開封職業(yè)學院《能源材料與器件綜合》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《能源材料與器件綜合》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、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(yīng)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(jié)合D.改變制備工藝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、在研究磁性材料的磁滯回線時，以下關(guān)于磁滯回線特征和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.磁滯回線的面積越大，磁性材料的磁損耗越小B.軟磁材料的磁滯回線狹窄C.磁滯回線可以用于評估磁性材料的存儲性能D.磁滯回線與磁性材料的居里溫度無關(guān)4、在金屬材料的疲勞裂紋擴展過程中，以下關(guān)于裂紋擴展速率和影響因素的描述，正確的是（）A.裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子成正比B.材料的韌性越好，裂紋擴展速率越快C.環(huán)境濕度對裂紋擴展速率沒有影響D.裂紋擴展速率與加載頻率無關(guān)5、對于一種納米晶材料，其強度遠高于傳統(tǒng)粗晶材料。以下哪種強化機制在納米晶材料中起到了主要作用？（）A.細晶強化B.固溶強化C.彌散強化D.加工硬化6、金屬材料的蠕變現(xiàn)象是在高溫和恒定應(yīng)力作用下發(fā)生的緩慢變形。對于鎳基高溫合金，以下哪種因素會顯著影響其蠕變性能？（）A.合金元素含量B.晶粒尺寸C.加工工藝D.以上因素均會影響7、在材料的力學性能測試中，硬度是一個常用的指標。對于同一種材料，以下哪種硬度測試方法得到的數(shù)值通常最高？（）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.維氏硬度D.里氏硬度8、在考察一種用于高溫密封的橡膠材料時，發(fā)現(xiàn)其在高溫下容易老化失效。以下哪種改進措施可能有助于提高其高溫性能？（）A.更換橡膠品種B.使用耐高溫的添加劑C.進行硫化處理D.以上都是9、在考察材料的超導轉(zhuǎn)變溫度時，發(fā)現(xiàn)一種材料的超導轉(zhuǎn)變溫度受到壓力的影響。一般來說，增加壓力會使超導轉(zhuǎn)變溫度（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低10、在研究材料的疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)材料在循環(huán)載荷作用下容易發(fā)生失效。以下哪種措施可以提高材料的抗疲勞性能？（）A.增加表面粗糙度B.進行表面強化處理C.提高加載頻率D.增大載荷幅值11、對于一種壓電材料，其能夠?qū)C械能轉(zhuǎn)化為電能，反之亦然。以下哪種壓電材料在實際應(yīng)用中最為常見？（）A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫化鎘12、金屬材料的腐蝕防護方法有很多種，那么常見的腐蝕防護方法有哪些？（）A.涂層保護、陰極保護、陽極保護B.選擇耐腐蝕材料、控制環(huán)境因素C.加入緩蝕劑、進行表面處理D.以上都是13、對于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制燒結(jié)溫度C.進行磁場處理D.以上都有可能14、對于一種高溫合金，需要在高溫下保持良好的強度和抗氧化性能。以下哪種合金元素的添加最有助于實現(xiàn)這一目標？（）A.鉻B.鎳C.鎢D.鉬15、復合材料的界面是影響其性能的重要因素，那么復合材料界面的主要作用是什么？（）A.傳遞載荷、阻止裂紋擴展B.改善相容性、提高結(jié)合強度C.調(diào)節(jié)性能、增強穩(wěn)定性D.以上都是16、對于一種用于燃料電池的質(zhì)子交換膜材料，以下哪種性能指標對其性能的影響最為關(guān)鍵？（）A.質(zhì)子傳導率B.化學穩(wěn)定性C.機械強度D.氣體滲透性17、高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個重要的參數(shù)。對于聚苯乙烯（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18、材料的力學性能測試是評估材料質(zhì)量和性能的重要手段。在拉伸試驗中，以下關(guān)于應(yīng)力-應(yīng)變曲線的描述，正確的是（）A.彈性階段材料的應(yīng)力與應(yīng)變呈非線性關(guān)系B.屈服階段材料會發(fā)生明顯的塑性變形C.強化階段材料的強度逐漸降低D.斷裂階段材料的應(yīng)力為零19、對于一種泡沫金屬材料，其孔隙率和孔徑分布對其力學性能有重要影響。一般來說，孔隙率增加會導致材料的（）A.強度提高B.塑性增加C.密度降低D.韌性下降20、對于一種新型的陶瓷基復合材料，其由氧化鋁陶瓷基體和碳纖維增強體組成。在高溫環(huán)境下使用時，發(fā)現(xiàn)其性能逐漸下降。以下哪種因素最有可能是造成性能下降的主要原因？（）A.碳纖維氧化B.陶瓷基體晶界滑移C.界面結(jié)合強度降低D.熱膨脹系數(shù)不匹配21、在研究材料的摩擦磨損性能時，發(fā)現(xiàn)潤滑劑的使用能夠顯著降低磨損。以下哪種潤滑劑的作用機制主要是形成油膜隔離？（）A.固體潤滑劑B.液體潤滑劑C.氣體潤滑劑D.半固體潤滑劑22、在分析材料的磁滯回線時，發(fā)現(xiàn)一種磁性材料的矯頑力較大。這表明該材料（）A.容易磁化B.不容易磁化C.剩磁較大D.磁導率較高23、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24、對于一種光學晶體材料，要提高其光學均勻性，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化生長工藝B.進行退火處理C.控制雜質(zhì)含量D.以上都有可能25、對于磁性材料，磁疇的大小和分布對材料的磁性有重要影響。以下哪種方法可以觀察磁疇結(jié)構(gòu)？（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.磁力顯微鏡D.光學顯微鏡二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在金屬材料的冷加工過程中，闡述加工硬化現(xiàn)象的產(chǎn)生機制和消除方法，分析加工硬化對材料后續(xù)加工和使用性能的影響。2、（本題5分）闡述材料的熱電性能及其在能源轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用原理，討論提高材料熱電轉(zhuǎn)換效率的方法。3、（本題5分）論述陶瓷材料的化學鍵特點如何決定其物理和化學性質(zhì)，包括硬度、脆性和耐高溫性能等方面。4、（本題5分）在金屬材料的熱處理過程中，淬火和回火的配合使用可以顯著改善材料的性能。請詳細闡述淬火和回火的工藝過程、作用機制以及它們對材料組織和性能的影響。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一長方體形狀的陶瓷塊，長為12cm，寬為6cm，高為4cm，密度為2.5g/cm3，計算陶瓷塊的質(zhì)量。2、（本題5分）某種材料在20℃時的電阻率為8×10??Ω·m，溫度系數(shù)為0.003/℃，當溫度升高到80℃時，計算其電阻率。3、（本題5分）已知一種磁性材料的飽和磁化強度為1.5×10^6安培/米，體積為0.02立方米，外加磁場強度為500奧斯特，計算磁化強度。4、（本題5分）某陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)為4×10??/℃，從40℃冷卻到-10℃，原長度為60cm，計算收縮量。5、（本題5分）在材料的摩擦磨損實驗中，試樣與對磨件之間的摩擦力為50牛頓，滑動距離為1000米，計算摩擦功是多少焦耳？四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入論述材料的激光