學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁上海電力大學(xué)

《材料科學(xué)基礎(chǔ)上》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、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、阻止裂紋擴展B.改善相容性、提高結(jié)合強度C.調(diào)節(jié)性能、增強穩(wěn)定性D.以上都是2、在研究材料的疲勞性能時，疲勞極限是一個重要的指標。以下關(guān)于疲勞極限的描述，錯誤的是（）A.材料的疲勞極限是指在無限次循環(huán)加載下不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力B.表面粗糙度對材料的疲勞極限沒有影響C.提高材料的強度可以提高其疲勞極限D(zhuǎn).材料的疲勞極限與加載頻率無關(guān)3、在研究材料的熱膨脹性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料熱膨脹系數(shù)較小？（）A.簡單立方B.體心立方C.面心立方D.密排六方4、對于一種用于電動汽車電池的隔膜材料，要提高其離子透過性和安全性，以下哪種材料特性的優(yōu)化最為關(guān)鍵？（）A.孔隙率和孔徑分布B.化學(xué)穩(wěn)定性C.熱關(guān)閉性能D.以上都是5、材料的耐腐蝕性是指材料在特定環(huán)境下抵抗腐蝕的能力，那么影響材料耐腐蝕性的主要因素有哪些？（）A.材料的化學(xué)成分、微觀結(jié)構(gòu)B.環(huán)境因素、腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)C.材料的表面狀態(tài)、加工工藝D.以上都是6、在研究金屬材料的再結(jié)晶過程中，發(fā)現(xiàn)再結(jié)晶溫度與預(yù)先變形量有關(guān)。以下哪種說法是正確的？（）A.變形量越大，再結(jié)晶溫度越高B.變形量越大，再結(jié)晶溫度越低C.變形量與再結(jié)晶溫度無關(guān)D.變形量適中時，再結(jié)晶溫度最低7、對于非晶態(tài)材料，其結(jié)構(gòu)特點決定了其性能。以下關(guān)于非晶態(tài)材料結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是正確的？（）A.不存在長程有序和短程有序B.存在短程有序但不存在長程有序C.存在長程有序但不存在短程有序D.長程有序和短程有序都存在，但程度較低8、研究一種新型復(fù)合材料，其由纖維增強體和基體組成。在承受拉伸載荷時，以下哪種情況最能有效地發(fā)揮纖維增強體的作用？（）A.纖維與基體的結(jié)合強度適中B.纖維的長度較短C.纖維的體積分數(shù)較低D.纖維的彈性模量低于基體9、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）10、陶瓷材料的燒結(jié)是制備陶瓷材料的關(guān)鍵步驟，那么影響陶瓷材料燒結(jié)的主要因素有哪些？（）A.燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間、氣氛B.顆粒尺寸、添加劑、壓力C.加熱速率、冷卻方式、成型方法D.以上都是11、玻璃是一種常見的無機非金屬材料，具有多種性能特點。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B.玻璃的強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12、在材料的疲勞裂紋擴展過程中，裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子幅之間的關(guān)系通常用（）A.Paris公式描述B.Hall-Petch公式描述C.牛頓定律描述D.胡克定律描述13、在分析材料的光學(xué)非線性性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料在強光作用下折射率發(fā)生變化。這種光學(xué)非線性現(xiàn)象主要是由于以下哪種機制？（）A.電子極化B.分子取向C.熱效應(yīng)D.光致電離14、在研究材料的熱穩(wěn)定性時，熱重分析（TGA）是一種常用的測試方法。通過TGA曲線，可以得到材料的失重情況。對于一種聚合物材料，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15、對于一種納米晶材料，其強度遠高于傳統(tǒng)粗晶材料。以下哪種強化機制在納米晶材料中起到了主要作用？（）A.細晶強化B.固溶強化C.彌散強化D.加工硬化二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述材料的疲勞裂紋擴展規(guī)律，分析影響疲勞裂紋擴展速率的主要因素，并說明如何通過材料設(shè)計來提高抗疲勞裂紋擴展能力。2、（本題5分）論述泡沫材料的制備方法和性能特點，分析其在保溫、隔音等領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢和局限性。3、（本題5分）闡述陶瓷材料的燒結(jié)過程，包括燒結(jié)的驅(qū)動力、燒結(jié)階段和影響燒結(jié)的因素。分析如何通過控制燒結(jié)工藝來獲得高性能的陶瓷制品。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述材料的疲勞破壞機理，研究疲勞裂紋的萌生、擴展和斷裂過程，以及如何通過材料設(shè)計和工藝改進提高材料的疲勞壽命。2、（本題5分）詳細論述材料的光學(xué)非線性現(xiàn)象，分析二次諧波產(chǎn)生、克爾效應(yīng)和拉曼散射等光學(xué)非線性效應(yīng)的原理和應(yīng)用，論述光學(xué)非線性材料在激光技術(shù)、光通信和光信息處理中的應(yīng)用和發(fā)展。3、（本題5分）詳細論述材料的斷裂韌性的測試方法和評價指標，分析影響材料斷裂韌性的因素，如微觀組織、裂紋尺寸等，并探討在工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。4、（本題5分）論述金屬材料的強化機制與材料微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，包括位錯強化、晶界強化和沉淀強化等方面。5、（本題5分）全面論述材料的電學(xué)性能中的介電損耗，分析介電損耗的產(chǎn)生機制和影響因素，論述介電損耗在電容器、絕緣材料和微波器件中的應(yīng)用和控制方法。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某種玻璃的抗壓強度為1000MPa，制作一個邊長為5厘米的立方體試樣進行抗壓試驗，計算最大抗壓載荷。2、（本題10分）有一