IMSO 2021 Khoa học Quốc tế - Lý thuyết II

(1) Hình 1 thể hiện chi trước của ba loài động vật. Các chi trước này được gọi là cơ quan tương đồng.

(i) Nêu quá trình trong tự nhiên đã tạo nên các cơ quan tương đồng trong Hình 1. [1 điểm]

(ii) Nêu một điểm khác nhau về cấu tạo chi trước của cá voi và cá sấu, đồng thời giải thích chức năng của chúng. [2 điểm]



| | Cấu tạo | Chức năng |
| --- | --- | --- |
| Cá voi | | |
| Cá sấu | | |

Chú thích hình: Whale forelimb = chi trước cá voi; Crocodile forelimb = chi trước cá sấu; Bird wing = cánh chim.

(2) Hình 2 thể hiện lát cắt ngang một lá của cây A.



(i) Xác định loại môi trường sống mà cây A thích nghi. [1 điểm]

(ii) Mô tả và giải thích MỘT đặc điểm cấu tạo của cây A vừa hỗ trợ quang hợp vừa giúp cây thích nghi với môi trường đã nêu ở (i). [2 điểm]

Chú thích hình: Air chambers = khoang khí.

(3) Hình 3 bên phải thể hiện hệ tiêu hóa điển hình của người.



(i) Giải thích vai trò của các bộ phận 2 và 4 trong hệ tiêu hóa khỏe mạnh. [2 điểm]

(ii) Giải thích việc tắc ống nối cấu trúc 2 với D ảnh hưởng thế nào đến sự tiêu hóa hoàn toàn chất béo. [1 điểm]

(iii) Dựa vào câu trả lời (i), (ii), vẽ biểu đồ cột thể hiện lượng chất béo chưa tiêu hóa trong ống tiêu hóa (các cấu trúc A, B, C, D và E). [4 điểm]

Chú thích hình: A–E và 1–4 là nhãn cấu trúc trong đề, được giữ nguyên.

(4) Giữa thập niên 1980, các nhà khoa học phát hiện lỗ thủng tầng ozone trên Nam Cực. Nguyên nhân chủ yếu là chlorofluorocarbon (CFC) được giải phóng trong tầng bình lưu. Ozone (O3) liên tục được tạo thành và phân hủy trong tầng bình lưu từ phân tử oxygen (O2) và nguyên tử oxygen (O).

$$\mathrm{O+O_2\rightarrow O_3}$$
$$\mathrm{O_3\rightarrow O+O_2}$$

Tuy nhiên, nguyên tử chlorine (Cl) từ CFC phản ứng với ozone theo các phương trình:

$$\mathrm{Cl+O_3\rightarrow ClO+O_2}$$
$$\mathrm{ClO+O\rightarrow Cl+O_2}$$

(i) Giải thích tầm quan trọng của tầng ozone đối với con người. [1 điểm]

(ii) CFC có hại vì đưa vào các nguyên tử chlorine phản ứng với ozone. Dù ozone liên tục được tạo thành và phân hủy, hãy mô tả và giải thích cách một nguyên tử chlorine có thể đẩy nhanh sự suy giảm tầng ozone. [2 điểm]

(iii) Đề xuất hai cách ngăn tầng ozone tiếp tục suy giảm. [2 điểm]

(5) Nồng độ carbon dioxide hiện ở mức 400 ppm, mức nguy hiểm cho hành tinh theo lời đề. Một giải pháp khả dĩ là dùng điện chuyển carbon dioxide trở lại thành nhiên liệu (ví dụ methane, ethane), qua quá trình gọi là khử carbon dioxide bằng xúc tác điện, như Hình 4.



Quá trình dùng chất xúc tác đồng làm cathode. Carbon dioxide được hòa tan trong nước. Khi carbon dioxide bám lên bề mặt cathode, điện được dùng để chuyển nó thành các sản phẩm khí mong muốn. CO2 dư và hydrogen phụ phẩm cũng được thu lại.

(i) Nhiên liệu hóa thạch được đốt để sản xuất năng lượng. Giải thích quá trình khử carbon dioxide bằng xúc tác điện có thể góp phần giải quyết vấn đề này thế nào. [2 điểm]

(ii) Cần điện để chuyển carbon dioxide thành nhiên liệu. Mô tả ba nguồn năng lượng có thể cung cấp điện cần thiết để công nghệ này bền vững. [3 điểm]

Chú thích hình: Anode = anode/cực oxi hóa; Cathode = cathode/cực khử; Membrane/separator = màng/bộ phân cách; Liquid products = sản phẩm lỏng; gas products = sản phẩm khí; e⁻ = electron.

(6) Nathan nghiên cứu sự gỉ sắt. Bạn bố trí năm ống nghiệm như hình rồi để trong ba ngày.



| Ống nghiệm | Quan sát sau ba ngày |
| --- | --- |
| 1 | Đinh hơi gỉ |
| 2 | Đinh vẫn sáng bóng |
| 3 | Đinh vẫn sáng bóng |
| 4 | Đinh gỉ nhiều |
| 5 | Đinh hơi gỉ, thấy bọt khí |

(i) Giải thích vì sao đinh không gỉ trong ống nghiệm 2 và 3. [1 điểm]

(ii) Liệt kê các điều kiện cần để xảy ra sự gỉ. [1 điểm]

(iii) Giải thích muối ảnh hưởng thế nào đến tốc độ gỉ. [1,5 điểm]

(iv) Gọi tên khí sinh ra trong ống nghiệm 5. [1 điểm]

(v) Đề xuất ba cách giảm tốc độ gỉ của đinh. [1,5 điểm]

Chú thích hình: Rubber stopper = nút cao su; Iron nail = đinh sắt; Distilled water = nước cất; Dry air = không khí khô; Oil = dầu; Seawater = nước biển; Vinegar = giấm; Test tube = ống nghiệm.

(7) Hình 5 thể hiện vật OO’ đặt trước thấu kính hội tụ. Ảnh được tạo trên đường XY.



(i) Vẽ ba tia đi từ O (đầu mũi tên của vật) và qua thấu kính. Thể hiện rõ vị trí ảnh. [1 điểm]

(ii) Vẽ ảnh qua thấu kính và nêu hai tính chất của ảnh. [1,5 điểm]

(iii) Dịch vật đến gần thấu kính, sao cho khoảng cách đến thấu kính nhỏ hơn một tiêu cự. Mô tả ảnh. [1,5 điểm]

(iv) Nêu một dụng cụ quang học sử dụng nguyên lí này. [1 điểm]

Chú thích hình: OO′ = vật; XY = đường vị trí ảnh; các kí hiệu nguồn được giữ nguyên.

(8) A. Ba bóng đèn giống nhau A, B, C và D được mắc như Hình 6 bên phải. [Nguồn viết “ba” nhưng liệt kê và vẽ bốn bóng.]



(i) Đặt công tắc S trên mạch sao cho khi đóng S, tất cả bóng đều sáng, nhưng khi mở S, chỉ A và D sáng. Đánh dấu gạch chéo (/) trên mạch ở một vị trí đặt S phù hợp. [1 điểm]

(ii) Khi đóng S, xác định bóng/bóng đèn nào [2 điểm]

a. sáng nhất

b. sáng yếu nhất

B. Quan sát kĩ Hình 7 bên phải. Tất cả bóng đèn giống nhau.



(i) Khi đóng S1 và S2, bóng nào sáng nhất? [1 điểm]

(ii) Khi đóng S1 và S3 nhưng S2 vẫn mở, bóng/bóng đèn nào KHÔNG sáng? [1,5 điểm]

Chú thích hình: A, B, C, D là nhãn bóng đèn.

Chú thích hình: S1, S2, S3 = công tắc; B1–B4 = bóng đèn; A trong vòng tròn = ampe kế.

(9) Đá trầm tích kết hợp nhiều thành phần: mảnh đá, khoáng vật, đất và cả di tích sinh vật như xương, vỏ, vật chất thực vật mà đề mô tả là hòa tan trong nước. Các hạt tích tụ, lắng đọng, rồi biến thành đá qua quá trình hóa đá (lithification).

Vì các hạt tích tụ khác nhau về loại, hình dạng và kích thước, đá trầm tích thường đa dạng về hình thức và tính chất. Do đó các nhà địa chất thường lập và dùng lưu đồ nhận dạng (Hình 8) để dễ xác định đá trầm tích.



(i) Một nhà địa chất muốn xác định hòn đá trắng tìm được ở sông. Nhỏ vài giọt hydrochloric acid lên đá, ông thấy bọt khí. Không có dấu vết hóa thạch và không thấy hạt bằng mắt thường. Dùng kính hiển vi, ông xác định đường kính trung bình của hạt là 1 mm. Dựa vào Hình 8, xác định đá. [2 điểm]

(ii) Một mảnh đá trầm tích nhỏ gồm đá bột (siltstone), đá vôi (limestone) và dăm kết (breccia). Lập kế hoạch ba bước để tách các loại đá này. [3 điểm]

Chú thích hình: Xem bảng dịch đầy đủ các nút lưu đồ bên dưới.

Bản dịch các nút của Hình 8 (giữ nguyên đường nối trong hình):

| Nhãn tiếng Anh | Tiếng Việt |
| --- | --- |
| Sedimentary Rock Identification Flow Chart; Start here; yes; no | Lưu đồ nhận dạng đá trầm tích; Bắt đầu; có; không |
| do framework grains react with acid, not just the cement | các hạt khung có phản ứng với acid, không chỉ chất gắn kết? |
| are fossils visible | có thấy hóa thạch? |
| visible fossils in fine calcite matrix | hóa thạch nhìn thấy trong nền calcite mịn |
| composed entirely of visible shell fragments, no matrix | hoàn toàn gồm mảnh vỏ nhìn thấy, không có nền |
| composed of small (<2 mm) round grains | gồm các hạt tròn nhỏ (<2 mm) |
| rock composed of fine-grained calcite | đá gồm calcite hạt mịn |
| conchoidal fracture | vết vỡ dạng vỏ sò |
| black and shiny | đen và bóng |
| crumbles in your fingers | vụn ra giữa các ngón tay |
| does rock have a clastic texture | đá có cấu trúc mảnh vụn? |
| grains > 2 mm; angular grains | hạt >2 mm; hạt góc cạnh |
| grains < 2 mm but visible (sand-sized) | hạt <2 mm nhưng nhìn thấy (cỡ cát) |
| silt-sized grains, feels gritty | hạt cỡ bột, sờ ráp |
| a combination of silt and clay particles and breaks into thin sheets | phối hợp hạt bột và sét, vỡ thành phiến mỏng |
| The rock is a type of sandstone. Now determine grain mineralogy. | Đá thuộc loại cát kết. Xác định khoáng vật của hạt. |
| primarily quartz with at least 25% feldspar | chủ yếu thạch anh với ít nhất 25% feldspar |
| entirely quartz | hoàn toàn thạch anh |
| quartz, rock fragments, & at least 15% clay matrix which makes the grains hard to see | thạch anh, mảnh đá và ít nhất 15% nền sét làm khó thấy hạt |
| CHERT; PEAT; COAL; DOLOSTONE | đá silic; than bùn; than; đá dolomit |
| BRECCIA; CONGLOMERATE; SILTSTONE; SHALE | dăm kết; cuội kết; đá bột; đá phiến sét |
| OOLITIC LIMESTONE; FOSSILIFEROUS LIMESTONE; COQUINA; LIMESTONE | đá vôi trứng cá; đá vôi chứa hóa thạch; đá vôi vỏ sò; đá vôi |
| ARKOSE; QUARTZ SANDSTONE (HEMATITIC QUARTZ SANDSTONE if red-brown); GRAYWACKE | cát kết arkose; cát kết thạch anh (chứa hematite nếu đỏ nâu); cát kết graywacke |
| Matrix: the fine-grained portion of a rock in which coarser mineral grains, fossils, or rock fragments are embedded. | Nền: phần hạt mịn của đá bao quanh các hạt khoáng, hóa thạch hoặc mảnh đá thô hơn. |