上海師范大學(xué)《材料力學(xué)（土木工程）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)上海師范大學(xué)《材料力學(xué)（土木工程）》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、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、對(duì)于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。在以下哪種測(cè)試方法中，可以較為準(zhǔn)確地測(cè)定高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）2、在研究金屬材料的再結(jié)晶過(guò)程中，以下關(guān)于再結(jié)晶溫度和影響因素的描述，正確的是（）A.變形程度越大，再結(jié)晶溫度越高B.雜質(zhì)含量增加會(huì)提高再結(jié)晶溫度C.再結(jié)晶溫度與材料的原始晶粒尺寸無(wú)關(guān)D.加熱速度越快，再結(jié)晶溫度越低3、在考察材料的生物相容性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在植入生物體后沒(méi)有引起明顯的免疫反應(yīng)。以下哪種材料特性是其具有良好生物相容性的主要原因？（）A.表面化學(xué)性質(zhì)B.力學(xué)性能C.熱性能D.電性能4、在研究一種用于激光焊接的金屬材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)焊縫處存在氣孔和裂紋等缺陷。以下哪種焊接工藝參數(shù)的調(diào)整可能有助于減少這些缺陷？（）A.降低焊接速度B.增加激光功率C.優(yōu)化保護(hù)氣體流量D.以上都是5、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種測(cè)試方法可以有效評(píng)估材料在高溫下的性能變化？（）A.熱重分析B.差示掃描量熱法C.熱膨脹系數(shù)測(cè)量D.長(zhǎng)期高溫服役試驗(yàn)6、在考察一種用于儲(chǔ)氫的金屬材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其儲(chǔ)氫容量較低。以下哪種方法可以有效地提高儲(chǔ)氫容量？（）A.形成合金B(yǎng).納米化處理C.引入催化活性位點(diǎn)D.以上都是7、在研究材料的電性能時(shí)，介電常數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于陶瓷電容器材料，其介電常數(shù)主要取決于什么？（）A.晶體結(jié)構(gòu)B.化學(xué)成分C.孔隙率D.燒成溫度8、對(duì)于納米材料，由于其尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。納米材料的比表面積通常（）A.小于常規(guī)材料B.等于常規(guī)材料C.大于常規(guī)材料D.與材料尺寸無(wú)關(guān)9、在分析一種用于電磁波屏蔽的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其屏蔽效能不足。以下哪種改進(jìn)方法可能有助于提高屏蔽效能？（）A.增加導(dǎo)電填料含量B.構(gòu)建多層結(jié)構(gòu)C.提高材料的磁導(dǎo)率D.以上都是10、在金屬材料的疲勞試驗(yàn)中，疲勞極限是指材料在無(wú)限次循環(huán)應(yīng)力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應(yīng)力B.最小應(yīng)力C.平均應(yīng)力D.應(yīng)力幅11、在研究材料的疲勞壽命預(yù)測(cè)時(shí)，常用的方法有基于應(yīng)力的方法和基于應(yīng)變的方法。對(duì)于高周疲勞，哪種方法更適用？（）A.基于應(yīng)力的方法B.基于應(yīng)變的方法C.兩種方法都適用D.兩種方法都不適用12、在電子材料領(lǐng)域，半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能對(duì)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13、金屬材料的熱處理工藝可以改善其性能，那么不同的熱處理工藝對(duì)金屬材料的組織和性能有哪些影響？（）A.淬火提高硬度、回火消除應(yīng)力、正火改善組織B.退火降低硬度、淬火增加韌性、回火提高強(qiáng)度C.正火細(xì)化晶粒、淬火增加塑性、回火降低脆性D.以上都不是14、材料的熱穩(wěn)定性是指材料在高溫下保持性能穩(wěn)定的能力，那么影響材料熱穩(wěn)定性的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.加熱速率、保溫時(shí)間、冷卻方式C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是15、一種新型的納米材料表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。以下哪種因素對(duì)其催化活性的貢獻(xiàn)最大？（）A.高比表面積B.獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)C.小尺寸效應(yīng)D.表面缺陷16、在研究材料的熱變形行為時(shí)，以下哪種測(cè)試方法可以測(cè)量材料的熱膨脹系數(shù)？（）A.差示掃描量熱法B.熱機(jī)械分析C.動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析D.以上都是17、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(zhǎng)、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(zhǎng)、致密度低18、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19、在陶瓷材料的燒結(jié)助劑選擇中，需要考慮多個(gè)因素。以下關(guān)于燒結(jié)助劑作用和選擇原則的描述，正確的是（）A.燒結(jié)助劑可以降低燒結(jié)溫度，但會(huì)降低陶瓷的性能B.燒結(jié)助劑的加入量越多，陶瓷的燒結(jié)效果越好C.燒結(jié)助劑應(yīng)與陶瓷材料具有良好的化學(xué)相容性D.所有的氧化物都可以作為陶瓷的燒結(jié)助劑20、在分析材料的磁滯回線時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種磁性材料的矯頑力較大。這表明該材料（）A.容易磁化B.不容易磁化C.剩磁較大D.磁導(dǎo)率較高二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述復(fù)合材料的設(shè)計(jì)原則和方法，舉例說(shuō)明如何根據(jù)具體需求設(shè)計(jì)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能。2、（本題5分）深入探討材料的壓電性能，解釋壓電效應(yīng)的原理和逆壓電效應(yīng)，分析影響壓電性能的因素以及在傳感器和驅(qū)動(dòng)器中的應(yīng)用。3、（本題5分）材料的表面處理技術(shù)對(duì)于改善材料性能具有重要意義。闡述常見(jiàn)的材料表面處理方法（如電鍍、化學(xué)鍍和陽(yáng)極氧化）的原理和應(yīng)用范圍。分析表面處理對(duì)材料耐腐蝕性和耐磨性的影響。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在研究陶瓷基復(fù)合材料時(shí)，增強(qiáng)相的種類和分布對(duì)材料性能的影響，以及制備過(guò)程中的難點(diǎn)和解決方法。5、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的光學(xué)性能，包括折射、反射、吸收等，說(shuō)明材料光學(xué)性能的影響因素和應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一圓柱形的鎂合金零件，直徑為60mm，長(zhǎng)度為80cm，承受扭矩為3000N·m，鎂合金的剪切模量為40GPa，計(jì)算零件的最大切應(yīng)力。2、（本題5分）一長(zhǎng)方體形狀的玻璃塊，長(zhǎng)為15cm，寬為8cm，高為6cm，折射率為1.6，一束光線從一個(gè)面垂直入射，從相對(duì)面射出，計(jì)算光線在玻璃中的傳播時(shí)間。3、（本題5分）一塊三角形的鈦板，底邊長(zhǎng)為7cm，高為5cm，厚度為1mm，鈦的密度為4.5g/cm3，計(jì)算其質(zhì)量。4、（本題5分）一塊尺寸為10cm×10cm×1cm的壓電陶瓷片，壓電系數(shù)為300×10?12C/N，施加1000V的電壓，計(jì)算陶瓷片的伸縮量。5、（本題5分）一塊鋁板，厚度為2mm，長(zhǎng)度為1m，寬度為0.5m，鋁的電阻率為2.8×10??Ω·m，通過(guò)的電流為10A，計(jì)算鋁板兩端的電壓。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）分析金屬材料的鑄造工藝及其對(duì)材料組織和性能的影響，包括砂型鑄造