1 số câu bài tập lý SINH

1. Dựa vào phương trình Goldman xác định điện thế nghỉ trên tế bào máu người ở 370C. Biết rằng màng tế bào trung hòa với ion Cl, và hệ số thấm của ion K+ lớn gấp 30 lần đối với ion Na+ (Y1: 0708(đề 1),0607(đ1),1213(đ1),08 09(đ1),RHM:1011(đ1) Cho nồng độ ion K+ ở trong màng là 155 μMcm3 , phía ngoài màng là 4 μMcm3 và nồng độ ion Na+ ở trong màng là 12 μMcm3 còn ở phía ngoài màng là 145 μMcm3 Trả lời: Áp dụng công thức Goldman để xác định điện thế nghỉ trên tế bào máu người Ta có: Với R là hằng số khí lý tưởng (R=8,31.103 JKmol.0K) T=37+273=310 0K F=96500 (hằng số Faraday) PK + =30Pna + K+ tr=155μMcm3 K+ ng=4μMcm3 Na+ tr=12μMcm3 Na + ng=145μMcm3 2. 2. 1 xe cứu thương phát ra tiếng còi cấp cứu ở tần số 1600Hz truyền trong không khí với vận tốc 343ms, xe vượt và đi qua 1 người xe đạp (tốc độ 2.5ms). Sau khi xe vượt qua, người đi xe đạp nghe được tiếng còi có tần số 1550 Hz. Hỏi xe cứu thương chạy với tốc độ bao nhiêu ? (Y1: 0607(đ1), 0910(đ1),1112(đ1),0203(đ1) Trả lời: RT Pk.K+ ng+Pna.Na+ ng+PCl.Cl tr U = . ln F Pk.K+ tr+PnaNa+ tr+PCl.Cl ng RT PK.K+ ng+Pna.Na+ ng = .ln F PK.K+ tr+Pna.Na+ tr (Vì màng trung hòa với ion Cl ) 8,31.103.310 30.4+145 Do đó U= . ln 96500 30.155+12 = ..............

1 SỐ CÂU BÀI TẬP LÝ SINH

1 Dựa vào phương trình Goldman xác định điện thế nghỉ trên tế bào máu người ở 370C Biết rằng màng tế bào trung hòa với ion Cl-, và hệ số thấm của ion K+ lớn gấp 30 lần đối với ion Na+ (Y1: 07-08(đề

1),06-07(đ1),12-13(đ1),08-09(đ1),RHM:10-11(đ1)

Cho nồng độ ion K +

ở trong màng là 155 μM/cm 3 , phía ngoài màng là 4 μM/cm 3

và nồng độ ion Na +

ở trong màng là 12 μM/cm 3 còn ở phía ngoài màng là 145 μM/cm 3

Trả lời:

Áp dụng công thức Goldman để xác định điện thế nghỉ trên tế bào máu người

Ta có:

Với R là hằng số khí lý tưởng (R=8,31.103

J/Kmol.0K) T=37+273=310 0K

F=96500 (hằng số Faraday)

PK

+

=30Pna

+ [K+]tr=155μM/cm3

[K+]ng=4μM/cm3 [Na+]tr=12μM/cm3

[Na+]ng=145μM/cm3

2

2 1 xe cứu thương phát ra tiếng còi cấp cứu ở tần số 1600Hz truyền trong không khí với vận tốc 343m/s, xe vượt và đi qua 1 người xe đạp (tốc độ 2.5m/s) Sau khi

xe vượt qua, người đi xe đạp nghe được tiếng còi có tần số 1550 Hz Hỏi xe cứu thương chạy với tốc độ bao nhiêu ? (Y1: 06-07(đ1), 09-10(đ1),11-12(đ1),02-03(đ1)

Trả lời:

RT Pk.[K+]ng+Pna.[Na+]ng+PCl.[Cl-]tr

U = ln

F Pk.[K+]tr+Pna[Na+]tr+PCl.[Cl-]ng

RT PK.[K+]ng+Pna.[Na+]ng

= .ln

F PK.[K+]tr+Pna.[Na+]tr

(Vì màng trung hòa với ion Cl

-)

8,31.103.310 30.4+145

Do đó U= ln

96500 30.155+12

= …………

f’là tần số của sóng âm mà máy thu được

Khi đó ta thấy máy thu là người đi xe đạp

nguồn phát là xe cứu thương

Máy thu và nguồn phát cùng chuyển động nên áp dụng hiệu ứng Dopple, ta có:

Với V là vận tốc truyền trong không khí :343m/s

Vxd là vận tốc của người đi xe đạp: 2,5m/s

Vs là vận tốc của xe cứu thương

Do máy thu và ngườn phát đi ngược chiều và rời xa nhau nên f’<f , ở tử và mẫu của (1) đều nhận dấu (+)

3 1 xe cứu thương chạy với tốc độ 54km/h, phát ra tiếng còi cấp cứu Xe vượt và đi qua 1 người đi xe đạp với tốc độ 2,5m/s Sau khi xe vượt qua người đi xe đạp nghe được tiếng còi có tần số 1550 Hz Nếu âm thanh lan truyền trong không khí với vận tốc 343m/s Hỏi còi cấp cứu phát ra với tần số bao nhiêu? (Y1:07-08(đ1), 05-06(đ1),03-04(đ1)

Trả lời:

54km/h = 15m/s

Gọi f là tần số của sóng âm do nguồn phát ra

f’là tần số của sóng âm mà máy thu được

Khi đó ta thấy máy thu là người đi xe đạp

nguồn phát là xe cứu thương

Máy thu và nguồn phát cùng chuyển động nên áp dụng hiệu ứng Dopple, ta có:

1600.(343+2,5)-1550.343

=

1550

= 13,645m/s

V±Vxd

f’= f (1)

V±Vs

V+Vxd

Ta có: f’ = f

V+Vs

 f’.(V+Vs) = f.(V+Vxd)

f.(V+Vxd) – f’.V

 Vs = 

f’

V±Vxd

f’= f (1)

V±Vs

Với V là vận tốc truyền trong không khí :343m/s

Vxd là vận tốc của người đi xe đạp: 2,5m/s

Vs là vận tốc của xe cứu thương: 15m/s

Do máy thu và ngườn phát đi ngược chiều và rời xa nhau nên f’<f , ở tử và mẫu của (1) đều nhận dấu (+)

4

4 Khảo sát sự dịch chuyển của các ion trên thân nhiệt của người ở trạng thái bình thường 370C, ta thấy ion Cl- đạt giá trị cân bằng tại điện thế nghỉ -90mV Biết nồng độ ion Cl- ở trong màng là 4M/cm3, hãy tính nồng độ ion Cl- ở ngoài màng (Y1: 09-10(đ1),10-11(đ1),08-09(đ2),11-12(đ1)

Trả lời:

Áp dụng công thức xác định điện thế tĩnh của màng tế bào động vật Donnan đối với Clo,

R=8,31.103 J/Kmol.0K Z=1(là hóa trị của ion)

F=96500 (hằng số Faraday) [ Cl- ]t = 4μm/cm3

V+Vxd

Ta có: f’ = f

V+Vs

f’.(V+Vs)

 f =

V+Vsd

1550.(343+15)

=

343+2,5

≈ 1606 Hz

RT [Cl-]n

Ta có: U= ln (1)

Z F [Cl-]t

5 Natri 11 Na 24 phân rã phóng xạ Beeta Chu kỳ bán rã là 14.8h Tính số hạt nhân bị phân rã sau 10h trong 1 mg chất phóng xạ đó(Y1:05-06(đ1),08-09(đ2)

Trả lời:

11Na24 là chất đồng vị phóng xạ không bền , khi phân rã phóng xạ β thì đó là loại phóng xạ β-, tạo thành hạt nhân 12Mg24

Pt hạt nhân: 11Na24 → -1

0

e + 12Mg24 + Q Gọi N0 là số hạt nhân 11Na24 ban đầu

N là số hạt nhân 11Na24 sau thời gian t = 10h

Theo định luật phóng xạ, ta có

Nt = N0.e-λ.t (1)

= No.e-ln2/T.t

Trong đó T là chu kỳ bán rã của 11Na24: 14,8h

t là thời gian bán rã: 10h

Số mol của Na: nNa = m/M = 10-3/24 (mol)

mà 1 mol Na có 6,02.1023 nguyên tử

nNa mol Na có N0 nguyên tử

 N0 = nNa.6,02.1023 = 10-3/24.6,02.1023 ≈ 2,5.1019

Số hạt nhân bị phân rã sau thời gian t = 10h:

∆N = N0 – Nt = N0 – N0.e-ln2/T.t = N0(1 – e-ln2/T.t)

= 2,5.1019.(1 – e-ln2/14,8.10)

≈ 9,35.1018 (hạt)

6 Mực nước trong ống thủy tinh dựng đứng chiều dài 1m có thể điều chỉnh ở bất cứ

vị trí nào trong ống Một âm thoa dao động với tần số 686Hz được đặt trên đầu

hở của ống Hỏi mực nước ở tại những vị trí nào thì có cộng hưởng? (Y1: 08-09(đ1)

Trả lời:

Bước sóng của âm có tần số f = 686 Hz:

λ = v.T = v/f = 343/686 = 0,5 m

Với λ là bước sóng

V: tốc độ lan truyền sóng

T: chu kỳ

Khi âm thoa đặt trên đầu hở của ống thủy tinh dao động với tần số f tạo ra 1 sóng âm truyền

từ âm thoa đến mặt nước gọi là sóng tới

Sóng tới gặp mặt nước bị phản xạ tạo thành sosng phản xạ có cùng tần số, biên độ dao động với sóng tới

8,31.103.310 [Cl-]n

90= .ln 

96500 4

 ln[Cl

-]n =4,76

 [Cl

-]n = e4,76 ≈ 116,75 μM/cm

Sóng tới và sóng phản xạ kết hợp với nhau tạo thành sóng dừng trong ống thủy tinh mà tại mặt nước là 1 điểm nút N

Để âm có cường độ mạnh nhất ở miệng ống thì miệng ống là vị trí điểm bụng của các sóng dừng tạo được từ sự dao động của âm thu

Gọi ON=x, để có cộng hưởng thì x phải có giá trị sau:

x = xk = λ/4 + kλ/2 (k=0,1,2…)

với k =0, ta có x= x0 = λ/4 = 50/4 = 12,5 cm

với k =1, ta có x = x1 = λ/4+λ/2 = 3λ/4 = 3.50/4 = 37,5 cm

với k =2, ta có x = x2 = λ/4+λ = 62,5 cm

với k =3, ta có x = x3 = λ/4+3λ/2 = 87,5cm

với k = 4, ta có x = x4 = λ/4+2λ = 112,5 cm > 100cm (loại ) (vì l=1m=100cm)

Vậy mực nước ở tại các vị trí cách miệng ống 12,5cm ; 37,5cm ; 62,5cm ; 87,5cm thì có cộng hưởng

7 Tính năng lượng cần thiết để phá vỡ hạt nhân 2He4 thành các nucleon ở cách xa nhau (bỏ qua lực tương tác) mà không cần truyển động năng cho các hạt đó (03-04(đ1),02-03(đ1)

Cho biết khối lượng của các nucleon và của hạt nhân 2He4 là

M(p) = 1,00728đvklnt

M(n) = 1,00867 đvklnt

M( 2 He 4 ) = 4,00150 đvklnt

Trả lời:

Ta có: mn = 1,008665u

mp = 1.001825u

u = 931 Mev/c2

Nguyên tử Heli: 2

4

He có Z=2,A=4 nên hạt nhân có 2 proton và 2 nơtron

m0 = Z.mp + N.mn

= 2.1,00867+2.1,00728

= 4,0319

Độ hụt khối:

∆m = mo – mHe

= 4,0319 – 4,0015

= 0,0304 u

Để phá vỡ hạt nhân 2

4He thành các nuclon ở cách xa nhau thì cần phải cung cấp 1 năng lượng bằng năng lượng liên két hạt nhân

Năng lượng đó là:

= 0,0304 uc2

mà 1uc2 = 931 MeV

 ∆E = 28,2304 MeV