北京化工大學(xué)《材料概論》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)北京化工大學(xué)

《材料概論》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______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、在研究金屬間化合物的性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其通常具有較高的熔點(diǎn)和硬度，但塑性較差。以下哪種因素是導(dǎo)致其塑性差的主要原因？（）A.復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)B.原子間結(jié)合力強(qiáng)C.存在大量的位錯(cuò)D.成分不均勻2、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3、在陶瓷材料的制備過(guò)程中，需要控制燒結(jié)工藝以獲得理想的性能。如果要制備具有高密度和高強(qiáng)度的陶瓷制品，以下哪種燒結(jié)方法可能最為合適？（）A.常壓燒結(jié)B.熱壓燒結(jié)C.放電等離子燒結(jié)D.反應(yīng)燒結(jié)4、一種金屬間化合物在高溫下具有良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。以下哪種元素組合最有可能形成這種高性能的金屬間化合物？（）A.鋁-鈦B.鐵-鎳C.銅-鋅D.鎂-鋁5、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6、材料的導(dǎo)熱性能對(duì)其在熱管理領(lǐng)域的應(yīng)用至關(guān)重要，那么影響材料導(dǎo)熱性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度、壓力、濕度C.材料的微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率D.以上都是7、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍是一種常用的方法。以下關(guān)于電鍍工藝和其作用的描述，正確的是（）A.電鍍可以改善材料的外觀和耐腐蝕性B.任何材料都可以進(jìn)行電鍍處理C.電鍍層的厚度對(duì)材料性能沒(méi)有影響D.電鍍過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染8、在研究材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料通常具有較高的阻尼能力？（）A.金屬材料B.陶瓷材料C.高分子材料D.復(fù)合材料9、研究一種半導(dǎo)體材料的電學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其電導(dǎo)率隨溫度升高而迅速增加。這種材料最可能是（）A.本征半導(dǎo)體B.N型半導(dǎo)體C.P型半導(dǎo)體D.絕緣體10、復(fù)合材料的力學(xué)性能通常優(yōu)于單一材料，那么復(fù)合材料力學(xué)性能的主要特點(diǎn)有哪些？（）A.高強(qiáng)度、高剛度、低密度B.良好的韌性、抗疲勞性、耐腐蝕性C.可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、性能各向異性D.以上都是11、在研究聚合物的結(jié)晶行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定條件下可以形成完善的晶體結(jié)構(gòu)，而在其他條件下則形成半結(jié)晶或無(wú)定形結(jié)構(gòu)。以下哪種因素對(duì)聚合物的結(jié)晶度影響最為顯著？（）A.冷卻速率B.分子量分布C.分子鏈結(jié)構(gòu)D.添加劑的種類和含量12、高分子材料在日常生活和工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于聚乙烯（PE）這種常見的高分子材料，其分子鏈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？（）A.線性結(jié)構(gòu)，分子間作用力小B.支化結(jié)構(gòu)，分子間作用力大C.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，交聯(lián)度高D.體型結(jié)構(gòu)，不溶不熔13、金屬材料在加工過(guò)程中會(huì)發(fā)生組織和性能的變化，那么冷加工和熱加工的區(qū)別主要是什么？（）A.加工溫度不同B.對(duì)材料性能的影響不同C.加工方式不同D.以上都是14、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15、玻璃是一種常見的無(wú)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16、對(duì)于高分子材料的老化現(xiàn)象，以下哪種老化方式主要是由于紫外線輻射引起的？（）A.熱老化B.光老化C.化學(xué)老化D.生物老化17、在高分子材料的老化過(guò)程中，以下哪種因素是導(dǎo)致材料性能下降的主要原因？（）A.光照B.溫度C.濕度D.以上都是18、在超導(dǎo)材料的研究中，臨界溫度是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)溫度低于臨界溫度時(shí)，材料的電阻（）A.急劇增大B.保持不變C.逐漸減小D.降為零19、在高分子材料的成型加工過(guò)程中，注塑成型是一種常見的方法。以下哪種高分子材料更適合采用注塑成型？（）A.熱固性塑料B.熱塑性塑料C.橡膠D.纖維增強(qiáng)塑料20、在金屬材料的表面處理中，化學(xué)鍍可以在非導(dǎo)電表面形成金屬鍍層。以下哪種材料適合進(jìn)行化學(xué)鍍？（）A.塑料B.陶瓷C.玻璃D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的光學(xué)性能，包括折射、反射、吸收等，以及這些性能在光學(xué)材料中的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的儲(chǔ)氫性能，解釋儲(chǔ)氫的原理和方法，分析影響儲(chǔ)氫材料性能的因素，以及在氫能存儲(chǔ)和利用中的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）解釋材料的磁性能的相關(guān)概念，如磁化強(qiáng)度、矯頑力等，以及它們?cè)诖判圆牧现械淖饔谩?、（本題5分）深入探討材料的熱物理性能，如比熱容、熱擴(kuò)散系數(shù)等，解釋其物理意義和測(cè)量方法，分析影響因素以及在熱加工過(guò)程中的應(yīng)用。5、（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)。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一根直徑為10毫米的圓柱形金屬棒，長(zhǎng)度為50厘米，金屬的密度為8.9克/立方厘米，計(jì)算這根金屬棒的質(zhì)量是多少克？2、（本題5分）一塊玻璃材料的彈性模量為70GPa，承受了100MPa的應(yīng)力，原始長(zhǎng)度為100毫米，計(jì)算其變形后的長(zhǎng)度。3、（本題5分）有一圓錐形的聚氯乙烯零件，底面直徑為10厘米，高為15厘米，聚氯乙烯的密度為1.4克/立方厘米，求零件的質(zhì)量。4、（本題5分）有一金屬合金，其中A元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，B元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，A元素的原子量為20g/mol，B元素的原子量為40g/mol，計(jì)算該合金的原子密度。5、（本題5分）一種復(fù)合材料由兩種纖維增強(qiáng)，纖維A的體積分?jǐn)?shù)為30%，彈性模量為150GPa，纖維B的體積分?jǐn)?shù)為20%，彈性模量為100GPa，基體彈性模量為30GPa，計(jì)算復(fù)合材料的彈性模量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入論述材料的摩擦學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成和相互作用，分析摩擦副材料、潤(rùn)滑劑、工況等因素對(duì)摩擦