河南師范大學《固體物理》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁河南師范大學《固體物理》

2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______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、在分析材料的電磁屏蔽性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的屏蔽效果通常較好？（）A.導電性好的金屬B.磁性材料C.高分子聚合物D.陶瓷材料2、在研究超導材料時，發(fā)現(xiàn)其在低溫下電阻突然降為零。以下哪種理論可以較好地解釋超導現(xiàn)象？（）A.能帶理論B.自由電子氣模型C.庫珀對理論D.價鍵理論3、陶瓷材料的熱壓燒結是一種在高溫和壓力同時作用下的燒結方法。與普通燒結相比，熱壓燒結的優(yōu)點是什么？（）A.燒結溫度低、燒結時間短、致密度高B.燒結溫度高、燒結時間長、致密度低C.燒結溫度和時間與普通燒結相同，但致密度高D.燒結溫度低、燒結時間長、致密度低4、在研究陶瓷材料的電學性能時，發(fā)現(xiàn)一種陶瓷具有較高的介電常數(shù)。以下哪種陶瓷材料最有可能具有這種特性？（）A.氧化鋁陶瓷B.鈦酸鋇陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷5、研究材料的力學性能時，發(fā)現(xiàn)材料在拉伸過程中會經(jīng)歷不同階段。當材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時，對應的應力被稱為（）A.屈服強度B.抗拉強度C.彈性極限D.斷裂強度6、在金屬材料的疲勞試驗中，疲勞極限是指材料在無限次循環(huán)應力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應力B.最小應力C.平均應力D.應力幅7、一種新型的儲能材料在充放電過程中表現(xiàn)出高容量和長循環(huán)壽命。以下哪種儲能機制最有可能是其高性能的原因？（）A.鋰離子嵌入脫出B.雙電層電容C.法拉第準電容D.以上均有可能8、在研究材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種晶體結構的材料熱膨脹系數(shù)較??？（）A.簡單立方B.體心立方C.面心立方D.密排六方9、一種高分子共混材料的性能不理想。為了改善其性能，可以通過以下哪種方法？（）A.調整共混比例B.加入相容劑C.改變加工工藝D.以上都可以10、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。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.軸的轉速D.以上因素均有關11、研究一種用于電子封裝的高分子材料，需要其具有低的熱膨脹系數(shù)和高的導熱性能。以下哪種高分子材料的改性方法最有可能同時滿足這兩個要求？（）A.填充金屬顆粒B.引入交聯(lián)結構C.共混其他高分子D.增加分子量12、對于一種光學材料，需要其在特定波長范圍內具有高透明度和低折射率。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.玻璃B.晶體C.塑料D.陶瓷13、在材料的加工過程中，鑄造是一種常用的方法。對于鋁合金的鑄造，為了提高鑄件的質量，通常需要控制哪些工藝參數(shù)？（）A.澆注溫度、鑄型溫度、冷卻速度B.澆注速度、鑄型材料、熔煉溫度C.鑄型濕度、熔煉時間、冷卻方式D.澆注壓力、鑄型結構、化學成分14、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、相變增韌B.表面處理、化學強化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結工藝D.以上都是15、陶瓷材料具有高強度、高硬度和耐高溫等優(yōu)良性能，但同時也存在脆性大的缺點。為了提高陶瓷材料的韌性，以下哪種方法是可行的？（）A.增加陶瓷的孔隙率B.引入玻璃相C.細化晶粒D.降低燒成溫度16、在考察一種用于建筑結構的鋼材時，發(fā)現(xiàn)其在寒冷環(huán)境下容易發(fā)生脆性斷裂。以下哪種措施可以提高鋼材的低溫韌性？（）A.降低含碳量B.加入微量合金元素C.進行調質處理D.以上都是17、在纖維增強復合材料中，纖維與基體之間的界面結合強度對材料性能有重要影響。界面結合強度過高可能會導致（）A.材料韌性增加B.材料強度降低C.材料脆性增加D.材料疲勞性能提高18、一種復合材料由基體和增強相組成，若要提高其在高溫下的性能，應優(yōu)先考慮以下哪種措施？（）A.更換基體材料B.增加增強相的含量C.優(yōu)化界面結合D.改變制備工藝19、在分析材料的光催化性能時，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.能帶結構B.表面形貌C.晶體結構D.化學成分20、在考察材料的超導轉變溫度時，發(fā)現(xiàn)一種材料的超導轉變溫度受到壓力的影響。一般來說，增加壓力會使超導轉變溫度（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低21、對于高分子材料，其玻璃化轉變溫度是一個重要的性能指標。當一種聚合物的玻璃化轉變溫度升高時，通常意味著其（）A.耐熱性提高B.柔韌性增強C.加工性能變好D.結晶度降低22、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結工藝以獲得理想的性能。如果要制備具有高密度和高強度的陶瓷制品，以下哪種燒結方法可能最為合適？（）A.常壓燒結B.熱壓燒結C.放電等離子燒結D.反應燒結23、對于納米材料，由于其尺寸效應，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.與材料尺寸無關24、在研究超導材料時，臨界溫度是一個關鍵參數(shù)。以下哪種超導材料具有較高的臨界溫度？（）A.低溫超導材料B.高溫超導材料C.常規(guī)超導材料D.以上都不對25、復合材料的力學性能通常優(yōu)于單一材料，那么復合材料力學性能的主要特點有哪些？（）A.高強度、高剛度、低密度B.良好的韌性、抗疲勞性、耐腐蝕性C.可設計性強、性能各向異性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）詳細論述磁性材料的磁疇結構和磁化過程，解釋磁滯現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并說明如何提高磁性材料的磁性能。2、（本題5分）闡述材料的疲勞裂紋擴展規(guī)律，分析影響疲勞裂紋擴展速率的主要因素，并說明如何通過材料設計來提高抗疲勞裂紋擴展能力。3、（本題5分）論述半導體材料的導電機制，解釋本征半導體和雜質半導體的區(qū)別，分析影響半導體材料導電性能的因素及應用。4、（本題5分）詳細闡述在研究陶瓷材料的燒結過程中，影響燒結速率和燒結質量的主要因素，以及促進燒結的方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某種磁性材料的飽和磁化強度為1000emu/cm3，樣品的體積為2cm3，計算樣品達到飽和磁化時的磁矩。2、（本題5分）某種聚合物的玻璃化轉變溫度為80℃，在20℃時的儲能模量為5GPa，損耗模量為0.5GPa，計算其損耗因子。3、（本題5分）某金屬材料的屈服強度為300兆帕，拉伸試樣的原始橫截面積為200平方毫米，拉伸至屈服時的載荷為60000牛頓，計算此時試樣的應變。4、（本題5分）某種聚合物的分子量分布如下：分子量為10000的占10%，分子量為20000的占30%，分子量為30000的占40%，分子量為40000的占20%，計算該聚合物的數(shù)均分子量和重均分子量。5、（本題5分）一種納米材料的顆粒直徑為50nm，密度為8g/cm3。若要制備100g該納米材料，計算所需顆粒的數(shù)量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分