石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院《材料物理基礎(chǔ)》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(xiàn)…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院《材料物理基礎(chǔ)》

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)2、在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，以下哪種測(cè)試方法可以評(píng)估材料在高溫下的重量變化？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.熱機(jī)械分析（TMA）D.動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析（DMA）3、復(fù)合材料的界面是影響其性能的重要因素，那么復(fù)合材料界面的主要作用是什么？（）A.傳遞載荷、阻止裂紋擴(kuò)展B.改善相容性、提高結(jié)合強(qiáng)度C.調(diào)節(jié)性能、增強(qiáng)穩(wěn)定性D.以上都是4、研究一種新型復(fù)合材料，其由纖維增強(qiáng)體和基體組成。在承受拉伸載荷時(shí)，以下哪種情況最能有效地發(fā)揮纖維增強(qiáng)體的作用？（）A.纖維與基體的結(jié)合強(qiáng)度適中B.纖維的長(zhǎng)度較短C.纖維的體積分?jǐn)?shù)較低D.纖維的彈性模量低于基體5、一種新型的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在拉伸過(guò)程中表現(xiàn)出非線(xiàn)性的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。以下哪種因素可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.纖維斷裂B.基體開(kāi)裂C.界面脫粘D.以上都有可能6、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。以下關(guān)于熱重分析原理和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.熱重分析可以測(cè)量材料在加熱過(guò)程中的質(zhì)量變化B.熱重分析只能用于無(wú)機(jī)材料的研究C.材料的熱穩(wěn)定性與加熱速率無(wú)關(guān)D.熱重分析不能用于研究材料的分解過(guò)程7、在高分子材料的溶解過(guò)程中，溶劑的選擇非常重要。以下關(guān)于溶劑選擇原則的描述，錯(cuò)誤的是（）A.溶劑的極性應(yīng)與高分子材料的極性相似B.溶劑的溶解度參數(shù)應(yīng)與高分子材料接近C.溶劑的揮發(fā)性對(duì)溶解過(guò)程沒(méi)有影響D.溶劑應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性8、玻璃是一種常見(jiàn)的無(wú)機(jī)非金屬材料，具有多種性能特點(diǎn)。以下關(guān)于玻璃的結(jié)構(gòu)和性能的描述，正確的是（）A.玻璃是一種晶體材料，具有固定的熔點(diǎn)B.玻璃的強(qiáng)度主要取決于其化學(xué)組成C.玻璃的熱穩(wěn)定性差，容易因溫度變化而破裂D.玻璃的導(dǎo)電性良好，可用于制造電子器件9、在研究一種用于磁性傳感器的軟磁材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其磁導(dǎo)率不夠高。以下哪種因素最有可能限制磁導(dǎo)率的提升？（）A.殘余應(yīng)力B.雜質(zhì)含量C.晶界結(jié)構(gòu)D.以上都是10、在分析材料的耐磨涂層性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)涂層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度對(duì)其耐磨性有重要影響。以下哪種方法可以提高涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度？（）A.增加涂層厚度B.對(duì)基體進(jìn)行預(yù)處理C.降低涂層的硬度D.改變涂層的成分11、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12、對(duì)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(lái)說(shuō)，分子量增大，材料的強(qiáng)度通常會(huì)（）A.降低B.不變C.先升高后降低D.升高13、在研究金屬材料的再結(jié)晶行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素會(huì)促進(jìn)再結(jié)晶的進(jìn)行？（）A.變形程度增加B.變形溫度升高C.雜質(zhì)含量增加D.冷卻速度加快14、復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成。在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，纖維的主要作用是（）A.增加材料的韌性B.提高材料的強(qiáng)度C.改善材料的加工性能D.降低材料的成本15、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16、在陶瓷材料的制備過(guò)程中，燒結(jié)是一個(gè)關(guān)鍵步驟。以下哪種因素對(duì)于陶瓷材料燒結(jié)過(guò)程中的致密化程度影響最大？（）A.燒結(jié)溫度B.燒結(jié)時(shí)間C.粉末顆粒大小D.氣氛控制17、對(duì)于一種超導(dǎo)材料，除了臨界溫度和臨界電流密度外，還有一個(gè)重要的參數(shù)是臨界磁場(chǎng)。以下哪種因素會(huì)影響超導(dǎo)材料的臨界磁場(chǎng)？（）A.材料的純度B.晶體結(jié)構(gòu)C.制備工藝D.以上均會(huì)18、材料的彈性模量反映了材料抵抗彈性變形的能力。對(duì)于同一種材料，在不同的加載方式下，彈性模量是否會(huì)發(fā)生變化？（）A.會(huì)變化B.不會(huì)變化C.有時(shí)會(huì)變化，有時(shí)不會(huì)變化D.取決于加載速度19、一種高分子復(fù)合材料在受力時(shí)出現(xiàn)銀紋現(xiàn)象。以下哪種因素對(duì)銀紋的形成和發(fā)展影響較大？（）A.應(yīng)力水平B.溫度C.濕度D.材料組成20、功能高分子材料具有特殊的功能，如離子交換樹(shù)脂可以用于水處理。對(duì)于離子交換樹(shù)脂，其交換容量主要取決于什么？（）A.樹(shù)脂的種類(lèi)B.樹(shù)脂的粒度C.溶液的濃度D.溶液的pH值21、在研究金屬材料的疲勞性能時(shí)，通常會(huì)對(duì)試樣進(jìn)行循環(huán)加載。當(dāng)加載應(yīng)力水平較低但循環(huán)次數(shù)很高時(shí)，材料發(fā)生疲勞破壞，以下哪種理論能較好地解釋這一現(xiàn)象？（）A.位錯(cuò)理論B.滑移理論C.斷裂力學(xué)理論D.晶體結(jié)構(gòu)理論22、在研究金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)時(shí)，面心立方晶格的原子配位數(shù)為12，致密度為0.74。對(duì)于體心立方晶格，其原子配位數(shù)和致密度分別是多少？（）A.8和0.68B.12和0.74C.6和0.58D.4和0.3423、復(fù)合材料的增強(qiáng)相可以是纖維、顆粒等，那么增強(qiáng)相對(duì)復(fù)合材料性能的主要影響是什么？（）A.提高強(qiáng)度和剛度B.改善耐熱性和耐腐蝕性C.增加韌性和抗疲勞性D.以上都是24、在材料的強(qiáng)化機(jī)制中，固溶強(qiáng)化是通過(guò)在基體中溶入溶質(zhì)原子來(lái)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25、在材料的拉伸試驗(yàn)中，屈服強(qiáng)度是一個(gè)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.純鈦二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋材料的電磁屏蔽原理，分析影響電磁屏蔽效果的因素，以及如何設(shè)計(jì)電磁屏蔽材料。2、（本題5分）論述材料的耐蝕性的評(píng)價(jià)指標(biāo)和測(cè)試方法，分析不同材料耐蝕性的差異及原因。3、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的電磁屏蔽性能，解釋電磁屏蔽的原理和評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析影響電磁屏蔽性能的因素，以及在電子設(shè)備防護(hù)中的應(yīng)用。4、（本題5分）論述高分子液晶材料的分類(lèi)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，解釋液晶相的形成條件和轉(zhuǎn)變行為，并分析高分子液晶材料在顯示技術(shù)、高性能纖維和自增強(qiáng)復(fù)合材料等方面的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在材料的光學(xué)性能測(cè)試中，一種玻璃對(duì)波長(zhǎng)為550納米的光的折射率為1.5，計(jì)算光在該玻璃中的傳播速度。2、（本題5分）一塊矩形的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板，長(zhǎng)20厘米，寬10厘米，碳纖維的含量為60%，碳纖維的導(dǎo)熱系數(shù)為1000瓦/（米·開(kāi)爾文），基體的導(dǎo)熱系數(shù)為10瓦/（米·開(kāi)爾文），計(jì)算復(fù)合材料板的導(dǎo)熱系數(shù)。3、（本題5分）一種納米材料的顆粒直徑為50nm，密度為8g/cm3。若要制備100g該納米材料，計(jì)算所需顆粒的數(shù)量。4、（本題5分）一種復(fù)合材料由兩種材料組成，材料A的彈性模量為100吉帕，體積分?jǐn)?shù)為40%，材料B的彈性模量為50吉帕，體積分?jǐn)?shù)為60%，計(jì)算該復(fù)合材料的彈性模量。5、（本題5分）有一塊鑄鐵件，其抗拉強(qiáng)度為300MPa，承受的拉伸載荷為150kN，計(jì)算該鑄鐵件所需的最小橫截面積。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1