信陽師范大學(xué)《材料與結(jié)構(gòu)選型》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《材料與結(jié)構(gòu)選型》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、金屬材料在冷加工變形后，會產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。對于銅材，經(jīng)過較大程度的冷加工變形后，若要恢復(fù)其塑性，應(yīng)進(jìn)行何種熱處理？（）A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.回火2、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3、在研究陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種工藝能夠?qū)崿F(xiàn)纖維在基體中的均勻分布。以下哪種工藝最有可能達(dá)到這一效果？（）A.溶液浸漬法B.化學(xué)氣相滲透法C.溶膠-凝膠法D.原位生長法4、對于一種磁性薄膜材料，要提高其磁存儲密度，以下哪種方法可能有效？（）A.減小薄膜厚度B.優(yōu)化磁疇結(jié)構(gòu)C.提高矯頑力D.以上都有可能5、在研究金屬材料的腐蝕防護(hù)方法時(shí)，涂層防護(hù)是一種常用手段。以下關(guān)于涂層防護(hù)原理和要求的描述，正確的是（）A.涂層可以完全阻止金屬的腐蝕B.涂層的厚度越厚，防護(hù)效果越好C.涂層應(yīng)與金屬基體具有良好的結(jié)合力D.涂層的防護(hù)性能與環(huán)境無關(guān)6、高分子材料的降解是一個(gè)重要的問題。對于可生物降解的高分子材料，其降解機(jī)制主要包括哪些？（）A.水解、氧化、酶解B.熱分解、光分解、化學(xué)分解C.物理老化、化學(xué)老化、生物老化D.結(jié)晶、取向、交聯(lián)7、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.在外磁場作用下產(chǎn)生較強(qiáng)的磁性B.在外磁場作用下產(chǎn)生較弱的磁性C.在外磁場作用下不產(chǎn)生磁性D.以上都不是8、一種新型的電致變色材料在電場作用下能夠?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.過渡金屬氧化物B.有機(jī)聚合物C.無機(jī)化合物D.以上均有可能9、對于一種泡沫材料，其密度較低但具有一定的強(qiáng)度和隔熱性能。以下哪種發(fā)泡方法最有可能制備出這種材料？（）A.化學(xué)發(fā)泡B.物理發(fā)泡C.機(jī)械發(fā)泡D.以上方法均可10、對于功能梯度材料，其性能沿某一方向逐漸變化。以下哪種性能可以通過功能梯度材料來實(shí)現(xiàn)漸變？（）A.硬度B.密度C.熱導(dǎo)率D.以上都是11、在研究聚合物的結(jié)晶行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定條件下可以形成完善的晶體結(jié)構(gòu)，而在其他條件下則形成半結(jié)晶或無定形結(jié)構(gòu)。以下哪種因素對聚合物的結(jié)晶度影響最為顯著？（）A.冷卻速率B.分子量分布C.分子鏈結(jié)構(gòu)D.添加劑的種類和含量12、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13、在材料的微觀結(jié)構(gòu)分析中，電子顯微鏡能夠提供高分辨率的圖像。以下哪種電子顯微鏡適用于觀察材料的表面形貌？（）A.透射電子顯微鏡（TEM）B.掃描電子顯微鏡（SEM）C.掃描隧道顯微鏡（STM）D.原子力顯微鏡（AFM）14、在研究一種用于高溫絕熱的陶瓷纖維材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其熱導(dǎo)率較高。以下哪種方法可以有效地降低熱導(dǎo)率？（）A.增加氣孔率B.引入納米孔隙C.降低纖維直徑D.以上都是15、材料的磁性是其重要的物理性能之一。對于鐵磁性材料，以下描述正確的是（）A.鐵磁性材料在居里溫度以上會轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判訠.鐵磁性材料的磁化強(qiáng)度與外加磁場強(qiáng)度成正比C.鐵磁性材料的磁導(dǎo)率是一個(gè)常數(shù)D.所有金屬都是鐵磁性材料16、在分析材料的光催化性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學(xué)成分17、對于一種磁性半導(dǎo)體材料，其同時(shí)具有磁性和半導(dǎo)體特性。以下哪種材料最有可能屬于磁性半導(dǎo)體？（）A.氧化鋅B.砷化鎵C.硫化亞鐵D.碲化鉻18、在研究金屬的腐蝕行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種金屬在特定的腐蝕介質(zhì)中表面形成了一層致密的氧化膜，從而有效地減緩了腐蝕速率。這種氧化膜的形成主要是由于以下哪種機(jī)制？（）A.電化學(xué)保護(hù)B.鈍化作用C.物理阻擋D.化學(xué)吸附19、在分析材料的電性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的電阻率隨溫度變化最顯著？（）A.金屬B.半導(dǎo)體C.絕緣體D.超導(dǎo)體20、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料通過一定的工藝復(fù)合而成。在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的排布方式對復(fù)合材料的性能有著重要影響。以下關(guān)于纖維排布方式的描述，正確的是（）A.隨機(jī)排布的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料各向同性B.單向排布的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在纖維方向上強(qiáng)度最高C.多層交叉排布的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能均勻D.纖維排布方式對復(fù)合材料的熱性能沒有影響21、對于一種光電材料，其能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為電能。以下哪種材料的光電轉(zhuǎn)換效率通常較高？（）A.硅B.砷化鎵C.磷化銦D.碲化鎘22、金屬材料的蠕變現(xiàn)象是在高溫和恒定應(yīng)力作用下發(fā)生的緩慢變形。對于鎳基高溫合金，以下哪種因素會顯著影響其蠕變性能？（）A.合金元素含量B.晶粒尺寸C.加工工藝D.以上因素均會影響23、材料的光學(xué)性能在許多領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。對于半導(dǎo)體材料的光吸收特性，以下說法正確的是（）A.本征吸收發(fā)生在光子能量小于禁帶寬度時(shí)B.雜質(zhì)吸收對半導(dǎo)體材料的光電性能沒有影響C.直接躍遷的光吸收系數(shù)大于間接躍遷D.光吸收與半導(dǎo)體材料的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)24、在分析陶瓷材料的斷裂韌性時(shí)，發(fā)現(xiàn)其裂紋擴(kuò)展方式對韌性有很大影響。以下哪種裂紋擴(kuò)展方式通常會導(dǎo)致較高的斷裂韌性？（）A.沿晶斷裂B.穿晶斷裂C.混合斷裂D.解理斷裂25、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結(jié)工藝以獲得理想的性能。如果要制備具有高密度和高強(qiáng)度的陶瓷制品，以下哪種燒結(jié)方法可能最為合適？（）A.常壓燒結(jié)B.熱壓燒結(jié)C.放電等離子燒結(jié)D.反應(yīng)燒結(jié)二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的熱障涂層的工作原理和性能要求，分析熱障涂層的材料選擇和制備技術(shù)，以及在航空發(fā)動機(jī)等高溫部件中的應(yīng)用。2、（本題5分）闡述高分子材料的結(jié)晶過程，包括結(jié)晶的條件、結(jié)晶度的影響因素以及結(jié)晶對高分子材料性能的影響。3、（本題5分）解釋什么是材料的熱電性能，分析其原理，并說明在能源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展前景。4、（本題5分）解釋材料的自潤滑材料的工作原理和分類。分析自潤滑材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，并舉例說明在無油潤滑機(jī)械中的應(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）一種金屬材料在循環(huán)加載下的應(yīng)力幅為120MPa，平均應(yīng)力為50MPa，計(jì)算最大應(yīng)力和最小應(yīng)力。3、（本題5分）某種陶瓷材料的熱擴(kuò)散系數(shù)為5×10^-6平方米/秒，比熱容為800焦耳/（千克·開爾文），密度為2500千克/立方米，計(jì)算熱導(dǎo)率。4、（本題5分）一個(gè)圓錐形的鉛合金零件，底面直徑為10mm，高為20mm，鉛合金的密度為11.3g/cm3，計(jì)算零件的質(zhì)量。若要對其進(jìn)行電鍍處理，鍍層厚度為0.05mm，計(jì)算所需電鍍時(shí)間（假設(shè)電鍍速率為0.02mm/min）。5、（本題5分）一塊矩形的高分子材料板，長80厘米，寬60厘米，厚15毫米，該材料的密度為1.2克/立方厘米，計(jì)算材料板的質(zhì)量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）分析材料的聲學(xué)性能，如吸音系數(shù)、隔音量和聲波傳播特性等，對材料在聲學(xué)工程中的應(yīng)用