1 SỐ CÂU BÀI TẬP LÝ SINH

YH
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),1213(đ1),08-09(đ1),RHM:10-11(đ1)
Cho nồng độ ion K+ ở trong màng là 155 μM/cm3, phía ngoài màng là 4
μM/cm3 và nồng độ ion Na+ ở trong màng là 12 μM/cm3 còn ở phía ngoài
màng là 145 μM/cm3
Trả lời:
Áp dụng công thức Goldman để xác định điện thế nghỉ trên tế bào máu người
Ta có:
Pk.[K+]ng+Pna.[Na+]ng+PCl.[Cl-]tr

RT
U=

. ln
F

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

RT

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

=

(Vì màng trung hòa với ion Cl-)

.ln
F

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

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
8,31.103.310
2.Do đó U=

30.4+145
. ln

96500

30.155+12

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), 0910(đ1),11-12(đ1),02-03(đ1)
Trả lời:


YH
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:
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
Do máy thu và ngườn phát đi ngược chiều và rời xa nhau nên f’đều nhận dấu (+)
V+Vxd
1600.(343+2,5)-1550.343
 f’.(V+Vs) = f.(V+Vxd)
= Ta có: f’ = f.
f.(V+V
xd) – f’.V
1550V+Vs
 Vs = 
= 13,645m/s
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:
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


YH
Do máy thu và ngườn phát đi ngược chiều và rời xa nhau nên f’đều nhận dấu (+)
4.
Ta có:

V+Vxd
f’ = f.
V+Vs
f’.(V+Vs)
 f=
V+Vsd
1550.(343+15)

=
343+2,5

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,
RT
Ta có: U=

[Cl-]n
. ln

(1)

ZF
[Cl-]t
Trog đó :
u= 90mV
R=8,31.103 J/Kmol.0K
Z=1(là hóa trị của ion)
T= 37+273=3100K
F=96500 (hằng số Faraday)
[ Cl- ]t = 4μm/cm3
Thay vào (1), ta được
8,31.103.310

[Cl-]n

24
.ln

.
5.90=Natri
11Na phân rã phóng xạ Beeta. Chu kỳ bán rã là 14.8h. Tính số hạt
nhân
bị phân rã sau 410h trong 1 mg chất phóng xạ đó(Y1:05-06(đ1),0896500
09(đ2)
 ln[Cl-]n =4,76
Trả lời:
24
4,76
là[Cl
chất
không bền , khi phân rã phóng xạ β thì đó là loại phóng
11Na 
]n đồng
= e vị≈ phóng
116,75xạ
μM/cm
xạ β-, tạo thành hạt nhân 12Mg24
Pt hạt nhân: 11Na24 → -10e + 12Mg24 + Q


YH
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
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


YH
M(p) = 1,00728đvklnt
M(n) = 1,00867 đvklnt
M(2He4) = 4,00150 đvklnt
Trả lời:
Ta có: mn = 1,008665u
mp = 1.001825u
u = 931 Mev/c2
Nguyên tử Heli: 24He 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 24He 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:
∆E = ∆m.c2
= 0,0304 uc2
2
mà 1uc = 931 MeV
 ∆E = 28,2304 MeV