西北大學(xué)《近代材料研究方法》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(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2、在高分子材料的合成過程中，聚合方法的選擇對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3、在分析一種用于柔性顯示屏的有機(jī)發(fā)光材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其發(fā)光效率較低。以下哪種因素最有可能是限制發(fā)光效率的關(guān)鍵？（）A.分子結(jié)構(gòu)B.電荷傳輸性能C.激子復(fù)合效率D.以上都是4、對于一種用于激光加工的光學(xué)材料，要求其具有高的損傷閾值和良好的光學(xué)均勻性。以下哪種材料最有可能符合要求？（）A.藍(lán)寶石B.石英玻璃C.氟化鈣D.以上都是5、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，其具有優(yōu)異的性能，那么復(fù)合材料的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？（）A.強(qiáng)度高、重量輕B.耐腐蝕、耐高溫C.可設(shè)計(jì)性強(qiáng)D.以上都是6、材料的熱性能對于其在不同環(huán)境下的應(yīng)用至關(guān)重要。熱膨脹系數(shù)是描述材料熱膨脹特性的重要參數(shù)。以下關(guān)于熱膨脹系數(shù)的說法，正確的是（）A.所有材料的熱膨脹系數(shù)都隨溫度升高而增大B.熱膨脹系數(shù)越大，材料在溫度變化時(shí)的尺寸穩(wěn)定性越好C.金屬材料的熱膨脹系數(shù)通常大于陶瓷材料D.熱膨脹系數(shù)與材料的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)7、對于一種納米晶材料，其強(qiáng)度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)粗晶材料。以下哪種強(qiáng)化機(jī)制在納米晶材料中起到了主要作用？（）A.細(xì)晶強(qiáng)化B.固溶強(qiáng)化C.彌散強(qiáng)化D.加工硬化8、在高分子材料的熱塑性和熱固性分類中，以下關(guān)于兩者特點(diǎn)和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱塑性高分子材料可以反復(fù)加熱成型B.熱固性高分子材料的強(qiáng)度低于熱塑性材料C.熱塑性材料通常用于制造耐高溫部件D.熱固性材料的加工工藝簡單9、在研究材料的光學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料對特定波長的光具有很強(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.無序結(jié)構(gòu)10、超導(dǎo)材料的臨界電流密度是衡量其承載電流能力的重要參數(shù)。對于高溫超導(dǎo)帶材，以下哪種方法可以提高其臨界電流密度？（）A.增加超導(dǎo)層厚度B.優(yōu)化制備工藝C.提高磁場強(qiáng)度D.降低工作溫度11、在研究材料的光學(xué)透明性時(shí)，以下哪種因素會導(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12、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)展速率會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大13、研究一種磁性材料，其磁性能在不同溫度下有明顯變化。當(dāng)溫度升高到居里溫度時(shí)，磁性材料會發(fā)生以下哪種轉(zhuǎn)變？（）A.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判訠.從順磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榭勾判訡.從鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)榉磋F磁性D.磁性消失14、在研究材料的熱性能時(shí)，比熱容是一個(gè)重要的參數(shù)。對于大多數(shù)金屬材料，其比熱容隨溫度的升高而怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.基本保持不變15、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)16、在研究金屬材料的疲勞性能時(shí)，通常會對試樣進(jìn)行循環(huán)加載。當(dāng)加載應(yīng)力水平較低但循環(huán)次數(shù)很高時(shí)，材料發(fā)生疲勞破壞，以下哪種理論能較好地解釋這一現(xiàn)象？（）A.位錯(cuò)理論B.滑移理論C.斷裂力學(xué)理論D.晶體結(jié)構(gòu)理論17、在研究一種用于太陽能熱水器的吸熱涂層材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其吸收率較低。以下哪種方法可以提高吸收率？（）A.增加涂層厚度B.優(yōu)化涂層成分C.制備粗糙表面D.以上都是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(jī)聚合物C.無機(jī)化合物D.以上均有可能19、對于一種形狀記憶合金，要提高其形狀回復(fù)率，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制訓(xùn)練工藝C.改善熱處理?xiàng)l件D.以上都有可能20、一種新型的纖維增強(qiáng)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21、金屬材料的腐蝕防護(hù)方法有很多種，那么常見的腐蝕防護(hù)方法有哪些？（）A.涂層保護(hù)、陰極保護(hù)、陽極保護(hù)B.選擇耐腐蝕材料、控制環(huán)境因素C.加入緩蝕劑、進(jìn)行表面處理D.以上都是22、對于一種用于鋰離子電池的負(fù)極材料，要提高其充放電循環(huán)性能，以下哪種策略可能最為有效？（）A.構(gòu)建納米結(jié)構(gòu)B.表面改性C.優(yōu)化材料的孔隙率D.以上都是23、在研究材料的熱性能時(shí)，比熱容是一個(gè)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)24、在研究材料的介電性能時(shí)，介電常數(shù)反映了材料儲存電能的能力。以下哪種材料通常具有較高的介電常數(shù)？（）A.陶瓷材料B.高分子材料C.金屬材料D.半導(dǎo)體材料25、在研究材料的擴(kuò)散行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散系數(shù)與溫度密切相關(guān)。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系？（）A.線性關(guān)系B.指數(shù)關(guān)系C.冪函數(shù)關(guān)系D.對數(shù)關(guān)系二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的概念，以及它對高分子材料性能和應(yīng)用的重要意義。2、（本題5分）論述材料的無損檢測方法，如超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測等，解釋其工作原理和適用范圍。3、（本題5分）論述金屬玻璃的形成條件和性能特點(diǎn)，探討其在結(jié)構(gòu)和功能材料領(lǐng)域的應(yīng)用。4、（本題5分）分析材料在摩擦磨損過程中的主要磨損機(jī)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。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊面積為200cm2的磁性材料，磁場強(qiáng)度為1000A/m時(shí)，磁通為0.02Wb，計(jì)算其磁導(dǎo)率。2、（本題5分）一塊三角形的金屬板，底邊長為10厘米，高為8厘米，厚度為2毫米，金屬的密度為8.5克/立方厘米，計(jì)算這塊金屬板的質(zhì)量是多少克？3、（本題5分）一種高分子材料的熔點(diǎn)為200℃，從室溫25℃以5℃/分鐘的升溫速率加熱，計(jì)算達(dá)到熔點(diǎn)所需的時(shí)間。4、（本題5分）某種陶瓷材料的熱導(dǎo)率為20W/(m·K)，厚度為10mm，兩側(cè)溫差為50℃，計(jì)算通過該陶瓷材料的熱流密度。5、（本題5分）某種高分子材料在25℃時(shí)的粘度為1000Pa·s，溫度升高到80℃時(shí)粘度降為100Pa·s，計(jì)算該材料的粘流活化能。四、論述題（本大題共3