吉林動畫學院《材料科學前沿專題》2023-2024學年第一學期期末試卷

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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、對于半導體材料，其導電性能介于導體和絕緣體之間。以下哪種半導體材料常用于集成電路制造？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦2、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3、在研究材料的介電性能時，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.半導體材料4、超導材料在低溫下具有零電阻和完全抗磁性等奇特性能。對于高溫超導材料，其臨界溫度通常在什么范圍內(nèi)？（）A.液氮溫度以下B.液氦溫度以下C.室溫以上D.0-100K之間5、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6、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7、復合材料由兩種或兩種以上不同性質的材料組成。在纖維增強復合材料中，纖維的主要作用是（）A.增加材料的韌性B.提高材料的強度C.改善材料的加工性能D.降低材料的成本8、對于一種電致變色材料，要提高其變色響應速度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化薄膜結構B.改進電極材料C.調(diào)整驅動電壓D.以上都有可能9、研究一種新型復合材料，其由纖維增強體和基體組成。在承受拉伸載荷時，以下哪種情況最能有效地發(fā)揮纖維增強體的作用？（）A.纖維與基體的結合強度適中B.纖維的長度較短C.纖維的體積分數(shù)較低D.纖維的彈性模量低于基體10、一種高分子材料在溶液中表現(xiàn)出良好的溶解性。以下哪種分子結構特征最有可能是導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11、對于一種高溫結構材料，需要其在高溫下具有良好的抗氧化和抗蠕變性能。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.鎳基高溫合金B(yǎng).鈦基高溫合金C.鐵基高溫合金D.鈷基高溫合金12、在材料的拉伸試驗中，真應力和工程應力的計算方法不同。在材料發(fā)生頸縮后，真應力（）A.小于工程應力B.等于工程應力C.大于工程應力D.與工程應力無關13、在考察一種用于食品包裝的塑料材料時，需要考慮其阻隔性能和安全性。以下哪種塑料材料可能最適合？（）A.聚乙烯B.聚丙烯C.聚對苯二甲酸乙二醇酯D.聚偏二氯乙烯14、在考察一種用于防彈頭盔的復合材料時，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15、一種新型的磁性液體在磁場作用下表現(xiàn)出獨特的性質。以下哪種應用最有可能利用其這種特性？（）A.密封B.減震C.潤滑D.傳感器16、在陶瓷材料的燒結助劑選擇中，需要考慮多個因素。以下關于燒結助劑作用和選擇原則的描述，正確的是（）A.燒結助劑可以降低燒結溫度，但會降低陶瓷的性能B.燒結助劑的加入量越多，陶瓷的燒結效果越好C.燒結助劑應與陶瓷材料具有良好的化學相容性D.所有的氧化物都可以作為陶瓷的燒結助劑17、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18、材料的聲學性能包括吸音、隔音等，那么影響材料聲學性能的主要因素有哪些？（）A.材料的密度、孔隙率、彈性模量B.材料的厚度、形狀、表面狀態(tài)C.聲波的頻率、波長、入射角度D.以上都是19、對于一種金屬玻璃材料，其具有優(yōu)異的力學性能和耐腐蝕性。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20、在研究材料的磁致伸縮性能時，以下哪種材料具有較大的磁致伸縮系數(shù)？（）A.鐵B.鈷C.鎳D.稀土合金21、在研究聚合物的粘彈性行為時，發(fā)現(xiàn)材料在不同的加載時間和溫度下表現(xiàn)出不同的力學響應。以下哪種模型最常用于描述聚合物的粘彈性？（）A.胡克定律B.麥克斯韋模型C.開爾文模型D.廣義麥克斯韋模型22、在研究材料的耐磨損性能時，以下哪種磨損機制通常在高載荷和高速度下發(fā)生？（）A.粘著磨損B.磨粒磨損C.疲勞磨損D.腐蝕磨損23、對于一種用于海水環(huán)境的耐腐蝕金屬材料，以下哪種表面處理方法可以有效地提高其耐蝕性？（）A.電鍍B.陽極氧化C.涂覆防腐涂層D.以上都是24、對于一種用于防彈衣的纖維增強復合材料，要提高其防彈性能，以下哪種措施最為重要？（）A.增加纖維的強度B.提高纖維的含量C.優(yōu)化纖維的排列方式D.改善基體的性能25、在研究材料的光學透明性時，以下關于影響材料透明性的因素的描述，錯誤的是（）A.材料中的雜質和缺陷會降低透明性B.材料的結晶度越高，透明性越好C.光的波長對材料透明性有影響D.材料的表面粗糙度會影響透明性二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細說明材料的磁性能，如鐵磁性、順磁性和抗磁性等，闡述不同磁性能的特點和產(chǎn)生原理，分析影響材料磁性能的因素及應用。2、（本題5分）在研究材料的力學性能時，拉伸試驗是常用的方法。解釋拉伸試驗的原理和步驟，分析拉伸試驗曲線中各階段的特征和對應的力學性能指標，并舉例說明拉伸試驗在材料性能評估中的應用。3、（本題5分）闡述材料的儲氫材料的分類（如金屬氫化物和配位氫化物）和儲氫原理。分析儲氫材料的性能評價指標和研究進展，并舉例說明在氫能領域的應用。4、（本題5分）深入探討材料的非線性光學性能，解釋非線性光學效應的產(chǎn)生機制，分析影響非線性光學性能的因素，以及在光通信和激光技術中的應用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一圓錐形的聚氯乙烯零件，底面直徑為10厘米，高為15厘米，聚氯乙烯的密度為1.4克/立方厘米，求零件的質量。2、（本題5分）某種陶瓷材料的熱擴散系數(shù)為5×10^-6平方米/秒，比熱容為800焦耳/（千克·開爾文），密度為2500千克/立方米，計算熱導率。3、（本題5分）一圓柱形的塑料棒，直徑為8mm，長度為60cm，塑料的密度為1.05g/cm3，計算其質量。4、（本題5分）某納米粒子的直徑為20納米，材料的密度為8克/立方厘米，計算1克該材料所含納米粒子的數(shù)量。5、（本題5分）一塊三角形的銅板，底邊長為20cm，高為15cm，厚度為1mm，銅的電導率為5.9×10?S/m，在銅板兩端施加10V的電壓，計算通過銅板的電流。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述材