集寧師范學院《新能源材料設(shè)計》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《新能源材料設(shè)計》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、在材料的失效分析中，斷裂是一種常見的失效形式。對于脆性斷裂和韌性斷裂，以下關(guān)于其斷口特征的描述，正確的是？（）A.脆性斷裂斷口平齊，韌性斷裂斷口粗糙B.脆性斷裂斷口粗糙，韌性斷裂斷口平齊C.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都平齊D.脆性斷裂和韌性斷裂斷口都粗糙2、陶瓷材料通常具有高強度、高硬度和耐高溫的特性。在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關(guān)鍵步驟。下列關(guān)于陶瓷材料燒結(jié)過程的描述，正確的是（）A.燒結(jié)過程中，顆粒之間通過物質(zhì)遷移實現(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.延長燒結(jié)時間對陶瓷材料的性能沒有影響D.燒結(jié)過程中不會發(fā)生化學反應(yīng)3、在考察一種用于儲氫的金屬材料時，發(fā)現(xiàn)其儲氫容量較低。以下哪種方法可以有效地提高儲氫容量？（）A.形成合金B(yǎng).納米化處理C.引入催化活性位點D.以上都是4、材料的熱膨脹系數(shù)是指材料在溫度變化時尺寸的變化率，那么影響材料熱膨脹系數(shù)的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度范圍、加熱速率C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是5、在超導材料的研究中，臨界溫度是一個關(guān)鍵參數(shù)。當溫度低于臨界溫度時，材料的電阻（）A.急劇增大B.保持不變C.逐漸減小D.降為零6、在研究一種用于光學存儲的相變材料時，發(fā)現(xiàn)其相變速度較慢。以下哪種方法可以加快相變速度？（）A.減小材料顆粒尺寸B.引入摻雜元素C.優(yōu)化薄膜制備工藝D.以上都是7、材料的導熱性能對于熱管理和散熱應(yīng)用非常重要。以下關(guān)于材料導熱系數(shù)的影響因素的描述，錯誤的是（）A.材料的晶體結(jié)構(gòu)對導熱系數(shù)有顯著影響B(tài).材料中的雜質(zhì)會降低導熱系數(shù)C.溫度升高，材料的導熱系數(shù)總是增大D.孔隙率增加，材料的導熱系數(shù)減小8、在陶瓷材料的壓電性能研究中，以下關(guān)于壓電效應(yīng)原理和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.壓電效應(yīng)是由于材料的極化引起B(yǎng).所有陶瓷材料都具有壓電性能C.壓電陶瓷主要用于制造壓力傳感器D.壓電性能與材料的化學成分無關(guān)9、在研究金屬材料的再結(jié)晶行為時，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素會促進再結(jié)晶的進行？（）A.變形程度增加B.變形溫度升高C.雜質(zhì)含量增加D.冷卻速度加快10、高分子材料的分子量及其分布對其性能有著重要影響。對于聚苯乙烯（PS）這種高分子材料，分子量分布較寬時，其力學性能會發(fā)生怎樣的變化？（）A.強度增加，韌性降低B.強度降低，韌性增加C.強度和韌性都增加D.強度和韌性都降低11、在分析一種用于超級電容器的電極材料時，發(fā)現(xiàn)其比電容較低。以下哪種改進方法可能有助于提高比電容？（）A.增加活性物質(zhì)的負載量B.優(yōu)化電極的孔隙結(jié)構(gòu)C.提高電極的導電性D.以上都是12、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.有機聚合物C.無機化合物D.以上均有可能13、對于一種磁性薄膜材料，要提高其磁存儲密度，以下哪種方法可能有效？（）A.減小薄膜厚度B.優(yōu)化磁疇結(jié)構(gòu)C.提高矯頑力D.以上都有可能14、對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、一種新型的復合材料在航空航天領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。為了滿足輕量化要求，應(yīng)重點關(guān)注以下哪種性能指標？（）A.強度-重量比B.硬度-重量比C.彈性模量-重量比D.韌性-重量比16、在研究材料的抗蠕變性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種強化機制對提高抗蠕變能力效果顯著？（）A.固溶強化B.沉淀強化C.細晶強化D.加工硬化17、在研究聚合物的結(jié)晶行為時，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定條件下可以形成完善的晶體結(jié)構(gòu)，而在其他條件下則形成半結(jié)晶或無定形結(jié)構(gòu)。以下哪種因素對聚合物的結(jié)晶度影響最為顯著？（）A.冷卻速率B.分子量分布C.分子鏈結(jié)構(gòu)D.添加劑的種類和含量18、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(yīng)。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19、在分析材料的電性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的電阻率隨溫度變化最顯著？（）A.金屬B.半導體C.絕緣體D.超導體20、金屬間化合物具有獨特的性能和結(jié)構(gòu)。對于TiAl這種金屬間化合物，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域是？（）A.航空航天B.電子通訊C.醫(yī)療器械D.日常生活用品二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明功能梯度金屬材料的性能特點和制備工藝，分析其在機械工程中的應(yīng)用。2、（本題5分）分析高分子材料的熔體流動特性，以及其對高分子材料加工成型的影響。3、（本題5分）詳細說明高溫陶瓷材料的種類和性能特點，分析其在高溫爐窯等領(lǐng)域的應(yīng)用。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）已知一種半導體材料的禁帶寬度為2.0eV，計算該材料吸收光的波長上限。2、（本題5分）一混凝土構(gòu)件，截面尺寸為25cm×35cm，長度為4m，混凝土的抗壓強度為25MPa，計算構(gòu)件能承受的最大壓力。3、（本題5分）有一圓柱形的陶瓷電阻，底面半徑為3mm，高度為15mm，陶瓷的電阻率為1×10?Ω·m，計算電阻值。4、（本題5分）一長方體形狀的玻璃塊，長為15cm，寬為8cm，高為6cm，折射率為1.6，一束光線從一個面垂直入射，從相對面射出，計算光線在玻璃中的傳播時間。5、（本題5分）某種陶瓷基復合材料的導熱系數(shù)為15W/(m·K)，一塊長20厘米，寬15厘米，厚3厘米的板材，兩側(cè)溫差為50℃，計算通過板材的熱流量。四、論述題（本大題