武漢理工大學(xué)《現(xiàn)代材料分析測(cè)試技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《現(xiàn)代材料分析測(cè)試技術(shù)》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)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，面心立方晶格的原子配位數(shù)為12，致密度為0.74。對(duì)于體心立方晶格，其原子配位數(shù)和致密度分別是多少？（）A.8和0.68B.12和0.74C.6和0.58D.4和0.342、對(duì)于一種磁性薄膜材料，其磁疇結(jié)構(gòu)對(duì)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3、在研究材料的電學(xué)性能時(shí)，電導(dǎo)率反映了材料的導(dǎo)電能力。以下哪種因素會(huì)導(dǎo)致金屬材料的電導(dǎo)率降低？（）A.溫度升高B.雜質(zhì)含量增加C.冷加工D.以上都是4、在分析材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種結(jié)構(gòu)的材料導(dǎo)熱各向異性較為明顯？（）A.單晶材料B.多晶材料C.非晶材料D.復(fù)合材料5、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6、在材料的腐蝕防護(hù)方法中，涂層防護(hù)是一種常用的手段。以下哪種涂層能夠提供較好的防腐效果？（）A.有機(jī)涂層B.無(wú)機(jī)涂層C.金屬涂層D.復(fù)合涂層7、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍可以在材料表面形成一層金屬鍍層。以下哪種金屬鍍層常用于提高材料的耐腐蝕性？（）A.銅B.鋅C.鎳D.金8、一種新型的隔熱材料在高溫下具有很低的熱導(dǎo)率。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其低導(dǎo)熱性能的原因？（）A.大量封閉氣孔B.層狀結(jié)構(gòu)C.纖維狀結(jié)構(gòu)D.納米孔隙9、在分析材料的光學(xué)非線性性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在強(qiáng)光作用下折射率發(fā)生變化。這種光學(xué)非線性現(xiàn)象主要是由于以下哪種機(jī)制？（）A.電子極化B.分子取向C.熱效應(yīng)D.光致電離10、對(duì)于半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性能主要取決于載流子的濃度和遷移率。已知一種新型半導(dǎo)體材料在低溫下導(dǎo)電性能較差，但隨著溫度升高導(dǎo)電性能迅速提高。以下哪種因素最可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.施主雜質(zhì)濃度增加B.受主雜質(zhì)濃度增加C.本征激發(fā)增強(qiáng)D.晶格散射減弱11、一種新型的電致變色材料在電場(chǎng)作用下能夠?qū)崿F(xiàn)顏色的可逆變化。以下哪種材料類別最有可能具有這種性能？（）A.過(guò)渡金屬氧化物B.有機(jī)聚合物C.無(wú)機(jī)化合物D.以上均有可能12、對(duì)于一種金屬玻璃材料，其具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性。以下哪種制備方法常用于獲得金屬玻璃？（）A.鑄造法B.粉末冶金法C.濺射法D.快速凝固法13、一種陶瓷材料在受到?jīng)_擊載荷時(shí)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)14、在分析材料的聲學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的隔音效果。以下哪種因素對(duì)其隔音性能的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的密度B.材料的彈性模量C.材料的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)D.材料的表面粗糙度15、在研究超導(dǎo)材料時(shí)，臨界溫度是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。以下哪種超導(dǎo)材料具有較高的臨界溫度？（）A.低溫超導(dǎo)材料B.高溫超導(dǎo)材料C.常規(guī)超導(dǎo)材料D.以上都不對(duì)16、對(duì)于陶瓷材料的增韌方法，以下哪種方法能夠有效提高陶瓷的斷裂韌性？（）A.相變?cè)鲰gB.纖維增韌C.顆粒增韌D.以上都是17、在分析材料的摩擦磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在特定的摩擦條件下表現(xiàn)出良好的耐磨性。以下哪種因素對(duì)其耐磨性的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.潤(rùn)滑條件D.摩擦副的材料18、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19、對(duì)于一種用于手機(jī)外殼的鎂合金材料，要提高其耐蝕性和表面硬度，以下哪種表面處理技術(shù)可能最為適用？（）A.微弧氧化B.電鍍C.化學(xué)鍍D.氣相沉積20、在研究材料的光學(xué)透明性時(shí)，以下哪種因素會(huì)導(dǎo)致材料的透明度降低？（）A.內(nèi)部缺陷B.結(jié)晶度增加C.雜質(zhì)含量增多D.以上都是21、在材料的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，超聲波檢測(cè)具有廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于超聲波檢測(cè)原理和適用范圍的描述，正確的是（）A.超聲波檢測(cè)可以檢測(cè)材料內(nèi)部的微小缺陷B.超聲波在材料中的傳播速度與材料的密度無(wú)關(guān)C.超聲波檢測(cè)只能用于金屬材料D.超聲波檢測(cè)對(duì)操作人員的技術(shù)要求不高22、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23、對(duì)于一種用于海水淡化的膜材料，要提高其水通量和脫鹽率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化膜的表面性質(zhì)B.調(diào)整膜的微觀結(jié)構(gòu)C.采用多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)D.以上都是24、在研究材料的光學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料對(duì)特定波長(zhǎng)的光具有很強(qiáng)的吸收。以下哪種結(jié)構(gòu)特征可能是導(dǎo)致這種吸收的原因？（）A.晶格缺陷B.微晶結(jié)構(gòu)C.有序排列D.無(wú)序結(jié)構(gòu)25、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.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述在研究金屬材料的疲勞性能時(shí)，通常需要考慮的主要因素以及提高金屬材料疲勞強(qiáng)度的常見(jiàn)方法。2、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的儲(chǔ)氫性能，包括儲(chǔ)氫機(jī)制、儲(chǔ)氫材料的種類和性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。3、（本題5分）解釋什么是材料的量子阱結(jié)構(gòu)，論述其電子態(tài)和光學(xué)特性，分析量子阱結(jié)構(gòu)在半導(dǎo)體器件中的應(yīng)用和性能優(yōu)勢(shì)。4、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明梯度功能材料的概念和特點(diǎn)。分析梯度功能材料的制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域，并探討其在航空航天和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展前景。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）已知一種合金的凝固過(guò)程，計(jì)算凝固時(shí)間和凝固后的固相分?jǐn)?shù)。2、（本題5分）某半導(dǎo)體的受主雜質(zhì)濃度為5×10^17個(gè)/立方厘米，本征載流子濃度為10^10個(gè)/立方厘米，計(jì)算少數(shù)載流子濃度。3、（本題5分）一塊陶瓷板的斷裂韌性為3MPa·m^1/2，裂紋長(zhǎng)度為1.5毫米，計(jì)算斷裂時(shí)的應(yīng)力。4、（本題5分）一種金屬材料的屈服強(qiáng)度為350MPa，抗拉強(qiáng)度為500MPa?，F(xiàn)要制造一個(gè)承受拉力為100kN的零件，計(jì)算該零件所需的最小橫截面積。5、（本題5分）某陶瓷材料的抗壓強(qiáng)度測(cè)試中，試樣的橫截面積為2平方厘米，加載至破壞時(shí)的最大壓力為5000牛頓，計(jì)算該陶瓷材料的抗壓強(qiáng)度是多少兆帕？四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入論述材料的超導(dǎo)現(xiàn)象的物理機(jī)