河南科技大學(xué)《材料物理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁河南科技大學(xué)《材料物理》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在材料的阻尼性能研究中，以下關(guān)于阻尼機(jī)制和影響因素的描述，正確的是（）A.內(nèi)摩擦是材料阻尼的主要來源B.材料的阻尼性能與溫度無關(guān)C.高分子材料的阻尼性能優(yōu)于金屬材料D.阻尼性能對(duì)材料的振動(dòng)特性沒有影響2、對(duì)于一種生物醫(yī)用材料，要確保其在人體內(nèi)的安全性和相容性，應(yīng)重點(diǎn)考慮以下哪個(gè)方面？（）A.化學(xué)穩(wěn)定性B.力學(xué)性能C.表面性能D.以上都要考慮3、在研究材料的摩擦磨損性能時(shí)，以下哪種因素對(duì)磨損量的影響最為顯著？（）A.載荷大小B.滑動(dòng)速度C.接觸面積D.材料硬度4、在研究材料的熱膨脹性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在加熱過程中線性膨脹系數(shù)較大。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料通常具有較大的熱膨脹系數(shù)？（）A.密排六方結(jié)構(gòu)B.體心立方結(jié)構(gòu)C.面心立方結(jié)構(gòu)D.簡單立方結(jié)構(gòu)5、材料的導(dǎo)電性取決于其內(nèi)部的電子結(jié)構(gòu)和晶體缺陷。對(duì)于半導(dǎo)體材料，如硅，在摻入適量的雜質(zhì)后，其導(dǎo)電性會(huì)發(fā)生顯著變化。以下哪種雜質(zhì)的摻入可以使硅成為N型半導(dǎo)體？（）A.硼B(yǎng).磷C.鋁D.鎵6、在考察一種用于激光切割的金屬板材時(shí)，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7、陶瓷材料的熱壓燒結(jié)是一種在高溫和壓力同時(shí)作用下的燒結(jié)方法。與普通燒結(jié)相比，熱壓燒結(jié)的優(yōu)點(diǎn)是什么？（）A.燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間短、致密度高B.燒結(jié)溫度高、燒結(jié)時(shí)間長、致密度低C.燒結(jié)溫度和時(shí)間與普通燒結(jié)相同，但致密度高D.燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間長、致密度低8、高分子材料在日常生活和工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于聚乙烯（PE）這種常見的高分子材料，其分子鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？（）A.線性結(jié)構(gòu)，分子間作用力小B.支化結(jié)構(gòu)，分子間作用力大C.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，交聯(lián)度高D.體型結(jié)構(gòu)，不溶不熔9、在陶瓷材料的成型工藝中，注射成型具有較高的生產(chǎn)效率和精度。以下關(guān)于陶瓷注射成型的特點(diǎn)和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.注射成型適用于制造大型陶瓷制品B.注射成型過程中不會(huì)產(chǎn)生廢品C.注射成型可以制備復(fù)雜形狀的陶瓷部件D.注射成型對(duì)陶瓷原料的要求不高10、一種新型的超導(dǎo)材料在低溫下能夠?qū)崿F(xiàn)零電阻，但臨界電流密度較低。為了提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.引入缺陷C.增加超導(dǎo)層厚度D.改變磁場方向11、一種高分子共混物在性能上優(yōu)于其組成的單一聚合物。以下哪種因素對(duì)共混物性能的改善起到了關(guān)鍵作用？（）A.相容性B.分子量C.分子鏈結(jié)構(gòu)D.結(jié)晶度12、金屬材料在加工過程中會(huì)發(fā)生組織和性能的變化，那么冷加工和熱加工的區(qū)別主要是什么？（）A.加工溫度不同B.對(duì)材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是13、在研究材料的表面改性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種處理方法能夠顯著提高材料的表面硬度和耐磨性。以下哪種表面處理方法最有可能實(shí)現(xiàn)這一效果？（）A.離子注入B.化學(xué)鍍C.陽極氧化D.激光表面處理14、對(duì)于一種用于半導(dǎo)體制造的光刻膠材料，要提高其分辨率和靈敏度，以下哪種改進(jìn)措施可能最為有效？（）A.優(yōu)化化學(xué)組成B.控制分子量分布C.改進(jìn)曝光工藝D.以上都是15、在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個(gè)關(guān)鍵步驟。以下哪種因素對(duì)于陶瓷材料燒結(jié)過程中的致密化程度影響最大？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時(shí)間C.粉末顆粒大小D.氣氛控制16、陶瓷材料的硬度通常很高，那么常用的陶瓷材料硬度測試方法有哪些？（）A.洛氏硬度測試、維氏硬度測試B.布氏硬度測試、肖氏硬度測試C.顯微硬度測試、納米硬度測試D.以上都是17、在材料的腐蝕與防護(hù)研究中，不銹鋼因其良好的耐蝕性能被廣泛應(yīng)用。以下哪種元素的添加能顯著提高不銹鋼的耐蝕性？（）A.鉻B.鎳C.鉬D.鈦18、磁性材料在電子、通信等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。對(duì)于鐵磁性材料，其磁滯回線具有明顯的特點(diǎn)。以下關(guān)于鐵磁性材料磁滯回線的描述，正確的是？（）A.狹窄且線性B.寬闊且非線性C.閉合且面積小D.開放且面積大19、對(duì)于一種生物醫(yī)用材料，需要其具有良好的生物相容性和力學(xué)性能。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.鈦合金B(yǎng).不銹鋼C.鈷鉻合金D.聚乙烯20、在材料的力學(xué)性能測試中，硬度是一個(gè)常用的指標(biāo)。對(duì)于同一種材料，以下哪種硬度測試方法得到的數(shù)值通常最高？（）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.維氏硬度D.里氏硬度二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述在研究材料超導(dǎo)性能時(shí)，臨界磁場的概念和意義，分析影響臨界磁場的因素，并說明如何提高超導(dǎo)材料的臨界磁場。2、（本題5分）詳細(xì)說明在研究材料的電磁性能時(shí)，如何測量材料的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)，以及影響這些參數(shù)的因素。3、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的微納制造技術(shù)，包括光刻、刻蝕等工藝，分析微納制造技術(shù)對(duì)材料性能和器件功能的影響。4、（本題5分）詳細(xì)分析納米復(fù)合材料的性能優(yōu)勢，說明其制備方法和應(yīng)用前景。5、（本題5分）全面分析材料的聲學(xué)性能，如聲速、聲衰減等，討論影響聲學(xué)性能的因素，以及在聲學(xué)器件和隔音材料中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一種金屬材料的疲勞極限為300MPa，應(yīng)力幅為200MPa，平均應(yīng)力為50MPa，計(jì)算該材料在該應(yīng)力條件下的疲勞壽命。2、（本題5分）某種金屬的摩擦系數(shù)為0.2，施加的正壓力為500牛頓，物體移動(dòng)的距離為10米，計(jì)算摩擦力所做的功。3、（本題5分）已知一種超導(dǎo)材料的臨界溫度為90K，在77K時(shí)的臨界電流密度為1000A/cm2，樣品的橫截面積為1cm2，計(jì)算樣品在77K時(shí)的臨界電流。4、（本題5分）某種金屬材料的屈服強(qiáng)度為500MPa，抗拉強(qiáng)度為700MPa，現(xiàn)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，試樣直徑為10mm，標(biāo)距為50mm，拉伸到斷裂時(shí)，載荷為150kN，計(jì)算斷裂時(shí)的標(biāo)距長度。5、（本題5分）某液晶材料在電場作用下的響應(yīng)時(shí)間為10毫秒，電場強(qiáng)度增加一倍，計(jì)算響應(yīng)時(shí)間的變化。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述材料的摩擦化學(xué)磨損機(jī)制，分析摩擦過程中的化學(xué)反應(yīng)、潤滑作用和表面膜的形成與破壞