河南師范大學(xué)《固體物理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)河南師范大學(xué)《固體物理》

2023-2024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、在分析材料的電磁屏蔽性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的屏蔽效果通常較好？（）A.導(dǎo)電性好的金屬B.磁性材料C.高分子聚合物D.陶瓷材料2、在研究超導(dǎo)材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在低溫下電阻突然降為零。以下哪種理論可以較好地解釋超導(dǎo)現(xiàn)象？（）A.能帶理論B.自由電子氣模型C.庫(kù)珀對(duì)理論D.價(jià)鍵理論3、陶瓷材料的熱壓燒結(jié)是一種在高溫和壓力同時(shí)作用下的燒結(jié)方法。與普通燒結(jié)相比，熱壓燒結(jié)的優(yōu)點(diǎn)是什么？（）A.燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間短、致密度高B.燒結(jié)溫度高、燒結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、致密度低C.燒結(jié)溫度和時(shí)間與普通燒結(jié)相同，但致密度高D.燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、致密度低4、在研究陶瓷材料的電學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種陶瓷具有較高的介電常數(shù)。以下哪種陶瓷材料最有可能具有這種特性？（）A.氧化鋁陶瓷B.鈦酸鋇陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷5、研究材料的力學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)材料在拉伸過程中會(huì)經(jīng)歷不同階段。當(dāng)材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時(shí)，對(duì)應(yīng)的應(yīng)力被稱為（）A.屈服強(qiáng)度B.抗拉強(qiáng)度C.彈性極限D(zhuǎn).斷裂強(qiáng)度6、在金屬材料的疲勞試驗(yàn)中，疲勞極限是指材料在無限次循環(huán)應(yīng)力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應(yīng)力B.最小應(yīng)力C.平均應(yīng)力D.應(yīng)力幅7、一種新型的儲(chǔ)能材料在充放電過程中表現(xiàn)出高容量和長(zhǎng)循環(huán)壽命。以下哪種儲(chǔ)能機(jī)制最有可能是其高性能的原因？（）A.鋰離子嵌入脫出B.雙電層電容C.法拉第準(zhǔn)電容D.以上均有可能8、在研究材料的熱膨脹性能時(shí)，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(jiǎn)單立方B.體心立方C.面心立方D.密排六方9、一種高分子共混材料的性能不理想。為了改善其性能，可以通過以下哪種方法？（）A.調(diào)整共混比例B.加入相容劑C.改變加工工藝D.以上都可以10、在研究材料的磨損性能時(shí)，磨損量是衡量磨損程度的重要指標(biāo)。對(duì)于在潤(rùn)滑條件下工作的滑動(dòng)軸承，其磨損量主要取決于什么？（）A.潤(rùn)滑劑的種類B.載荷大小C.軸的轉(zhuǎn)速D.以上因素均有關(guān)11、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(dǎo)熱性能。以下哪種高分子材料的改性方法最有可能同時(shí)滿足這兩個(gè)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12、對(duì)于一種光學(xué)材料，需要其在特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高透明度和低折射率。以下哪種材料最有可能滿足這些要求？（）A.玻璃B.晶體C.塑料D.陶瓷13、在材料的加工過程中，鑄造是一種常用的方法。對(duì)于鋁合金的鑄造，為了提高鑄件的質(zhì)量，通常需要控制哪些工藝參數(shù)？（）A.澆注溫度、鑄型溫度、冷卻速度B.澆注速度、鑄型材料、熔煉溫度C.鑄型濕度、熔煉時(shí)間、冷卻方式D.澆注壓力、鑄型結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分14、陶瓷材料的斷裂韌性通常較低，那么提高陶瓷材料斷裂韌性的方法有哪些？（）A.纖維增韌、晶須增韌、相變?cè)鲰gB.表面處理、化學(xué)強(qiáng)化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是15、陶瓷材料具有高強(qiáng)度、高硬度和耐高溫等優(yōu)良性能，但同時(shí)也存在脆性大的缺點(diǎn)。為了提高陶瓷材料的韌性，以下哪種方法是可行的？（）A.增加陶瓷的孔隙率B.引入玻璃相C.細(xì)化晶粒D.降低燒成溫度16、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17、在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維與基體之間的界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)材料性能有重要影響。界面結(jié)合強(qiáng)度過高可能會(huì)導(dǎo)致（）A.材料韌性增加B.材料強(qiáng)度降低C.材料脆性增加D.材料疲勞性能提高18、一種復(fù)合材料由基體和增強(qiáng)相組成，若要提高其在高溫下的性能，應(yīng)優(yōu)先考慮以下哪種措施？（）A.更換基體材料B.增加增強(qiáng)相的含量C.優(yōu)化界面結(jié)合D.改變制備工藝19、在分析材料的光催化性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對(duì)其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學(xué)成分20、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。一般來說，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21、對(duì)于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。當(dāng)一種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高時(shí)，通常意味著其（）A.耐熱性提高B.柔韌性增強(qiáng)C.加工性能變好D.結(jié)晶度降低22、在陶瓷材料的制備過程中，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)23、對(duì)于納米材料，由于其尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。納米材料的比表面積通常（）A.小于常規(guī)材料B.等于常規(guī)材料C.大于常規(guī)材料D.與材料尺寸無關(guān)24、在研究超導(dǎo)材料時(shí)，臨界溫度是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。以下哪種超導(dǎo)材料具有較高的臨界溫度？（）A.低溫超導(dǎo)材料B.高溫超導(dǎo)材料C.常規(guī)超導(dǎo)材料D.以上都不對(duì)25、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.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)論述磁性材料的磁疇結(jié)構(gòu)和磁化過程，解釋磁滯現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并說明如何提高磁性材料的磁性能。2、（本題5分）闡述材料的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律，分析影響疲勞裂紋擴(kuò)展速率的主要因素，并說明如何通過材料設(shè)計(jì)來提高抗疲勞裂紋擴(kuò)展能力。3、（本題5分）論述半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電機(jī)制，解釋本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的區(qū)別，分析影響半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的因素及應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在研究陶瓷材料的燒結(jié)過程中，影響燒結(jié)速率和燒結(jié)質(zhì)量的主要因素，以及促進(jìn)燒結(jié)的方法。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某種磁性材料的飽和磁化強(qiáng)度為1000emu/cm3，樣品的體積為2cm3，計(jì)算樣品達(dá)到飽和磁化時(shí)的磁矩。2、（本題5分）某種聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80℃，在20℃時(shí)的儲(chǔ)能模量為5GPa，損耗模量為0.5GPa，計(jì)算其損耗因子。3、（本題5分）某金屬材料的屈服強(qiáng)度為300兆帕，拉伸試樣的原始橫截面積為200平方毫米，拉伸至屈服時(shí)的載荷為60000牛頓，計(jì)算此時(shí)試樣的應(yīng)變。4、（本題5分）某種聚合物的分子量分布如下：分子量為10000的占10%，分子量為20000的占30%，分子量為30000的占40%，分子量為40000的占20%，計(jì)算該聚合物的數(shù)均分子量和重均分子量。5、（本題5分）一種納米材料的顆粒直徑為50nm，密度為8g/cm3。若要制備100g該納米材料，計(jì)算所需顆粒的數(shù)量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分