云南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院《微納光學(xué)與材料》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)云南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《微納光學(xué)與材料》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、在研究材料的擴(kuò)散現(xiàn)象時(shí)，擴(kuò)散系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于間隙擴(kuò)散和置換擴(kuò)散，以下關(guān)于其擴(kuò)散系數(shù)的描述，正確的是？（）A.間隙擴(kuò)散系數(shù)大于置換擴(kuò)散系數(shù)B.間隙擴(kuò)散系數(shù)小于置換擴(kuò)散系數(shù)C.間隙擴(kuò)散系數(shù)等于置換擴(kuò)散系數(shù)D.兩者的擴(kuò)散系數(shù)大小關(guān)系取決于溫度2、對(duì)于玻璃材料，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其性能。以下關(guān)于玻璃材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.長(zhǎng)程有序，短程無(wú)序B.長(zhǎng)程無(wú)序，短程有序C.長(zhǎng)程和短程均有序D.長(zhǎng)程和短程均無(wú)序3、陶瓷材料具有高強(qiáng)度、高硬度和耐高溫等優(yōu)良性能，但同時(shí)也存在脆性大的缺點(diǎn)。為了提高陶瓷材料的韌性，以下哪種方法是可行的？（）A.增加陶瓷的孔隙率B.引入玻璃相C.細(xì)化晶粒D.降低燒成溫度4、在研究聚合物的降解行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種聚合物在特定環(huán)境中容易發(fā)生水解。以下哪種聚合物結(jié)構(gòu)特征最容易導(dǎo)致水解降解？（）A.酯鍵B.醚鍵C.酰胺鍵D.雙鍵5、在分析一種用于制造刀具的硬質(zhì)合金時(shí)，發(fā)現(xiàn)其硬度和韌性難以同時(shí)兼顧。以下哪種改進(jìn)措施可能有助于解決這一問(wèn)題？（）A.調(diào)整粘結(jié)相的含量B.細(xì)化晶粒C.優(yōu)化燒結(jié)工藝D.以上都是6、在分析一種用于柔性顯示屏的有機(jī)發(fā)光材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其發(fā)光效率較低。以下哪種因素最有可能是限制發(fā)光效率的關(guān)鍵？（）A.分子結(jié)構(gòu)B.電荷傳輸性能C.激子復(fù)合效率D.以上都是7、對(duì)于一種超導(dǎo)陶瓷材料，要提高其臨界轉(zhuǎn)變溫度，以下哪種途徑可能有幫助？（）A.元素替代B.優(yōu)化制備工藝C.控制氧含量D.以上都有可能8、在研究一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的高溫合金時(shí)，發(fā)現(xiàn)其抗氧化性能有待提高。以下哪種元素的添加可以顯著增強(qiáng)其抗氧化能力？（）A.鋁B.鈦C.鉻D.鉬9、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10、材料的熱性能對(duì)于其在不同環(huán)境下的應(yīng)用至關(guān)重要。熱膨脹系數(shù)是描述材料熱膨脹特性的重要參數(shù)。以下關(guān)于熱膨脹系數(shù)的說(shuō)法，正確的是（）A.所有材料的熱膨脹系數(shù)都隨溫度升高而增大B.熱膨脹系數(shù)越大，材料在溫度變化時(shí)的尺寸穩(wěn)定性越好C.金屬材料的熱膨脹系數(shù)通常大于陶瓷材料D.熱膨脹系數(shù)與材料的晶體結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)11、對(duì)于半導(dǎo)體材料，其導(dǎo)電性能主要取決于載流子的濃度和遷移率。已知一種新型半導(dǎo)體材料在低溫下導(dǎo)電性能較差，但隨著溫度升高導(dǎo)電性能迅速提高。以下哪種因素最可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.施主雜質(zhì)濃度增加B.受主雜質(zhì)濃度增加C.本征激發(fā)增強(qiáng)D.晶格散射減弱12、材料的光學(xué)性能包括透光性、反射率等，那么影響材料光學(xué)性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)B.材料的表面狀態(tài)、厚度C.入射光的波長(zhǎng)、強(qiáng)度D.以上都是13、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(chǎng)作用下發(fā)生長(zhǎng)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(chǎng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)14、對(duì)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(chǔ)15、在研究材料的疲勞壽命預(yù)測(cè)時(shí)，常用的方法有基于應(yīng)力的方法和基于應(yīng)變的方法。對(duì)于高周疲勞，哪種方法更適用？（）A.基于應(yīng)力的方法B.基于應(yīng)變的方法C.兩種方法都適用D.兩種方法都不適用16、對(duì)于材料的疲勞性能，疲勞破壞是指材料在循環(huán)載荷作用下發(fā)生的破壞，那么影響材料疲勞性能的主要因素有哪些？（）A.應(yīng)力幅值、應(yīng)力比、加載頻率B.材料的強(qiáng)度、硬度、韌性C.材料的微觀結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)D.以上都是17、在研究一種用于太陽(yáng)能熱水器的吸熱涂層材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其吸收率較低。以下哪種方法可以提高吸收率？（）A.增加涂層厚度B.優(yōu)化涂層成分C.制備粗糙表面D.以上都是18、對(duì)于一種光電材料，其能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化為電能。以下哪種材料的光電轉(zhuǎn)換效率通常較高？（）A.硅B.砷化鎵C.磷化銦D.碲化鎘19、一種復(fù)合材料由基體和增強(qiáng)相組成，若要提高其在高溫下的性能，應(yīng)優(yōu)先考慮以下哪種措施？（）A.更換基體材料B.增加增強(qiáng)相的含量C.優(yōu)化界面結(jié)合D.改變制備工藝20、對(duì)于泡沫材料，其孔隙率對(duì)性能有重要影響?？紫堵试黾油ǔ?huì)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)21、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22、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(duì)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(huì)怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大23、在分析一種用于航天器熱防護(hù)的隔熱材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其隔熱效果不理想。以下哪種因素最有可能是造成這種情況的原因？（）A.材料的熱導(dǎo)率較高B.隔熱層厚度不足C.材料的熱穩(wěn)定性差D.以上都是24、在研究一種用于量子計(jì)算的超導(dǎo)材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其相干時(shí)間較短。以下哪種方法可能有助于延長(zhǎng)相干時(shí)間？（）A.提高材料純度B.優(yōu)化制備條件C.降低工作溫度D.以上都是25、在材料的阻尼性能研究中，以下關(guān)于阻尼機(jī)制和影響因素的描述，正確的是（）A.內(nèi)摩擦是材料阻尼的主要來(lái)源B.材料的阻尼性能與溫度無(wú)關(guān)C.高分子材料的阻尼性能優(yōu)于金屬材料D.阻尼性能對(duì)材料的振動(dòng)特性沒(méi)有影響二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述磁性材料的分類和性能特點(diǎn)，如軟磁材料和硬磁材料，分析影響磁性材料性能的因素及應(yīng)用。2、（本題5分）深入探討陶瓷材料的力學(xué)性能特點(diǎn)，如硬度、強(qiáng)度、韌性等，分析影響陶瓷力學(xué)性能的因素，以及如何提高陶瓷材料的韌性。3、（本題5分）深入探討材料的仿生材料的設(shè)計(jì)理念和研究進(jìn)展，分析仿生材料的性能優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景，以及在解決工程問(wèn)題中的潛力。4、（本題5分）詳細(xì)分析高分子液晶材料的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，討論其在顯示技術(shù)和高性能纖維中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊金屬板在400℃時(shí)的熱導(dǎo)率為25瓦/（米·開(kāi)爾文），面積為0.3平方米，厚度為8毫米，兩側(cè)溫差為150度，計(jì)算熱傳遞速率。2、（本題5分）一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，纖維的熱膨脹系數(shù)為5×10^(-6)/℃，基體的熱膨脹系數(shù)為10×10^(-6)/℃，纖維體積分?jǐn)?shù)為40%，計(jì)算該復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)。3、（本題5分）有一形狀復(fù)雜的鑄鐵零件，體積為800cm3，密度為7.2g/cm3，計(jì)算該零件的質(zhì)量。若要對(duì)其進(jìn)行表面滲碳處理，滲碳層厚度要求達(dá)到2mm，滲碳劑的消耗速率為0.5g/cm2·h，計(jì)算滲碳處理所需的時(shí)間。4、（本題5分）某種陶瓷材料的斷裂韌性為5MPa·m^(1/2)，存在一表面裂紋，長(zhǎng)度為2mm，計(jì)算該陶瓷材料承受的臨界應(yīng)力。5、（本題5分）在金屬材料的硬度測(cè)試中，使用洛氏硬度計(jì)，壓頭壓入試樣的深度為0.2毫米，表盤(pán)讀數(shù)為80，已知硬度與壓入深度和表盤(pán)讀數(shù)的關(guān)系為H=100-0.002h-0.001R，其中h為壓入深度（毫米），R為表盤(pán)讀數(shù)，計(jì)算