江蘇師范大學(xué)《微納米力學(xué)》2023-2024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，共3頁江蘇師范大學(xué)

《微納米力學(xué)》2023-2024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、玻璃是一種常見的無機(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2、在材料的磁致伸縮性能研究中，以下關(guān)于磁致伸縮現(xiàn)象和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.磁致伸縮是指材料在磁場(chǎng)作用下發(fā)生長(zhǎng)度變化B.磁致伸縮效應(yīng)只存在于磁性金屬材料中C.磁致伸縮材料可用于制造揚(yáng)聲器D.磁致伸縮性能與磁場(chǎng)強(qiáng)度無關(guān)3、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4、對(duì)于金屬材料，常見的晶體結(jié)構(gòu)有面心立方、體心立方和密排六方，其中哪種結(jié)構(gòu)的金屬具有較高的塑性？（）A.面心立方B.體心立方C.密排六方D.以上三種結(jié)構(gòu)塑性相同5、對(duì)于陶瓷基復(fù)合材料，增強(qiáng)相的種類和含量對(duì)性能有重要影響。以下哪種增強(qiáng)相能夠顯著提高陶瓷基復(fù)合材料的韌性？（）A.碳纖維B.碳化硅纖維C.氧化鋁纖維D.玻璃纖維6、在研究材料的電磁性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的磁屏蔽性能。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)特征對(duì)其磁屏蔽性能起關(guān)鍵作用？（）A.高磁導(dǎo)率B.低電導(dǎo)率C.均勻的微觀組織D.大量的缺陷7、一種新型的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在拉伸過程中表現(xiàn)出非線性的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。以下哪種因素可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.纖維斷裂B.基體開裂C.界面脫粘D.以上都有可能8、在金屬材料的冷加工過程中，以下關(guān)于冷加工變形機(jī)制和影響的描述，正確的是（）A.冷加工主要通過位錯(cuò)滑移實(shí)現(xiàn)B.冷加工會(huì)提高金屬的塑性C.冷加工不會(huì)改變金屬的晶體結(jié)構(gòu)D.冷加工對(duì)金屬的硬度沒有影響9、高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于聚苯乙烯（PS），以下哪種方法可以提高其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度？（）A.增加分子量B.加入增塑劑C.提高結(jié)晶度D.降低分子量10、在金屬材料的強(qiáng)化機(jī)制中，通過細(xì)化晶粒來提高強(qiáng)度的方法被廣泛應(yīng)用。以下哪種工藝能夠有效地細(xì)化金屬材料的晶粒？（）A.淬火B(yǎng).退火C.冷加工D.正火11、對(duì)于功能梯度材料，其性能沿某一方向逐漸變化。以下哪種性能可以通過功能梯度材料來實(shí)現(xiàn)漸變？（）A.硬度B.密度C.熱導(dǎo)率D.以上都是12、對(duì)于一種生物醫(yī)用材料，需要其具有良好的生物相容性和力學(xué)性能。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.鈦合金B(yǎng).不銹鋼C.鈷鉻合金D.聚乙烯13、在研究金屬材料的相變過程中，發(fā)現(xiàn)一種合金在冷卻過程中從奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。以下哪種因素會(huì)影響這種相變的發(fā)生？（）A.冷卻速度B.合金元素含量C.原始組織狀態(tài)D.以上均會(huì)影響14、在金屬材料的疲勞試驗(yàn)中，疲勞極限是指材料在無限次循環(huán)應(yīng)力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應(yīng)力B.最小應(yīng)力C.平均應(yīng)力D.應(yīng)力幅15、在研究材料的摩擦學(xué)性能時(shí)，摩擦系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于干摩擦和邊界摩擦，以下關(guān)于摩擦系數(shù)的描述，正確的是？（）A.干摩擦系數(shù)大于邊界摩擦系數(shù)B.干摩擦系數(shù)小于邊界摩擦系數(shù)C.干摩擦系數(shù)等于邊界摩擦系數(shù)D.兩者的摩擦系數(shù)大小關(guān)系不確定16、在研究一種用于智能穿戴設(shè)備的柔性電子材料時(shí)，需要考慮其拉伸性能和電學(xué)性能。以下哪種材料體系最有可能滿足要求？（）A.導(dǎo)電聚合物B.金屬納米線C.石墨烯D.以上都是17、在研究材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料的熱導(dǎo)率較高。以下哪種因素對(duì)材料的熱導(dǎo)率貢獻(xiàn)最大？（）A.自由電子的運(yùn)動(dòng)B.晶格振動(dòng)C.聲子散射D.雜質(zhì)和缺陷18、一種高分子材料在戶外使用時(shí)發(fā)生老化。以下哪種老化機(jī)制是主要的？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.水解老化D.疲勞老化19、對(duì)于一種泡沫金屬材料，要提高其孔隙率，以下哪種制備工藝參數(shù)需要調(diào)整？（）A.發(fā)泡劑含量B.發(fā)泡溫度C.凝固速度D.以上都需要20、在研究材料的介電性能時(shí)，介電常數(shù)反映了材料儲(chǔ)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(dǎo)體材料21、材料的聲學(xué)性能包括吸音、隔音等，那么影響材料聲學(xué)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(zhǎng)、入射角度D.以上都是22、對(duì)于一種用于海水淡化的膜材料，要提高其水通量和脫鹽率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化膜的表面性質(zhì)B.調(diào)整膜的微觀結(jié)構(gòu)C.采用多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)D.以上都是23、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時(shí)，Paris公式描述了裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅的關(guān)系。對(duì)于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度因子幅增大時(shí)，裂紋擴(kuò)展速率會(huì)怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大24、在研究材料的摩擦學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種摩擦副配對(duì)的摩擦系數(shù)較??？（）A.金屬-金屬B.金屬-陶瓷C.陶瓷-陶瓷D.聚合物-金屬25、在研究材料的擴(kuò)散行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散系數(shù)與溫度密切相關(guān)。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系？（）A.線性關(guān)系B.指數(shù)關(guān)系C.冪函數(shù)關(guān)系D.對(duì)數(shù)關(guān)系二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述材料的光學(xué)非線性性能，解釋非線性光學(xué)現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理和應(yīng)用。2、（本題5分）論述不同類型材料（金屬、陶瓷、高分子）的導(dǎo)熱性能差異的原因，分析影響材料導(dǎo)熱性能的主要因素，并說明在實(shí)際應(yīng)用中如何選擇合適的導(dǎo)熱材料。3、（本題5分）解釋什么是材料的量子阱結(jié)構(gòu)，論述其電子態(tài)和光學(xué)特性，分析量子阱結(jié)構(gòu)在半導(dǎo)體器件中的應(yīng)用和性能優(yōu)勢(shì)。4、（本題5分）深入探討材料的形狀記憶效應(yīng)，解釋其原理和實(shí)現(xiàn)條件，分析影響形狀記憶性能的因素，以及在智能結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種高分子材料的拉伸強(qiáng)度為50MPa，試樣的橫截面積為10平方毫米，在拉伸試驗(yàn)中試樣斷裂時(shí)的拉力為1000牛頓，計(jì)算試樣的原始長(zhǎng)度。2、（本題5分）一種復(fù)合材料中纖維的長(zhǎng)度為5毫米，直徑為10微米，纖維體積分?jǐn)?shù)為50%，計(jì)算單位體積內(nèi)纖維的根數(shù)。3、（本題5分）某納米材料的粒徑為50納米，密度為7.8克/立方厘米，計(jì)算1摩爾該納米材料的顆粒數(shù)。4、（本題5分）一塊鋼板的硬度為250HBW，壓痕直徑為5毫米，試驗(yàn)力為30000牛頓，計(jì)算壓頭球直徑。5、（本題5分）某種陶瓷材料的熱穩(wěn)定性可以用熱沖擊參數(shù)來衡量，熱導(dǎo)率為15瓦/（米·開爾文），彈性模量為150GPa，熱膨脹系數(shù)為8×10^-6/℃，計(jì)算熱沖擊參數(shù)。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共3