新高考物理试题SOLO思维层次探究与启示——以2023年全国新课标卷高考物理试题为例

利用SOLO分类理论对2023年全国新课标卷高考物理试题思维层次进行分析。研究结果表明:考查知识内容全面,主要聚焦于两大主题:力学和电磁学;试题整体思维层次要求较高,SOLO梯度清晰,具体梯度为关联结构>抽象拓展结构>多点结构>单点结构。试题思维层次考查的特点对教学的启示:回归基本概念,促进深入理解;回归理性思维,分层提升品质;回归学科本质,凸显思维方法。

与冲蚀有关的粘着与犁沟摩擦系数

提出一种与冲击磨损有关的有效摩擦系数,它被定义为冲击过程中,每一瞬间的切向有效摩擦力与法向载荷之比.有效摩擦力被表示为剪切项与犁沟项之组合.剪切项依赖于剪切金属接合点的状态——滑移或滚动.犁沟项依赖于冲击物在冲击途中使靶材料发生移动的状态.此有效摩擦系数被应用于研究刚性球自由斜冲击延性靶问题.在忽略剪切项仅计及犁沟项的情况下,研究表明,Hutchings实验中的有效冲击摩擦系数是冲击过程与初始冲击角的函数,就时间平均而言,大于Hutchings为拟合计算与实验结果所取的摩擦系数常值0.05.有迹象表明,对于与固粒延性冲蚀有关的刚性球自由斜冲击延性靶问题,在一定条件下,有效摩擦系数主要由犁沟效应确定.

高加载率SHPB试验分析原理的再研究

从实验、理论与数值模拟的结合上,对于高加载率的SHPB试验原理提出一种新理念。一方面采用一维有限差分方法对SHPB试验原理进行全过程数值模拟,考察SHPB试验经典分析方程对于高加载率情况的适用性;另一方面把SHPB试验经典分析确定的试件材料本构关系嵌入SHPB试验全过程数值模拟,考察数值模拟再现高加载率SHPB试验测得的反射波形及透射波形的可能性。通过对高加载率SHPB试验的数值实例,指明了如同Wu等揭示的实验规律:试件两端的应力平衡依赖于试件厚度及加载率。

粘着摩擦系数的分形几何研究

计及作用于接触斑点上的切向力,通过比较作用于接触斑点上的法向弹性载荷与法向塑性载荷,确定了区分弹性接触与塑性接触区域的临界接触斑点面积.总的粘着摩擦系数被表示为弹性接触区与塑性接触区的粘着摩擦系数的组合.假设屈服压力及局部粘着摩擦系数不依赖于接触斑点且等于塑性接触区中的平均值,则总的粘着摩擦系数可用简单的表达式描述.分形几何参数及归一接触面积对于粘着摩擦系数的效应已通过算例表明,研究中,分别考虑了忽略与计及接触斑点的微粒问的相互作用,两种情况的结果完全不同.

混凝土的冲击特性描述

从连续损伤理论出发 ,讨论了盖帽模型。基于大量的混凝土实验结果 ,引出了一种经验性的率相关盖帽模型 ,可以用于描述较低速的混凝土平板撞击试验。为获得水泥砂浆石和卵石在冲击及冲击后的各自行为 ,提出了一种关于混凝土的二组分模型 ,并耦合于平板高速冲击实验的数值模拟 ;讨论了此二组分模型对于均匀冲击加载的非局部化响应问题。

高导无氧铜的临界冲击拉伸速度

基于气炮系统,提出了一种新的临界冲击拉伸速度实验方法。实验装置主要由2部分组成:气体炮系统驱动弹丸和弹丸击靶牵引多根拉伸杆试件。采用该实验方法对高导无氧铜进行了临界冲击拉伸速度实验。对于一维应力的临界冲击拉伸速度实验,探讨了一种完全热耦合的在颈缩区域计及塑性约束系数以及空穴增长与聚集效应的数值模拟方法。高导无氧铜的临界冲击拉伸速度实验的数值模拟结果表明,采用Zerilli-Armstrong本构关系预估的实验临界冲击拉伸速度比采用Johnson-Cook本构关系预估的更符合实验。

斜冲击界面动力学研究

讨论了界面受到斜冲击时的动力学问题。有效冲击摩擦系数被处理成冲击过程及初始冲击角的函数 ;界面的法向响应描述计及弹性接触、弹性变形极限以及依赖于应变、应变率及温度的完全塑性接触 ;界面在冲击过程中的构形变化也予考虑 ,并采用平均应变、应变率及最大温升的概念与估算。这种新的斜冲击界面动力学模型用于数值模拟刚性球对于延性靶的斜冲击实验 ,计算与实验比较 。

一种新的概念性层裂模型

在重建Cochran-Banner模型的基础上提出了一种新的概念性层裂模型。这种新模型仅保留CochranBanner模型中的强度函数,重新定义损伤,并抛弃了基本假设:一旦微损伤形成,使微损伤演化远远易于使固体进一步体积应变,进而修正了差分微元中固体比容的计算。在新的模型中,一旦拉伸应力达到层裂强度,重新定义的损伤将由强度函数确定的应力松弛方程、计及损伤的能量守恒方程、状态方程以及本构方程等一系列封闭方程组确定。新模型中也仅包含两个参数:层裂强度及临界损伤度,它们的确定能使在一定初、边值条件下的层裂试验的数值计算结果与实验测得的靶自由面速度历史或靶低阻抗界面应力历史以及回收观测的层裂面上的损伤一致。强调指出,选定强度函数或应力松弛方程提供了确定损伤的可能,同时排除了任何外加的损伤演化方程。

固粒击靶的有效摩擦系数

定义一种固粒击靶的有效冲击摩擦系数为粘着项与犁沟项的组合,其中包含表征剪切金属结合点的状态滑动或滚动的状态参数以及表征冲击物在击靶过程中产生犁沟效应的状态参数。研究表明,对于硬钢球斜冲击软钢靶情况,在连续滑移的情况下,只有在计及接触斑点的微粒间的相互作用的一定条件下,粘着项的值才可能接近0.05,这是Hutchings为使一系列数值计算的钢球反弹速度及角度与实验结果一致,在所有计算中所取的调节参数“摩擦系数”值。然而,研究表明,对于著名的Hutchings实验,如果连续犁沟发生,犁沟项则是冲击过程及初始冲击角的函数,就过程平均而言,其值大于0.05。由此,可认为,冲击过程中可滑移界面瞬间的滑移、滚动及犁沟状态的转化使Hutchings实验中的“摩擦系数”约为0.05;一般而言,这些状态的转化使固粒击靶的有效摩擦系数的过程平均值远小于低速简单滑移的摩擦系数。

对于层裂强度传统测定方法有效性的讨论

基于Gathers的工作,对试件靶背部贴有低阻抗材料的平面冲击波致层裂试验,导出了传统方法测定层裂强度的一般方程,在无低阻抗材料且作声学近似的条件下,即为Novikov的测定层裂强度的方程。研究指出,传统方法确定的层裂强度测定方程仅仅可能对采用瞬时层裂准则得到的数值模拟的层裂信号有效。数值模拟表明,层裂面上的由损伤演化引起的应力松弛严重影响层裂片中的应力剖面,因而影响靶板自由面速度历史或靶板-低阻抗材料界面应力历史。研究揭示,传统方法导出的估算层裂强度方程由于没有计及应力松弛,对于实测的靶板自由面速度历史或靶板-低阻抗材料界面应力历史并非有效。

对膨胀壳体材料失稳的一种简化处理

提出一种简化的塑性失稳处理并被作为高应变率拉伸下材料破坏的粗估判据。这种准则假设局部化失稳在如下条件下发生：应变及应变率硬化率恰被几何及热软化率平衡。指出了经验本构方程及本征本构方程对膨胀断裂应变的影响。通过算例也说明了热软化壳体在内压作用下的破裂过程。

高压、高应变率与低压、高应变率实验的本构关联性

指出Johnson-Cook(J-C)、Zerilli-Armstrong(Z-A)、Bodner-Parton(B-P)本构方程在一定条件下的适用性,表明对于低压、高应变率实验,单一曲线假定似乎可以采用。通过等效应力、等效应变,可以将不同应力状态下的流动应力函数采用统一的方程描述。然而,这些本构方程的确立,并不包括平面冲击波实验。对适合于平面冲击波实验的Steinberg-Cochran-Guinan(SCG)本构方程,讨论了其方程中所包含的高压与高应变率耦合效应。指出,以剪切模量度量的流动应力具有应变率相关性。基于温度效应的新发现以及直接测量平面冲击波流动应力的新进展,分别用J-C本构及SCG本构方程估算了钨材料在高压、高应变率加载下的流动应力。结果表明,采用J-C本构估算的流动应力仅在压力为10 GPa以下才能与实验数据相近,当压力高于10 GPa时,流动应力只能采用SCG本构估算。也指出了高压、高应变率本构方程与低压、高应变率本构方程所对应的不同物理背景。

一种基于空穴聚集的层裂模型

基于如下假设,给出了层裂过程中的应力松弛方程,并建立了一种基于空穴聚集的延性层裂模型:在层裂早期,微空穴的主要效应是减小应力作用面积;在层裂后期,应力按空穴聚集时的应力-空隙度依赖关系减小。把P.F.Thomason、D.L.Tonks等及S.Cochran等给出的依赖于应力(压力)的层裂空隙度方程分别耦合于守恒方程、计及损伤的状态方程及本构方程,建立了求解所有变量包括损伤的封闭方程组。这种基于空穴聚集的层裂模型已被应用于一维层裂试验的数值模拟。模型中的层裂强度及临界损伤度初始可以估计,最终的确定将使数值模拟结果与实测的速度(或应力)剖面以及观测的层裂面上的损伤基本一致。分别基于D.L.Tonk等及S.Cochran等给出的依赖于压力的层裂空隙度方程所作的一维层裂试验数值模拟结果基本一致,而与基于P.F.Thomason给出的依赖于应力的层裂空隙度方程所作的相应数值模拟结果有明显差异。

论层裂强度(英文)

讨论了层裂强度的理论预估及经验确定.指出,平面冲击波致层裂试验的试件自由面速度或界面应力历史的实验最小值与损伤演化过程有关.数值模拟揭示,层裂面上的损伤演化严重影响层裂碎片中的波剖面传播.因此,平面层裂试验的“拉回”信号必须赋予新的解释。层裂强度的实验确定必须涉及层裂过程中的损伤演化.

高血压患者血浆氧化修饰低密度脂蛋白的测定

目的测定高血压患者血浆氧化修饰低密度脂蛋白（ＯＸＬＤＬ）水平并了解其临床意义。方法用ＥＬＩＳＡ法测定６０例高血压患者（其中单纯高血压者３２例，合并冠心病者２８例）和５０例正常对照组血浆ＯＸＬＤＬ，并同时测定其他血脂、脂蛋白和载脂蛋白。结果高血压患者血浆中ＯＸＬＤＬ较对照组明显升高，男女之间差别无显著性。Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ期患者血浆中ＯＸＬＤＬ亦明显升高，且各期之间相差无显著性。单纯者和合并冠心病者ＯＸＬＤＬ均明显升高，但后者更高。无论ＬＤＬ－Ｃ是否升高，高血压患者血浆ＯＸＬＤＬ均升高，但ＬＤＬ－Ｃ升高者ＯＸＬＤＬ更高。ＯＸＬＤＬ升高者，高血压合并冠心病百分率较高。相关分析表明，血浆ＯＸＬＤＬ与ＴＣ、ＬＤＬ－Ｃ、ＡｐｏＢ１００呈正相关（ｒ＝０．２５，０．２２，０．２６，Ｐ＜０．０５，＜０．０５，＜０．０２５），与ＨＤＬ－Ｃ呈负相关（ｒ＝－０．２２，Ｐ＜０．０５），与血压、年龄、病程无关。结论高血压患者血浆中ＯＸＬＤＬ明显升高，ＯＸＬＤＬ升高可能参与高血压致动脉粥样硬化作用，因此治疗时除给予降压治疗之外，应加强抗氧化治疗。

156例起搏器更换术的原因及经验分析

目的了解更换起搏器的原因与方法。方法回顾性分析1995年1月~2009年12月共15年间156例更换起搏器的指征和起搏器电极阈值的变化。结果 156例更换起搏器患者,累积更换177例次,因起搏器质保到期129例次,占72.9%;电池耗竭38例次例,占21.5%,其中提前耗竭者6例;因起搏器并发症更换者10例,占5.6%,包括起搏器过敏1例,电极断裂和脱位6例,感染者3例。第1次更换时间平均（94.8±21.9）月,保留电极者79.9%,电极电压阈值从（0.80±0.26）升高到（1.53±0.73）;第2次更换平均（85.7±22.8）月,保留电极者占27.8%;更换起搏器类型者11例,占6.2%。结论更换起搏器的主要原因是质保到期,电池耗竭为次要原因,起搏电极平均可应用180个月（15年）左右,更换前仔细评估起搏器及电极的阈值情况,可望减少更换次数。

重视不同糖尿病视网膜病变动物实验模型的差异及应用

糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病常见的眼部并发症，严重损害患者视力。由于DR发病机制仍未完全阐明，使得其防治仍然任重而道远。实验动物模型在DR的发病机制和防治研究中必不可少。目前这些动物模型涉及了哺乳类和非哺乳类等多个物种，造模方法也包含了化学药物注射、高糖饮食喂养、基因编辑技术、体外全视网膜培养等。目前糖尿病鼠类模型应用最为广泛，但它仅适用于DR早期的病变研究，仍缺少可以完美模拟增生性DR（PDR）的动物模型。未来研究的重点应该是阐明早期DR的发病机制，进而找到如何防止早期非增生性DR（NPDR）过渡到PDR的策略。在选取DR动物模型时，应当考虑各自的特点，并结合自己的实验设计和目的选取合适的动物模型。

关注RB1基因突变检测在视网膜母细胞瘤诊疗及遗传咨询中的作用

视网膜母细胞瘤（RB）是人类遗传型肿瘤的原型，是常见的儿童眼内恶性肿瘤，其发生和发展与肿瘤抑制基因RB1基因的突变密切相关。RB1基因突变检测和遗传咨询有助于为患者及其家庭提供理想的诊疗及随访方案。在2017年最新的第8版国际TNM肿瘤分期标准中，首次把遗传性（H）作为RB的临床分期标准，这是国际上首个TNMH分期标准。但目前由于RB1基因突变的复杂性、现有基因检测方式的局限性、遗传咨询人才的缺乏等原因，RB1基因突变检测在中国的开展水平还比较低。在中国大力发展精准医学的时代，眼科医师应加倍努力，推动RB1基因突变检测在中国的应用。

重视对种植瘤的研究，迎接视网膜母细胞瘤治疗的新变革

视网膜母细胞瘤（RB）的治疗经历了眼球摘除、外放射治疗和以全身化学治疗为主的综合治疗这3个主要阶段，但玻璃体和视网膜下腔的种植瘤一直是RB治疗的挑战和难点，也是传统治疗方法失败的主要原因。随着眼部影像检查技术的进步，研究者对种植瘤生物学行为的观察更为详细，对种植瘤的认识更为深入。临床研究证实，治疗药物不易到达种植瘤内，从而导致瘤细胞的进一步生长。针对种植瘤的特性，近年来研究出定向局部化学治疗方案，包括球周化学疗法、选择性眼动脉灌注化学疗法、玻璃体腔药物注射等，结果令人鼓舞，提示RB的治疗将迎来新一轮的变革。但如何通过对种植瘤生物学特性的分析来选择化学治疗药物、如何合理地制定治疗方案等问题逐渐成为治疗的新问题，还有很多工作要做。