武漢商學(xué)院《半導(dǎo)體物理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《半導(dǎo)體物理》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(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、對于一種新型的納米材料，其具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。以下哪種現(xiàn)象最能體現(xiàn)納米材料的量子尺寸效應(yīng)？（）A.光學(xué)吸收邊發(fā)生藍(lán)移B.比表面積顯著增大C.硬度大幅提高D.熱穩(wěn)定性增強(qiáng)2、在金屬材料的表面處理中，化學(xué)鍍可以在非導(dǎo)電表面形成金屬鍍層。以下哪種材料適合進(jìn)行化學(xué)鍍？（）A.塑料B.陶瓷C.玻璃D.以上都是3、對于一種形狀記憶合金，要提高其形狀回復(fù)率，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制訓(xùn)練工藝C.改善熱處理?xiàng)l件D.以上都有可能4、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5、對于一種用于半導(dǎo)體制造的光刻膠材料，要提高其分辨率和靈敏度，以下哪種改進(jìn)措施可能最為有效？（）A.優(yōu)化化學(xué)組成B.控制分子量分布C.改進(jìn)曝光工藝D.以上都是6、在研究一種用于汽車發(fā)動機(jī)的耐熱合金時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在長期高溫工作環(huán)境下容易發(fā)生組織老化。以下哪種組織變化最有可能是導(dǎo)致老化的主要原因？（）A.碳化物析出B.晶粒長大C.相轉(zhuǎn)變D.孔洞形成7、一種新型的復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。為了滿足輕量化要求，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下哪種性能指標(biāo)？（）A.強(qiáng)度-重量比B.硬度-重量比C.彈性模量-重量比D.韌性-重量比8、在研究材料的光學(xué)性能時(shí)，折射率是一個(gè)重要參數(shù)。對于透明材料，折射率越大，其以下哪種性能越好？（）A.透光性B.反射性C.散射性D.吸收性9、金屬材料的鑄造是一種重要的成型方法，那么常見的金屬鑄造方法有哪些？（）A.砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造B.熔模鑄造、離心鑄造、消失模鑄造C.低壓鑄造、陶瓷型鑄造、連續(xù)鑄造D.以上都是10、在分析材料的抗疲勞性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素對疲勞裂紋萌生的影響最大？（）A.表面粗糙度B.材料強(qiáng)度C.應(yīng)力集中D.工作環(huán)境11、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？（）A.拉伸應(yīng)力B.壓縮應(yīng)力C.剪切應(yīng)力D.彎曲應(yīng)力12、在金屬的強(qiáng)化機(jī)制中，細(xì)晶強(qiáng)化是一種有效的方法。通過細(xì)化晶粒，可以同時(shí)提高金屬的強(qiáng)度和塑性。以下哪種工藝可以實(shí)現(xiàn)金屬的細(xì)晶強(qiáng)化？（）A.淬火B(yǎng).回火C.正火D.變質(zhì)處理13、在研究材料的抗輻射性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在輻射環(huán)境下性能穩(wěn)定。以下哪種材料結(jié)構(gòu)特征最有助于提高其抗輻射能力？（）A.致密的晶體結(jié)構(gòu)B.非晶態(tài)結(jié)構(gòu)C.納米結(jié)構(gòu)D.多孔結(jié)構(gòu)14、在分析一種用于電磁波屏蔽的材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其屏蔽效能不足。以下哪種改進(jìn)方法可能有助于提高屏蔽效能？（）A.增加導(dǎo)電填料含量B.構(gòu)建多層結(jié)構(gòu)C.提高材料的磁導(dǎo)率D.以上都是15、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。如果燒結(jié)溫度過高，可能會導(dǎo)致陶瓷材料出現(xiàn)以下哪種問題？（）A.孔隙率增加B.致密度下降C.晶粒異常長大D.強(qiáng)度降低16、在分析材料的摩擦磨損性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在特定的摩擦條件下表現(xiàn)出良好的耐磨性。以下哪種因素對其耐磨性的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的硬度B.表面粗糙度C.潤滑條件D.摩擦副的材料17、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時(shí)，Paris公式描述了裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)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(qiáng)度因子幅增大時(shí)，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18、在研究材料的摩擦學(xué)性能時(shí)，摩擦系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對于干摩擦和邊界摩擦，以下關(guān)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(guān)系不確定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、在研究材料的磁性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料具有較大的磁滯回線面積。以下哪種材料最有可能具有這種特性？（）A.軟磁材料B.硬磁材料C.矩磁材料D.順磁材料21、在材料的腐蝕與防護(hù)研究中，電化學(xué)腐蝕是一種常見的腐蝕形式。以下哪種環(huán)境因素會加速金屬的電化學(xué)腐蝕？（）A.干燥的空氣B.無氧的溶液C.酸性溶液D.高純度的水22、在分析材料的光學(xué)非線性性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在強(qiáng)光作用下折射率發(fā)生變化。這種光學(xué)非線性現(xiàn)象主要是由于以下哪種機(jī)制？（）A.電子極化B.分子取向C.熱效應(yīng)D.光致電離23、材料的電磁性能包括導(dǎo)電性、磁性等，那么影響材料電磁性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.溫度、磁場強(qiáng)度、電場強(qiáng)度C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是24、復(fù)合材料的增強(qiáng)相可以是纖維、顆粒等，那么增強(qiáng)相對復(fù)合材料性能的主要影響是什么？（）A.提高強(qiáng)度和剛度B.改善耐熱性和耐腐蝕性C.增加韌性和抗疲勞性D.以上都是25、在分析一種新型的生物醫(yī)用材料時(shí)，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(guān)鍵？（）A.表面化學(xué)性質(zhì)B.力學(xué)性能C.降解速率D.電導(dǎo)率二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋什么是復(fù)合材料的界面，分析良好的界面結(jié)合對于復(fù)合材料性能的重要性，討論影響復(fù)合材料界面性能的因素及改善界面性能的方法。2、（本題5分）在材料的表面處理技術(shù)中，化學(xué)鍍是一種常用的方法。請?jiān)敿?xì)闡述化學(xué)鍍的原理、工藝流程和應(yīng)用領(lǐng)域，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)。3、（本題5分）在研究材料的腐蝕行為時(shí)，電化學(xué)腐蝕的基本原理是什么？請?jiān)敿?xì)說明析氫腐蝕和吸氧腐蝕的發(fā)生條件和特點(diǎn)，并提出防止電化學(xué)腐蝕的措施。4、（本題5分）解釋什么是梯度功能材料，論述其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能特點(diǎn)，分析制備梯度功能材料的方法和應(yīng)用領(lǐng)域。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊鋼板的屈服強(qiáng)度為450MPa，拉伸強(qiáng)度為600MPa，原始橫截面積為200mm2，拉伸后斷裂時(shí)的橫截面積為150mm2，計(jì)算其伸長率和斷裂時(shí)所承受的拉力。2、（本題5分）一塊三角形的金屬板，底邊長為10厘米，高為8厘米，厚度為2毫米，金屬的密度為8.5克/立方厘米，計(jì)算這塊金屬板的質(zhì)量是多少克？3、（本題5分）某合金的硬度為250布氏硬度單位，壓頭球直徑為10毫米，試驗(yàn)力為30000牛頓，計(jì)算壓痕直徑是多少毫米？4、（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(jì)算冷卻速率。5、（本題5分）一塊菱形的鋁板，對角線分別為10厘米和8厘米，厚度為2毫米，鋁的電阻率為2.8×10^-8歐姆·米，計(jì)算電阻。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述陶瓷基復(fù)合材料的性能優(yōu)勢和應(yīng)用領(lǐng)域，分析陶瓷基體和增強(qiáng)相的選擇和匹配，探討