四川現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院《先進(jìn)材料前沿》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《先進(jìn)材料前沿》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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、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2、在材料的磁性性能中，材料可以分為順磁性、抗磁性和鐵磁性等，那么鐵磁性材料的主要特點(diǎn)是什么？（）A.在外磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生較強(qiáng)的磁性B.在外磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生較弱的磁性C.在外磁場(chǎng)作用下不產(chǎn)生磁性D.以上都不是3、在材料的加工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)用到冷加工和熱加工兩種方法。如果對(duì)一種金屬進(jìn)行冷加工，以下哪種性能的變化最為顯著？（）A.強(qiáng)度B.塑性C.韌性D.導(dǎo)電性4、研究材料的力學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)材料在拉伸過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷不同階段。當(dāng)材料開(kāi)始產(chǎn)生明顯塑性變形時(shí)，對(duì)應(yīng)的應(yīng)力被稱為（）A.屈服強(qiáng)度B.抗拉強(qiáng)度C.彈性極限D(zhuǎn).斷裂強(qiáng)度5、一種金屬玻璃材料具有優(yōu)異的性能。以下哪種特點(diǎn)是金屬玻璃通常具有的？（）A.高強(qiáng)度B.高塑性C.良好的導(dǎo)電性D.高韌性6、在研究材料的擴(kuò)散現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散系數(shù)與溫度之間存在指數(shù)關(guān)系。以下哪種機(jī)制可以解釋這種溫度依賴性？（）A.空位機(jī)制B.間隙機(jī)制C.交換機(jī)制D.表面擴(kuò)散機(jī)制7、在材料的疲勞性能研究中，發(fā)現(xiàn)一種材料在經(jīng)過(guò)多次循環(huán)加載后發(fā)生了疲勞斷裂。以下哪種因素對(duì)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8、超導(dǎo)材料在低溫下具有零電阻和完全抗磁性等奇特性能。對(duì)于高溫超導(dǎo)材料，其臨界溫度通常在什么范圍內(nèi)？（）A.液氮溫度以下B.液氦溫度以下C.室溫以上D.0-100K之間9、復(fù)合材料的界面對(duì)于其性能有著重要影響。對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，良好的界面結(jié)合應(yīng)該具備哪些特點(diǎn)？（）A.高強(qiáng)度、高韌性、低殘余應(yīng)力B.低強(qiáng)度、高韌性、高殘余應(yīng)力C.高強(qiáng)度、低韌性、高殘余應(yīng)力D.低強(qiáng)度、低韌性、低殘余應(yīng)力10、在材料的強(qiáng)化機(jī)制中，固溶強(qiáng)化是通過(guò)在基體中溶入溶質(zhì)原子來(lái)提高材料強(qiáng)度的。對(duì)于鋁合金，以下哪種溶質(zhì)原子的固溶強(qiáng)化效果最顯著？（）A.鋅B.鎂C.銅D.硅11、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)12、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13、在研究材料的磨損性能時(shí)，磨損量是衡量磨損程度的重要指標(biāo)。對(duì)于在潤(rùn)滑條件下工作的滑動(dòng)軸承，其磨損量主要取決于什么？（）A.潤(rùn)滑劑的種類B.載荷大小C.軸的轉(zhuǎn)速D.以上因素均有關(guān)14、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時(shí)，Paris公式描述了裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅的關(guān)系。對(duì)于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度因子幅增大時(shí)，裂紋擴(kuò)展速率會(huì)怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大15、在研究金屬材料的再結(jié)晶行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素會(huì)促進(jìn)再結(jié)晶的進(jìn)行？（）A.變形程度增加B.變形溫度升高C.雜質(zhì)含量增加D.冷卻速度加快16、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應(yīng)對(duì)材料性能有重要影響。當(dāng)納米粒子尺寸減小到一定程度時(shí)，以下哪種性能會(huì)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、在研究材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種高分子材料在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近阻尼性能顯著提高。這是因?yàn)樵谠摐囟雀浇ǎ〢.分子鏈運(yùn)動(dòng)加劇B.自由體積增加C.內(nèi)摩擦增大D.以上都是18、在研究金屬的疲勞性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)某種表面處理后，疲勞壽命顯著提高。以下哪種表面處理方法最有可能產(chǎn)生這種效果？（）A.電鍍B.噴丸強(qiáng)化C.化學(xué)蝕刻D.陽(yáng)極氧化19、在高分子材料的合成過(guò)程中，聚合方法的選擇對(duì)材料性能有重要影響。以下關(guān)于聚合方法的描述，正確的是（）A.自由基聚合反應(yīng)速度快，但產(chǎn)物分子量分布寬B.離子聚合只能用于合成小分子化合物C.逐步聚合產(chǎn)物的分子量隨反應(yīng)時(shí)間線性增加D.所有聚合方法都可以得到高純度的高分子材料20、在研究金屬材料的熱處理過(guò)程中，淬火是一種常用的工藝。以下關(guān)于淬火工藝和其對(duì)金屬性能影響的描述，正確的是（）A.淬火可以提高金屬材料的硬度和強(qiáng)度B.所有金屬材料都適合進(jìn)行淬火處理C.淬火速度越慢，金屬材料的性能越好D.淬火不會(huì)改變金屬材料的組織結(jié)構(gòu)21、金屬材料的鑄造是一種重要的成型方法，那么常見(jiàn)的金屬鑄造方法有哪些？（）A.砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造B.熔模鑄造、離心鑄造、消失模鑄造C.低壓鑄造、陶瓷型鑄造、連續(xù)鑄造D.以上都是22、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(yáng)極氧化D.激光表面處理23、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24、在超導(dǎo)材料的研究中，臨界溫度是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)溫度低于臨界溫度時(shí)，材料的電阻（）A.急劇增大B.保持不變C.逐漸減小D.降為零25、對(duì)于一種光學(xué)玻璃材料，要降低其折射率，以下哪種成分的調(diào)整可能有效？（）A.增加堿金屬氧化物含量B.增加二氧化硅含量C.增加重金屬氧化物含量D.增加氟化物含量26、一種金屬間化合物在高溫下具有良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。以下哪種元素組合最有可能形成這種高性能的金屬間化合物？（）A.鋁-鈦B.鐵-鎳C.銅-鋅D.鎂-鋁27、復(fù)合材料的性能測(cè)試方法有很多種，那么常見(jiàn)的復(fù)合材料性能測(cè)試方法有哪些？（）A.力學(xué)性能測(cè)試、熱性能測(cè)試、電學(xué)性能測(cè)試B.光學(xué)性能測(cè)試、磁性能測(cè)試、耐腐蝕性測(cè)試C.界面性能測(cè)試、疲勞性能測(cè)試、磨損性能測(cè)試D.以上都是28、在材料的疲勞試驗(yàn)中，通常采用應(yīng)力控制或應(yīng)變控制的加載方式。對(duì)于低周疲勞試驗(yàn)，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(shí)控制D.隨機(jī)控制29、在研究材料的電導(dǎo)機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種半導(dǎo)體材料在低溫下主要是由雜質(zhì)電導(dǎo)貢獻(xiàn)。隨著溫度升高，本征電導(dǎo)逐漸起主導(dǎo)作用。以下哪種因素決定了這種轉(zhuǎn)變的溫度？（）A.雜質(zhì)濃度B.禁帶寬度C.載流子遷移率D.晶體結(jié)構(gòu)30、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其原子在空間呈規(guī)則排列。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)具有良好的塑性和韌性？（）A.體心立方晶格B.面心立方晶格C.密排六方晶格D.簡(jiǎn)單立方晶格二、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入論述材料的表面處理技術(shù)（如電鍍、化學(xué)鍍、陽(yáng)極氧化等）對(duì)材料表面性能（如硬度、耐腐蝕性、耐磨性）的改善機(jī)制和效果。2、（本題5分）詳細(xì)論述金屬間化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能優(yōu)勢(shì)，探討其在航空航天、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力和面臨的挑戰(zhàn)，分析如何優(yōu)化其性能。3、（本題5分）深入探討聚合物的粘彈性行為在材料加工成型（如注塑、擠出）過(guò)程中的表現(xiàn)和影響，以及應(yīng)對(duì)策略。4、（本題5分）論述金屬材料的熱處理工藝對(duì)其組織和性能的影響，包括淬火、回火、正火和退火等，分析不同工藝的作用和適用范圍。5、（本題5分）全面論述材料的非線性光學(xué)性能和光限幅材料，解釋非線性光學(xué)效應(yīng)的原理，分析非線性光學(xué)材料的性能參數(shù)和光限幅材料的應(yīng)用。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述金屬基復(fù)合材料的制備方法和性能優(yōu)勢(shì)，分析其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用前景。2、（本題5分）解釋高分子材料在溶液中溶解性良好的原因，討論分子結(jié)構(gòu)對(duì)溶解性的影響規(guī)律和在高分子材料加工中的應(yīng)用。3、（本題5分）論述半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電機(jī)制，比較本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性，并解釋如何通過(guò)摻雜來(lái)調(diào)控半導(dǎo)體的導(dǎo)電性。4、（本題5分）詳細(xì)論述超導(dǎo)材料的基本特性和分類，解釋超導(dǎo)現(xiàn)象的原理，分析影響超導(dǎo)材料臨界參數(shù)的因素及應(yīng)用前景。5、（本題5分）詳細(xì)分析聚合物的粘彈性行為，包括蠕變和應(yīng)力松