吉林工程技術(shù)師范學(xué)院《新能源材料與器件概論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《新能源材料與器件概論》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、對(duì)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)其性能有重要影響。當(dāng)界面結(jié)合強(qiáng)度過高時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致以下哪種結(jié)果？（）A.材料強(qiáng)度增加B.材料韌性下降C.材料耐熱性提高D.材料抗疲勞性能增強(qiáng)2、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3、對(duì)于一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的單晶高溫合金，以下哪種晶體取向的高溫性能最優(yōu)？（）A.B.C.D.隨機(jī)取向4、在分析材料的熱導(dǎo)率時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料熱導(dǎo)率通常較高？（）A.面心立方B.體心立方C.密排六方D.簡(jiǎn)單立方5、納米材料由于其特殊的尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。對(duì)于納米金屬材料，以下哪種性能會(huì)顯著提高？（）A.強(qiáng)度B.塑性C.導(dǎo)電性D.熱穩(wěn)定性6、超導(dǎo)材料的臨界電流密度是衡量其承載電流能力的重要參數(shù)。對(duì)于高溫超導(dǎo)帶材，以下哪種方法可以提高其臨界電流密度？（）A.增加超導(dǎo)層厚度B.優(yōu)化制備工藝C.提高磁場(chǎng)強(qiáng)度D.降低工作溫度7、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍可以在材料表面形成一層金屬鍍層。以下哪種金屬鍍層常用于提高材料的耐腐蝕性？（）A.銅B.鋅C.鎳D.金8、在研究材料的介電性能時(shí)，介電常數(shù)反映了材料儲(chǔ)存電能的能力。以下哪種材料通常具有較高的介電常數(shù)？（）A.陶瓷材料B.高分子材料C.金屬材料D.半導(dǎo)體材料9、陶瓷材料的燒結(jié)過程是其制備的關(guān)鍵步驟。在燒結(jié)過程中，影響陶瓷致密化的主要因素有哪些？（）A.燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間、顆粒尺寸B.壓力、氣氛、添加劑C.模具形狀、成型方法、脫模劑D.原料純度、攪拌速度、干燥時(shí)間10、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展行為時(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。以下哪種關(guān)系能夠較好地描述這種行為？（）A.線性關(guān)系B.拋物線關(guān)系C.指數(shù)關(guān)系D.冪函數(shù)關(guān)系11、材料的磁性是其重要的物理性能之一。對(duì)于鐵磁性材料，以下描述正確的是（）A.鐵磁性材料在居里溫度以上會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判訠.鐵磁性材料的磁化強(qiáng)度與外加磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比C.鐵磁性材料的磁導(dǎo)率是一個(gè)常數(shù)D.所有金屬都是鐵磁性材料12、在研究一種用于光學(xué)存儲(chǔ)的相變材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其相變速度較慢。以下哪種方法可以加快相變速度？（）A.減小材料顆粒尺寸B.引入摻雜元素C.優(yōu)化薄膜制備工藝D.以上都是13、在研究材料的耐腐蝕性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理技術(shù)可以形成有效的防護(hù)層？（）A.化學(xué)鍍B.物理氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.以上都可以14、對(duì)于一種用于污水處理的吸附材料，要提高其吸附容量和選擇性，以下哪種改性方法可能最為有效？（）A.表面官能團(tuán)化B.構(gòu)建多孔結(jié)構(gòu)C.負(fù)載金屬離子D.以上都是15、一種新型的電致變色材料在電場(chǎng)作用下能夠?qū)崿F(xiàn)顏色的可逆變化。以下哪種材料類別最有可能具有這種性能？（）A.過渡金屬氧化物B.有機(jī)聚合物C.無機(jī)化合物D.以上均有可能16、在材料的微觀結(jié)構(gòu)分析中，電子顯微鏡能夠提供高分辨率的圖像。以下哪種電子顯微鏡適用于觀察材料的表面形貌？（）A.透射電子顯微鏡（TEM）B.掃描電子顯微鏡（SEM）C.掃描隧道顯微鏡（STM）D.原子力顯微鏡（AFM）17、一種復(fù)合材料由纖維增強(qiáng)體和基體材料組成，纖維具有高強(qiáng)度和高模量，基體材料具有良好的韌性和耐腐蝕性。在承受外力作用時(shí)，以下哪種情況最能發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)？（）A.拉伸應(yīng)力B.壓縮應(yīng)力C.剪切應(yīng)力D.彎曲應(yīng)力18、在陶瓷材料的性能測(cè)試中，抗彎強(qiáng)度是一個(gè)重要指標(biāo)。以下哪種測(cè)試方法常用于測(cè)定陶瓷材料的抗彎強(qiáng)度？（）A.三點(diǎn)彎曲法B.拉伸試驗(yàn)C.壓縮試驗(yàn)D.沖擊試驗(yàn)19、在研究材料的熱膨脹性能時(shí)，熱膨脹系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于大多數(shù)陶瓷材料，其熱膨脹系數(shù)與金屬材料相比，通常是怎樣的？（）A.較大B.較小C.相當(dāng)D.無法比較20、在研究材料的電學(xué)性能時(shí)，電導(dǎo)率反映了材料的導(dǎo)電能力。以下哪種因素會(huì)導(dǎo)致金屬材料的電導(dǎo)率降低？（）A.溫度升高B.雜質(zhì)含量增加C.冷加工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）論述形狀記憶聚合物的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，分析其與形狀記憶合金的區(qū)別。2、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的儲(chǔ)氫性能，包括儲(chǔ)氫機(jī)制、儲(chǔ)氫材料的種類和性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。3、（本題5分）詳細(xì)論述熱障涂層材料的性能要求，分析氧化鋯涂層和其他涂層材料在熱導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù)方面的差異及原因。4、（本題5分）詳細(xì)說明在研究金屬泡沫材料時(shí)，孔隙率和孔結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能的影響，以及制備過程中的控制方法。5、（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?。三、?jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）有一聚合物薄膜，厚度為100μm，相對(duì)介電常數(shù)為5，施加1000V的電壓，計(jì)算薄膜中的電場(chǎng)強(qiáng)度。2、（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。3、（本題5分）有一銅導(dǎo)線，長(zhǎng)度為5m，橫截面積為2mm2，電阻率為1.7×10??Ω·m，通過的電流為6A，計(jì)算導(dǎo)線的功率損耗。4、（本題5分）一塊邊長(zhǎng)為5cm的正方體形狀的鎢合金，鎢合金的密度為19.3g/cm3，計(jì)算其質(zhì)量。5、（本題5分）某種材料的熱膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)系為α=0.0001T+5×10^-6，計(jì)算從0℃到500℃的平均線膨脹系數(shù)。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述材料的熱物理性能（如比熱容、熱導(dǎo)率、熱擴(kuò)散系數(shù)）的測(cè)試方法和應(yīng)用，分析影響因素，如溫度、成分等，并探討在熱