IMSO 2024 Khoa học Quốc tế - Lý thuyết II

Hình 1 là thiết bị đo tốc độ thoát hơi nước. Cây được đặt trong bình kín chứa đầy nước, nối với một ống mao quản có chia độ. Người ta đưa một bọt khí vào ống mao quản. Khi cây thoát hơi nước, nước được hút lên khiến bọt khí di chuyển. Vị trí bọt khí cho biết thể tích nước cây hút theo thời gian.



Để nghiên cứu tốc độ thoát hơi nước của một giống rau bina, các nhà khoa học đo lượng nước một cây non hút ở nhiều nhiệt độ. Ở mỗi nhiệt độ, lượng nước sử dụng được ghi trong một giờ. Cường độ ánh sáng và độ ẩm được giữ không đổi. Kết quả ở Bảng 1.

| Nhiệt độ (°C) | Lượng nước sử dụng (mL/h) |
|---|---|
|10|0,05|
|15|0,08|
|20|0,13|
|25|0,18|
|30|1,2|
|34|1,8|
|40|2,4|

(a) Vẽ đồ thị dữ liệu Bảng 1 trên phiếu trả lời. [2,5 điểm]

(b) Dựa vào đồ thị, ở nhiệt độ nào cây dự kiến sử dụng 1,5 mL nước mỗi giờ? [1 điểm]

(c) Tốc độ thoát hơi nước thường biểu diễn bằng thể tích nước mất trên đơn vị thời gian và diện tích lá (mL/h/m²). Tổng diện tích lá là 0,05 m². Tính tốc độ thoát hơi nước ở 30°C. [1 điểm]

(d) Giải thích ngắn gọn quan hệ giữa nhiệt độ và lượng nước sử dụng. [1 điểm]

Chú thích hình gốc: cut shoot = cành đã cắt; reservoir = bình dự trữ; air bubble = bọt khí; capillary tube = ống mao quản; volume scale = thang thể tích; beaker of water = cốc nước.

Một vận động viên chạy vượt chướng ngại vật (Hình 2) ngã trên đường chạy và mất nhiều máu. Trước khi ngã, nhịp tim (HR) là 3 nhịp/giây, thể tích tống máu mỗi nhịp (SV) là 130 mL/nhịp. Sau khi ngã, mất máu làm SV giảm còn 80 mL/nhịp. Cơ thể bù lại bằng cách tăng HR lên 4 nhịp/giây.



(a) Tính cung lượng tim (CO) trước và sau khi ngã. [2 điểm]

Cung lượng tim là lượng máu tim bơm mỗi phút: $CO=HR\times SV$, với HR tính bằng nhịp/phút và SV là thể tích máu bơm mỗi nhịp, tính bằng mL/nhịp.

(b) Dù nhịp tim tăng, vận động viên vẫn choáng váng và yếu. Vì sao? [1,5 điểm]

(c) Một biện pháp y tế có thể được dùng là truyền dịch tĩnh mạch (IV). Giải thích cách biện pháp này giúp ổn định cung lượng tim và tình trạng chung sau mất nhiều máu. [1 điểm]

Một học sinh ngâm các lá Hydrilla dài bằng nhau trong các cốc có nồng độ dung dịch tinh bột khác nhau trong 15 phút. Mỗi cốc có một lá ngập trong dung dịch. Hình 3 là bố trí thí nghiệm.



Sau 15 phút, đặt một giọt mỗi chất lỏng cùng lá lên lam kính, đậy lá kính và quan sát bằng kính hiển vi quang học. Bảng 3 ghi kết quả.

| Chất lỏng trong cốc có lá Hydrilla | Chiều dài trung bình khối nguyên sinh (tế bào không tính thành tế bào), micromet |
|---|---|
|Dung dịch tinh bột 20%|150|
|Dung dịch tinh bột 50%|90|

Sau khi quan sát, lá được chuyển vào nước cất trong 15 phút rồi quan sát lại. Chiều dài trung bình khối nguyên sinh là 225 micromet.

(a) Dựa vào Bảng 3, giải thích kết quả ở dung dịch tinh bột 50%. [1,5 điểm]

(b) Dựa vào Bảng 3, so sánh và giải thích mức độ của hiện tượng ở tế bào trong dung dịch tinh bột 20% và 50%. [1,5 điểm]

(c) Giải thích kết quả sau khi chuyển lá vào nước cất. [1 điểm]

(d) Một hộp cá ngừ có dung dịch muối rất đậm đặc. Nếu có tế bào vi khuẩn trong hộp, giải thích điều xảy ra với chúng. [1 điểm]

Chú thích hình: Beaker = cốc; Hydrilla leaf = lá Hydrilla; Starch solution = dung dịch tinh bột.

Hình 4 là túi giữ nhiệt dùng khi giao pizza, giúp pizza ấm trong vài giờ. Lớp bên trong làm bằng xốp, lót một lớp nhôm.



(a) Giải thích các đặc điểm thiết kế giúp pizza giữ ấm lâu. [2,5 điểm]

(b) Một người muốn cất pizza trong tủ lạnh để hôm sau hâm lại ăn. Người đó đặt cả pizza và túi vào tủ lạnh để giữ thực phẩm tươi. Nên để túi mở như hình hay kéo khóa kín? Giải thích. [2,5 điểm]

John thực hiện thí nghiệm chất lỏng như Hình 5.



Hình cho khối lượng riêng chất lỏng P và Q là 1,5 g/cm³, R và S là 0,75 g/cm³. Bóng đen (trên P và R) có khối lượng riêng 1,0 g/cm³; bóng xám (trên Q và S) là 0,85 g/cm³.

(a) Dựa vào khối lượng riêng của bóng và chất lỏng, mô tả mỗi bóng sẽ chìm hay nổi khi thả vào ống. [2 điểm]

(b) Bóng nào chịu áp suất lớn nhất sau khi chìm trong chất lỏng? Giải thích. [2 điểm]

Hình 6 biểu diễn độ nhạy của mắt người đối với ánh sáng nhìn thấy.



(a) Dựa vào Hình 6, mắt người nhạy hơn với màu nào? [1 điểm]

(b) Dựa vào Hình 6, nêu quan hệ giữa bước sóng và tần số của ánh sáng nhìn thấy. [1 điểm]

(c) Nêu một ví dụ bức xạ điện từ có bước sóng (i) nhỏ hơn 450 nm và (ii) lớn hơn 700 nm. [2 điểm]

(d) Giải thích vì sao mắt người không nhìn được các vùng phổ ngoài ánh sáng nhìn thấy. [2 điểm]

Chú thích hình gốc: Sensitivity of eye (%) = độ nhạy của mắt (%); Wavelength = bước sóng; Frequency = tần số. Bảng: tím 380–450 nm, 668–789 THz; lam 450–495 nm, 606–668 THz; lục 495–570 nm, 526–606 THz; vàng 570–590 nm, 508–526 THz; cam 590–620 nm, 484–508 THz; đỏ 620–750 nm, 400–484 THz.

Quan sát công trình kí hiệu A trong hình và trả lời câu hỏi.



Nguồn hình: OFL Architecture/Francesco Lipari, https://www.oflarchitecture.com/hknb, truy cập 18/06/2021, được dẫn trong https://www.mdpi.com/2673-4931/8/1/11.

Giải thích (các) loại ô nhiễm mà công trình được thiết kế để giảm. [3 điểm]

Các chuyển động mảng kiến tạo phức tạp đi qua châu Á làm tăng nguy cơ động đất siêu đứt gãy nghịch. Ví dụ là động đất độ lớn 7,1 xảy ra tháng 4/2023 ở Sumatra, Indonesia. Hình 8.1 ghi cấp cường độ gần tâm chấn. Ngôi sao chỉ tâm chấn.



(a) Động đất siêu đứt gãy nghịch xảy ra ở đới hút chìm, nơi một mảng kiến tạo bị đẩy xuống dưới mảng khác.

(i) Xác định loại ranh giới mảng gần tâm chấn nhất. [0,5 điểm]

(ii) Xác định lớp Trái Đất nơi diễn ra chuyển động mảng này. [0,5 điểm]

(b) Bảng 8 liệt kê các quan sát khi động đất theo thang Mercalli cải tiến. Đánh dấu những hiện tượng tại thành phố Padang trong trận động đất tháng 4/2023. [3 điểm]



- [ ] Xe đang đỗ rung lắc
- [ ] Bát đĩa và cửa kính vỡ
- [ ] Nhà bị dịch khỏi móng
- [ ] Tượng đài đổ
- [ ] Người Sumatra đang ngủ cảm nhận được
- [ ] Một số đồ nội thất nặng dịch chuyển

Bản dịch Bảng 8: I: chỉ thiết bị phát hiện; II: rất yếu, chỉ người đang nghỉ nhận thấy; III: người đang nghỉ cảm thấy, như xe tải chạy qua; IV: thường cảm thấy khi đang chuyển động, đồ vật rời bị xáo trộn; V: bát đĩa vỡ, chuông rung, đồng hồ quả lắc dừng, người ngủ thức giấc; VI: mọi người cảm thấy, một số sợ hãi, thiệt hại nhẹ, một ít thạch cao nứt; VII: người trong ô tô cảm thấy, công trình xây kém bị hỏng; VIII: ống khói đổ, công trình lớn hư hại nhiều, đồ nội thất nặng lật; IX: công trình lớn hư hại nặng, đất nứt, ống dẫn gãy; X: nhiều nhà bị phá hủy; XI: rất ít công trình còn đứng; XII: phá hủy hoàn toàn.

(c) Động đất siêu đứt gãy nghịch độ lớn 7,1 có thể tạo sóng thần.



(i) Trên Hình 8.2, vẽ mũi tên từ nguồn để biểu diễn hướng năng lượng gây sóng thần. [1 điểm]

(ii) So sánh vận tốc (nhanh hơn/chậm hơn) và độ cao (cao hơn/thấp hơn) của sóng thần khi nước nông dần từ X đến Y. [2 điểm]

Chú thích hình: ocean = đại dương.

Người Hy Lạp cổ cho rằng đất, lửa, nước và không khí là bốn nguyên tố cơ bản tạo nên thế giới. Nhà khoa học Georg Ernst Stahl đề xuất chất cháy có một nguyên tố giống lửa gọi là phlogiston, thoát ra khi chất cháy như Hình 9.



Năm 1774, Antoine Lavoisier thách thức thuyết phlogiston bằng thí nghiệm đốt thủy ngân với không khí trong bình kín. Ông ghi khối lượng thủy ngân ban đầu và sản phẩm sau cháy.

| Khối lượng chất (g) | Trước cháy | Sau cháy |
|---|---|---|
| |1,00|1,08|

(a) Giải thích kết quả thí nghiệm bác bỏ thuyết phlogiston như thế nào. [1 điểm]

(b) Lavoisier còn chỉ ra nước không phải nguyên tố. Ông cho ôxi phản ứng với một loại “không khí dễ cháy” để tạo nước, kết luận nước là hợp chất của ôxi và chất khí đó. “Không khí dễ cháy” là gì? [0,5 điểm]

(c) Điền tên chất cần và chất tạo thành vào phương trình chữ của sự cháy hoàn toàn. [1,5 điểm]

Chất cháy + ______ → (cháy) ______ + ______

(d) Để nấu mì nước, một người leo núi đun các mảnh băng ở −15°C trong nồi tới khi nước sôi vài phút. Ở trại có áp suất khí quyển 0,5 atm, băng tan ở 0°C và nước sôi ở 81°C. Phác đồ thị nhiệt độ trong nồi thay đổi theo thời gian. Ghi rõ các nhiệt độ. [2 điểm]

Chú thích hình: WOOD = gỗ; COMBUSTION OCCURS = diễn ra sự cháy; ASHES REMAIN = tro còn lại; Phlogiston escapes into surrounding = phlogiston thoát ra môi trường (mô hình lịch sử, không phải giải thích hiện đại).