北方民族大學(xué)《新材料設(shè)計(jì)與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北方民族大學(xué)《新材料設(shè)計(jì)與應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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、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(diǎn)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2、陶瓷材料在高溫環(huán)境下具有優(yōu)異的性能。在以下幾種陶瓷材料中，哪種具有最高的耐高溫性能？（）A.氧化鋁陶瓷B.氮化硅陶瓷C.碳化硅陶瓷D.氧化鋯陶瓷3、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4、對于一種新型的碳材料，如石墨烯，其具有獨(dú)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5、在金屬材料的加工過程中，冷加工和熱加工會對材料性能產(chǎn)生不同影響。冷加工通常會使金屬材料的（）A.強(qiáng)度增加，塑性降低B.強(qiáng)度降低，塑性增加C.強(qiáng)度和塑性都增加D.強(qiáng)度和塑性都降低6、材料的摩擦磨損性能在機(jī)械工程中具有重要意義。以下關(guān)于摩擦磨損機(jī)制和影響因素的描述，正確的是（）A.粘著磨損是由于材料表面的分子間作用力引起B(yǎng).材料的硬度越高，越容易發(fā)生磨損C.潤滑可以完全消除材料的磨損D.摩擦系數(shù)與接觸面積無關(guān)7、在研究聚合物的降解行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在光照下性能迅速下降。以下哪種添加劑可以有效地提高其光穩(wěn)定性？（）A.抗氧化劑B.光穩(wěn)定劑C.增塑劑D.填充劑8、一種新型的磁性液體在磁場作用下表現(xiàn)出獨(dú)特的性質(zhì)。以下哪種應(yīng)用最有可能利用其這種特性？（）A.密封B.減震C.潤滑D.傳感器9、在分析一種用于骨科植入物的生物材料時(shí)，需要考慮其生物活性和力學(xué)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10、在材料的磁致伸縮性能研究中，以下關(guān)于磁致伸縮現(xiàn)象和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.磁致伸縮是指材料在磁場作用下發(fā)生長度變化B.磁致伸縮效應(yīng)只存在于磁性金屬材料中C.磁致伸縮材料可用于制造揚(yáng)聲器D.磁致伸縮性能與磁場強(qiáng)度無關(guān)11、在研究材料的超導(dǎo)性能時(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。以下哪種說法是正確的？（）A.壓力增大，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度升高B.壓力增大，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度降低C.壓力對超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度無影響D.壓力適中時(shí)，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度最高12、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13、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14、對于一種形狀記憶合金，其能夠在加熱時(shí)恢復(fù)到原始形狀。以下哪種相變過程是實(shí)現(xiàn)形狀記憶效應(yīng)的關(guān)鍵？（）A.馬氏體相變B.奧氏體相變C.珠光體相變D.貝氏體相變15、在分析一種用于超級電容器的電極材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其比電容較低。以下哪種改進(jìn)方法可能有助于提高比電容？（）A.增加活性物質(zhì)的負(fù)載量B.優(yōu)化電極的孔隙結(jié)構(gòu)C.提高電極的導(dǎo)電性D.以上都是16、在研究材料的摩擦磨損性能時(shí)，以下哪種因素對磨損量的影響最為顯著？（）A.載荷大小B.滑動速度C.接觸面積D.材料硬度17、在研究材料的熱性能時(shí)，比熱容是一個(gè)重要參數(shù)。對于金屬材料和高分子材料，以下哪種說法是正確的？（）A.金屬材料的比熱容通常大于高分子材料B.高分子材料的比熱容通常大于金屬材料C.兩者的比熱容大小沒有明顯規(guī)律D.比熱容大小只與材料的純度有關(guān)18、對于一種壓電材料，其能夠?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，反之亦然。以下哪種壓電材料在實(shí)際應(yīng)用中最為常見？（）A.石英B.鈦酸鋇C.鋯鈦酸鉛D.硫化鎘19、對于泡沫材料，其孔隙率對性能有重要影響?？紫堵试黾油ǔ?dǎo)致以下哪種結(jié)果？（）A.強(qiáng)度增加B.密度減小C.導(dǎo)熱性提高D.導(dǎo)電性增強(qiáng)20、在材料的強(qiáng)化機(jī)制中，固溶強(qiáng)化是通過在基體中溶入溶質(zhì)原子來提高材料強(qiáng)度的。對于鋁合金，以下哪種溶質(zhì)原子的固溶強(qiáng)化效果最顯著？（）A.鋅B.鎂C.銅D.硅21、研究一種半導(dǎo)體材料的電學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其電導(dǎo)率隨溫度升高而迅速增加。這種材料最可能是（）A.本征半導(dǎo)體B.N型半導(dǎo)體C.P型半導(dǎo)體D.絕緣體22、在材料的力學(xué)性能測試中，硬度是一個(gè)常用的指標(biāo)。對于同一種材料，以下哪種硬度測試方法得到的數(shù)值通常最高？（）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.維氏硬度D.里氏硬度23、對于一種用于手機(jī)外殼的鎂合金材料，要提高其耐蝕性和表面硬度，以下哪種表面處理技術(shù)可能最為適用？（）A.微弧氧化B.電鍍C.化學(xué)鍍D.氣相沉積24、在研究材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種高分子材料在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近阻尼性能顯著提高。這是因?yàn)樵谠摐囟雀浇ǎ〢.分子鏈運(yùn)動加劇B.自由體積增加C.內(nèi)摩擦增大D.以上都是25、在分析陶瓷材料的斷裂韌性時(shí)，發(fā)現(xiàn)其裂紋擴(kuò)展方式對韌性有很大影響。以下哪種裂紋擴(kuò)展方式通常會導(dǎo)致較高的斷裂韌性？（）A.沿晶斷裂B.穿晶斷裂C.混合斷裂D.解理斷裂26、對于半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。以下哪種半導(dǎo)體材料常用于集成電路制造？（）A.硅B.鍺C.砷化鎵D.磷化銦27、在研究材料的光學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料對特定波長的光具有很強(qiáng)的吸收能力。這種吸收現(xiàn)象主要是由于材料內(nèi)部的以下哪種作用？（）A.電子躍遷B.分子振動C.晶格振動D.自由電子運(yùn)動28、在研究材料的光學(xué)性能時(shí)，折射率是一個(gè)重要的參數(shù)。對于玻璃材料，其折射率主要與什么有關(guān)？（）A.化學(xué)成分B.密度C.硬度D.熱29、對于非晶態(tài)材料，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其性能。以下關(guān)于非晶態(tài)材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.不存在長程有序和短程有序B.存在短程有序但不存在長程有序C.存在長程有序但不存在短程有序D.長程有序和短程有序都存在，但程度較低30、在分析材料的聲學(xué)發(fā)射性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種情況下聲學(xué)發(fā)射信號較強(qiáng)？（）A.材料屈服B.材料斷裂C.材料彈性變形D.材料蠕變二、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入論述材料的光電性能的測試方法和評價(jià)指標(biāo)，分析影響光電性能的因素，如材料能帶結(jié)構(gòu)、缺陷等，并探討在太陽能電池和光電探測器中的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)論述形狀記憶合金在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域（如醫(yī)療器械、組織工程）的應(yīng)用優(yōu)勢和存在的問題，以及未來的發(fā)展方向。3、（本題5分）探討陶瓷材料的強(qiáng)度和韌性特點(diǎn)，分析影響其強(qiáng)度和韌性的因素，并提出提高陶瓷材料強(qiáng)度和韌性的方法。4、（本題5分）全面論述材料的等離子體處理對表面性能的影響，探討等離子體處理的原理和方法，分析其對材料表面化學(xué)組成、粗糙度、潤濕性等性能的影響和應(yīng)用。5、（本題5分）論述材料的導(dǎo)熱性能及其影響因素，包括材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)、孔隙率和溫度等方面，以及提高材料導(dǎo)熱性能的方法。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述材料的光學(xué)非線性現(xiàn)象，如二次諧波產(chǎn)生和克爾效應(yīng)，解釋其物理機(jī)制和應(yīng)用領(lǐng)域，分析影響光學(xué)非線性性能的因素。2、（本題5分）闡述復(fù)合材料的定義、組成和分類。以纖維增強(qiáng)復(fù)合材料為例，說明其性能特點(diǎn)以及在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）在研究金屬材料的焊接性能時(shí)，闡述焊接接頭的組織和性能特點(diǎn)，分析焊接過程中的熱影響區(qū)對材料性能的影響，并提出改善焊接接頭質(zhì)量的措施。4、（本題5分）分析材料的熱膨脹系數(shù)的物理意義，以及在實(shí)際工程應(yīng)用中如何考慮材料熱膨脹系數(shù)的影