玉溪農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院《材料與設(shè)計》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁玉溪農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院

《材料與設(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1分，共20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、在陶瓷材料的增韌方法中，引入纖維增強相可以有效提高韌性。以下哪種纖維常用于陶瓷增韌？（）A.碳纖維B.玻璃纖維C.碳化硅纖維D.以上都是2、在材料的拉伸試驗中，真應(yīng)力和工程應(yīng)力的計算方法不同。在材料發(fā)生頸縮后，真應(yīng)力（）A.小于工程應(yīng)力B.等于工程應(yīng)力C.大于工程應(yīng)力D.與工程應(yīng)力無關(guān)3、對于一種磁性半導體材料，其同時具有磁性和半導體特性。以下哪種材料最有可能屬于磁性半導體？（）A.氧化鋅B.砷化鎵C.硫化亞鐵D.碲化鉻4、在分析一種用于汽車輕量化的鋁合金材料時，發(fā)現(xiàn)其強度不足。以下哪種強化機制的引入可以有效地提高其強度？（）A.固溶強化B.時效強化C.細晶強化D.以上都是5、研究一種用于電子封裝的高分子材料，需要其具有低的熱膨脹系數(shù)和高的導熱性能。以下哪種高分子材料的改性方法最有可能同時滿足這兩個要求？（）A.填充金屬顆粒B.引入交聯(lián)結(jié)構(gòu)C.共混其他高分子D.增加分子量6、在研究材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料熱膨脹系數(shù)較??？（）A.簡單立方B.體心立方C.面心立方D.密排六方7、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時，面心立方晶格的原子配位數(shù)是12，而體心立方晶格的原子配位數(shù)是8。以下關(guān)于這兩種晶格結(jié)構(gòu)特點的描述，正確的是（）A.面心立方晶格的致密度高于體心立方晶格B.體心立方晶格的塑性優(yōu)于面心立方晶格C.面心立方晶格的硬度大于體心立方晶格D.體心立方晶格的熔點高于面心立方晶格8、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9、對于一種纖維增強復合材料，纖維和基體之間的界面結(jié)合強度對材料性能有重要影響。以下哪種方法可以有效地改善界面結(jié)合強度？（）A.表面處理B.改變纖維長度C.調(diào)整基體成分D.增加纖維含量10、在金屬材料的腐蝕類型中，點蝕是一種局部腐蝕現(xiàn)象。以下哪種環(huán)境因素對點蝕的發(fā)生影響較大？（）A.氧氣濃度B.酸堿度C.氯離子濃度D.溫度11、在分析一種用于制造刀具的硬質(zhì)合金時，發(fā)現(xiàn)其硬度和韌性難以同時兼顧。以下哪種改進措施可能有助于解決這一問題？（）A.調(diào)整粘結(jié)相的含量B.細化晶粒C.優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是12、對于功能材料，壓電材料在傳感器領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。以下哪種材料屬于壓電材料？（）A.石英B.石墨C.金剛石D.玻璃13、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14、對于一種用于航空輪胎的橡膠材料，要提高其耐磨性和抗老化性能，以下哪種添加劑的使用可能最為有效？（）A.炭黑B.白炭黑C.防老劑D.以上都是15、復合材料的分類方法有很多種，那么常見的復合材料分類方法有哪些？（）A.按增強相的形態(tài)分類、按基體材料分類B.按性能特點分類、按用途分類C.按制備方法分類、按結(jié)構(gòu)形式分類D.以上都是16、對于一種新型的碳材料，如石墨烯，其具有獨特的電學和力學性能。以下哪種應(yīng)用領(lǐng)域最有可能首先受益于石墨烯的這些特性？（）A.航空航天B.電子器件C.生物醫(yī)學D.能源存儲17、在研究高分子材料的流變性能時，發(fā)現(xiàn)其在不同的剪切速率下表現(xiàn)出不同的流動行為。以下哪種模型可以較好地描述這種流變特性？（）A.牛頓流體模型B.賓漢流體模型C.冪律流體模型D.虎克固體模型18、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(jié)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19、在研究金屬間化合物的性能時，發(fā)現(xiàn)其通常具有較高的熔點和硬度，但塑性較差。以下哪種因素是導致其塑性差的主要原因？（）A.復雜的晶體結(jié)構(gòu)B.原子間結(jié)合力強C.存在大量的位錯D.成分不均勻20、在研究材料的熱變形行為時，以下哪種測試方法可以測量材料的熱膨脹系數(shù)？（）A.差示掃描量熱法B.熱機械分析C.動態(tài)熱機械分析D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述生物醫(yī)用材料的性能要求和分類，分析其在醫(yī)療器械和組織工程中的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細說明材料的高溫性能，如高溫強度、高溫蠕變和高溫氧化等，分析影響材料高溫性能的因素及在高溫環(huán)境中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細闡述材料的超導性能，解釋超導現(xiàn)象的物理機制，分析影響超導臨界溫度和臨界電流的因素，以及超導材料的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢。4、（本題5分）詳細闡述材料的磁性能，包括鐵磁性、順磁性、抗磁性等，解釋其產(chǎn)生的物理機制，分析影響材料磁性能的因素以及在實際應(yīng)用中的意義。5、（本題5分）闡述金屬間化合物的結(jié)構(gòu)特點和性能優(yōu)勢，分析其在高溫結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用中的限制因素和改進途徑。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某聚合物材料的損耗模量為100兆帕，儲能模量為500兆帕，計算其損耗因子。2、（本題5分）一圓錐形的塑料零件，底面半徑為4cm，高為6cm，塑料的密度為1.2g/cm3，計算其質(zhì)量。3、（本題5分）一塊形狀不規(guī)則的金屬塊，通過排水法測量其體積為200立方厘米，質(zhì)量為1500克，計算該金屬的密度。4、（本題5分）一塊金屬板在500℃時的熱導率為30瓦/（米·開爾文），面積為0.2平方米，厚度為10毫米，兩側(cè)溫差為200度，計算熱傳遞速率。5、（本題5分）一鈦合金零件，原始尺寸為長50mm，寬30mm，高20mm，經(jīng)過加工后，長、寬、高分別減少了2mm、1mm、0.5mm。已知鈦合金的密度為4.5g/cm3，計算加工過程中材料的去除量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述超導磁懸浮的原理和特點，分析超導磁懸浮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，論述超導磁懸浮在交通領(lǐng)域如磁懸浮列車和高速運輸中的應(yīng)用前景