờ khả năng 3D nên dễ phân biệt được người ở tư thế đứng ngồi hay nằm, là người hay động vật. Có nhiều cách cài đặt để hiển thị màn hình những thông tin phục vụ mục đích quan sát chụp ảnh, có thể cho màu sắc của người khác với của đồ vật xung quanh để dễ theo dõi hoạt động. Người thao tác dễ cầm quai xách len lỏi vào nơi cần đặt máy và chỉ cần bấm một nút là máy sẵn sàng hoạt động sau 2 phút. Nguyên tắc hoạt động thì không mới nhưng kỹ thuật thực hiện thì rất tinh vi, sử dụng nhiều công nghệ phát sóng, thu sóng và xử lý rất hiện đại. Tia xuyên tường dùng ở đây là sóng điện từ nhưng không phải làm theo kiểu thông thường là phát ra những xung ngắn sóng điện từ cho đi xuyên tường rồi phản xạ qua vật ở sau tường, quay trở lại, xuyên tường đến máy thu, đo thời gian đi và về chia đôi nhân với tốc độ truyền sóng (bằng tốc độ ánh sáng c) để có được vị trí của vật phản xạ. Cách làm đơn giản đó cho kết quả rất không chính xác các tín hiệu nhiễu xạ áp đảo, thực tế là không tạo ra ảnh được, ở đây phải dùng sóng điện từ băng cực rộng UWB(ultrawide band) phát thành dãy xung cho xuyên qua tường và thu sóng vật phản xạ từ dãy nhiều xung đó, xử lý khử nhiễu và tính toán tìm khoảng cách chính xác tối ưu để xác định vị trí vật. Đây là kỹ thuật điện tử có tên là rađa băng siêu rộng chuỗi thứ tự M ( M sequence UWB radar). Các máy phát, máy thu, ăng ten đều có thể làm tích hợp trên phiến silic có pha gecmani kết hợp với bộ nhớ, bộ xử lý dung lượng lớn, tốc độ nhanh màn hình AMOLED, nhờ đó toàn bộ máy mới nhỏ gọn xách tay được chỉ nặng 3 kg. Để tạo ảnh, người ta chia không gian cần tìm sau bức tường ra thành nhiều thể 1
2. tích nhỏ gọi là voxel thực hiện quét tia điện từ theo từng lớp để vẽ các phần tử của vật hay người ở những voxel của lớp đó. Tổng hợp các lớp đó lại có được ảnh 3D của người và vật sau bức tường. Hình ảnh tuy không rõ như thông thường nhưng có thể dựa theo tiêu chuẩn, ví dụ khả năng phản xạ để tô màu khác nhau cho người hay vật để dễ phân biệt, theo dõi thậm chí có thể thực hiện các phép lọc tinh vi để theo dõi người còn sống hay chết, vì người còn sống thì còn thở, ngực phập phồng. Chụp ảnh trong cơ thể và chụp ảnh xuyên tường có những yêu cầu, hoàn cảnh, mục đích rất khác nhau, song có thể học tập lẫn nhau các thuật toán xử lý số liệu, dựng hình. Cách dùng sóng điện từ băng rộng để chụp ảnh xuyên tường cũng đang được nghiên cứu để chuyển sang áp dụng cho việc chụp ảnh bên trong cơ thể người từ đó mang lại nhiều ứng dụng cho y học. Câu 1: Ý chính của bài viết trên là gì? A. Các bộ phận cấu tạo của máy chụp ảnh siêu âm. B. Cơ chế và nguyên tắc hoạt động của máy chụp ảnh xuyên tường. C. So sánh giữa quá trình chụp ảnh xuyên tường và chụp ảnh quang học. D. Những nhược điểm của máy chụp ảnh xuyên tường. Câu 2: Trong đoạn 3 của bài viết, tác giả nhắc đến máy chụp ảnh xuyên tường gọn nhẹ có tên là PRISM- 200 có nhiều tính năng vượt trội, máy nhỏ gọn nặng bao nhiêu kg? A. 1 kg. B. 2 kg. C. 3 kg. D. 4 kg. Câu 3: Trong đoạn 3 của bài viết tác giả đã nhắc đến sóng điện từ nào được sử dụng khi chụp ảnh xuyên tường? A. Sóng ánh sáng. C. Tia X. B. Sóng cực ngắn. D. Sóng điện từ băng cực rộng UWB. Câu 4: Máy chụp ảnh xuyên tường có thể chụp thấy ảnh người và vật phía sau tường, cách tường khoảng bao nhiêu mét? A. 10m. B. 15 m. C. 20m. D. 100m. Câu 5: Chụp ảnh xuyên tường là gì? A. Chụp ảnh của các vật sau tường trong không gian rộng hàng nghìn mét. B. Chụp ảnh xuyên tường có nghĩa là ghi được hình ảnh của người và vật ở đằng sau bức tường, trong không gian không có lối vào để tiếp cận an toàn. C. Chụp ảnh xuyên tường có nghĩa bức tường đó không được làm bằng chì. D. Chụp ảnh xuyên tường có nghĩa là ghi được hình ảnh của người và vật ở trước. bức tường, trong không gian không nhỏ hẹp. Câu 6: Trong đoạn 3 của bài viết, tác giả đã đề cập đến nguyên tắc chụp ảnh xuyên tường như thế nào ? A. Phát ra những xung ngắn sóng điện từ cho đi xuyên tường rồi phản xạ qua vật ở sau tường, quay trở lại, xuyên tường đến máy thu, đo thời gian đi và về chia đôi nhân với tốc độ truyền sóng (bằng tốc độ ánh sáng c) để có được vị trí của vật phản xạ. B. Phát ra những xung ngắn sóng điện từ cho đi xuyên tường rồi phản xạ qua vật ở sau tường, quay trở lại, xuyên tường đến máy thu, đo thời gian đi và về nhân với tốc độ truyền sóng (bằng tốc độ ánh sáng c) để có được vị trí của vật phản xạ. C. Dùng sóng điện từ băng cực rộng UWB(ultrawide band) phát thành dãy xung cho xuyên qua tường và thu sóng vật phản xạ từ dãy nhiều xung đó, xử lý khử nhiễu và tính toán tìm khoảng cách chính xác tối ưu để xác định vị trí vật. D. Dùng sóng điện từ băng cực rộng UWB(ultrawide band) phát thành dãy xung cho xuyên qua tường quay trở lại, xuyên tường đến máy thu, đo thời gian đi và về chia đôi nhân với tốc độ truyền sóng (bằng tốc độ ánh sáng c) để có được vị trí của vật phản xạ. Câu 7: Dựa vào đoạn 3 của bài viết, hãy điền từ thích hợp vào ô trống: Để tạo ảnh, người ta chia cần tìm sau bức tường ra thành nhiều nhỏ gọi là voxel thực hiện quét tia điện từ theo từng lớp để vẽ các phần tử của vật hay người ở những voxel của lớp đó A. các vật, thể tích. C. không gian, bức tường. B. không gian, bức tường. D. không gian, thể tích. Câu 8: Ưu điểm của phương pháp chụp ảnh xuyên tường được nhắc đến trong bài là gì? A. Có thể tìm khoảng cách chính xác tối ưu để xác định vị trí vật. B. Ảnh chụp bằng sóng điện từ cho độ sắc nét cao. C. Ít độc hại so với phương pháp chụp ảnh thông thường. 2
3. D. Máy chụp ảnh xuyên tường có giá thành rẻ hơn so với máy chụp ảnh thông thường. Câu 9: Pin của máy PRISM- 200 có thể giữ điện đủ để máy hoạt động liên tục trong bao nhiêu thời gian? A. 3 giờ B. 24 giờ C. 2 giờ D. 1 giờ Cây ăn thịt và vật liệu siêu trơn Trên một số tờ báo có đưa tin về “Cây ăn thịt xuất hiện ở Việt Nam”. Thông tin này dựa trên việc nghiên cứu của các nhà khoa học ở Viện Sinh học nhiệt đới, họ đã tìm thấy cây ăn thịt Nepenthes thorelii còn gọi là cây nắp ấm Thorel ở vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát tỉnh Tây Ninh. Điểm qua những tin tức cho thấy rằng cây ăn thịt mà ta gọi là cây nắp ấm có nhiều ở Việt Nam. Đó là một loại cây mà các nhà nghiên cứu ở phòng sinh học trên thế giới rất chú ý vì bắt chước loài hoa của loại cây này, người ta đã chế tạo ra vật liệu siêu trơn ( super slippery material) có nhiều ứng dụng trong khoa học và công nghệ. Cây nắp ấm có chiếc lá đặc biệt với phần cuối phình to ra thành cái túi phía trên hơi loe ra, màu sắc đẹp đẽ như bông hoa rất hấp dẫn. Phía trên có nắp che để cho nước mưa không rơi vào. Nhìn chung giống như cái bình hay cái ấm có nắp nhưng không đậy kín. Bên trong thành bình có những tuyến hình như cái lồng, chuyên tiết ra chất dịch khiến thành bình rất trơn và phía trên gần miệng ấm lại có các tuyến tiết ra chất dịch thơm để hấp dẫn sâu bọ. Quan sát thật kỹ thành bình thì thấy có nhiều sợi nhỏ kết lại thành chất xốp thấm sâu và giữa lâu chất dịch làm trơn, nhờ đó thành bình bên trong không cho bất cứ vật gì to cũng như nhỏ bám dính vào, đó là bề mặt siêu trơn. Các loại côn trùng như ruồi, bọ, kiến ong, thậm chí cả con chim một khi đã đến miệng bình thì bị trơn tuột xuống đáy. Ở phía dưới gần đáy có dung dịch cũng do các tuyến đặc biệt tiết ra làm tiêu hóa. Các con vật nhỏ rơi xuống đáy dần dần biến thành chất để nuôi cây. Ở Việt Nam căn cứ vào hình dạng của bông hoa, người ta gọi là cây nắp ấm, còn các nước khác người ta gọi bằng nhiều tên nhưng đều có nghĩa là cây ăn thịt: Pitcher plant, carnivorous plant, flesh eating plant. Vật lý cũng như các nhà công nghệ rất chú ý đến những đặc điểm làm cho thành bình ở hoa của cây ăn thịt rất trơn. Quan sát kỹ bằng kính hiển vi thì thấy vòng quanh miệng hoa có cấu tạo là các tế bào sợi đan kết với nhau theo chiều dài, có nhiều bậc và nhiều rãnh lõm xuốnfg, kích thước chỉ cỡ micromet. Các rãnh lõm giữ cho dịch bôi trơn thấm sâu vào các bờ trên của các rãnh, lại giữ cho chất dịch cố định, không làm ướt dính bên ngoài. Từ đó người ta đã làm vật liệu siêu trơn như sau: - Chế tạo ra chất rắn rất xốp có cấu tạo là các sợi rắn cỡ micromet xếp lại thành từng chồng - Chế tạo chất bôi trơn là dung dịch không dễ bay hơi nhưng dễ thấm sâu, vào các kẽ nhỏ, lỗ nhỏ cỡ micromet. Thành phần hóa học của chất bôi trơn này được tham khảo từ dung dịch mà các tuyến dịch hình túi ở hoa cây ăn thịt tiết ra - Cho chất bôi trơn thấm sâu vào chất rắn xốp, có được vật liệu siêu trơn. Nhà khoa học chế tạo được vật liệu siêu trơn này là Tak-sing Wong ở Đại học Havard( Mỹ) và gọi tên vật liệu này là SLIPS, ghép các chữ cái đầu của Slippery Liquid - Infused Porous Surface nghĩa là bề mặt xốp thẩm chất lỏng làm trơn Vật liệu này không cho bất kỳ chất lỏng chất rắn nào bám dính vào nên còn có tên là vật liệu “Omniphobic” nghĩa là ghét tất cả mọi thứ, trong lúc vật liệu như là lá sen ghét nước thì gọi là hydrophobic. Vật liệu siêu trơn SLIPS có tính chất là không cho chất gì khác bám dính và luôn trơn tuột, ở bất cứ điều kiện nào, nên được dùng để phủ lên bề mặt vật liệu nhằm vào nhiều ứng dụng. Sau đây là một số ứng dụng: a. Phủ một lớp SLIPS lên tấm kính làm xét nghiệm. Trên tấm kính các bác sỹ có thể nhỏ vào đấy máu, một số dung dịch thử tất cả đều kết thành một giọt tròn hình cầu, hoàn toàn không bị dính vào tấm kính. Lượng chất dùng vào xét nghiệm giảm đi và pha trộn đều hơn b. Phủ SLIPS bên trong các đường ống dẫn. Các ống dẫn đặc biệt là ống dẫn nhỏ khi dùng để cho một chất lỏng nào đó chảy qua, do ma sát với thành ống nên lưu lượng hạn chế. Nếu bên trong thành ống có phủ chất siêu trơn SLIPS, lưu lượng của ống có thể tăng lên hàng chục, hàng trăm lần. Điều này có thể ứng dụng trong các ống dẫn nhỏ như ống dẫn máu trong y học hoặc cho cả ống dẫn to như ống dẫn dầu, dẫn hóa chất Đặc biệt là ống dẫn nước ở những nơi lạnh có băng tuyết. Nhiều trường hợp ở các nước lạnh mùa đông ống nước ngoài trời bị vỡ vì lạnh, bên trong ống hóa đá nở ra. Khi ống nước có phủ chất siêu trơn bên trong, khi trời lạnh bên trong sát thành ống không có chất nào lạ bám vào, không tạo cho mầm nước đá kết tinh , nên tuy bên ngoài lạnh, bên trong vẫn chỉ có nước chảy, không đông thành nước đá nên ống không bị vỡ. 3
4. Trước đây đã có kỹ thuật làm bề mặt luôn sạch sẽ, không có nước bám vào theo hiệu ứng lá sen. Tuy nhiên cách làm bề mặt không bám dính kiểu lá sen chỉ thích hợp cho chất lỏng là nước. Với cách chống dính kiểu như hoa của cây ăn thịt có thể tạo ra những bề mặt không những chỉ ghét nước mà còn ghét mọi chất lỏng khác như dầu mỡ Do đó SLIPS có khả năng mở rộng để làm chảo chống dính, sơn tường không quét sơn bôi bẩn được. Câu 10: Ý chính của bài viết trên là gì? A. Mô tả về cây ăn thịt ( cây nắp ấm). B. So sánh giữa vật liệu Omniphobic và vật liệu hydrophobic. C. Dựa vào cấu tạo, đặc điểm của loài hoa của loại cây ăn thịt, người ta bắt chước để chế tạo ra vật liệu siêu trơn ( super slippery material) có nhiều ứng dụng trong khoa học và công nghệ. D. Nêu cấu tạo sinh học của cây ăn thịt. Câu 11: Trong bài viết trên người ta đã sử dụng kính hiển vi để quan sát bộ phận nào của cây ăn thịt ? A. Thân cây. B. Lá cây. C. Vòng miệng hoa của cây. D. Rễ cây. Câu 12: Trong đoạn 4, tác giả viết vật liệu siêu trơn SLIPS có tính chất nào sau đây A. Không thấm nước. B. Không cho chất gì khác bám dính và luôn trơn tuột, ở bất cứ điều kiện nào. C. Không cho các chất thẩm thấu ở nhiệt độ thấp. D. Gồm nhiều sợi đan kết với nhau theo chiều dài, có nhiều bậc và nhiều rãnh lõm xuống, kích thước chỉ cỡ micromet nên mềm và dai. Câu 13: Vật liệu SLIPS được chế tạo bằng cách nào dưới đây A. Cho chất bôi trơn thấm sâu vào chất rắn xốp, có được vật liệu siêu trơn. B. Cho chất bôi trơn thấm sâu vào tinh thể kim loại, có được vật liệu siêu trơn. C. Cho chất bôi trơn thấm sâu vào các dung dịch điện phân, có được vật liệu siêu trơn. D. Cho chất bôi trơn thấm sâu vào thành bình của bình chứa, có được vật liệu siêu trơn. Câu 14: Câu nào sau đây không phản ánh đúng nội dung bài đọc A. Chế tạo chất bôi trơn là dung dịch không dễ bay hơi nhưng dễ thấm sâu, vào các kẽ nhỏ, lỗ nhỏ cỡ micromet. Thành phần hóa học của chất bôi trơn này được tham khảo từ dung dịch mà các tuyến dịch hình túi ở hoa cây ăn thịt tiết ra. B. Phủ một lớp SLIPS lên tấm kính làm xét nghiệm: Trên tấm kính các bác sỹ có thể nhỏ vào đấy máu, một số dung dịch thử tất cả đều kết thành một giọt tròn hình cầu, hoàn toàn không bị dính vào tấm kính. Lượng chất dùng vào xét nghiệm giảm đi và pha trộn đều hơn. C. Cây nắp ấm có chiếc lá đặc biệt với phần cuối phình to ra thành cái túi phía trên hơi loe ra, màu sắc đẹp đẽ như bông hoa rất hấp dẫn. D. Người ta đã làm vật liệu siêu trơn như sau: Chế tạo ra chất rắn rất xốp có cấu tạo là các sợi rắn cỡ milimet xếp lại thành từng chồng. Câu 15: Trong bài viết trên tác giả đã cho biết nhà khoa học chế tạo ra vật liệu siêu trơn là A. Saul Perlmutter ở Đại học Califomia (Mỹ). B. Tak- sing Wong ở Đại học Havard( Mỹ). C. Brian P.Schmidt ở Đại học quốc gia Australia ( Australia). D. Adam G.Riess ở Đại học Johns Hopkins và Viện khoa học viễn vọng Vũ trụ ( Mỹ). Câu 16: Trong đoạn cuối của bài viết tác giả muốn kết luận gì về vật liệu siêu trơn A. Vật liệu siêu trơn có cấu tạo giống như lá sen. B. Vật liệu siêu trơn tạo ra những bề mặt không những chỉ ghét nước mà còn ghét mọi chất lỏng khác như dầu mỡ. C. Vật liệu siêu trơn có tính chất giống như các ống mao dẫn. D. Vật liệu siêu trơn được ứng dụng trong sản xuất các bình đựng nước uống. Câu 17: Vật liệu “Omniphobic” là vật liệu như thế nào? A. Vật liệu này không cho bất kỳ chất lỏng chất rắn nào bám dính. B. Vật liệu không cho nước bám dính. C. Vật liệu không cho chì bám dính. 4
5. D. Vật liệu được tạo lên từ nhựa dẻo. Câu 18: Infused Porous Surface trong vật lý có nghĩa A. là bề mặt xốp thẩm chất lỏng làm trơn. B. là bề mặt xốp thẩm chất rắn làm trơn. C. là bề mặt rắn thẩm chất lỏng làm trơn. D. là bề mặt xốp mịn thẩm chất rắn, lỏng làm trơn. Câu 19: Trong bài viết trên đã nhắc đến “Cây ăn thịt” xuất hiện ở đâu ở Việt Nam? A. Vườn quốc gia Cúc Phương. B. Vườn quốc gia Cát Bà. C. Vườn quốc gia Bidoup- Núi Bà. D. Vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát Bảng tuần hoàn và thuyết tương đối Einstein Từ năm 1860 nhà bác học Mendeleev dựa vào những tính chất hóa, lý của các nguyên tố hóa học mà sắp xếp các nguyên tố biết được thời bấy giờ vào các ô theo hàng, theo cột, cho thấy tính tuần hoàn của các nguyên tố. Thiên tài Mendeleev còn ở chỗ có một số ô trong bảng tuần hoàn đó ông để trống và nói rằng trong tương lai sẽ tìm được các nguyên tố mới thích hợp để điền vào. Về sau, càng ngày càng tìm thêm được những nguyên tố mới có các tính chất hóa lý y như Mendeleev dự đoán để điền vào các ô trống. Mặt khác đầu thế kỷ XX, trên cơ sở phát triển các lý thuyết lượng tử, các nhà vật lý hiểu rõ được cấu trúc của từng loại nguyên tử của các nguyên tố, từ hạt nhân có prôtôn và neu-tron ở bên trong, vỏ gồm các điện tử sắp xếp theo từng lớp, chuyển động theo các obital ( quỹ đạo) có những dạng nhất định. Cấu trúc điện tử của nguyên tử, đặc biệt là obital bên ngoài của điện tử là cơ sở để giải thích cách sắp xếp tuần hoàn của các nguyên tố. Năm 2010 các nhà khoa học Nga đã tìm ra được nguyên tố có nguyên tử số là 117 điền vào ô trống cuối cùng của bảng Mendeleev. Nhiều người nghĩ rằng đây là mốc lịch sử, đánh dấu bảng tuần hoàn Mendeleev là hoàn chỉnh, không có thiếu sót gì nữa. Nhưng chính khi các nhà khoa học tập trung nhiều vào nghiên cứu các nguyên tố nặng nhằm làm cho bảng tuần hoàn được hoàn chỉnh thì lại bắt đầu thấy có những biểu hiện không hoàn chỉnh ở bảng tuần hoàn. Tìm hiểu căn nguyên mới biết đó là do ảnh hưởng của thuyết tương đối Einstein Theo thuyết tương đối của Einstein thì khối lượng m của một hạt như hạt điện tử không phải là không đổi mà thay đổi theo tốc độ v của hạt. Hạt chuyển động càng nhanh, khối lượng m của hạt càng tăng, khi v lớn xấp xỉ tốc độ ánh sáng c thì khối lượng m tăng lên rất đáng kể, gây ra những hiệu ứng mới lạ gọi là hiệu ứng tương đối tính. Ở nguyên tử của các nguyên tố nặng hiệu ứng tương đối tính thể hiện như sau: Nguyên tố càng nặng, hạt nhân của nó càng có nhiều proton do đó càng tích được nhiều điện dương. Tương tự như ở chuyển động cong, điện tử mang điện âm quay quanh hạt nhân với tốc độ sao cho lực hướng tâm cân bằng với lực hút tĩnh điện do hạt nhân mang điện dương gây ra. Hạt nhân càng nhiều điện tích dương, tốc độ của điện tử quay quanh hạt nhân càng lớn, nhất là đối với các điện tử ở orbital bên trong gần hạt nhân. Khi điện tích hạt nhân lớn đến mức tốc độ điện từ quay quanh hạt nhân xấp xỉ bằng tốc độ ánh sáng, hiệu ứng tương đối tính thể hiện rõ rệt: Orbital s và p ở gần bị co lại nhiều nhất, các orbital xa hơn kể cả orbital hóa trị cũng co theo nhưng ít hơn. Xét về mặt năng lượng khi các orbital co lại, mức năng lượng tương ứng của orbital hạ thấp, orbital sẽ ổn định hơn, người ta gọi đó là hiệu ứng tương đối tính trực tiếp. Bên cạnh hiệu ứng tương đối tính trực tiếp còn có hiệu ứng tương đối tính gián tiếp, đó là khi các orbital bên trong nhất là các orbital s và p bị co lại, chúng làm các vỏ điện tử nhỏ đi, mật độ điện tử ở vỏ tăng lên. Kết quả là tăng độ che chắn tĩnh điện đối với bên ngoài, nhất là đối với các orbital d và f. Nói cách khác điện từ ở các orbital xa hạt nhân như d và f bị hút về hạt nhân với lực yếu đi. Nhà khoa học Pekka Pyykko ở Đại học Helsinki( Phần lan) nghiên cứu kỹ các hiệu ứng tương đối tính do hạt nhân của nguyên tử Au chứa nhiều điện tích dương gây ra nên đã tìm thấy nhiều điều mới lạ, Au là kim loại rất ít bị tác dụng hóa học còn Xe là khí trơ, vậy mà có thể tạo ra liên kết giữa Au và Xe. Lại có thể tạo ra phân tử hình cầu dạng như quả bóng đá như fuloren gồm một nguyên tử vonfram(W) ở giữa và 12 nguyên tử Au ở xung quanh. Vàng bình thường( vàng khối) rất ít tác dụng với các chất khác nhau nhưng chùm các nguyên tử vàng lại là chất xúc tác tạo ra các phản ứng giảm độc hại như giảm độc hại ở khí thải xe máy. Tương tự, những hiệu ứng mới lạ xảy ra do hiệu ứng tương đối tính ở các nguyên tử của các nguyên tố nặng có thể dẫn đến nhiều ứng dụng mới lạ của lý hóa trong đời sống. 5
6. Câu 20: Ý chính của bài viết trên là gì? A. Bảng tuần hoàn của Mendeleev bắt đầu thể hiện không tuần hoàn do ảnh hưởng của thuyết tương đối Einstein. B. Các nhà khoa học Nga đã tìm ra được nguyên tố có nguyên tử số là 117 điền vào ô trống cuối cùng của bảng Mendeleev. C. Nhà khoa học Pekka Pyykko ở Đại học Helsinki( Phần Lan) nghiên cứu kỹ các hiệu ứng tương đối tính do hạt nhân của nguyên tử Au chứa nhiều điện tích dương gây ra nên đã tìm thấy nhiều điều mới lạ. D. Nêu cấu trúc điện tử của các nguyên tử. Câu 21: Theo thuyết tương đối của Einstein thì khối lượng m của một hạt như hạt điện tử là đại lượng như thế nào? A. Không thay đổi. B. Thay đổi theo thời gian. C. Thay đổi theo tốc độ v của hạt. D. Thay đổi theo quãng đường chuyển động. Câu 22: Trong bài viết đã nhắc đến Nhà khoa học Pekka Pyykko ở Đại học Helsinki( Phần lan) nghiên cứu kỹ các hiệu ứng tương đối tính do hạt nhân của nguyên tử nào? A. Ag B. Au C. Al D. Pb Câu 23: Theo thuyết tương đối của Einstein: Khi các orbital bên trong nhất là các orbital s và p bị co lại, chúng làm các vỏ điện tử nhỏ đi, mật độ điện tử ở vỏ tăng lên. Kết quả là tăng độ che chắn tĩnh điện đối với bên ngoài, nhất là đối với các orbital d và f. Nói cách khác điện từ ở các orbital xa hạt nhân như d và f bị hút về hạt nhân với lực yếu đi. Đây là nội dung của hiệu ứng tương đối tính nào? A. Trực tiếp B. Gián tiếp C. Phát quang C. Che phủ Câu 24: Trong bài viết có đề cập đến “hiệu ứng mới lạ” là muốn nói đến hiệu ứng nào? A. Hiệu ứng lý hóa C. Hiệu ứng orbital B. Hiệu ứng Mendeleev D. Hiệu ứng tương đối tính Câu 25: Trong bài viết này tác giả đã đề cập đến các nguyên tử của nguyên tố ở vị trí nào trong bảng tuần hoàn? A. Cuối bảng tuần hoàn B. Đầu bảng tuần hoàn B. Các nguyên tố nhóm 1A C. Các nguyên tố có tính lưỡng tính Câu 26: Các nhà khoa học nước nào đã tìm ra nguyên tố thứ 117 để điền vào ô trống cuối cùng của bảng Mendeleev ? A. Các nhà khoa học nước Pháp B. Các nhà khoa học nước Ý C. Các nhà khoa học nước Mỹ D. Các nhà khoa học nước Nga Câu 27: Trong đoạn cuối của bài viết tác giả có đề cập đến việc nghiên cứu kỹ các hiệu ứng tương đối tính, có thể tạo ra liên kết giữa 2 nguyên tử nào? A. Pt và W C. Xe và Au B. C. Al và Ne D. Các nguyên tử của nguyên tố cuối bảng tuần hoàn Thảm họa kép động đất- sóng thần và sự rò rỉ chất phóng xạ Cách đây 11 năm, vào ngày 11 tháng 3 năm 2011, trận động đất kinh hoàng 9 độ Richter gây ra sóng thần tàn phá phía đông Nhật Bản, gây thảm hoạ hạt nhân nghiêm trọng ở tỉnh Fukushima, khiến gần 20.000 thiệt mạng hoặc mất tích và xóa sổ nhiều thị trấn. Tạinhà máy điện hạt nhân Fukushima Dai-ichi ở tỉnh Fukushima, cơn sóng khổng lồ đã tràn qua các hệ thống bảo vệ và làm ngập các lò phản ứng, gây ra thảm họa nghiêm trọng. Thảm họa đã làm tê liệt nhà máy điện Fukushima Dai-ichi. Chính phủ Nhật Bản đã chi khoảng 300 tỉ USD để tái thiết khu vực bị sóng thần tàn phá. Tuy nhiên, các khu vực xung quanh nhà máy điện hạt nhân Fukushima Dai-ichi bị nhiễm phóng xạ nên nhiều người đã rời khỏi đó để đến nơi khác sinh sống. Tiến trình dọn dẹp và ngừng hoạt động của nhà máy sẽ mất 30-40 năm và tiêu tốn hàng tỉ USD. 6
7. Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Dai-ichi nằm ở thị trấn Okuma, thuộc tỉnh Fukushima, trên bờ biển phía đông Nhật Bản và cách thủ đô Tokyo khoảng 220 km về phía đông bắc. Lúc 14 giờ 46 phút ngày 11 tháng 3 năm 2011, trận động đất xảy ra làm rung chuyển thành phố Sendai, nằm cách nhà máy điện khoảng 97 km. Người dân nhận được cảnh báo chỉ 10 phút trước khi sóng thần ập vào bờ biển. Ước tính gần nửa triệu người buộc phải rời bỏ nhà cửa vì hậu quả của trận động đất, sóng thần và sự cố nhà máy điện hạt nhân gây rò rỉ phóng xạ nghiêm trọng. Các hệ thống cảnh báo tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima Dai-ichi đã phát hiện ra trận động đất vào ngày 11 tháng 3 năm 2011 và tự động đóng các lò phản ứng hạt nhân. Vào lúc 15 giờ 30 ngày 12 tháng 3 năm 2011, một vụ nổ đã xảy ra tại một trong những lò phản ứng hạt nhân bị trục trặc ở nhà máy điện Fukushima Dai-ichi. Máy phát điện diesel khẩn cấp được kích hoạt để tiếp tục bơm chất làm mát xung quanh các lõi trong lò phản ứng, vốn vẫn cực kỳ nóng ngay cả khi các phản ứng hạt nhân dừng lại. Tuy nhiên, ngay sau đó, một con sóng cao hơn 14 mét ập vào nhà máy Fukushima. Nước tràn qua con đê biển bao quanh nhà máy, làm ngập nhà máy điện và làm sập các máy phát điện khẩn cấp. Các công nhân đã bơm nước biển vào nhà máy điện hạt nhân, cố gắng làm mát các lò phản ứng vì hệ thống làm mát đã bị hỏng. Sau đó, công nhân gấp rút khôi phục lại nguồn điện, nhưng trong những ngày sau đó, nhiên liệu hạt nhân tại 3 trong số các lò phản ứng đã quá nóng và làm tan chảy một phần các lõi (điều này được gọi là nóng chảy hạt nhân). Hai vụ nổ khác đã làm rung chuyển nhà máy điện vào ngày 14 và 15 tháng 3 năm 2011, sau đó ngọn lửa bùng phát tại một lò phản ứng, làm hư hỏng nặng các tòa nhà. Chất phóng xạ bắt đầu rò rỉ vào bầu khí quyển và Thái Bình Dương. Thủ tướng Nhật Bản lúc bấy giờ là Yoshihiko Noda cho biết chính phủ cùng chịu trách nhiệm về thảm họa này. Sóng thần vượt qua đê biển và ập vào nhà máy điện hạt nhân Fukushima ngày 12.3.2011 Vào ngày 9 tháng 3 năm 2021, trước lễ kỷ niệm 10 năm thảm họa, một báo cáo của Liên Hiệp Quốc kết luận: "Không ghi nhận những trường hợp phóng xạ gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người dân Fukushima”. Cơ quan Năng lượng Nguyên tử quốc tế phân loại Thảm họa Fukushima là sự kiện cấp độ 7, tức mức cao nhất và là thảm họa nghiêm trọng đứng thứ 2 sau sự cố ở nhà máy điện hạt nhân Chernobyl tại Ukraine hồi năm 1986. Hiện chỉ có 9 trong số 33 lò phản ứng hạt nhân thương mại còn lại của Nhật Bản đã được phê duyệt để khởi động lại theo các tiêu chuẩn an toàn thời hậu Fukushima và chỉ có 4 lò đang hoạt động, so với 54 lò trước thảm họa. Năng lượng hạt nhân chỉ cung cấp 6% nhu cầu điện tại Nhật Bản trong nửa đầu năm 2020, so với 23,1% từ các nguồn năng lượng tái chế và gần 70% từ nhiên liệu hóa thạch. Bên cạnh những lợi ích mà nó mang lại, thì bức xạ hạt nhân tiềm ẩn những mối nguy hiểm lớn, ảnh hưởng tới sức khỏe của con người và môi trường cộng đồng nếu như chúng ta không quản lý chặt chẽ. Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, kỹ thuật bức xạ hạt nhân đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống như: y tế, công nghiệp, nông nghiệp, nghiên cứu khoa học Tất cả các tia phóng xạ có trong tự nhiên gây ra cho con người một liều chiếu bức xạ nhất định. Các tia phóng xạ phát ra các bức xạ ion hóa và nếu chúng ở bên ngoài cơ thể của con người sẽ gây ra một liều chiếu ngoài. Các tia phóng xạ cũng có thể xâm nhập vào trong cơ thể của con người qua đường hô hấp và 7
8. tiêu hóa gây nên một liều chiếu, trong Radon có thể được xem như là một nguồn phóng xạ tự nhiên có ảnh hưởng lớn nhất đến sức khỏe của con người. Hằng năm trung bình mỗi người chúng ta nhận một liều bức xạ từ các nguồn phóng xạ tự nhiên khoảng 2mSv, liều bức xạ giới hạn đối với con người là 50- 100mSv. Theo thống kê của Cơ quan Năng lượng nguyên tử Nhật Bản, liều bức xạ hạt nhân xung quanh các nhà máy điện nguyên tử bị cháy nổ đã tăng tới liều giới hạn của cơ thể người. Iôt-131 và Cesi-137 là một trong số các chất phóng xạ thải vào khí quyển sau các sự cố hạt nhân. Bởi vậy, chúng ta có thể tiếp xúc, ăn uống, hít thở phải phóng xạ. Việc phân rã các hạt nhân urani trong lò phản ứng hạt nhân tạo ra một lượng lớn Iôt-131. Bởi vì Iôt ở dạng khí khi ở nhiệt độ cao, nên nó có thể lan ra trong môi trường sau một vụ nổ hạt nhân. May mắn là chu kỳ bán rã của Iot chỉ có 8 ngày. Sau 8 ngày, hoạt độ của nó chỉ còn 1/2, sau 16 ngày còn 1/4, sau 24 ngày còn 1/8. Các chất phóng xạ tự hủy cũng không có nghĩa là bức xạ không tồn tại trong môi trường vĩnh viễn. Các chất có đời sống ngắn, khi sinh ra sẽ được phân rã nhanh hơn các chất có đời sống dài. Khi bức xạ xuyên qua một vật vô sinh sẽ không nhận thấy sự thay đổi về cấu trúc của vật liệu. Nhưng khi bức xạ vào một điểm của tế bào sống thì có thể làm tổn thương lâu dài đến mô. Về nguyên tắc, ngay cả một lượng bức xạ ion hoá nhỏ nhất cũng có thể làm thay đổi một phân tử quan trọng và điều đó có thể ảnh hưởng đến toàn bộ hoạt động của tế bào. Tuy vậy khả năng liều xạ nhẹ dẫn đến ung thư là rất hiếm. Các tế bào trong cơ thể con người đổi mới liên tục, không ngừng. Bức xạ vào cơ thể hôm nay sẽ không ảnh hưởng đến chính tế bào đã bị ảnh hưởng xạ một năm trước đây. Do vậy, theo đánh giá, thì liều cao một lần có thể gây tử vong, trong khi với cùng liều như vậy nhưng chịu dần dần, lâu dài có thể không gây bất cứ biểu hiện bệnh tật nào. Những liều xạ nhỏ có thể gây tổn thương các phần tử trong tế bào đơn độc, không ảnh hưởng gì tới sức khỏe. Đối với DNA - thành phần cơ bản của gen, điều khiển việc sản sinh ra các nhân tế bào cùng loại, thì ảnh hưởng của bức xạ có thể là nghiêm trọng. Con đường duy nhất mà liều xạ thấp có thể ảnh hưởng tới sức khỏe là gây tổn thương nghiêm trọng cho phân tử DNA. Nếu một tế bào DNA bị tổn thương tiếp tục sản sinh ra các tế bào khác thì tổn thương đó có thể tiếp tục được nhân lên mãi. Kết quả có thể là các tế bào không bình thường được hình thành. Về lâu dài, việc đó có thể ảnh hưởng xấu đến cơ thể. Tuy nhiên có nhiều cách để vượt qua, trước khi DNA tổn thương trở thành ác tính. Bức xạ không gây ra một loại bệnh ung thư mới đặc biệt nào. Thế nhưng, nhiều người nói rằng, do bức xạ mà họ bị đau đầu, mẩn ngứa, phát ban, đi ngoài, mất ngủ. Không có bằng chứng gì để xác định rằng những triệu chứng đó của họ là do ảnh hưởng sinh học của bức xạ đối với cơ thể. Sự lo sợ, mối quan tâm và thiếu hiểu biết có thể gây ra các dấu hiệu bệnh tật nhất thời. Sự căng thẳng thần kinh và tâm lý làm cho lo lắng, mất ngủ, đau đầu và đau dạ dày. Những người đã được thông tin đầy đủ và hiểu vấn đề, thì không có những triệu chứng đó, mặc dù họ cũng chịu cùng một liều bức xạ. Đối với cơ thể con người, ngay cả khi các liều xạ đến vài trăm mSv/năm, gấp vài lần liều giới hạn, có thể cũng không hề gây ra các triệu chứng bệnh tật trầm trọng. Để chữa trị cho một người như vậy, cần phải tìm các nguyên nhân khác gây ra bệnh. Nếu như các triệu chứng là do tâm lý, gây ra bởi sự lo sợ thì cần phải nói cho bệnh nhân biết sự thực là các liều nhỏ không gây ra dấu hiệu bệnh tật. Các triệu chứng được cho là có liên quan đến bức xạ có thể tạo ra sự lo lắng không cần thiết và làm cho tình trạng người bệnh xấu thêm. Câu 28: Ý chính của bài viết là gì? A. Tác hại của chất phóng xạ với cơ thể con người. B. Tình trạng nhiễm độc chất chì ở Nhật. C. Thảm họa động đất – sóng thần xảy ra ở Nhật và việc rò rỉ chất phóng xạ và ảnh hưởng của chất phóng xạ với môi trường sống của con người. D. Sự cố nhà máy điện hạt nhân Chernobyl tại Ukraine. Câu 29: Trong bài viết có thể suy luận gì về việc ảnh hưởng của chất phóng xạ với cơ thể con người? A. Liều cao một lần có thể gây tử vong, trong khi với cùng liều như vậy nhưng chịu dần dần, lâu dài có thể không gây bất cứ biểu hiện bệnh tật nào. B. Có thể gây ung thư dạ dày, ung thư phổi. C. Có thể gây đau đầu, mẩn ngứa, phát ban, đi ngoài, mất ngủ. D. Có thể ảnh hưởng làm giảm tuổi thọ của con người. Câu 30: Theo đoạn 1 và 2 của bài viết, phát biểu nào sau đây không đúng? A. Trận động đất kinh hoàng 9 độ Richter gây ra sóng thần tàn phá phía đông Nhật Bản, gây thảm hoạ hạt nhân nghiêm trọng ở tỉnh Fukushima. 8