山西能源學(xué)院《材料科學(xué)基礎(chǔ)（Ⅰ）》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《材料科學(xué)基礎(chǔ)（Ⅰ）》2023-2024學(xué)年第二學(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15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在研究材料的電學(xué)性能時，電導(dǎo)率是一個重要的參數(shù)。以下關(guān)于電導(dǎo)率的影響因素的描述，錯誤的是（）A.溫度升高，金屬的電導(dǎo)率通常降低B.雜質(zhì)的存在會提高金屬的電導(dǎo)率C.晶體缺陷會降低材料的電導(dǎo)率D.材料的電導(dǎo)率與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)2、在分析材料的導(dǎo)熱性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種結(jié)構(gòu)的材料導(dǎo)熱各向異性較為明顯？（）A.單晶材料B.多晶材料C.非晶材料D.復(fù)合材料3、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4、在研究金屬間化合物的性能時，發(fā)現(xiàn)其通常具有較高的熔點和硬度，但塑性較差。以下哪種因素是導(dǎo)致其塑性差的主要原因？（）A.復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)B.原子間結(jié)合力強C.存在大量的位錯D.成分不均勻5、在分析材料的聲學(xué)發(fā)射性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種情況下聲學(xué)發(fā)射信號較強？（）A.材料屈服B.材料斷裂C.材料彈性變形D.材料蠕變6、材料的光學(xué)性能對于其在光學(xué)器件中的應(yīng)用至關(guān)重要。對于透明玻璃材料，其透光率主要取決于什么因素？（）A.化學(xué)成分、表面粗糙度、內(nèi)部缺陷B.密度、硬度、彈性模量C.熔點、沸點、熱膨脹系數(shù)D.電阻率、電導(dǎo)率、介電常數(shù)7、對于玻璃材料，其結(jié)構(gòu)特點決定了其性能。以下關(guān)于玻璃材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是正確的？（）A.長程有序，短程無序B.長程無序，短程有序C.長程和短程均有序D.長程和短程均無序8、在研究材料的熱膨脹性能時，以下關(guān)于熱膨脹系數(shù)與材料結(jié)構(gòu)關(guān)系的描述，錯誤的是（）A.共價鍵材料的熱膨脹系數(shù)通常較小B.晶體結(jié)構(gòu)對稱性越高，熱膨脹系數(shù)越大C.材料的孔隙率對熱膨脹系數(shù)有影響D.原子間結(jié)合力越強，熱膨脹系數(shù)越小9、在陶瓷材料的增韌機制中，相變增韌是一種重要的方法。以下關(guān)于相變增韌原理和效果的描述，正確的是（）A.相變增韌是通過改變陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)B.相變增韌會降低陶瓷材料的強度C.只有部分陶瓷材料可以通過相變增韌D.相變增韌對陶瓷材料的耐磨性沒有影響10、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時，面心立方晶格的原子配位數(shù)是12，而體心立方晶格的原子配位數(shù)是8。以下關(guān)于這兩種晶格結(jié)構(gòu)特點的描述，正確的是（）A.面心立方晶格的致密度高于體心立方晶格B.體心立方晶格的塑性優(yōu)于面心立方晶格C.面心立方晶格的硬度大于體心立方晶格D.體心立方晶格的熔點高于面心立方晶格11、超導(dǎo)材料的臨界電流密度是衡量其承載電流能力的重要參數(shù)。對于高溫超導(dǎo)帶材，以下哪種方法可以提高其臨界電流密度？（）A.增加超導(dǎo)層厚度B.優(yōu)化制備工藝C.提高磁場強度D.降低工作溫度12、在研究一種用于量子計算的超導(dǎo)材料時，發(fā)現(xiàn)其相干時間較短。以下哪種方法可能有助于延長相干時間？（）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13、對于高分子材料的老化現(xiàn)象，以下哪種老化方式主要是由于紫外線輻射引起的？（）A.熱老化B.光老化C.化學(xué)老化D.生物老化14、一種新型的納米材料在實驗中表現(xiàn)出了獨特的性能。以下哪種測試方法最適合用于表征其納米尺度的結(jié)構(gòu)和形貌？（）A.掃描電子顯微鏡（SEM）B.透射電子顯微鏡（TEM）C.原子力顯微鏡（AFM）D.X射線衍射（XRD）15、一種聚合物在加工過程中出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象。以下哪種方法可以減少這種現(xiàn)象的發(fā)生？（）A.降低加工溫度B.提高加工速度C.增加潤滑劑D.調(diào)整模具結(jié)構(gòu)二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）深入探討陶瓷材料的力學(xué)性能特點，如硬度、強度、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。2、（本題5分）分析智能材料的概念和特點，舉例說明常見的智能材料及其響應(yīng)機制。3、（本題5分）詳細(xì)解釋壓電材料的壓電效應(yīng)，介紹常見的壓電材料及其在傳感器、驅(qū)動器等領(lǐng)域的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述功能梯度陶瓷的性能特點和制備工藝，分析功能梯度陶瓷在熱應(yīng)力緩和、耐磨和高溫抗氧化等方面的優(yōu)勢，論述功能梯度陶瓷在航空航天、能源和化工等領(lǐng)域的應(yīng)用和前景。2、（本題5分）論述材料的拓?fù)浣^緣體的電子結(jié)構(gòu)和輸運特性，解釋拓?fù)浣^緣體的獨特電子結(jié)構(gòu)，分析其輸運特性和量子現(xiàn)象，探討在自旋電子學(xué)中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)論述金屬玻璃的結(jié)構(gòu)和性能特點，研究其形成機制和制備方法，以及在高性能結(jié)構(gòu)材料和功能材料中的應(yīng)用前景。4、（本題5分）詳細(xì)論述材料的蠕變性能和高溫力學(xué)行為，研究蠕變機制和影響因素，以及如何提高材料在高溫下的服役性能。5、（本題5分）分析材料的熱性能，如熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)和比熱容等，對材料在不同應(yīng)用領(lǐng)域中的影響及如何進(jìn)行優(yōu)化。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某種陶瓷基復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)為15W/(m·K)，一塊長20厘米，寬15厘米，厚3厘米的板材，兩側(cè)溫差為50℃，計算通過板材的熱流量。2、（本題10分）有一圓柱形的陶瓷電容器，底面半徑為5mm，高度為10mm，陶瓷的相對介電常數(shù)為