北京理工大學(xué)《計(jì)算材料學(xué)基礎(chǔ)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《計(jì)算材料學(xué)基礎(chǔ)》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)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、在材料的表面改性技術(shù)中，離子注入可以改變材料表面的性能。對(duì)于金屬材料表面的離子注入，以下哪種離子的注入可以提高其耐磨性？（）A.氮離子B.氧離子C.氫離子D.鈉離子2、在研究金屬材料的塑性變形時(shí)，滑移和孿生是兩種主要的變形機(jī)制。對(duì)于面心立方金屬，哪種變形機(jī)制更容易發(fā)生？（）A.滑移B.孿生C.滑移和孿生同樣容易D.取決于變形溫度3、在研究一種用于核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料時(shí)，需要考慮其在輻射環(huán)境下的性能變化。以下哪種輻射損傷機(jī)制對(duì)材料性能的削弱作用最為嚴(yán)重？（）A.原子移位B.氦泡形成C.空位聚集D.裂變產(chǎn)物沉積4、在分析一種用于風(fēng)力發(fā)電葉片的復(fù)合材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在長(zhǎng)期使用后出現(xiàn)分層現(xiàn)象。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致分層的主要原因？（）A.環(huán)境濕度B.疲勞載荷C.界面結(jié)合不良D.以上都是5、高分子材料的降解是指材料在自然環(huán)境或特定條件下分解的現(xiàn)象，那么高分子材料的降解方式有哪些？（）A.生物降解、光降解、熱降解B.化學(xué)降解、機(jī)械降解、水解降解C.氧化降解、輻射降解、微生物降解D.以上都是6、一種新型的納米材料表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。以下哪種因素對(duì)其催化活性的貢獻(xiàn)最大？（）A.高比表面積B.獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)C.小尺寸效應(yīng)D.表面缺陷7、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8、在陶瓷材料的制備過(guò)程中，燒結(jié)是一個(gè)關(guān)鍵步驟。以下哪種因素會(huì)影響陶瓷材料的燒結(jié)過(guò)程？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時(shí)間C.粉末粒度D.以上都是9、對(duì)于金屬基復(fù)合材料，以下哪種增強(qiáng)相能夠同時(shí)提高材料的強(qiáng)度和耐磨性？（）A.陶瓷顆粒B.碳纖維C.金屬纖維D.玻璃纖維10、復(fù)合材料的界面對(duì)于其性能有著重要影響。對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，良好的界面結(jié)合應(yīng)該具備哪些特點(diǎn)？（）A.高強(qiáng)度、高韌性、低殘余應(yīng)力B.低強(qiáng)度、高韌性、高殘余應(yīng)力C.高強(qiáng)度、低韌性、高殘余應(yīng)力D.低強(qiáng)度、低韌性、低殘余應(yīng)力11、金屬材料的熱處理可以改變其組織和性能，那么淬火、回火、正火等熱處理方法的主要目的分別是什么？（）A.提高硬度、消除應(yīng)力、改善組織B.降低硬度、提高韌性、細(xì)化晶粒C.增加強(qiáng)度、提高塑性、調(diào)整硬度D.以上都不是12、材料的力學(xué)性能測(cè)試是評(píng)估材料質(zhì)量和性能的重要手段。在拉伸試驗(yàn)中，以下關(guān)于應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)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(xiàn)性關(guān)系B.屈服階段材料會(huì)發(fā)生明顯的塑性變形C.強(qiáng)化階段材料的強(qiáng)度逐漸降低D.斷裂階段材料的應(yīng)力為零13、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種添加劑可以提高材料的熱分解溫度？（）A.阻燃劑B.增塑劑C.抗氧劑D.潤(rùn)滑劑14、在分析材料的熱膨脹性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同材料的熱膨脹系數(shù)差異較大。以下哪種因素對(duì)熱膨脹系數(shù)的影響最為顯著？（）A.原子間的結(jié)合能B.晶體結(jié)構(gòu)C.化學(xué)成分D.溫度15、對(duì)于一種陶瓷基復(fù)合材料，要改善其韌性，以下哪種增強(qiáng)相的引入通常是有效的？（）A.連續(xù)纖維B.顆粒C.晶須D.短纖維16、在材料的失效分析中，應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是一種常見(jiàn)的失效形式。對(duì)于鋁合金在氯化物溶液中的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，以下哪種措施可以有效預(yù)防？（）A.增加合金元素含量B.進(jìn)行表面處理C.降低應(yīng)力水平D.以上措施均有效17、對(duì)于一種光學(xué)晶體材料，要提高其光學(xué)均勻性，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化生長(zhǎng)工藝B.進(jìn)行退火處理C.控制雜質(zhì)含量D.以上都有可能18、在材料的磁性性能中，材料可以分為順磁性、抗磁性和鐵磁性等，那么鐵磁性材料的主要特點(diǎn)是什么？（）A.在外磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生較強(qiáng)的磁性B.在外磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生較弱的磁性C.在外磁場(chǎng)作用下不產(chǎn)生磁性D.以上都不是19、材料的熱穩(wěn)定性是指材料在高溫下保持性能穩(wěn)定的能力，那么影響材料熱穩(wěn)定性的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.加熱速率、保溫時(shí)間、冷卻方式C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是20、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應(yīng)對(duì)材料性能有重要影響。當(dāng)納米粒子尺寸減小到一定程度時(shí)，以下哪種性能會(huì)發(fā)生顯著變化？（）A.光學(xué)性能B.電學(xué)性能C.磁學(xué)性能D.以上都是21、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(lèi)B.樹(shù)脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值22、在材料的無(wú)損檢測(cè)方法中，超聲波檢測(cè)可以檢測(cè)材料內(nèi)部的缺陷。以下哪種缺陷容易被超聲波檢測(cè)發(fā)現(xiàn)？（）A.表面裂紋B.內(nèi)部氣孔C.夾雜物D.以上都是23、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24、在分析一種用于航天器熱防護(hù)的隔熱材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其隔熱效果不理想。以下哪種因素最有可能是造成這種情況的原因？（）A.材料的熱導(dǎo)率較高B.隔熱層厚度不足C.材料的熱穩(wěn)定性差D.以上都是25、在陶瓷材料的微波燒結(jié)技術(shù)中，以下關(guān)于微波燒結(jié)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)的描述，正確的是（）A.微波燒結(jié)可以實(shí)現(xiàn)均勻加熱，但燒結(jié)速度慢B.微波燒結(jié)適用于所有類(lèi)型的陶瓷材料C.微波燒結(jié)能夠降低能耗和提高產(chǎn)品質(zhì)量D.微波燒結(jié)對(duì)設(shè)備要求不高二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述金屬材料再結(jié)晶過(guò)程中變形量與再結(jié)晶溫度的關(guān)系，解釋其內(nèi)在機(jī)理和對(duì)材料性能的影響。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明材料的磁致伸縮現(xiàn)象，論述其原理和性能特點(diǎn)，分析影響磁致伸縮性能的因素及在傳感器和驅(qū)動(dòng)器中的應(yīng)用。3、（本題5分）解釋超導(dǎo)材料的基本特性和超導(dǎo)機(jī)制，探討其在能源、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。4、（本題5分）分析智能材料的概念和特點(diǎn)，舉例說(shuō)明常見(jiàn)的智能材料及其響應(yīng)機(jī)制。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊玻璃磚，折射率為1.5，光線(xiàn)從空氣以60°入射角入射，計(jì)算折射角。2、（本題5分）一塊厚度為20mm的鋁板，熱擴(kuò)散系數(shù)為9×10??m2/s，初始溫度為20°C，一側(cè)突然加熱到100°C，計(jì)算10s后距離加熱面5mm處的溫度。3、（本題5分）一塊面積為300cm2的超導(dǎo)薄膜，臨界電流密度為1.2×10?A/cm2，計(jì)算其臨界電流。4、（本題5分）已知某種光學(xué)玻璃的色散曲線(xiàn)如下圖所示，計(jì)算在波長(zhǎng)為550nm處的折射率。5、（本題5分）已知一種金屬材料的硬度為200HBW，壓頭直徑為10mm，試驗(yàn)力為30000N，計(jì)算壓痕的表面積。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入探討納米材料的制備方法和技術(shù)，分析其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)和表面效應(yīng)，以及在催化、生物醫(yī)藥