重慶工程學(xué)院《材料科學(xué)進展》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《材料科學(xué)進展》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25個小題，每小題1分，共25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、對于磁性材料，其磁滯回線的形狀反映了材料的磁性能。以下哪種磁滯回線對應(yīng)的材料具有較好的磁存儲性能？（）A.矩形磁滯回線B.橢圓形磁滯回線C.直線型磁滯回線D.閉合型磁滯回線2、一種功能梯度材料在不同位置具有不同的性能。以下哪種制備方法適用于這種材料？（）A.化學(xué)氣相沉積B.物理氣相沉積C.離心鑄造D.激光熔覆3、對于一種形狀記憶合金，其能夠在加熱時恢復(fù)到原始形狀。以下哪種相變過程是實現(xiàn)形狀記憶效應(yīng)的關(guān)鍵？（）A.馬氏體相變B.奧氏體相變C.珠光體相變D.貝氏體相變4、材料的導(dǎo)熱性能對于熱管理和散熱應(yīng)用非常重要。以下關(guān)于材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響因素的描述，錯誤的是（）A.材料的晶體結(jié)構(gòu)對導(dǎo)熱系數(shù)有顯著影響B(tài).材料中的雜質(zhì)會降低導(dǎo)熱系數(shù)C.溫度升高，材料的導(dǎo)熱系數(shù)總是增大D.孔隙率增加，材料的導(dǎo)熱系數(shù)減小5、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，熱重分析是一種常用的方法。通過熱重分析可以得到材料的（）A.熱分解溫度B.熔點C.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度D.結(jié)晶溫度6、復(fù)合材料因其優(yōu)異的性能在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。對于纖維增強復(fù)合材料，當(dāng)纖維方向與受力方向一致時，以下哪種性能會顯著提高？（）A.拉伸強度B.沖擊韌性C.斷裂伸長率D.硬度7、在考察高分子材料的老化性能時，發(fā)現(xiàn)暴露在陽光下的材料性能下降較快。以下哪種因素是導(dǎo)致光老化的主要原因？（）A.紫外線輻射B.溫度升高C.氧氣作用D.濕度影響8、對于高分子材料的老化現(xiàn)象，以下哪種老化方式主要是由于紫外線輻射引起的？（）A.熱老化B.光老化C.化學(xué)老化D.生物老化9、在材料的拉伸試驗中，真應(yīng)力和工程應(yīng)力的計算方法不同。在材料發(fā)生頸縮后，真應(yīng)力（）A.小于工程應(yīng)力B.等于工程應(yīng)力C.大于工程應(yīng)力D.與工程應(yīng)力無關(guān)10、在研究材料的疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)材料在循環(huán)載荷作用下容易發(fā)生失效。以下哪種措施可以提高材料的抗疲勞性能？（）A.增加表面粗糙度B.進行表面強化處理C.提高加載頻率D.增大載荷幅值11、在陶瓷材料的成型工藝中，注射成型具有較高的生產(chǎn)效率和精度。以下關(guān)于陶瓷注射成型的特點和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.注射成型適用于制造大型陶瓷制品B.注射成型過程中不會產(chǎn)生廢品C.注射成型可以制備復(fù)雜形狀的陶瓷部件D.注射成型對陶瓷原料的要求不高12、一種新型的金屬泡沫材料具有輕質(zhì)高強的特點。以下哪種制備方法常用于生產(chǎn)這種材料？（）A.粉末冶金B(yǎng).鑄造C.發(fā)泡法D.3D打印13、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應(yīng)對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，以下哪種性能會發(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14、在研究材料的熱性能時，比熱容是一個重要參數(shù)。對于金屬材料和高分子材料，以下哪種說法是正確的？（）A.金屬材料的比熱容通常大于高分子材料B.高分子材料的比熱容通常大于金屬材料C.兩者的比熱容大小沒有明顯規(guī)律D.比熱容大小只與材料的純度有關(guān)15、在考察一種用于防彈頭盔的復(fù)合材料時，發(fā)現(xiàn)其抗沖擊性能有待提高。以下哪種增強方式可能最為有效？（）A.增加纖維層數(shù)B.改變纖維編織方式C.優(yōu)化樹脂基體D.以上都是16、在研究陶瓷材料的電擊穿性能時，發(fā)現(xiàn)擊穿場強與陶瓷的氣孔率有關(guān)。氣孔率越高，擊穿場強通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高17、在陶瓷材料的離子導(dǎo)電性能研究中，以下哪種陶瓷具有較高的離子電導(dǎo)率？（）A.氧化鋯B.氧化鋁C.氧化鎂D.氧化鈣18、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)19、在研究材料的電學(xué)性能時，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20、對于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制燒結(jié)溫度C.進行磁場處理D.以上都有可能21、在研究一種用于航空發(fā)動機葉片的高溫合金時，發(fā)現(xiàn)其抗氧化性能有待提高。以下哪種元素的添加可以顯著增強其抗氧化能力？（）A.鋁B.鈦C.鉻D.鉬22、在研究一種用于量子計算的超導(dǎo)材料時，發(fā)現(xiàn)其相干時間較短。以下哪種方法可能有助于延長相干時間？（）A.提高材料純度B.優(yōu)化制備條件C.降低工作溫度D.以上都是23、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見的失效形式。對于脆性斷裂和韌性斷裂，以下關(guān)于其斷口特征的描述，正確的是？（）A.脆性斷裂斷口平齊，韌性斷裂斷口粗糙B.脆性斷裂斷口粗糙，韌性斷裂斷口平齊C.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都平齊D.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都粗糙24、在研究陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝時，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25、材料的阻尼性能是指材料在振動過程中消耗能量的能力，那么影響材料阻尼性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)B.溫度、頻率、應(yīng)變幅值C.材料的制備工藝、熱處理條件D.以上都是二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（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。2、（本題5分）詳細(xì)解釋材料的摩擦學(xué)性能，包括摩擦系數(shù)、磨損機制等，說明如何改善材料的摩擦學(xué)性能。3、（本題5分）闡述高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，說明其在實際應(yīng)用中的重要意義，并舉例說明如何通過控制玻璃化轉(zhuǎn)變溫度來改善材料性能。4、（本題5分）分析材料熱導(dǎo)率的影響因素，闡述如何提高和降低材料的熱導(dǎo)率，舉例說明在實際中的應(yīng)用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）已知某種高分子材料的剪切強度為30MPa，一個矩形的試樣，寬度為25毫米，厚度為5毫米，受到一個平行于截面的剪切力，計算該力的大小。2、（本題5分）某材料的屈服強度為400MPa，拉伸試樣的原始標(biāo)距為50mm，直徑為10mm，拉伸試驗后標(biāo)距伸長到65mm，計算其伸長率。3、（本題5分）某陶瓷材料的斷裂韌性為5兆帕·米^(1/2)，裂紋長度為2毫米，施加的應(yīng)力為100兆帕，計算斷裂時的臨界裂紋尖端張開位移。4、（本題5分）有一泡沫金屬材料，孔隙率為70%，金屬的密度為8g/cm3，計算該泡沫金屬的表觀密度。5、（本題5分）一塊梯形的銅板，上底為8厘米，下底為12厘米，高為10厘米，厚度為2毫米，銅的電導(dǎo)率為5.8×10^7西門子/米，計算電阻。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）論述材料的拓?fù)浣^緣體的電子結(jié)構(gòu)和輸運特性，解釋拓?fù)浣^