第24届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题介绍与解答

第24届亚洲物理奥林匹克竞赛实验题为陀螺仪,陀螺仪是关于刚体转动的综合性实验,对刚体转动时的转动惯量、角动量、力矩、进动、章动等概念做了较全面的考查.试题在理论方面并不复杂,总体难度适中,但对动手能力要求较高,数据处理内容较多.本文给出了试题以及竞赛组织者给出的标准解答.

第54届国际物理奥林匹克竞赛实验试题介绍与解答

第54届国际物理奥林匹克竞赛实验题为铜棒中的热传导和相位阶跃衍射,铜棒中的热传导试题涉及到的内容包括热传导、对流和温度传感器的特性等内容;相位阶跃衍射试题涉及到测量透明载玻片的厚度和未知液体的折射率.2个实验题难度和题量适中,对实验仪器调节的难度不高,学生对涉及到的理论知识和实验内容均较为熟悉.本文给出了具体试题和竞赛组织者给出的标准解答.

两次北上台风引发冀北极端降水的对比分析

利用NCEP/NCAR再分析资料、自动气象观测站数据,分析发生在河北省承德市的“安比”(1810)台风暴雨和“海棠”(1710)台风暴雨过程,比对冷空气活动、作用形式及其对降水的影响。结果表明:(1)两次过程在中纬度西风槽冷空气影响下的降水差异明显,“海棠”暴雨雨强明显强于台风“安比”,但后者降水生命史更长;(2)“海棠”残余环流北上影响承德市时,西风槽冷空气主体沿西北气流入侵环流,而台风“安比”暴雨过程仅受西风槽分裂出的弱冷空气影响。由于冷空气影响形式不同,前者的正涡度带沿切变区分布,大值区位于残余环流东侧,而后者的正涡度沿西风槽和台风环流分布,大值区位于环流西北侧。两次过程低层冷空气入侵均先于高层,较强冷空气影响台风环流时,有利于降水强度增强;弱冷空气影响环流时,则有利于降水强度维持。

东亚冬季风异常背景下气候资源保护利用研究进展

本文综述了东亚冬季风异常的研究成果进展,分别从赤道中东太平洋等海域的海温异常、欧亚大陆积雪变化和高纬度地区海冰条件等三方面定性分析,并进一步得出冬季风强度与我国气温、东部冬季降水之间的关系,提出气候资源保护利用的具体策略,为推进生态文明建设总体目标和应对气候变化、气象防灾减灾与实现“碳达峰、碳中和”任务提供参考。

基于MSW-LSTM的卫星功率负荷预测方法

文章提出一种基于多尺度小波变换的长短期记忆神经网络(Multi-scale Wavelet-Long Short-term Memory,MSW-LSTM)卫星功率负荷预测方法,利用多尺度小波变换的时频特性将卫星功率负荷数据进行平稳化处理,结合LSTM算法针对多尺度小波分解并降噪后的各尺度功率负荷序列进行预测,并对预测得到的各序列数据进行重构得到时域功率负荷数据,从而提高卫星功率负荷预测的精度。通过某在轨卫星真实功率负荷数据进行分析,仿真结果表明本文提出的算法可以有效地提高功率负荷预测的精度,且针对不同轨道的卫星功率负荷预测有较高的普适性和鲁棒性。

一种星上直驱电推进的新型高压变换模块

随着卫星的功率需求越来越大,电推进等高压大功率设备在卫星上广泛应用,传统的100 V母线架构难以满足卫星日益增长的需求。提出了一种适用于直驱霍尔电推进设备的高压母线变换模块,采用两级式架构,前级采用交错Boost电路,后级采用全桥升压电路,可以提供300 V的高压母线,同时实现最大功率点跟踪(MPPT)、电流恒流充电和母线稳压等功能。

卫星BCDR模块双向LLC谐振变换器拓扑研究

研究了双向LLC谐振变换器,该拓扑作为功率变换器,适用于卫星充放电调节器中。通过对该变换器的结构、原理进行分析,提出了一种同步整流控制方法和同步等宽变频控制方法相结合的策略,通过PSIM实现了双向LLC谐振变换器应用于卫星充放电调节器的仿真,双向最大输出功率为4 kW,适应了卫星充放电要求的电压范围,实现了充放电模式切换、恒压恒流充电模式切换以及Taper充电模式,解决了传统LLC谐振变换器及控制方法存在的能量无法双向流动、存在循环功率、开关损耗偏大等问题。

丙酸钙改性聚乙烯醇包装薄膜性能研究

研究经（0~2.5g/100m L）丙酸钙改性后的聚乙烯醇包装薄膜的各项包装性能和抗菌性能,结果发现,丙酸钙与聚乙烯醇薄膜相容性好,有良好的耐热性,丙酸钙的添加增加了薄膜的抗拉强度,降低了薄膜的断裂伸长率,影响了其光学性能,增加了薄膜的水蒸气透过系数、溶胀率和溶解率,提高了薄膜的热封温度。添加量为2.5g/100m L的丙酸钙改性薄膜对蜡样芽孢杆菌、大肠杆菌、米曲霉菌产生了一定的抑菌效果。经丙酸钙改性后的聚乙烯醇薄膜有良好的包装性能和一定的抑菌性,可以作为一种新型的食品内包装材料。

聚乙烯醇抗菌包装薄膜对鳊鱼冷藏保鲜效果的影响

以聚乙烯醇为基膜材料,分别加入2 g/100 m L壳聚糖季铵盐、0.5 g/100 m L茶多酚、2.5 g/100 m L丙酸钙、0.5 g/100 m L对羟基苯甲酸乙酯联合1.5 g/100 m L丙酸钙做为抗菌剂,制得的聚乙烯醇抗菌包装薄膜,在冷藏(4±1)℃条件下对鳊鱼肉进行包装保鲜。以持水率、p H值、白度、硫代巴比妥酸值、挥发性盐基氮值、菌落总数、质构指标、感官评定对保鲜效果进行评价。结果表明:添加0.5 g/100 m L茶多酚和添加0.5 g/100 m L对羟基苯甲酸乙酯联合1.5 g/100 m L丙酸钙的聚乙烯醇抗菌保鲜薄膜对(4±1)℃鳊鱼具有最佳的保鲜效果。

丁螺环酮联合帕罗西汀治疗老年抑郁症伴焦虑症状的临床观察

目的：观察丁螺环酮联合帕罗西汀治疗老年抑郁症伴焦虑症状的疗效和安全性。方法：78例老年抑郁症伴焦虑症状患者随机分为对照组（39例）和观察组（39例）。对照组患者给予盐酸帕罗西汀片20～40 mg,每日早餐后半小时内顿服;观察组患者在对照组治疗的基础上给予盐酸丁螺环酮片5～10 mg,口服,每日3次。两组疗程均为8周。观察两组患者的临床疗效,治疗前及治疗2、4、8周后的汉密尔顿抑郁量表（HAMD）评分、汉密尔顿焦虑量表（HAMA）评分及治疗过程中的副反应量表（TESS）评分。结果：观察组患者总有效率显著高于对照组,差异有统计学意义（P〈0.05）。对照组患者治疗4、8周后HAMD评分及治疗8周后HAMA评分,观察组患者治疗2、4、8周后HAMD评分及HAMA评分均显著低于同组治疗前,随治疗时间延长逐渐降低,且观察组低于对照组,差异均有统计学意义（P〈0.05或P〈0.01）。治疗过程中,两组患者TESS评分比较,差异均无统计学意义（P〉0.05）。结论：丁螺环酮联合帕罗西汀治疗老年抑郁症伴焦虑症状的疗效优于单用帕罗西汀,且安全性较好。

改性抗菌聚乙烯醇包装薄膜的性能研究

为了开发新型的食品抗菌包装薄膜,以聚乙烯醇(PVA)为基膜,添加季铵盐壳聚糖,茶多酚,丙酸钙/对羟基苯甲酸乙酯几种抗菌剂制备成改性抗菌PVA薄膜。研究结果表明,加入质量分数为2%季铵盐壳聚糖,0.5%茶多酚,1.5%丙酸钙/0.5%对羟基苯甲酸乙酯均不同程度减小了PVA薄膜的断裂伸长率;加入0.5%茶多酚减小了薄膜的抗拉强度,其他抗菌剂则增大了薄膜的抗拉强度;所有抗菌剂均增加了薄膜的摩擦系数、雾度,降低了其透光率;提高了薄膜的水蒸气透过系数、溶胀率和溶解率;改变了PVA薄膜的颜色;几种抗菌剂改性PVA薄膜均对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌产生了较好的抑菌效果。经研究,改性后的PVA薄膜具有较好的包装和抑菌性能,是一种新型的功能型活性食品包装。

改进PSO算法在多无人机协同任务分配中的应用

针对多无人机协同任务分配越来越复杂的问题,采用一种改进的阶层分级粒子群优化算法(HGIWPSO)获得最优分配方案。首先,根据粒子适应度值将种群动态划分为三个不同阶层,依据不同阶层粒子特性选择合适的学习模型,并引入独立权重思想调节惯性权重大小,平衡算法全局与局部搜索能力,提高算法性能;然后,建立协同多任务分配问题模型,采用多余负载竞拍方案减少非法劣解,通过实数编码建立粒子和实际分配方案之间的映射关系,解决实际分配问题。实验结果表明,该算法能够有效解决复杂约束条件下多无人机协同任务分配问题,得到最优分配序列,具有一定的理论以及实际意义。

齐拉西酮胶囊联合舍曲林治疗难治性强迫症的疗效和安全性

强迫症是一种以强迫观念、强迫冲动或强迫行为等强迫症状为主要临床相的慢性易复发、易致残性精神障碍，在一般人群中的发病率为1.1％～3.3％。长期以来由于其发病机制尚未明了及治疗困难而备受国内外学者关注。以往研究证实，选择性5-羟色胺（HT）再摄取抑制剂（SSRI）抗强迫治疗有效率为40％～60％，但相当高比例的强迫症患者抗强迫治疗无效，难治性强迫症的比例高达30％～40％。

热带水果的能量触发式示温标签薄膜研究

目的热带水果由于其特殊的生理特点不能像普通蔬果一样进行低温贮藏,极易由于高温导致果体的腐烂变质,能量触发式变色薄膜是一种新型的功能型材料,新型的示温标签可以警示不合适的贮藏温度,达到延长热带水果保鲜期的作用。方法通过在聚乙烯醇(PVA)母胶中加入助剂,采用基板成膜制得能量触发式标签薄膜,并研究了温度、变色剂浓度、薄膜厚度、吐温80含量对标签性能的影响。结果实验的影响显著性大小依次为变色剂质量分数、薄膜厚度、温度、吐温80含量。结论45℃下向原有配料中加入质量分数为2%的变色剂、0.2%的吐温80母液制备平均厚度为0.09 mm的样本变色标签膜,各项性能达到最佳。

鱿鱼保鲜包装技术研究

采用先盐渍再醋渍和先醋渍再盐渍2种方式,对鱿鱼进行预处理,并结合使用高阻隔性复合薄膜进行包装处理。试验测试了不同盐水浓度、不同pH值、不同浸泡时间、不同包装薄膜及不同预处理方式对鱿鱼新鲜度的影响。结果表明:在盐水质量分数为3%、醋溶液pH=4、先醋渍再盐渍30 min、选用PA/PE复合薄膜条件下,鱿鱼的保鲜效果较好。

铜陵某富铜尾矿库下游重金属污染特征与生态风险

金属矿山尾矿库是潜在的环境污染源,若处置不当,将污染周边环境并威胁人类健康。本研究以铜陵某富铜型尾矿库及其周边水土中5种重金属(Cu、Zn、Pb、Cd和Cr)为研究对象,采用BCR逐级提取、浸出试验及两种风险评估模型,揭示了5种重金属的污染特征及生态风险。结果表明,尾矿库中Cu、Zn和Cd的含量分别是铜陵土壤背景值的13.18、7.03、13.48倍;尾矿库下游土壤中Cu、Cd和Pb的平均含量超过铜陵土壤背景值;河流底泥中Zn、Cu、Cd和Pb的平均含量均高于长江下游沉积物背景值。BCR结果表明,尾矿库及下游水土中Cr以残渣态(F4)为主,Cd的可交换态(F1)占比最高。浸出实验结果表明,尾矿中5种重金属在强酸和强碱下浸出率较高。单因子指数(Pi)结果表明尾矿中Cu(13.18)、Zn(7.03)和Cd(13.4)处于重污染水平;库下游土壤和底泥中Cd、Cu和Pb为重度污染,距尾矿库最远处的河水中Cu、Zn和Cd为轻污染。风险评估编码(RAC)结果表明研究区域中Cd的潜在生态风险最高。

地下水热效应桩基试验装置的研究和应用

为研究地下水对冻土地区桩基础的影响,针对现有冻土桩基试验设备的不足,对加载系统、位移采集系统等加以改进,并利用可调发热电阻作为热源,研制一套能够模拟地下水热效应的室内桩基模型试验装置,通过标定试验,确定装置模拟地下水热效应时的各项参数。利用该装置,开展不同地下水位置、有无地下水工况下的桩基承载力试验,对地下水热效应对单桩极限承载力的影响进行分析,其试验结果能够与理论模型计算较好的吻合,装置能够良好模拟地下水热效应。

乳腺癌术后患者实施延续性护理的护理效果分析

目的探讨延续性护理在乳腺癌术后患者患肢功能恢复中的应用效果。方法 80例实施手术治疗的乳腺癌患者,随机分为对照组和观察组,各40例。对照组术后给予常规护理,观察组术后给予延续性护理干预。调查两组患者术后患侧上肢功能锻炼依从性,评定干预后患侧上肢功能恢复效果。结果观察组身体锻炼依从性、术后注意事项依从性、主动寻求建议依从性评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组中上肢功能恢复效果评定结果为优24例、良14例、差2例,优良率为95.0%;对照组中上肢功能恢复效果评定结果为优15例、良15例、差10例,优良率为75.0%。观察组优良率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论延续性护理干预能够提高乳腺癌术后患者功能锻炼依从性,提高患侧上肢术后恢复效果,值得临床借鉴。

干扰电治疗设备频率测试方法研究

目的:对干扰电治疗设备频率的测试方法进行研究,并提出建议。方法:将某干扰电治疗仪一个通道的输出作为被测信号,使用功率分析仪或示波器,在同一环境中采用直接测频法、周期法、傅里叶变换法分别测试被测信号,并对测试结果进行分析。结果:3种方法均可实现干扰电治疗仪的频率测试,但是检测结果存在差异,采用直接测频法测试的效果要优于周期法和傅里叶变换法。结论:在测量干扰电治疗设备的频率,尤其是扫频信号相关的频率测试时,建议采用直接测频法。

优质护理在乳腺癌手术患者中的应用

目的探讨优质护理应用于乳腺癌手术患者中的效果。方法选取本院进行乳腺癌根治术的80例患者,将其随机分为对照组和观察组,对照组采用常规护理,观察组在常规护理的基础上给予优质护理,对两组患者的焦虑程度进行比较分析。结果对照组患者焦虑得分高于观察组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论对乳腺癌手术患者进行优质护理,降低患者的焦虑情绪,改善患者的心情,提高患者的满意度。