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《先進材料前沿與進展》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、在研究材料的摩擦學性能時，以下哪種摩擦類型主要取決于材料的表面粗糙度？（）A.干摩擦B.邊界摩擦C.流體摩擦D.混合摩擦2、在考察一種用于建筑結構的鋼材時，發現其在寒冷環境下容易發生脆性斷裂。以下哪種措施可以提高鋼材的低溫韌性？（）A.降低含碳量B.加入微量合金元素C.進行調質處理D.以上都是3、對于一種聚合物材料，在不同的溶劑中表現出不同的溶解性。以下哪種因素對聚合物的溶解性影響最大？（）A.聚合物的分子量B.溶劑的極性C.聚合物的結晶度D.溫度4、在高分子材料的老化過程中，以下哪種因素是導致材料性能下降的主要原因？（）A.光照B.溫度C.濕度D.以上都是5、一種金屬玻璃材料具有優異的性能。以下哪種特點是金屬玻璃通常具有的？（）A.高強度B.高塑性C.良好的導電性D.高韌性6、在研究材料的阻尼性能時，阻尼系數是一個重要的參數。對于高分子阻尼材料，其阻尼系數通常與什么因素有關？（）A.分子量B.結晶度C.交聯度D.以上因素均有關7、材料的導熱性能對于熱管理和散熱應用非常重要。以下關于材料導熱系數的影響因素的描述，錯誤的是（）A.材料的晶體結構對導熱系數有顯著影響B.材料中的雜質會降低導熱系數C.溫度升高，材料的導熱系數總是增大D.孔隙率增加，材料的導熱系數減小8、材料的阻尼性能是指材料在振動過程中消耗能量的能力，那么影響材料阻尼性能的主要因素有哪些？（）A.材料的化學成分、微觀結構B.溫度、頻率、應變幅值C.材料的制備工藝、熱處理條件D.以上都是9、復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料通過一定的工藝復合而成。在纖維增強復合材料中，纖維的排布方式對復合材料的性能有著重要影響。以下關于纖維排布方式的描述，正確的是（）A.隨機排布的纖維增強復合材料各向同性B.單向排布的纖維增強復合材料在纖維方向上強度最高C.多層交叉排布的纖維增強復合材料力學性能均勻D.纖維排布方式對復合材料的熱性能沒有影響10、對于形狀記憶合金，在一定條件下可以恢復其原始形狀。以下哪種形狀記憶合金應用最為廣泛？（）A.鈦鎳合金B.銅基合金C.鐵基合金D.以上都不是11、磁性材料在電子、通信等領域有著重要應用。對于鐵磁性材料，其磁滯回線具有明顯的特點。以下關于鐵磁性材料磁滯回線的描述，正確的是？（）A.狹窄且線性B.寬闊且非線性C.閉合且面積小D.開放且面積大12、在研究材料的熱性能時，熱膨脹系數是一個重要參數。一般來說，金屬材料的熱膨脹系數（）A.小于陶瓷材料B.大于陶瓷材料C.等于陶瓷材料D.與陶瓷材料無關13、在分析金屬材料的疲勞裂紋擴展行為時，觀察到在特定的應力水平下，裂紋擴展速率突然加快。以下哪種微觀結構的變化最有可能是導致這一現象的關鍵因素？（）A.位錯密度增加B.析出相粗化C.晶界弱化D.夾雜物增多14、一種高分子材料在使用過程中出現了老化現象，表現為性能下降、顏色變黃。以下哪種老化機制最有可能是導致這種現象的主要原因？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.化學降解D.微生物侵蝕15、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化最為關鍵？（）A.孔隙率和孔徑分布B.化學穩定性C.熱關閉性能D.以上都是16、在研究材料的光學性能時，折射率是一個重要的參數。對于玻璃材料，其折射率主要與什么有關？（）A.化學成分B.密度C.硬度D.熱17、高分子材料的老化是指材料在使用過程中性能逐漸下降的現象，那么高分子材料老化的主要原因有哪些？（）A.光氧化、熱氧化、化學腐蝕B.機械應力、輻射、微生物作用C.濕度、溫度、氧氣D.以上都是18、在研究超導材料的應用時，以下哪個領域是超導材料最有前景的應用方向之一？（）A.電力傳輸B.航空航天C.醫療器械D.汽車制造19、在研究一種用于太陽能熱水器的吸熱涂層材料時，發現其吸收率較低。以下哪種方法可以提高吸收率？（）A.增加涂層厚度B.優化涂層成分C.制備粗糙表面D.以上都是20、在研究材料的磁性能時，發現一種材料具有較大的磁滯回線面積。以下哪種材料最有可能具有這種特性？（）A.軟磁材料B.硬磁材料C.矩磁材料D.順磁材料二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋什么是材料的光電轉換性能，分析其原理，并說明在太陽能電池等領域的應用和發展趨勢。2、（本題5分）論述自修復材料的原理和分類，分析其在延長材料使用壽命方面的潛力。3、（本題5分）詳細分析高分子材料的老化原因（如熱氧老化、光氧老化等），并介紹延緩高分子材料老化的措施。三、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊菱形的玻璃板，對角線長分別為10厘米和8厘米，厚度為5毫米，玻璃的密度為2.5克/立方厘米，計算這塊玻璃板的質量是多少克？2、（本題5分）一塊陶瓷材料在室溫下進行三點彎曲試驗，跨距為60mm，試樣尺寸為5mm×10mm×50mm，加載至斷裂時的載荷為2000N，計算該陶瓷材料的抗彎強度。3、（本題5分）已知一種金屬材料的疲勞極限為300MPa，應力比為0.1，最大應力為500MPa，計算最小應力。4、（本題5分）某種金屬的熱膨脹系數為12×10??/K，從20°C加熱到100°C，原長度為500mm，計算其伸長量。5、（本題5分）一塊菱形的玻璃片，對角線長分別為40厘米和60厘米，厚度為5毫米，玻璃的密度為2.5克/立方厘米，計算玻璃片的質量。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分