湖北汽車工業(yè)學院《新能源材料與器件導論》2021-2022學年第一學期期末試卷

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《新能源材料與器件導論》2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、對于一種用于防彈衣的纖維增強復合材料，要提高其防彈性能，以下哪種措施最為重要？（）A.增加纖維的強度B.提高纖維的含量C.優(yōu)化纖維的排列方式D.改善基體的性能2、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應對材料性能有重要影響。當納米粒子尺寸減小到一定程度時，以下哪種性能會發(fā)生顯著變化？（）A.光學性能B.電學性能C.磁學性能D.以上都是3、納米材料的制備方法有多種，如物理氣相沉積、化學氣相沉積等。對于制備納米金屬粉末，以下哪種方法更常用？（）A.物理氣相沉積B.化學氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.機械球磨法4、在研究一種用于核反應堆的結(jié)構(gòu)材料時，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制對材料性能的削弱作用最為嚴重？（）A.原子移位B.氦泡形成C.空位聚集D.裂變產(chǎn)物沉積5、對于一種壓電陶瓷材料，要提高其壓電系數(shù)，以下哪種摻雜元素可能有效？（）A.鉛B.鈦C.鑭D.鈮6、在研究金屬材料的熱處理過程中，淬火是一種常用的工藝。以下關于淬火工藝和其對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度B.所有金屬材料都適合進行淬火處理C.淬火速度越慢，金屬材料的性能越好D.淬火不會改變金屬材料的組織結(jié)構(gòu)7、陶瓷材料的強度測試通常采用三點彎曲或四點彎曲的方法。對于同一種陶瓷材料，在三點彎曲和四點彎曲試驗中，得到的強度值是否相同？（）A.相同B.不同C.有時相同，有時不同D.取決于加載速度8、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、相變增韌B.表面處理、化學強化、熱處理C.控制晶粒尺寸、優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是9、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.材料的化學成分、晶體結(jié)構(gòu)B.加熱速率、保溫時間、冷卻方式C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是10、對于一種磁性半導體材料，其同時具有磁性和半導體特性。以下哪種材料最有可能屬于磁性半導體？（）A.氧化鋅B.砷化鎵C.硫化亞鐵D.碲化鉻11、在研究材料的光學透明性時，以下哪種因素會導致材料的透明度降低？（）A.內(nèi)部缺陷B.結(jié)晶度增加C.雜質(zhì)含量增多D.以上都是12、在陶瓷材料的離子導電性能研究中，以下哪種陶瓷具有較高的離子電導率？（）A.氧化鋯B.氧化鋁C.氧化鎂D.氧化鈣13、在研究磁性材料的磁滯回線時，以下關于磁滯回線特征和應用的描述，正確的是（）A.磁滯回線的面積越大，磁性材料的磁損耗越小B.軟磁材料的磁滯回線狹窄C.磁滯回線可以用于評估磁性材料的存儲性能D.磁滯回線與磁性材料的居里溫度無關14、在研究陶瓷材料的韌性時，發(fā)現(xiàn)引入相變增韌機制可以顯著提高其韌性。以下哪種陶瓷材料最常采用相變增韌？（）A.氧化鋁陶瓷B.氧化鋯陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷15、在研究材料的疲勞性能時，疲勞極限是一個重要的指標。以下關于疲勞極限的描述，錯誤的是（）A.材料的疲勞極限是指在無限次循環(huán)加載下不發(fā)生疲勞破壞的最大應力B.表面粗糙度對材料的疲勞極限沒有影響C.提高材料的強度可以提高其疲勞極限D(zhuǎn).材料的疲勞極限與加載頻率無關16、功能陶瓷材料具有多種特殊的功能，如壓電陶瓷、熱敏陶瓷等。對于壓電陶瓷，其主要的功能特點是什么？（）A.能夠?qū)毫D(zhuǎn)化為電能B.電阻隨溫度變化而顯著變化C.具有高的介電常數(shù)D.硬度高、耐磨性好17、在分析材料的光催化性能時，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.化學成分18、在研究材料的摩擦學性能時，摩擦系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于干摩擦和邊界摩擦，以下關于摩擦系數(shù)的描述，正確的是？（）A.干摩擦系數(shù)大于邊界摩擦系數(shù)B.干摩擦系數(shù)小于邊界摩擦系數(shù)C.干摩擦系數(shù)等于邊界摩擦系數(shù)D.兩者的摩擦系數(shù)大小關系不確定19、在分析一種新型的生物醫(yī)用材料時，需要考慮其與生物體的相容性。以下哪種材料特性對生物相容性的影響最為關鍵？（）A.表面化學性質(zhì)B.力學性能C.降解速率D.電導率20、在分析一種用于骨科植入物的生物材料時，需要考慮其生物活性和力學相容性。以下哪種材料可能最符合要求？（）A.鈦合金B(yǎng).羥基磷灰石C.聚醚醚酮D.以上都不是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋材料的阻尼性能，分析影響阻尼性能的因素，以及如何提高材料的阻尼效果。2、（本題5分）解釋金屬材料的氫脆現(xiàn)象，探討氫脆產(chǎn)生的條件和預防措施。3、（本題5分）詳細說明材料的疲勞裂紋擴展規(guī)律，包括Paris公式和疲勞門檻值，分析影響疲勞裂紋擴展速率的因素及在結(jié)構(gòu)壽命預測中的應用。4、（本題5分）深入探討材料的光電性能，包括光電轉(zhuǎn)換效率、光響應特性等，分析影響光電性能的因素，以及在太陽能電池和光電探測器中的應用。5、（本題5分）全面分析材料的摩擦磨損性能，包括磨損類型、摩擦系數(shù)等，討論影響摩擦磨損的因素，以及如何選擇合適的材料來降低摩擦磨損。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80℃，從100℃迅速冷卻到0℃，計算冷卻速率。2、（本題5分）一種半導體材料的載流子遷移率為1000平方厘米/（伏·秒），電場強度為50伏/厘米，計算電流密度。3、（本題5分）已知一種金屬的原子半徑為0.16nm，晶體結(jié)構(gòu)為簡單立方，計算其晶格常數(shù)。4、（本題5分）有一光纖，纖芯折射率為1.5，包層折射率為1.45，計算該光纖的數(shù)值孔徑。5、（本題5分）一種金屬的屈服強度為300MPa，拉伸試樣的直徑為10毫米，計算試樣屈服時的載荷。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述材料的量子點的性質(zhì)和應用，研究其光學、電學特性