北京理工大學(xué)《材料基因工程》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《材料基因工程》2022-2023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、復(fù)合材料的界面對(duì)于其性能有著重要影響。對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，良好的界面結(jié)合應(yīng)該具備哪些特點(diǎn)？（）A.高強(qiáng)度、高韌性、低殘余應(yīng)力B.低強(qiáng)度、高韌性、高殘余應(yīng)力C.高強(qiáng)度、低韌性、高殘余應(yīng)力D.低強(qiáng)度、低韌性、低殘余應(yīng)力2、高分子材料在現(xiàn)代工業(yè)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于高分子材料的分子量分布，以下說(shuō)法正確的是（）A.分子量分布越寬，高分子材料的性能越穩(wěn)定B.分子量分布對(duì)高分子材料的加工性能沒(méi)有影響C.窄分子量分布的高分子材料通常具有更好的力學(xué)性能D.分子量分布只影響高分子材料的溶解性3、復(fù)合材料的界面是影響其性能的重要因素，那么復(fù)合材料界面的主要作用是什么？（）A.傳遞載荷、阻止裂紋擴(kuò)展B.改善相容性、提高結(jié)合強(qiáng)度C.調(diào)節(jié)性能、增強(qiáng)穩(wěn)定性D.以上都是4、對(duì)于納米材料，由于其尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。納米材料的比表面積通常（）A.小于常規(guī)材料B.等于常規(guī)材料C.大于常規(guī)材料D.與材料尺寸無(wú)關(guān)5、一種復(fù)合材料由纖維增強(qiáng)體和基體材料組成，纖維具有高強(qiáng)度和高模量，基體材料具有良好的韌性和耐腐蝕性。在承受外力作用時(shí)，以下哪種情況最能發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)？（）A.拉伸應(yīng)力B.壓縮應(yīng)力C.剪切應(yīng)力D.彎曲應(yīng)力6、復(fù)合材料的分類方法有很多種，那么常見(jiàn)的復(fù)合材料分類方法有哪些？（）A.按增強(qiáng)相的形態(tài)分類、按基體材料分類B.按性能特點(diǎn)分類、按用途分類C.按制備方法分類、按結(jié)構(gòu)形式分類D.以上都是7、一種高分子材料在溶液中表現(xiàn)出良好的溶解性。以下哪種分子結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其溶解性好的原因？（）A.分子鏈規(guī)整B.分子鏈柔性好C.分子間作用力小D.以上均有可能8、高分子材料的老化是指材料在使用過(guò)程中性能逐漸下降的現(xiàn)象，那么高分子材料老化的主要原因有哪些？（）A.光氧化、熱氧化、化學(xué)腐蝕B.機(jī)械應(yīng)力、輻射、微生物作用C.濕度、溫度、氧氣D.以上都是9、在分析材料的光學(xué)反射性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理可以提高反射率？（）A.拋光B.鍍膜C.蝕刻D.氧化10、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11、在研究超導(dǎo)材料的應(yīng)用時(shí)，以下哪個(gè)領(lǐng)域是超導(dǎo)材料最有前景的應(yīng)用方向之一？（）A.電力傳輸B.航空航天C.醫(yī)療器械D.汽車制造12、金屬材料在加工過(guò)程中會(huì)發(fā)生組織和性能的變化，那么冷加工和熱加工的區(qū)別主要是什么？（）A.加工溫度不同B.對(duì)材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是13、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14、對(duì)于一種用于傳感器的壓電材料，要提高其靈敏度，以下哪種方法最為有效？（）A.選擇具有更高壓電系數(shù)的材料B.優(yōu)化晶體取向C.減小材料的尺寸D.以上都是15、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(duì)韌性有很大影響。以下哪種裂紋擴(kuò)展方式通常會(huì)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16、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(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，當(dāng)纖維方向與受力方向一致時(shí)，以下哪種性能會(huì)顯著提高？（）A.拉伸強(qiáng)度B.沖擊韌性C.斷裂伸長(zhǎng)率D.硬度17、一種高分子材料在使用過(guò)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(jī)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18、在研究磁性材料的磁滯回線時(shí)，以下關(guān)于磁滯回線特征和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.磁滯回線的面積越大，磁性材料的磁損耗越小B.軟磁材料的磁滯回線狹窄C.磁滯回線可以用于評(píng)估磁性材料的存儲(chǔ)性能D.磁滯回線與磁性材料的居里溫度無(wú)關(guān)19、在材料的腐蝕與防護(hù)研究中，電化學(xué)腐蝕是一種常見(jiàn)的腐蝕形式。以下哪種環(huán)境因素會(huì)加速金屬的電化學(xué)腐蝕？（）A.干燥的空氣B.無(wú)氧的溶液C.酸性溶液D.高純度的水20、對(duì)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21、陶瓷材料的斷裂韌性通常較低，那么提高陶瓷材料斷裂韌性的方法有哪些？（）A.纖維增韌、晶須增韌、相變?cè)鲰gB.表面處理、化學(xué)強(qiáng)化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是22、對(duì)于非晶態(tài)材料，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其性能。以下關(guān)于非晶態(tài)材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.不存在長(zhǎng)程有序和短程有序B.存在短程有序但不存在長(zhǎng)程有序C.存在長(zhǎng)程有序但不存在短程有序D.長(zhǎng)程有序和短程有序都存在，但程度較低23、在研究金屬的塑性變形過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)對(duì)變形起到了關(guān)鍵作用。以下哪種因素會(huì)對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙？（）A.溶質(zhì)原子B.第二相粒子C.晶界D.以上均會(huì)24、在研究材料的熱變形行為時(shí)，以下哪種測(cè)試方法可以測(cè)量材料的熱膨脹系數(shù)？（）A.差示掃描量熱法B.熱機(jī)械分析C.動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析D.以上都是25、材料的導(dǎo)電性取決于其內(nèi)部的電子結(jié)構(gòu)和晶體缺陷。對(duì)于半導(dǎo)體材料，如硅，在摻入適量的雜質(zhì)后，其導(dǎo)電性會(huì)發(fā)生顯著變化。以下哪種雜質(zhì)的摻入可以使硅成為N型半導(dǎo)體？（）A.硼B(yǎng).磷C.鋁D.鎵二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述材料拉伸試驗(yàn)中的屈服現(xiàn)象和屈服強(qiáng)度的確定方法，分析影響屈服強(qiáng)度的因素，并說(shuō)明屈服強(qiáng)度在工程設(shè)計(jì)中的重要性。2、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的摩擦化學(xué)磨損機(jī)制，包括化學(xué)反應(yīng)和潤(rùn)滑作用，分析影響摩擦化學(xué)磨損的因素及在潤(rùn)滑和耐磨材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的晶界特性，包括晶界結(jié)構(gòu)、晶界能和晶界擴(kuò)散等，說(shuō)明晶界對(duì)材料性能的影響和改善晶界性能的方法。4、（本題5分）解釋梯度磁性材料的概念和制備方法，以及其在磁存儲(chǔ)和電磁器件中的潛在應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊橢圓形的銅板，長(zhǎng)半軸為40厘米，短半軸為30厘米，厚度為8毫米，銅的密度為8.9克/立方厘米，計(jì)算銅板的質(zhì)量。2、（本題5分）一個(gè)長(zhǎng)方體的鎳鉻合金電阻，長(zhǎng)、寬、高分別為20mm、10mm、5mm，鎳鉻合金的電阻率為1.1×10??Ω·m，計(jì)算電阻值。3、（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。4、（本題5分）一種陶瓷材料的相對(duì)介電常數(shù)為80，在電場(chǎng)強(qiáng)度為1000伏/米的作用下，計(jì)算電位移矢量。5、（本題5分）一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，纖維的泊松比為0.2，基體的泊松比為0.3，纖維體積分?jǐn)?shù)為40%，計(jì)算該復(fù)合材料的泊松比。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述金屬間化合物的結(jié)構(gòu)類型和性能