安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、對于一種磁性薄膜材料，其磁疇結(jié)構(gòu)對其磁性能有重要影響。以下哪種方法可以觀察到磁疇結(jié)構(gòu)？（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.磁力顯微鏡D.原子力顯微鏡2、在電子材料領(lǐng)域，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能對器件性能起著關(guān)鍵作用。以下哪種半導(dǎo)體材料的禁帶寬度較大？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦3、在研究材料的疲勞裂紋擴展時，Paris公式描述了裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子幅的關(guān)系。對于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當應(yīng)力強度因子幅增大時，裂紋擴展速率會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大4、在研究材料的擴散現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)擴散系數(shù)與溫度之間存在指數(shù)關(guān)系。以下哪種機制可以解釋這種溫度依賴性？（）A.空位機制B.間隙機制C.交換機制D.表面擴散機制5、在研究一種用于電池電極的材料時，發(fā)現(xiàn)其在充放電過程中容量衰減較快。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致容量衰減的主要原因？（）A.電極材料的溶解B.電解液的分解C.電荷轉(zhuǎn)移電阻增大D.離子擴散速度慢6、在材料的疲勞性能研究中，發(fā)現(xiàn)一種材料在經(jīng)過多次循環(huán)加載后發(fā)生了疲勞斷裂。以下哪種因素對材料的疲勞壽命影響最大？（）A.加載應(yīng)力幅B.平均應(yīng)力C.加載頻率D.環(huán)境溫度7、在研究金屬材料的熱處理時，淬火和回火是兩個重要的工藝。對于一種中碳鋼，經(jīng)過淬火后得到馬氏體組織，然后進行低溫回火，其主要目的是什么？（）A.提高硬度和耐磨性B.消除內(nèi)應(yīng)力，提高韌性C.改善切削加工性能D.細化晶粒，提高強度8、在分析材料的光學(xué)反射性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理可以提高反射率？（）A.拋光B.鍍膜C.蝕刻D.氧化9、在研究材料的導(dǎo)熱性能時，熱導(dǎo)率是一個重要的參數(shù)。對于金屬材料，其熱導(dǎo)率隨溫度的升高通常會怎樣變化？（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高10、研究一種磁性材料，其磁性能在不同溫度下有明顯變化。當溫度升高到居里溫度時，磁性材料會發(fā)生以下哪種轉(zhuǎn)變？（）A.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判訠.從順磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榭勾判訡.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榉磋F磁性D.磁性消失11、在金屬的強化機制中，細晶強化是一種有效的方法。通過細化晶粒，可以同時提高金屬的強度和塑性。以下哪種工藝可以實現(xiàn)金屬的細晶強化？（）A.淬火B(yǎng).回火C.正火D.變質(zhì)處理12、在材料的疲勞試驗中，通常采用應(yīng)力控制或應(yīng)變控制的加載方式。對于低周疲勞試驗，一般采用哪種加載方式？（）A.應(yīng)力控制B.應(yīng)變控制C.應(yīng)力和應(yīng)變同時控制D.隨機控制13、在金屬的塑性變形過程中，會產(chǎn)生位錯等缺陷。隨著變形程度的增加，位錯密度也會增加。下列關(guān)于位錯對金屬性能影響的描述，錯誤的是（）A.位錯密度增加會提高金屬的強度B.位錯運動是金屬塑性變形的主要機制C.位錯會降低金屬的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性D.位錯密度越高，金屬的韌性越好14、高分子材料的分子量及其分布對其性能有著重要影響。對于聚苯乙烯（PS）這種高分子材料，分子量分布較寬時，其力學(xué)性能會發(fā)生怎樣的變化？（）A.強度增加，韌性降低B.強度降低，韌性增加C.強度和韌性都增加D.強度和韌性都降低15、一種陶瓷材料在受到?jīng)_擊載荷時容易發(fā)生斷裂。以下哪種方法可以提高其抗沖擊性能？（）A.引入纖維增韌B.減小晶粒尺寸C.增加孔隙率D.改變晶體結(jié)構(gòu)16、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應(yīng)對材料性能有重要影響。當納米粒子尺寸減小到一定程度時，以下哪種性能會發(fā)生顯著變化？（）A.光學(xué)性能B.電學(xué)性能C.磁學(xué)性能D.以上都是17、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個重要的性能指標。已知某種聚合物在較低溫度下呈現(xiàn)脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當溫度升高到一定值時，材料的性能發(fā)生顯著變化，這個轉(zhuǎn)變溫度通常被稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在以下哪種測試方法中最容易準確測定該聚合物的Tg？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）18、對于一種泡沫金屬材料，其孔隙率和孔徑分布對其力學(xué)性能有重要影響。一般來說，孔隙率增加會導(dǎo)致材料的（）A.強度提高B.塑性增加C.密度降低D.韌性下降19、在金屬材料的強化機制中，通過細化晶粒來提高強度的方法被廣泛應(yīng)用。以下哪種工藝能夠有效地細化金屬材料的晶粒？（）A.淬火B(yǎng).退火C.冷加工D.正火20、在研究材料的介電性能時，介電常數(shù)反映了材料儲存電能的能力。以下哪種材料通常具有較高的介電常數(shù)？（）A.陶瓷材料B.高分子材料C.金屬材料D.半導(dǎo)體材料21、在研究材料的熱性能時，比熱容是一個重要參數(shù)。對于金屬材料和高分子材料，以下哪種說法是正確的？（）A.金屬材料的比熱容通常大于高分子材料B.高分子材料的比熱容通常大于金屬材料C.兩者的比熱容大小沒有明顯規(guī)律D.比熱容大小只與材料的純度有關(guān)22、在研究材料的熱性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要參數(shù)。一般來說，金屬材料的熱膨脹系數(shù)（）A.小于陶瓷材料B.大于陶瓷材料C.等于陶瓷材料D.與陶瓷材料無關(guān)23、在考察一種用于激光切割的金屬板材時，發(fā)現(xiàn)切割邊緣質(zhì)量不佳。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致這一問題的原因？（）A.板材的化學(xué)成分不均勻B.激光參數(shù)設(shè)置不合理C.板材表面存在氧化層D.以上都是24、一種高分子材料在溶液中表現(xiàn)出良好的溶解性。以下哪種分子結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其溶解性好的原因？（）A.分子鏈規(guī)整B.分子鏈柔性好C.分子間作用力小D.以上均有可能25、復(fù)合材料的力學(xué)性能通常優(yōu)于單一材料，那么復(fù)合材料力學(xué)性能的主要特點有哪些？（）A.高強度、高剛度、低密度B.良好的韌性、抗疲勞性、耐腐蝕性C.可設(shè)計性強、性能各向異性D.以上都是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋氣凝膠材料的結(jié)構(gòu)和性能特點，以及其在保溫、吸附等領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢。2、（本題5分）深入探討材料的阻尼合金的開發(fā)和應(yīng)用，分析阻尼合金的阻尼機制和性能特點，討論如何提高阻尼合金的性能和拓寬其應(yīng)用范圍。3、（本題5分）詳細闡述材料的失效分析方法和步驟，包括外觀檢查、斷口分析、成分分析等，分析如何通過失效分析找出材料失效的原因和預(yù)防措施。4、（本題5分）詳細闡述在研究陶瓷材料的燒結(jié)過程中，影響燒結(jié)速率和燒結(jié)質(zhì)量的主要因素，以及促進燒結(jié)的方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某種復(fù)合材料由纖維和基體組成，纖維的彈性模量為200GPa，體積分數(shù)為40%，基體的彈性模量為50GPa，計算該復(fù)合材料的彈性模量。2、（本題5分）某種金屬材料的線膨脹系數(shù)為12×10??/℃，將一根長50cm的金屬棒從25℃加熱到150℃，計算其長度的增加量。3、（本題5分）一個圓柱形的玻璃管，內(nèi)半徑為5毫米，外半徑為6毫米，長度為50厘米，玻璃的密度為2.5克/立方厘米，計算玻璃管的質(zhì)量是多少克？4、（本題5分）一根鈷鉻合金絲，長度為100厘米，直徑為0.25毫米，鈷鉻合金的電阻率為6.2×10^-7歐姆·米，計算該合金絲的電阻。5、（本題5分）一塊鈦合金板材，屈服強度為800MPa，需要承受的載荷為50kN，計算板材所需的最小橫截面積。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述超導(dǎo)材料的發(fā)展歷程、性能特點和應(yīng)用領(lǐng)域，