上海紐約大學(xué)《新生課材料與人類文明》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁上海紐約大學(xué)《新生課材料與人類文明》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、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、在研究材料的表面改性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種處理方法能夠顯著提高材料的表面硬度和耐磨性。以下哪種表面處理方法最有可能實(shí)現(xiàn)這一效果？（）A.離子注入B.化學(xué)鍍C.陽極氧化D.激光表面處理2、對(duì)于一種用于傳感器的壓電材料，要提高其靈敏度，以下哪種方法最為有效？（）A.選擇具有更高壓電系數(shù)的材料B.優(yōu)化晶體取向C.減小材料的尺寸D.以上都是3、材料的磁性能包括磁化強(qiáng)度、矯頑力等參數(shù)。對(duì)于軟磁材料和硬磁材料，以下關(guān)于其磁性能的描述，正確的是？（）A.軟磁材料矯頑力高，磁化強(qiáng)度低B.軟磁材料矯頑力低，磁化強(qiáng)度高C.硬磁材料矯頑力低，磁化強(qiáng)度高D.硬磁材料矯頑力高，磁化強(qiáng)度低4、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，熱重分析是一種常用的方法。通過熱重分析可以得到材料的（）A.熱分解溫度B.熔點(diǎn)C.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度D.結(jié)晶溫度5、在材料的疲勞性能研究中，疲勞極限是衡量材料抗疲勞能力的重要指標(biāo)。對(duì)于一種鋁合金材料，經(jīng)過多次循環(huán)加載實(shí)驗(yàn)，確定其疲勞極限為200MPa。如果實(shí)際工作應(yīng)力為150MPa，且應(yīng)力比為0.2，預(yù)計(jì)其疲勞壽命大約是多少？（）A.10^5次B.10^6次C.10^7次D.10^8次6、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，熱重分析（TGA）是一種常用的測(cè)試方法。通過TGA曲線，可以得到材料的失重情況。對(duì)于一種聚合物材料，在加熱過程中出現(xiàn)兩次明顯的失重階段，可能的原因是什么？（）A.分解產(chǎn)生兩種不同的氣體產(chǎn)物B.存在兩種不同的結(jié)晶形態(tài)C.發(fā)生了兩次相變D.以上原因均有可能7、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(duì)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8、對(duì)于功能梯度材料，其性能沿某一方向逐漸變化。以下哪種性能可以通過功能梯度材料來實(shí)現(xiàn)漸變？（）A.硬度B.密度C.熱導(dǎo)率D.以上都是9、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10、納米材料的制備方法有多種，如物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積等。對(duì)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(xué)氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.機(jī)械球磨法11、對(duì)于一種用于海水環(huán)境的耐腐蝕金屬材料，以下哪種表面處理方法可以有效地提高其耐蝕性？（）A.電鍍B.陽極氧化C.涂覆防腐涂層D.以上都是12、在研究一種用于芯片制造的光刻膠材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其分辨率難以滿足先進(jìn)制程的要求。以下哪種改進(jìn)途徑可能最為有效？（）A.開發(fā)新型光刻技術(shù)B.優(yōu)化光刻膠的化學(xué)配方C.改進(jìn)光刻設(shè)備D.以上都是13、材料的力學(xué)性能測(cè)試是評(píng)估材料質(zhì)量和性能的重要手段。在拉伸試驗(yàn)中，以下關(guān)于應(yīng)力-應(yīng)變曲線的描述，正確的是（）A.彈性階段材料的應(yīng)力與應(yīng)變呈非線性關(guān)系B.屈服階段材料會(huì)發(fā)生明顯的塑性變形C.強(qiáng)化階段材料的強(qiáng)度逐漸降低D.斷裂階段材料的應(yīng)力為零14、對(duì)于一種磁性薄膜材料，其磁疇結(jié)構(gòu)對(duì)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15、對(duì)于一種形狀記憶合金，其能夠在一定條件下恢復(fù)到預(yù)先設(shè)定的形狀。以下哪種合金體系最常被用于形狀記憶應(yīng)用？（）A.銅基合金B(yǎng).鐵基合金C.鈦鎳合金D.鈷基合金16、對(duì)于一種磁性陶瓷材料，要提高其飽和磁化強(qiáng)度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化成分B.控制燒結(jié)溫度C.進(jìn)行磁場(chǎng)處理D.以上都有可能17、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）18、金屬材料在冷加工變形后，會(huì)產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。對(duì)于銅材，經(jīng)過較大程度的冷加工變形后，若要恢復(fù)其塑性，應(yīng)進(jìn)行何種熱處理？（）A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.回火19、在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維與基體之間的界面結(jié)合強(qiáng)度對(duì)材料性能有重要影響。界面結(jié)合強(qiáng)度過高可能會(huì)導(dǎo)致（）A.材料韌性增加B.材料強(qiáng)度降低C.材料脆性增加D.材料疲勞性能提高20、對(duì)于磁性材料，磁疇的大小和分布對(duì)材料的磁性有重要影響。以下哪種方法可以觀察磁疇結(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.光學(xué)顯微鏡二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)分析材料的表面處理技術(shù)，包括電鍍、化學(xué)鍍、陽極氧化等，說明每種技術(shù)的原理和應(yīng)用。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(shì)和面臨的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）解釋材料的納米復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)制和性能特點(diǎn)。分析納米復(fù)合材料在力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)性能方面的優(yōu)勢(shì)，并舉例說明在高性能材料領(lǐng)域的應(yīng)用。4、（本題5分）論述材料的聲學(xué)性能，解釋聲速、聲衰減等概念，說明材料聲學(xué)性能的影響因素和應(yīng)用。5、（本題5分）全面論述材料的梯度功能材料的概念和特點(diǎn)，討論梯度功能材料的制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域，以及性能優(yōu)化的策略。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊矩形的鈦合金板，長(zhǎng)為30cm，寬為20cm，屈服強(qiáng)度為900MPa，承受的均布載荷為60kN，計(jì)算板的最小厚度。2、（本題5分）一塊鋁板，厚度為5毫米，面積為2平方米，鋁的密度為2.7克/立方厘米，計(jì)算鋁板的質(zhì)量。3、（本題5分）一塊橢圓形的銅板，長(zhǎng)半軸為40厘米，短半軸為30厘米，厚度為8毫米，銅的密度為8.9克/立方厘米，計(jì)算銅板的質(zhì)量。4、（本題5分）一塊正方形的硅晶片，邊長(zhǎng)為10厘米，硅的密度為2.33克/立方厘米，計(jì)算這塊硅晶片的質(zhì)量是多少克？5、（本題5分）一塊玻璃的應(yīng)力光學(xué)系數(shù)為2.5×10^-6米^2/牛頓，受到50MPa的應(yīng)力，計(jì)算光程差。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述陶瓷材料的化學(xué)鍵合特點(diǎn)及其對(duì)陶瓷材料強(qiáng)度、硬度、脆性等性能的決定作