河南科技大學(xué)《材料物理》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《材料物理》2021-2022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批閱人一、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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在分析材料的電磁屏蔽性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種材料的屏蔽效果通常較好？（）A.導(dǎo)電性好的金屬B.磁性材料C.高分子聚合物D.陶瓷材料2、對于泡沫材料，其孔隙率對性能有重要影響。孔隙率增加通常會導(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)3、對于高分子材料，其性能受到分子量及分子量分布的影響。一般來說，分子量增大，材料的強(qiáng)度通常會（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高4、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，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5、研究材料的力學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)材料在拉伸過程中會經(jīng)歷不同階段。當(dāng)材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時，對應(yīng)的應(yīng)力被稱為（）A.屈服強(qiáng)度B.抗拉強(qiáng)度C.彈性極限D(zhuǎn).斷裂強(qiáng)度6、在金屬材料的疲勞試驗(yàn)中，疲勞極限是指材料在無限次循環(huán)應(yīng)力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應(yīng)力B.最小應(yīng)力C.平均應(yīng)力D.應(yīng)力幅7、在研究材料的光學(xué)非線性現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)一種材料在強(qiáng)光作用下折射率發(fā)生明顯變化。以下哪種光學(xué)非線性效應(yīng)最有可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象？（）A.二階非線性光學(xué)效應(yīng)B.三階非線性光學(xué)效應(yīng)C.受激拉曼散射D.自發(fā)輻射8、在考察材料的熱變形行為時，發(fā)現(xiàn)一種材料在高溫下表現(xiàn)出明顯的蠕變現(xiàn)象。以下哪種因素會增加材料的蠕變速率？（）A.降低應(yīng)力B.提高溫度C.減小晶粒尺寸D.增加第二相粒子9、對于一種光學(xué)玻璃材料，要提高其折射率，以下哪種成分的添加通常是有效的？（）A.堿金屬氧化物B.重金屬氧化物C.堿土金屬氧化物D.二氧化硅10、對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11、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12、材料的熱穩(wěn)定性是指材料在高溫下保持性能穩(wěn)定的能力，那么影響材料熱穩(wěn)定性的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)B.加熱速率、保溫時間、冷卻方式C.材料的制備工藝、微觀結(jié)構(gòu)D.以上都是13、在研究材料的摩擦學(xué)性能時，摩擦系數(shù)是一個重要的參數(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14、一種新型的超導(dǎo)材料在低溫下能夠?qū)崿F(xiàn)零電阻，但臨界電流密度較低。為了提高其臨界電流密度，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)B.引入缺陷C.增加超導(dǎo)層厚度D.改變磁場方向15、在材料的拉伸試驗(yàn)中，屈服強(qiáng)度是一個重要的力學(xué)性能指標(biāo)。以下哪種材料的屈服強(qiáng)度通常較高？（）A.純鋁B.低碳鋼C.純銅D.純鈦16、在研究材料的熱性能時，比熱容是一個重要的參數(shù)。對于大多數(shù)金屬材料，其比熱容隨溫度的升高而怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.基本保持不變17、復(fù)合材料的力學(xué)性能通常優(yōu)于單一材料，那么復(fù)合材料力學(xué)性能的主要特點(diǎn)有哪些？（）A.高強(qiáng)度、高剛度、低密度B.良好的韌性、抗疲勞性、耐腐蝕性C.可設(shè)計性強(qiáng)、性能各向異性D.以上都是18、在研究金屬材料的相變過程中，發(fā)現(xiàn)一種合金在冷卻過程中從奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。以下哪種因素會影響這種相變的發(fā)生？（）A.冷卻速度B.合金元素含量C.原始組織狀態(tài)D.以上均會影響19、在研究陶瓷材料的韌性時，發(fā)現(xiàn)引入相變增韌機(jī)制可以顯著提高其韌性。以下哪種陶瓷材料最常采用相變增韌？（）A.氧化鋁陶瓷B.氧化鋯陶瓷C.氮化硅陶瓷D.碳化硅陶瓷20、金屬材料的蠕變現(xiàn)象是在高溫和恒定應(yīng)力作用下發(fā)生的緩慢變形。對于鎳基高溫合金，以下哪種因素會顯著影響其蠕變性能？（）A.合金元素含量B.晶粒尺寸C.加工工藝D.以上因素均會影響21、一種新型的碳材料在能源領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。以下哪種碳材料可能具有較高的比容量？（）A.石墨烯B.碳纖維C.活性炭D.碳納米管22、一種高分子材料在加工過程中出現(xiàn)了熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.加工溫度過高B.剪切速率過大C.分子量分布過寬D.添加劑含量過高23、一種納米材料在制備過程中容易團(tuán)聚。為了減少團(tuán)聚現(xiàn)象，可以采用以下哪種方法？（）A.降低反應(yīng)溫度B.增加分散劑C.提高攪拌速度D.以上都可以24、在研究金屬材料的再結(jié)晶過程時，發(fā)現(xiàn)再結(jié)晶溫度與變形程度有關(guān)。變形程度越大，再結(jié)晶溫度通常會（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低25、一種高分子材料在溶劑中的溶解性較差。為了改善其溶解性，可以采取以下哪種方法？（）A.增加分子量B.引入極性基團(tuán)C.提高結(jié)晶度D.減少支鏈二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）全面論述材料的超塑性現(xiàn)象，分析產(chǎn)生超塑性的條件和機(jī)制，討論超塑性材料的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。2、（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。3、（本題5分）闡述復(fù)合材料中增強(qiáng)相和基體相之間的界面結(jié)合方式，以及良好的界面結(jié)合對復(fù)合材料性能的重要意義。4、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的光學(xué)晶體的生長方法和性能特點(diǎn)，分析光學(xué)晶體在激光技術(shù)和光學(xué)通信中的應(yīng)用，以及晶體質(zhì)量對性能的影響。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一種高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80℃，從20℃升溫到120℃，升溫速率為10℃/分鐘，計算到達(dá)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度所需的時間。2、（本題5分）有一壓電陶瓷片，壓電系數(shù)為200×10?12C/N，施加500V的電壓，陶瓷片的面積為1cm2，計算陶瓷片產(chǎn)生的電荷量。3、（本題5分）一塊矩形的高分子材料板，長80厘米，寬60厘米，厚15毫米，該材料的密度為1.2克/立方厘米，計算材料板的質(zhì)量。4、（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，計算從0℃到500℃的平均線膨脹系數(shù)。5、（本題5分）有一圓柱形的聚合物泡沫，底面半徑為6cm，高度為8cm，聚合物泡沫的密度為0.05g/cm3，計算泡沫的質(zhì)量。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入論述材料的聲學(xué)超材料的設(shè)計和聲學(xué)特性，研究聲學(xué)超材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作