南陽(yáng)理工學(xué)院《先進(jìn)材料前沿與進(jìn)展》2023-2024學(xué)年第二學(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(yè)，共3頁(yè)南陽(yáng)理工學(xué)院《先進(jìn)材料前沿與進(jìn)展》

2023-2024學(xué)年第二學(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20個(gè)小題，每小題1分，共20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、一種高分子材料在溶液中表現(xiàn)出良好的溶解性。以下哪種分子結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其溶解性好的原因？（）A.分子鏈規(guī)整B.分子鏈柔性好C.分子間作用力小D.以上均有可能2、在考察一種用于儲(chǔ)氫的金屬材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其儲(chǔ)氫容量較低。以下哪種方法可以有效地提高儲(chǔ)氫容量？（）A.形成合金B(yǎng).納米化處理C.引入催化活性位點(diǎn)D.以上都是3、一種新型的隔熱材料在高溫下具有很低的熱導(dǎo)率。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其低導(dǎo)熱性能的原因？（）A.大量封閉氣孔B.層狀結(jié)構(gòu)C.纖維狀結(jié)構(gòu)D.納米孔隙4、在考察一種用于建筑結(jié)構(gòu)的鋼材時(shí)，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(jìn)行調(diào)質(zhì)處理D.以上都是5、在考察材料的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度受到壓力的影響。一般來(lái)說(shuō)，增加壓力會(huì)使超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低6、功能高分子材料具有特殊的功能，如離子交換樹(shù)脂可以用于水處理。對(duì)于離子交換樹(shù)脂，其交換容量主要取決于什么？（）A.樹(shù)脂的種類B.樹(shù)脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值7、在分析一種用于汽車輕量化的鋁合金材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度不足。以下哪種強(qiáng)化機(jī)制的引入可以有效地提高其強(qiáng)度？（）A.固溶強(qiáng)化B.時(shí)效強(qiáng)化C.細(xì)晶強(qiáng)化D.以上都是8、對(duì)于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。已知某種聚合物在較低溫度下呈現(xiàn)脆性，隨著溫度升高逐漸變得柔韌。當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，材料的性能發(fā)生顯著變化，這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度通常被稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在以下哪種測(cè)試方法中最容易準(zhǔn)確測(cè)定該聚合物的Tg？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）9、在研究金屬材料的熱處理過(guò)程中，淬火是一種常用的工藝。以下關(guān)于淬火工藝和其對(duì)金屬性能影響的描述，正確的是（）A.淬火可以提高金屬材料的硬度和強(qiáng)度B.所有金屬材料都適合進(jìn)行淬火處理C.淬火速度越慢，金屬材料的性能越好D.淬火不會(huì)改變金屬材料的組織結(jié)構(gòu)10、對(duì)于玻璃材料，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其性能。以下關(guān)于玻璃材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.長(zhǎng)程有序，短程無(wú)序B.長(zhǎng)程無(wú)序，短程有序C.長(zhǎng)程和短程均有序D.長(zhǎng)程和短程均無(wú)序11、在研究聚合物的降解行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定環(huán)境中容易發(fā)生水解。以下哪種聚合物結(jié)構(gòu)特征最容易導(dǎo)致水解降解？（）A.酯鍵B.醚鍵C.酰胺鍵D.雙鍵12、在研究一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱合金時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在長(zhǎng)期高溫工作環(huán)境下容易發(fā)生組織老化。以下哪種組織變化最有可能是導(dǎo)致老化的主要原因？（）A.碳化物析出B.晶粒長(zhǎng)大C.相轉(zhuǎn)變D.孔洞形成13、在高分子材料的熱塑性和熱固性分類中，以下關(guān)于兩者特點(diǎn)和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱塑性高分子材料可以反復(fù)加熱成型B.熱固性高分子材料的強(qiáng)度低于熱塑性材料C.熱塑性材料通常用于制造耐高溫部件D.熱固性材料的加工工藝簡(jiǎn)單14、一種高分子復(fù)合材料在受力時(shí)出現(xiàn)銀紋現(xiàn)象。以下哪種因素對(duì)銀紋的形成和發(fā)展影響較大？（）A.應(yīng)力水平B.溫度C.濕度D.材料組成15、金屬材料的焊接是一種重要的連接方法，那么常見(jiàn)的金屬焊接方法有哪些？（）A.電弧焊、氣焊、電阻焊B.激光焊、電子束焊、釬焊C.摩擦焊、擴(kuò)散焊、爆炸焊D.以上都是16、在材料的拉伸試驗(yàn)中，屈服強(qiáng)度是一個(gè)重要的力學(xué)性能指標(biāo)。以下哪種材料的屈服強(qiáng)度通常較高？（）A.純鋁B.低碳鋼C.純銅D.純鈦17、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，熱重分析（TGA）是一種常用的測(cè)試方法。通過(guò)TGA曲線，可以得到材料的失重情況。對(duì)于一種聚合物材料，在加熱過(guò)程中出現(xiàn)兩次明顯的失重階段，可能的原因是什么？（）A.分解產(chǎn)生兩種不同的氣體產(chǎn)物B.存在兩種不同的結(jié)晶形態(tài)C.發(fā)生了兩次相變D.以上原因均有可能18、對(duì)于一種光電材料，其能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為電能。以下哪種材料的光電轉(zhuǎn)換效率通常較高？（）A.硅B.砷化鎵C.磷化銦D.碲化鎘19、對(duì)于一種形狀記憶合金，其能夠在一定條件下恢復(fù)到預(yù)先設(shè)定的形狀。以下哪種合金體系最常被用于形狀記憶應(yīng)用？（）A.銅基合金B(yǎng).鐵基合金C.鈦鎳合金D.鈷基合金20、在研究材料的腐蝕防護(hù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種涂層能夠有效地阻止腐蝕介質(zhì)的侵入。以下哪種涂層的防護(hù)機(jī)制主要是物理阻隔作用？（）A.有機(jī)涂層B.金屬涂層C.陶瓷涂層D.復(fù)合涂層二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明耐高溫聚合物材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，分析其在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性。2、（本題5分）分析陶瓷材料的力學(xué)性能特點(diǎn)，解釋其脆性斷裂的原因，并探討提高陶瓷韌性的方法。3、（本題5分）在研究材料的熱性能時(shí)，熱膨脹系數(shù)是一個(gè)重要參數(shù)。請(qǐng)解釋熱膨脹系數(shù)的物理意義，分析影響熱膨脹系數(shù)的因素，并說(shuō)明其在工程應(yīng)用中的重要性。4、（本題5分）分析材料在摩擦磨損過(guò)程中的主要磨損機(jī)制，如粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損等，解釋它們的發(fā)生條件和特征，并提出減少磨損的方法。5、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，如分子鏈結(jié)構(gòu)、分子量和分子間作用力等對(duì)性能的影響，分析如何通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改善高分子材料的性能。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一圓錐形的玻璃器皿，底面半徑為5cm，高為8cm，玻璃的密度為2.5g/cm3，計(jì)算其質(zhì)量。2、（本題5分）某種塑料的拉伸屈服應(yīng)力為40MPa，試樣的原始標(biāo)距為50毫米，屈服時(shí)標(biāo)距伸長(zhǎng)了5毫米，計(jì)算屈服應(yīng)變。3、（本題5分）已知一種半導(dǎo)體材料的禁帶寬度為2.0eV，計(jì)算該材料吸收光的波長(zhǎng)上限。4、（本題5分）一銅鎳合金，含銅70%，鎳30%，密度分別為8.9克/立方厘米和8.9克/立方厘米，計(jì)算合金的平均密度。5、（本題5分）已知一種復(fù)合材料中纖維的體積分?jǐn)?shù)為30%，纖維的彈性模量為200GPa，基體的彈性模量為50GPa，計(jì)算該復(fù)合材料的等效彈性模量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）分析陶瓷材料的燒結(jié)過(guò)程中的物理化學(xué)變化，以及影響燒結(jié)過(guò)程的因素，如溫度、時(shí)間、氣