中南大學(xué)《新生課材料與人類文明》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)中南大學(xué)《新生課材料與人類文明》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、在研究金屬材料的疲勞性能時(shí)，通常會(huì)對(duì)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2、在材料的阻尼性能研究中，以下關(guān)于阻尼機(jī)制和影響因素的描述，正確的是（）A.內(nèi)摩擦是材料阻尼的主要來(lái)源B.材料的阻尼性能與溫度無(wú)關(guān)C.高分子材料的阻尼性能優(yōu)于金屬材料D.阻尼性能對(duì)材料的振動(dòng)特性沒(méi)有影響3、在研究材料的阻尼性能時(shí)，阻尼系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于高分子阻尼材料，其阻尼系數(shù)通常與什么因素有關(guān)？（）A.分子量B.結(jié)晶度C.交聯(lián)度D.以上因素均有關(guān)4、在研究金屬材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時(shí)，發(fā)現(xiàn)裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子之間存在一定的關(guān)系。以下哪種因素會(huì)加快疲勞裂紋的擴(kuò)展？（）A.降低應(yīng)力強(qiáng)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(zhǎng)度5、金屬材料的鑄造是一種重要的成型方法，那么常見(jiàn)的金屬鑄造方法有哪些？（）A.砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造B.熔模鑄造、離心鑄造、消失模鑄造C.低壓鑄造、陶瓷型鑄造、連續(xù)鑄造D.以上都是6、高分子材料的老化會(huì)導(dǎo)致其性能下降。對(duì)于聚乙烯塑料，在戶外長(zhǎng)期使用時(shí)，主要的老化因素是什么？（）A.紫外線輻射B.濕度C.氧氣D.溫度7、對(duì)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8、在研究陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝時(shí)，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(zhǎng)法9、在研究材料的電性能時(shí)，介電常數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于陶瓷電容器材料，其介電常數(shù)主要取決于什么？（）A.晶體結(jié)構(gòu)B.化學(xué)成分C.孔隙率D.燒成溫度10、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11、一種新型的碳材料在能源領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。以下哪種碳材料可能具有較高的比容量？（）A.石墨烯B.碳纖維C.活性炭D.碳納米管12、對(duì)于一種用于燃料電池的質(zhì)子交換膜材料，以下哪種性能指標(biāo)對(duì)其性能的影響最為關(guān)鍵？（）A.質(zhì)子傳導(dǎo)率B.化學(xué)穩(wěn)定性C.機(jī)械強(qiáng)度D.氣體滲透性13、在材料的疲勞裂紋擴(kuò)展過(guò)程中，裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅之間的關(guān)系通常用（）A.Paris公式描述B.Hall-Petch公式描述C.牛頓定律描述D.胡克定律描述14、玻璃是一種常見(jiàn)的無(wú)機(jī)非金屬材料，具有多種性能特點(diǎn)。以下關(guān)于玻璃的結(jié)構(gòu)和性能的描述，正確的是（）A.玻璃是一種晶體材料，具有固定的熔點(diǎn)B.玻璃的強(qiáng)度主要取決于其化學(xué)組成C.玻璃的熱穩(wěn)定性差，容易因溫度變化而破裂D.玻璃的導(dǎo)電性良好，可用于制造電子器件15、對(duì)于金屬基復(fù)合材料，以下哪種增強(qiáng)相能夠同時(shí)提高材料的強(qiáng)度和耐磨性？（）A.陶瓷顆粒B.碳纖維C.金屬纖維D.玻璃纖維16、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17、陶瓷材料通常具有高強(qiáng)度、高硬度和耐高溫的特性。在陶瓷材料的制備過(guò)程中，燒結(jié)是一個(gè)關(guān)鍵步驟。下列關(guān)于陶瓷材料燒結(jié)過(guò)程的描述，正確的是（）A.燒結(jié)過(guò)程中，顆粒之間通過(guò)物質(zhì)遷移實(shí)現(xiàn)致密化B.提高燒結(jié)溫度總是能提高陶瓷材料的性能C.延長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間對(duì)陶瓷材料的性能沒(méi)有影響D.燒結(jié)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)18、對(duì)于一種金屬玻璃材料，其具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性。以下哪種制備方法常用于獲得金屬玻璃？（）A.鑄造法B.粉末冶金法C.濺射法D.快速凝固法19、在研究材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，熱導(dǎo)率是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于金屬材料，其熱導(dǎo)率隨溫度的升高通常會(huì)怎樣變化？（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高20、高分子材料的阻燃性能可以通過(guò)添加阻燃劑來(lái)提高，那么常見(jiàn)的阻燃劑有哪些類型？（）A.鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑B.無(wú)機(jī)阻燃劑、有機(jī)阻燃劑、膨脹型阻燃劑C.反應(yīng)型阻燃劑、添加型阻燃劑、復(fù)合型阻燃劑D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋什么是材料的熱膨脹現(xiàn)象，并從原子間結(jié)合力的角度分析影響材料熱膨脹系數(shù)的因素。同時(shí)舉例說(shuō)明熱膨脹在工程實(shí)際中的應(yīng)用和問(wèn)題。2、（本題5分）解釋復(fù)合材料中增強(qiáng)體和基體之間的界面作用，以及如何優(yōu)化界面以提高復(fù)合材料的力學(xué)性能和穩(wěn)定性。3、（本題5分）詳細(xì)論述高分子材料的老化現(xiàn)象，包括老化的類型、原因和影響老化的因素，以及延緩老化的方法。4、（本題5分）論述金屬間化合物的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，探討其在高溫結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用前景。5、（本題5分）高分子材料的分子量及其分布對(duì)材料性能有重要影響。請(qǐng)解釋分子量和分子量分布是如何影響高分子材料的力學(xué)性能、溶解性和加工性能的。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）已知某種材料的泊松比為0.25，彈性模量為180GPa，在單軸拉伸時(shí)，縱向應(yīng)變?yōu)?.0015，計(jì)算橫向應(yīng)變。2、（本題5分）一復(fù)合材料由50%的碳纖維和50%的環(huán)氧樹(shù)脂組成，碳纖維的強(qiáng)度為2500MPa，環(huán)氧樹(shù)脂的強(qiáng)度為60MPa，計(jì)算該復(fù)合材料的強(qiáng)度。3、（本題5分）某材料的熱擴(kuò)散率為0.008cm2/s，比熱容為400J/(kg·K)，密度為1.5g/cm3，計(jì)算其導(dǎo)熱系數(shù)。4、（本題5分）某種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，纖維的彈性模量為1000GPa，體積分?jǐn)?shù)為60%，基體的彈性模量為300GPa，計(jì)算復(fù)合材料的縱向拉伸模量。5、（本題5分）有一壓電陶瓷環(huán)，內(nèi)徑為30mm，外徑為40mm，高度為15mm，壓電系數(shù)為500pC/N，受到壓力為100N，計(jì)算產(chǎn)生的電壓。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探討材料的軟物質(zhì)材料的特點(diǎn)和應(yīng)用，分析液晶、膠體和聚合物凝膠等軟物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性能，以及在顯示、藥物傳遞等方面的應(yīng)用。2