重慶師范大學(xué)《超硬材料》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)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頁重慶師范大學(xué)《超硬材料》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)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、在研究材料的抗輻射性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在輻射環(huán)境下性能穩(wěn)定。以下哪種材料結(jié)構(gòu)特征最有助于提高其抗輻射能力？（）A.致密的晶體結(jié)構(gòu)B.非晶態(tài)結(jié)構(gòu)C.納米結(jié)構(gòu)D.多孔結(jié)構(gòu)2、高分子材料在現(xiàn)代工業(yè)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。對于高分子材料的分子量分布，以下說法正確的是（）A.分子量分布越寬，高分子材料的性能越穩(wěn)定B.分子量分布對高分子材料的加工性能沒有影響C.窄分子量分布的高分子材料通常具有更好的力學(xué)性能D.分子量分布只影響高分子材料的溶解性3、在材料的力學(xué)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4、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5、對于半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。以下哪種半導(dǎo)體材料常用于集成電路制造？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦6、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，熱重分析是一種常用的方法。以下關(guān)于熱重分析原理和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱重分析可以測量材料在加熱過程中的質(zhì)量變化B.熱重分析只能用于無機材料的研究C.材料的熱穩(wěn)定性與加熱速率無關(guān)D.熱重分析不能用于研究材料的分解過程7、在研究材料的光學(xué)非線性現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)一種材料在強光作用下折射率發(fā)生明顯變化。以下哪種光學(xué)非線性效應(yīng)最有可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象？（）A.二階非線性光學(xué)效應(yīng)B.三階非線性光學(xué)效應(yīng)C.受激拉曼散射D.自發(fā)輻射8、在考察材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下發(fā)生分解。以下哪種分析方法可以確定分解產(chǎn)物的成分？（）A.熱重分析B.差熱分析C.紅外光譜分析D.X射線衍射分析9、材料的彈性模量反映了材料抵抗彈性變形的能力。對于同一種材料，在不同的加載方式下，彈性模量是否會發(fā)生變化？（）A.會變化B.不會變化C.有時會變化，有時不會變化D.取決于加載速度10、在分析一種用于摩擦制動的材料時，發(fā)現(xiàn)其在高溫下摩擦系數(shù)不穩(wěn)定。以下哪種因素最有可能是造成這種現(xiàn)象的原因？（）A.材料的熱衰退B.磨損顆粒的堆積C.接觸面的氧化D.以上都是11、磁性材料在電子、通信等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。對于鐵磁性材料，其磁滯回線具有明顯的特點。以下關(guān)于鐵磁性材料磁滯回線的描述，正確的是？（）A.狹窄且線性B.寬闊且非線性C.閉合且面積小D.開放且面積大12、在研究材料的疲勞裂紋擴展行為時，發(fā)現(xiàn)裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子之間存在一定的關(guān)系。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述這種行為？（）A.線性關(guān)系B.拋物線關(guān)系C.指數(shù)關(guān)系D.冪函數(shù)關(guān)系13、一種新型的超導(dǎo)材料在低溫下能夠?qū)崿F(xiàn)零電阻，但臨界電流密度較低。為了提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.引入缺陷C.增加超導(dǎo)層厚度D.改變磁場方向14、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15、在考察一種用于建筑結(jié)構(gòu)的鋼材時，發(fā)現(xiàn)其在寒冷環(huán)境下容易發(fā)生脆性斷裂。以下哪種措施可以提高鋼材的低溫韌性？（）A.降低含碳量B.加入微量合金元素C.進行調(diào)質(zhì)處理D.以上都是16、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)以下哪種測試方法可以有效評估材料在高溫下的性能變化？（）A.熱重分析B.差示掃描量熱法C.熱膨脹系數(shù)測量D.長期高溫服役試驗17、對于聚合物材料，其分子量分布對材料性能有較大影響。較寬的分子量分布通常會導(dǎo)致以下哪種結(jié)果？（）A.材料強度增加B.材料韌性增加C.材料加工性能變好D.材料耐熱性提高18、在考察材料的生物相容性時，發(fā)現(xiàn)一種材料在植入生物體后沒有引起明顯的免疫反應(yīng)。以下哪種材料特性是其具有良好生物相容性的主要原因？（）A.表面化學(xué)性質(zhì)B.力學(xué)性能C.熱性能D.電性能19、在磁性材料的分類中，軟磁材料和硬磁材料的性能差異較大。以下哪種性能是軟磁材料所側(cè)重的？（）A.高矯頑力B.高剩磁C.高磁導(dǎo)率D.高磁能積20、材料的導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)熱系數(shù)有顯著影響B(tài).材料中的雜質(zhì)會降低導(dǎo)熱系數(shù)C.溫度升高，材料的導(dǎo)熱系數(shù)總是增大D.孔隙率增加，材料的導(dǎo)熱系數(shù)減小二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述在研究功能材料時，如何根據(jù)材料的功能特性選擇合適的測試方法和表征手段。2、（本題5分）詳細解釋材料的摩擦學(xué)性能，包括摩擦系數(shù)、磨損機制等，說明如何改善材料的摩擦學(xué)性能。3、（本題5分）簡述在研究金屬材料的疲勞性能時，通常需要考慮的主要因素以及提高金屬材料疲勞強度的常見方法。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某陶瓷材料的斷裂韌性為5兆帕·米^(1/2)，裂紋長度為2毫米，施加的應(yīng)力為100兆帕，計算斷裂時的臨界裂紋尖端張開位移。2、（本題5分）一塊鋁板，長0.8m，寬0.4m，厚1.5mm，在20℃時的電阻率為2.5×10??Ω·m，通過電流4A，計算板的電阻和功率損耗。3、（本題5分）某種陶瓷基復(fù)合材料的導(dǎo)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。4、（本題5分）一圓柱形的銅棒，直徑為20mm，長度為1m，銅的電阻率為1.7×10??Ω·m，計算該銅棒的電阻。5、（本題5分）有一矩形的鋁合金薄板，長60cm，寬40cm，厚度為1.5mm，鋁合金的密度為2.7g/cm3，計算其質(zhì)量。四