北京聯(lián)合大學(xué)《高分子材料科學(xué)前沿與實踐》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、對于一種磁性半導(dǎo)體材料，其同時具有磁性和半導(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2、一種高分子材料在使用過程中出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，表現(xiàn)為性能下降、顏色變黃。以下哪種老化機制最有可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.化學(xué)降解D.微生物侵蝕3、在研究金屬材料的疲勞裂紋擴展時，發(fā)現(xiàn)裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子之間存在一定的關(guān)系。以下哪種因素會加快疲勞裂紋的擴展？（）A.降低應(yīng)力強度因子幅度B.增加材料的韌性C.存在腐蝕環(huán)境D.減小裂紋長度4、高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個重要的參數(shù)。對于聚苯乙烯（PS），以下哪種方法可以提高其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度？（）A.增加分子量B.加入增塑劑C.提高結(jié)晶度D.降低分子量5、在研究材料的光學(xué)透明性時，以下關(guān)于影響材料透明性的因素的描述，錯誤的是（）A.材料中的雜質(zhì)和缺陷會降低透明性B.材料的結(jié)晶度越高，透明性越好C.光的波長對材料透明性有影響D.材料的表面粗糙度會影響透明性6、金屬材料的焊接是一種重要的連接方法，那么常見的金屬焊接方法有哪些？（）A.電弧焊、氣焊、電阻焊B.激光焊、電子束焊、釬焊C.摩擦焊、擴散焊、爆炸焊D.以上都是7、一種新型的纖維增強復(fù)合材料在拉伸過程中表現(xiàn)出非線性的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。以下哪種因素可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.纖維斷裂B.基體開裂C.界面脫粘D.以上都有可能8、在研究一種用于激光焊接的金屬材料時，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)化保護氣體流量D.以上都是9、對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10、在材料的疲勞性能研究中，疲勞極限是衡量材料抗疲勞能力的重要指標(biāo)。對于一種鋁合金材料，經(jīng)過多次循環(huán)加載實驗，確定其疲勞極限為200MPa。如果實際工作應(yīng)力為150MPa，且應(yīng)力比為0.2，預(yù)計其疲勞壽命大約是多少？（）A.10^5次B.10^6次C.10^7次D.10^8次11、在研究材料的磨損性能時，磨損量是衡量磨損程度的重要指標(biāo)。對于在潤滑條件下工作的滑動軸承，其磨損量主要取決于什么？（）A.潤滑劑的種類B.載荷大小C.軸的轉(zhuǎn)速D.以上因素均有關(guān)12、在研究材料的熱電性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較高的熱電優(yōu)值。以下哪種因素對提高熱電優(yōu)值最為關(guān)鍵？（）A.降低熱導(dǎo)率B.提高電導(dǎo)率C.增加Seebeck系數(shù)D.同時優(yōu)化熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)13、對于一種電致變色材料，要提高其變色響應(yīng)速度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化薄膜結(jié)構(gòu)B.改進電極材料C.調(diào)整驅(qū)動電壓D.以上都有可能14、在研究材料的光學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)某些材料具有選擇性吸收和透過光線的特性。以下哪種材料常用于制造太陽能電池板？（）A.單晶硅B.多晶硅C.非晶硅D.砷化鎵15、在金屬材料的冷加工過程中，以下關(guān)于冷加工變形機制和影響的描述，正確的是（）A.冷加工主要通過位錯滑移實現(xiàn)B.冷加工會提高金屬的塑性C.冷加工不會改變金屬的晶體結(jié)構(gòu)D.冷加工對金屬的硬度沒有影響16、對于磁性材料，磁疇的大小和分布對材料的磁性有重要影響。以下哪種方法可以觀察磁疇結(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.光學(xué)顯微鏡17、在研究金屬材料的熱處理過程中，淬火是一種常用的工藝。以下關(guān)于淬火工藝和其對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度B.所有金屬材料都適合進行淬火處理C.淬火速度越慢，金屬材料的性能越好D.淬火不會改變金屬材料的組織結(jié)構(gòu)18、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.有機聚合物C.無機化合物D.以上均有可能19、對于金屬基復(fù)合材料，以下哪種增強相能夠同時提高材料的強度和耐磨性？（）A.陶瓷顆粒B.碳纖維C.金屬纖維D.玻璃纖維20、在研究材料的熱變形行為時，以下哪種測試方法可以測量材料的熱膨脹系數(shù)？（）A.差示掃描量熱法B.熱機械分析C.動態(tài)熱機械分析D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面分析材料的智能凝膠的響應(yīng)機制和性能特點，討論智能凝膠在藥物控釋和生物傳感器中的應(yīng)用，以及面臨的挑戰(zhàn)。2、（本題5分）分析材料在摩擦磨損過程中的主要磨損機制，如粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損等，解釋它們的發(fā)生條件和特征，并提出減少磨損的方法。3、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的光學(xué)性能，包括光的反射、折射、吸收和透射等，說明這些性能與材料結(jié)構(gòu)和成分的關(guān)系，分析影響光學(xué)性能的因素及應(yīng)用。4、（本題5分）深入探討材料的阻尼合金的開發(fā)和應(yīng)用，分析阻尼合金的阻尼機制和性能特點，討論如何提高阻尼合金的性能和拓寬其應(yīng)用范圍。5、（本題5分）解釋材料的電致變色現(xiàn)象和電致變色材料的分類。分析電致變色材料的性能特點和應(yīng)用領(lǐng)域（如智能窗戶和顯示器），并舉例說明其工作原理。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊梯形的銅板，上底為6cm，下底為10cm，高為8cm，厚度為1.2mm，銅的密度為8.96g/cm3，計算其質(zhì)量。2、（本題5分）一塊長方體形狀的鋁合金材料，長為20厘米，寬為10厘米，高為5厘米，鋁合金的密度為2.7克/立方厘米，計算該鋁合金材料的質(zhì)量。3、（本題5分）一塊面積為0.1m2的太陽能電池板，轉(zhuǎn)換效率為20%，接收到的太陽光功率為1000W/m2，計算該電池板的輸出功率。4、（本題5分）一塊陶瓷板的抗彎強度為150MPa，試樣的寬度為10毫米，厚度為5毫米，計算跨距為50毫米時的斷裂載荷。5、（本題5分）一塊邊長為10cm的正方體陶瓷塊，熱導(dǎo)率為1.5W/(m·K)，一側(cè)面溫度為200°C，另一側(cè)面溫度為50°C，計算通過該陶瓷塊的熱流量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述材料的高溫性能和高溫下的材料行為，包括高溫強度、高溫蠕變和高溫氧化等，分析材料的成分、組織結(jié)構(gòu)和服役環(huán)境對高溫性能的影響，探討高溫材料的研發(fā)和在航空發(fā)動機、燃?xì)廨啓C等領(lǐng)