無錫學(xué)院《材料科學(xué)基礎(chǔ)1》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在研究聚合物的流變性能時，發(fā)現(xiàn)其在一定剪切速率下表現(xiàn)出非牛頓流體的特征。以下哪種聚合物結(jié)構(gòu)因素可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象？（）A.長鏈支化B.線性結(jié)構(gòu)C.低分子量D.高結(jié)晶度2、在研究材料的熱膨脹性能時，熱膨脹系數(shù)是一個重要的參數(shù)。對于大多數(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3、對于一種泡沫金屬材料，要提高其孔隙率，以下哪種制備工藝參數(shù)需要調(diào)整？（）A.發(fā)泡劑含量B.發(fā)泡溫度C.凝固速度D.以上都需要4、在研究高分子材料的流變性能時，發(fā)現(xiàn)其在不同的剪切速率下表現(xiàn)出不同的流動行為。以下哪種模型可以較好地描述這種流變特性？（）A.牛頓流體模型B.賓漢流體模型C.冪律流體模型D.虎克固體模型5、陶瓷材料通常具有高強度、高硬度和耐高溫的特性。在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關(guān)鍵步驟。下列關(guān)于陶瓷材料燒結(jié)過程的描述，正確的是（）A.燒結(jié)過程中，顆粒之間通過物質(zhì)遷移實現(xiàn)致密化B.提高燒結(jié)溫度總是能提高陶瓷材料的性能C.延長燒結(jié)時間對陶瓷材料的性能沒有影響D.燒結(jié)過程中不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)6、在研究材料的導(dǎo)熱性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料的熱導(dǎo)率較高。以下哪種因素對材料的熱導(dǎo)率貢獻(xiàn)最大？（）A.自由電子的運動B.晶格振動C.聲子散射D.雜質(zhì)和缺陷7、對于一種磁性薄膜材料，其磁疇結(jié)構(gòu)對其磁性能有重要影響。以下哪種方法可以觀察到磁疇結(jié)構(gòu)？（）A.掃描電子顯微鏡B.透射電子顯微鏡C.磁力顯微鏡D.原子力顯微鏡8、在材料的強化機制中，細(xì)晶強化是一種有效的方法。以下關(guān)于細(xì)晶強化原理和效果的描述，正確的是（）A.細(xì)晶強化是通過增加晶體缺陷來提高材料強度B.細(xì)晶強化會降低材料的塑性和韌性C.晶粒越細(xì)小，材料的強度越高D.細(xì)晶強化對材料的硬度沒有影響9、在研究金屬間化合物的性能時，以下哪種金屬間化合物具有良好的高溫強度和抗氧化性能？（）A.鋁鈦化合物B.鎳鋁化合物C.鐵硅化合物D.銅鋅化合物10、高分子材料的加工方法有很多種，那么常見的高分子材料加工方法有哪些？（）A.擠出成型、注塑成型、吹塑成型B.壓延成型、模壓成型、傳遞成型C.發(fā)泡成型、熱成型、旋轉(zhuǎn)成型D.以上都是11、在考察一種用于燃料電池雙極板的材料時，需要同時考慮其導(dǎo)電性、耐腐蝕性和機械強度。以下哪種材料可能最為合適？（）A.不銹鋼B.石墨C.鈦合金D.以上都不是12、在研究材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料熱膨脹系數(shù)較?。浚ǎ〢.簡單立方B.體心立方C.面心立方D.密排六方13、在陶瓷材料的性能測試中，抗彎強度是一個重要指標(biāo)。以下哪種測試方法常用于測定陶瓷材料的抗彎強度？（）A.三點彎曲法B.拉伸試驗C.壓縮試驗D.沖擊試驗14、對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、對于一種新型的碳材料，如石墨烯，其具有獨特的電學(xué)和力學(xué)性能。以下哪種應(yīng)用領(lǐng)域最有可能首先受益于石墨烯的這些特性？（）A.航空航天B.電子器件C.生物醫(yī)學(xué)D.能源存儲16、對于一種泡沫金屬材料，其孔隙率和孔徑分布對其力學(xué)性能有重要影響。一般來說，孔隙率增加會導(dǎo)致材料的（）A.強度提高B.塑性增加C.密度降低D.韌性下降17、在研究材料的磁致伸縮性能時，以下哪種材料具有較大的磁致伸縮系數(shù)？（）A.鐵B.鈷C.鎳D.稀土合金18、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(xué)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19、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20、在考察一種用于儲氫的金屬材料時，發(fā)現(xiàn)其儲氫容量較低。以下哪種方法可以有效地提高儲氫容量？（）A.形成合金B(yǎng).納米化處理C.引入催化活性位點D.以上都是21、在考察一種用于建筑結(jié)構(gòu)的鋼材時，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22、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(xué)成分23、材料的光學(xué)性能在許多領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。對于半導(dǎo)體材料的光吸收特性，以下說法正確的是（）A.本征吸收發(fā)生在光子能量小于禁帶寬度時B.雜質(zhì)吸收對半導(dǎo)體材料的光電性能沒有影響C.直接躍遷的光吸收系數(shù)大于間接躍遷D.光吸收與半導(dǎo)體材料的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)24、一種金屬間化合物在高溫下具有良好的強度和穩(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25、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時，Paris公式描述了裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強度因子幅的關(guān)系。對于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當(dāng)應(yīng)力強度因子幅增大時，裂紋擴(kuò)展速率會怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）闡述材料拉伸試驗中的屈服現(xiàn)象和屈服強度的確定方法，分析影響屈服強度的因素，并說明屈服強度在工程設(shè)計中的重要性。2、（本題5分）論述半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電機制，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。3、（本題5分）論述半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電機制，比較本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性，并解釋如何通過摻雜來調(diào)控半導(dǎo)體的導(dǎo)電性。4、（本題5分）分析光子晶體材料的結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性，探討其在光控器件和光通信中的應(yīng)用前景。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一圓錐形的鋁合金錐體，底面半徑為5cm，高為7cm，鋁合金的密度為2.7g/cm3，計算其質(zhì)量。2、（本題5分）一個圓柱形的鈦合金管，外徑為25毫米，內(nèi)徑為20毫米，長度為1.5米，密度為4.5克/立方厘米，計算質(zhì)量。3、（本題5分）一塊正方形的碳纖維復(fù)合材料板，邊長為20cm，碳纖維的體積分?jǐn)?shù)為60%，碳纖維的拉伸強度為3500MPa，基體的拉伸強度為800MPa，計算板的拉伸強度。4、（本題5分）一塊鋼板，長1.5m，寬0.8m，厚8mm，材料的密度為7.5g/cm3，計算鋼板的質(zhì)量。5、（本題5分）某種纖維增強復(fù)合材料，纖維體積含量為40%，纖維強度為2000MPa，基體強度為500MPa，計算復(fù)合材料的縱向拉伸強度。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）探討陶瓷