Thí sinh đọc Bài đọc 1 và trả lời các câu hỏi 1 – 10:

BÀI ĐỌC 1:

CHỤP ẢNH BẰNG SÓNG SIÊU ÂM

[1] Khi mang thai, đa số các phụ nữ đều đi chụp ảnh bằng siêu âm để xem tình trạng thai nhi, đặc biệt để kiểm tra các dị tật, sự phát triển của thai hay xác định giới tính. Tuy kết quả thu được là một tờ giấy có in ảnh rõ ràng, nhưng ít ai nói là chụp ảnh bằng siêu âm mà chỉ nói gọn là siêu âm, thí dụ hỏi: Siêu âm chưa? Siêu âm con trai hay con gái? Vậy siêu âm là gì và chụp ảnh bằng siêu âm dựa trên cơ chế gì?

[2] Sóng âm là sự truyền dao động cơ trong môi trường khí, lỏng cũng như rắn. Sóng âm có tần số 20.000 Hz đến 10⁹ Hz gọi là sóng siêu âm. Với tần số cao như vậy, người ta dễ tạo tia sóng siêu âm mảnh đi thẳng như một tia sáng. Tuy sóng siêu âm là sóng cơ (sóng đàn hồi), về bản chất hoàn toàn khác với ánh sáng là sóng điện từ nhưng việc truyền tia siêu âm qua các môi trường có những nét giống như truyền tia sáng. Thí dụ về quang học, ta xét một tia sáng chiếu xuống một hồ nước. Khi đến mặt phân cách giữa không khí và nước, tia sáng bị phản xạ một phần, một phần bị khúc xạ. Nếu nước trong, ta có thể nhìn thấy đáy hồ. Đó là do ánh sáng đến đáy hồ phản xạ lại đến mắt ta.

[3] Nhìn vào cơ thể người bằng tia siêu âm cùng tương tự như nhìn vào cái hồ bằng tia sáng. Thật vậy, cơ thể người chứa nhiều nước và tia siêu âm rất dễ dàng đi vào môi trường như vậy không khác gì tia sáng chiếu vào hồ nước. Tốc độ siêu âm đi vào cơ thể cỡ 1.500 mét/giây, nhưng tùy thuộc chất liệu chỗ nhiều nước, chỗ nhiều mỡ, chỗ nhiều thịt v.v. mà tốc độ đó thay đổi cỡ cộng trừ 60 mét/giây. Điều quan trọng là khi đi qua mặt phân cách giữa hai bộ phận của cơ thể do chất liệu khác nhau, nên tia siêu âm bị phản xạ không nhiều thì ít. Sau khi bị phản xạ ở mặt phân cách, tia siêu âm đi thẳng bị yếu đi, lại tiếp tục hành trình, nếu gặp mặt phân cách khác lại bị phản xạ, bị yếu đi và lại tiếp tục đi... Sau một số lần phản xạ như thế, đến một lúc tia siêu âm đi thẳng quá yếu, xem như bị tắt hẳn. Đối với cơ thể người, do cơ chế mỗi lần phản xạ bị yếu đi như vậy nên tia siêu âm đi vào cơ thể chỉ vài chục centimet xem như bị tắt. Nhưng chính nhờ cơ chế bị phản xạ nhiều lần này mà máy chụp ảnh siêu âm có thể chụp được ảnh bên trong cơ thể đến độ sâu vài chục centimet.

[4] Trong một máy chụp ảnh siêu âm, bộ phận quan trọng nhất là bộ phận đầu dò gồm bốn viên áp điện được đặt trên hình trụ quay được. Mỗi viên áp điện có thể phát ra các xung sóng siêu âm đồng thời thu được các xung sóng siêu âm phản xạ từ các mô, các bộ phận trong cơ thể. Trong mỗi giây đồng hồ, chu trình thu, phát lặp lại đến 400 lần. Quy trình chụp ảnh của máy chụp ảnh siêu âm có thể phân ra ba giai đoạn như sau:

a, Phát ra sóng siêu âm: Máy phát ra xung điện dẫn đến viên áp điện, viên áp điện phát xung siêu âm với tần số nhất định.

b, Các mô phản xạ sóng siêu âm tạo ra tiếng vọng: Mỗi khi chùm siêu âm đi từ môi trường này sang môi trường kia, bị phản xạ (một phần) ở mặt phân cách. Khi viên áp điện nhận được tiếng vọng (sóng siêu âm phản xạ), viên áp điện biến siêu âm thành xung điện. Có thể gặp nhiều mặt phân cách có nhiều tiếng vọng. Máy phân tích thời gian giữa xung điện phát ra và các xung điện do phản xạ gây nên để từ đó tính các khoảng thời gian và các khoảng cách đến các mặt phản xạ.

c, Quét tia siêu âm để dựng ảnh: Các viên áp điện dịch chuyển theo nhịp độ quay của hình trụ gắn các viên áp điện. Máy căn cứ vào các số liệu về khoảng cách và tốc độ truyền siêu âm để dựng lên hình ảnh. Do những đặc điểm truyền và phản xạ sóng siêu âm, nên các máy chụp ảnh bằng siêu âm thường không phải là vạn năng mà là chuyên dụng (như máy chụp ảnh siêu âm dùng cho thai nhi, máy chụp ảnh siêu âm dùng để chụp gan, máy chụp ảnh siêu âm đo loãng xương, v.v.). Ưu điểm rất lớn của phép chụp ảnh bằng tia siêu âm là ít độc hại so với chụp ảnh tia X hay chụp ảnh bằng tia phóng xạ.

Ý chính của bài viết trên là gì?

Phương pháp phân tích, suy luận:

- Căn cứ vào mục đích chính của văn bản: làm rõ khái niệm máy chụp ảnh siêu âm và cơ chế tạo ảnh của máy siêu âm. Các phần trong văn bản tập trung giải mã cơ chế tạo ảnh của máy siêu âm.

+ Đoạn 2: giải thích sóng siêu âm là gì, đồng thời đem ánh sáng ra làm ví dụ để so sánh.

+ Đoạn 3: giải thích cơ chế tia siêu âm đi vào cơ thể và phản xạ lại, từ đó máy mới tạo được ảnh.

→ Tác giả không nhắc ánh sáng để nói về bản chất vật lí thuần túy, mà dùng ánh sáng như một phép so sánh quen thuộc để người đọc dễ hiểu cách siêu âm tạo ảnh.

- Các cụm từ khóa: “việc truyền tia siêu âm qua các môi trường có những nét giống như truyền tia sáng”; “Nhìn vào cơ thể người bằng tia siêu âm cũng tương tự như nhìn vào cái hồ bằng tia sáng”; “chính nhờ cơ chế bị phản xạ nhiều lần này mà máy chụp ảnh siêu âm có thể chụp được ảnh bên trong cơ thể”; “giống nhau ở cách truyền và phản xạ để tạo ảnh”.

- Tác giả nhắc đến sóng ánh sáng để so sánh với sóng siêu âm, giúp người đọc hiểu rằng:

+ ánh sáng khi gặp mặt phân cách có thể phản xạ, khúc xạ.

+ tia siêu âm khi gặp các mặt phân cách trong cơ thể cũng bị phản xạ.

+ chính các phản xạ đó được máy thu lại để dựng ảnh.

=> Trong đoạn 2 và đoạn 3, dụng ý của tác giả khi nhắc đến sóng siêu âm và sóng ánh sáng: Khẳng định sự giống nhau về cơ chế tạo ảnh của hai loại sóng này là đều dựa vào hiện tượng truyền và phản xạ sóng.

Phương pháp đọc hiểu, suy luận:

- Cụm từ “tốc độ đó” nằm ở đoạn 3: “Tốc độ siêu âm đi vào cơ thể cỡ 1.500 mét/giây, nhưng tùy thuộc chất liệu chỗ nhiều nước, chỗ nhiều mỡ, chỗ nhiều thịt v.v. mà tốc độ đó thay đổi cỡ cộng trừ 60 mét/giây.”

→ “tốc độ đó” thay thế cho cụm từ “Tốc độ siêu âm đi vào cơ thể” → Đây là cách liên kết bằng phép thế, tránh lặp từ.

=> Đáp án D đúng vì cụm “tốc độ đó” là cách tác giả thay thế cho cụm từ vừa nêu phía trước: “tốc độ siêu âm đi vào cơ thể”.

=> Chọn D.

Căn cứ vào nội dung đoạn [3]:

- “khi đi qua mặt phân cách giữa hai bộ phận của cơ thể do chất liệu khác nhau, nên tia siêu âm bị phản xạ không nhiều thì ít”.

- “Sau khi bị phản xạ ở mặt phân cách, tia siêu âm đi thẳng bị yếu đi…”.

- “Sau một số lần phản xạ như thế, đến một lúc tia siêu âm đi thẳng quá yếu, xem như bị tắt hẳn.”.

→ Nguyên nhân bị “tắt” không phải vì nó cứ đi trong chất lỏng là tự tắt, mà là vì nó liên tục bị phản xạ ở các mặt phân cách, nên năng lượng bị giảm dần.

=> Nhận định “Theo đoạn 3, tia siêu âm bị tắt khi lan truyền vào cơ thể người vì khi đó, sóng siêu âm bị tắt khi lan truyền theo đường thẳng trong môi trường chất lỏng” là sai phần nguyên nhân. Chọn Sai.

=> Sửa: Theo đoạn 3, tia siêu âm bị tắt dần trong cơ thể người vì liên tục bị phản xạ tại các mặt phân cách giữa các bộ phận có chất liệu khác nhau.

Phương pháp suy luận, loại trừ:

- Sự lan truyền của tia siêu âm qua các môi trường có những nét giống như truyền tia sáng.

Căn cứ văn bản Đoạn [2] viết: “việc truyền tia siêu âm qua các môi trường có những nét giống như truyền tia sáng”.

=> Ý kiến đúng.

- Cơ chế tạo ảnh của máy siêu âm dựa trên phản xạ của sóng siêu âm ở các mặt phân cách.

Căn cứ văn bản Đoạn [3] và đoạn [4] đều khẳng định điều này:

“khi đi qua mặt phân cách giữa hai bộ phận của cơ thể… tia siêu âm bị phản xạ”.

“chính nhờ cơ chế bị phản xạ nhiều lần này mà máy chụp ảnh siêu âm có thể chụp được ảnh bên trong cơ thể”.

“Các mô phản xạ sóng siêu âm tạo ra tiếng vọng”.

→ Máy siêu âm hoạt động dựa trên sóng phản xạ trở lại.

=> Ý kiến đúng.

- Sóng siêu âm và sóng ánh sáng có cùng bản chất là sóng điện từ.

Căn cứ Đoạn [2] nói rất rõ: “sóng siêu âm là sóng cơ (sóng đàn hồi), về bản chất hoàn toàn khác với ánh sáng là sóng điện từ”.

→ Điều này có nghĩa là:

sóng siêu âm ≠ sóng điện từ.

ánh sáng = sóng điện từ.

→ Phương án này trái ngược hoàn toàn với văn bản.

=> Ý kiến sai.

- Sóng siêu âm là sóng âm với tần số từ 20.000 Hz đến 10⁹ Hz.

Căn cứ văn bản Đoạn [2] viết: “Sóng âm có tần số 20.000 Hz đến 10⁹ Hz gọi là sóng siêu âm.”

→ Đây là thông tin định nghĩa trực tiếp.

=> Ý kiến đúng.

=> Chọn ba đáp án:

- Sự lan truyền của tia siêu âm qua các môi trường có những nét giống như truyền tia sáng.

- Cơ chế tạo ảnh của máy siêu âm dựa trên phản xạ của sóng siêu âm ở các mặt phân cách.

- Sóng siêu âm là sóng âm với tần số từ 20.000 Hz đến 10⁹ Hz.

- Từ khóa của câu hỏi là “viên áp điện” nằm ở đoạn [4]: “Mỗi viên áp điện có thể phát ra các xung sóng siêu âm đồng thời thu được các xung sóng siêu âm phản xạ từ các mô, các bộ phận trong cơ thể.”

→ Viên áp điện có hai chức năng:

+ phát sóng siêu âm.

+ thu sóng siêu âm phản xạ.

- Phương pháp suy luận, loại trừ:

Đáp án A => Sai: vì văn bản không nói viên áp điện chỉ thu sóng, càng không nói là “tần số thấp”.

Viên áp điện không chỉ thu, mà còn phát.

Đáp án B => Sai: vì đây là thông tin không có trong văn bản.

Văn bản chỉ nói:

+ viên áp điện phát xung siêu âm.

+ viên áp điện nhận sóng phản xạ.

+ rồi biến siêu âm thành xung điện.

→ Không có chi tiết nào nói đến việc điều chỉnh tần số để đạt cực đại.

Đáp án D => Sai: vì tuy viên áp điện có phát sóng siêu âm, nhưng phương án này chưa đầy đủ. Nó bỏ mất vai trò thu sóng phản xạ, trong khi đề hỏi “thể hiện đầy đủ vai trò”.

Đáp án C => Đúng: vì đáp án nêu đầy đủ và đúng nguyên văn nội dung nhất, nêu rõ chức năng kép của viên áp điện trong đầu dò: phát xung siêu âm vào cơ thể, nhận tiếng vọng phản xạ trở lại => Chọn C.

Phương pháp phân tích, suy luận, loại trừ:

Câu hỏi có nội dung nằm trong ý b trong đoạn [4]: b, Các mô phản xạ sóng siêu âm tạo ra tiếng vọng.

Đáp án A: Chùm siêu âm bị phản xạ ở mặt phân cách.

=> Có nêu trong ý b.

Căn cứ: “bị phản xạ (một phần) ở mặt phân cách”.

Đáp án B: Viên áp điện biến siêu âm thành xung điện.

=> Có nêu trong ý b.

Căn cứ: “viên áp điện biến siêu âm thành xung điện”.

Đáp án D: Các khoảng thời gian và khoảng cách đến các mặt phản xạ được đo lường.

=> Có nêu trong ý b.

Căn cứ: “tính các khoảng thời gian và các khoảng cách đến các mặt phản xạ”.

Đáp án C: Thông số về tốc độ truyền siêu âm được sử dụng để dựng hình ảnh.

=> Không có trong ý b.

Thông tin này nằm ở ý c, không phải ý b.

Căn cứ: “Máy căn cứ vào các số liệu về khoảng cách và tốc độ truyền siêu âm để dựng lên hình ảnh.”

=> Đây là bước quét tia siêu âm để dựng ảnh, không phải bước tạo tiếng vọng.

=> Chọn C.

Căn cứ vào nội dung đoạn [4]:

Đoạn [4] ghi rõ: “Quy trình chụp ảnh của máy chụp ảnh siêu âm có thể phân ra ba giai đoạn như sau:”

Sau đó là:

a. Phát ra sóng siêu âm.

→ Máy phát xung điện → viên áp điện phát xung siêu âm.

b. Các mô phản xạ sóng siêu âm tạo ra tiếng vọng.

→ Sóng gặp mặt phân cách → phản xạ → viên áp điện thu lại → máy tính khoảng cách.

c. Quét tia siêu âm để dựng ảnh.

→ Máy dùng dữ liệu đã thu để tạo hình ảnh.

Ba ý a, b, c được sắp xếp đúng theo diễn biến thực tế của quá trình siêu âm:

Trình tự đúng là:

- Phát sóng.

- Nhận phản xạ / tiếng vọng.

- Xử lí để dựng ảnh.

=> Đây chính là trình tự thời gian và trình tự thao tác. Chọn ¤ Đúng.

(1) Phụ nữ mang thai thường siêu âm để kiểm tra các ____________ của thai nhi.

Đáp án: dị tật.

Căn cứ: Đoạn [1]: “đặc biệt để kiểm tra các dị tật, sự phát triển của thai hay xác định giới tính”.

(2) Sóng siêu âm có tần số từ ____________ đến 10⁹ Hz.

Đáp án: 20.000 Hz.

Căn cứ: Đoạn [2]: “Sóng âm có tần số 20.000 Hz đến 10⁹ Hz gọi là sóng siêu âm.”

(3) Tốc độ truyền của siêu âm trong cơ thể người vào khoảng ____________.

Đáp án: 1.500 mét/giây.

Căn cứ: Đoạn [3]: “Tốc độ siêu âm đi vào cơ thể cỡ 1.500 mét/giây”

(4) Do bị suy yếu sau nhiều lần phản xạ, tia siêu âm đi vào cơ thể chỉ sâu khoảng ____________ thì xem như tắt hẳn.

Đáp án: vài chục centimet.

Căn cứ: Đoạn [3]: “tia siêu âm đi vào cơ thể chỉ vài chục centimet xem như bị tắt”.

(5) Trong mỗi giây, chu trình thu – phát của máy siêu âm được lặp lại khoảng ____________.

Đáp án: 400 lần.

Căn cứ: Đoạn [4]: “Trong mỗi giây đồng hồ, chu trình thu, phát lặp lại đến 400 lần.”

(6) Quy trình chụp ảnh của máy siêu âm được chia thành ____________.

Đáp án: ba giai đoạn.

Căn cứ: Đoạn [4]: “Quy trình chụp ảnh của máy chụp ảnh siêu âm có thể phân ra ba giai đoạn như sau”

(7) Máy siêu âm thường không phải là máy vạn năng mà là máy ____________.

Đáp án: chuyên dụng.

Căn cứ: Đoạn [4]: “các máy chụp ảnh bằng siêu âm thường không phải là vạn năng mà là chuyên dụng”.

(8) So với chụp ảnh bằng tia X hay tia phóng xạ, siêu âm được đánh giá là ____________ hơn.

Đáp án: ít độc hại.

Căn cứ: Đoạn [4]: “Ưu điểm rất lớn của phép chụp ảnh bằng tia siêu âm là ít độc hại”.

Phương pháp đọc hiểu, phân tích:

Căn cứ vào đoạn [4]: “Trong một máy chụp ảnh siêu âm, bộ phận quan trọng nhất là bộ phận đầu dò…”

=> Chọn A.