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…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)長(zhǎng)白山職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《量子半導(dǎo)體材料與器件》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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）2、對(duì)于一種用于鋰離子電池的負(fù)極材料，要提高其充放電循環(huán)性能，以下哪種策略可能最為有效？（）A.構(gòu)建納米結(jié)構(gòu)B.表面改性C.優(yōu)化材料的孔隙率D.以上都是3、一種高分子材料在使用過(guò)程中出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，表現(xiàn)為性能下降、顏色變黃。以下哪種老化機(jī)制最有可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.化學(xué)降解D.微生物侵蝕4、在納米材料的研究中，納米粒子的尺寸效應(yīng)對(duì)材料性能有重要影響。當(dāng)納米粒子尺寸減小到一定程度時(shí)，以下哪種性能會(huì)發(fā)生顯著變化？（）A.光學(xué)性能B.電學(xué)性能C.磁學(xué)性能D.以上都是5、陶瓷材料通常具有高強(qiáng)度、高硬度和耐高溫的特性。在陶瓷材料的制備過(guò)程中，燒結(jié)是一個(gè)關(guān)鍵步驟。下列關(guān)于陶瓷材料燒結(jié)過(guò)程的描述，正確的是（）A.燒結(jié)過(guò)程中，顆粒之間通過(guò)物質(zhì)遷移實(shí)現(xiàn)致密化B.提高燒結(jié)溫度總是能提高陶瓷材料的性能C.延長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間對(duì)陶瓷材料的性能沒(méi)有影響D.燒結(jié)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)6、一種新型的復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。為了滿(mǎn)足輕量化要求，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下哪種性能指標(biāo)？（）A.強(qiáng)度-重量比B.硬度-重量比C.彈性模量-重量比D.韌性-重量比7、超導(dǎo)材料在低溫下具有零電阻和完全抗磁性等奇特性能。對(duì)于高溫超導(dǎo)材料，其臨界溫度通常在什么范圍內(nèi)？（）A.液氮溫度以下B.液氦溫度以下C.室溫以上D.0-100K之間8、金屬材料的焊接是一種重要的連接方法，那么常見(jiàn)的金屬焊接方法有哪些？（）A.電弧焊、氣焊、電阻焊B.激光焊、電子束焊、釬焊C.摩擦焊、擴(kuò)散焊、爆炸焊D.以上都是9、在金屬材料的疲勞試驗(yàn)中，疲勞極限是指材料在無(wú)限次循環(huán)應(yīng)力作用下不發(fā)生疲勞破壞的（）A.最大應(yīng)力B.最小應(yīng)力C.平均應(yīng)力D.應(yīng)力幅10、在材料的腐蝕與防護(hù)研究中，電化學(xué)腐蝕是一種常見(jiàn)的腐蝕形式。以下哪種環(huán)境因素會(huì)加速金屬的電化學(xué)腐蝕？（）A.干燥的空氣B.無(wú)氧的溶液C.酸性溶液D.高純度的水11、在材料的加工過(guò)程中，鑄造是一種常用的方法。對(duì)于鋁合金的鑄造，為了提高鑄件的質(zhì)量，通常需要控制哪些工藝參數(shù)？（）A.澆注溫度、鑄型溫度、冷卻速度B.澆注速度、鑄型材料、熔煉溫度C.鑄型濕度、熔煉時(shí)間、冷卻方式D.澆注壓力、鑄型結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分12、對(duì)于一種電致變色材料，要提高其變色響應(yīng)速度，以下哪種方法可能有效？（）A.優(yōu)化薄膜結(jié)構(gòu)B.改進(jìn)電極材料C.調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓D.以上都有可能13、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14、在研究材料的擴(kuò)散現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散系數(shù)與溫度之間存在指數(shù)關(guān)系。以下哪種機(jī)制可以解釋這種溫度依賴(lài)性？（）A.空位機(jī)制B.間隙機(jī)制C.交換機(jī)制D.表面擴(kuò)散機(jī)制15、對(duì)于一種新型的陶瓷基復(fù)合材料，其由氧化鋁陶瓷基體和碳纖維增強(qiáng)體組成。在高溫環(huán)境下使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)其性能逐漸下降。以下哪種因素最有可能是造成性能下降的主要原因？（）A.碳纖維氧化B.陶瓷基體晶界滑移C.界面結(jié)合強(qiáng)度降低D.熱膨脹系數(shù)不匹配16、在考察一種用于建筑結(jié)構(gòu)的鋼材時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在寒冷環(huán)境下容易發(fā)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(jìn)行調(diào)質(zhì)處理D.以上都是17、在考察材料的生物相容性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在植入生物體后沒(méi)有引起明顯的免疫反應(yīng)。以下哪種材料特性是其具有良好生物相容性的主要原因？（）A.表面化學(xué)性質(zhì)B.力學(xué)性能C.熱性能D.電性能18、在研究一種用于航空航天領(lǐng)域的高強(qiáng)度鈦合金時(shí)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)特定的熱處理工藝后，其強(qiáng)度得到顯著提升，但韌性略有下降。以下哪種熱處理過(guò)程中的相變最可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因？（）A.馬氏體相變B.貝氏體相變C.珠光體相變D.奧氏體相變19、對(duì)于一種用于儲(chǔ)能飛輪的復(fù)合材料，要提高其能量存儲(chǔ)密度，以下哪種設(shè)計(jì)策略最為關(guān)鍵？（）A.提高轉(zhuǎn)速B.增加飛輪質(zhì)量C.優(yōu)化材料的強(qiáng)度和密度D.改進(jìn)制造工藝20、在研究金屬材料的再結(jié)晶過(guò)程時(shí)，發(fā)現(xiàn)再結(jié)晶溫度與變形程度有關(guān)。變形程度越大，再結(jié)晶溫度通常會(huì)（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述納米材料的特性，如量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)等，分析這些特性對(duì)納米材料性能的影響，并舉例說(shuō)明其應(yīng)用領(lǐng)域。2、（本題5分）詳細(xì)闡述納米材料的特性，如量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)等，解釋這些特性產(chǎn)生的原因，分析納米材料在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。3、（本題5分）解釋生物降解高分子材料的降解機(jī)制和應(yīng)用領(lǐng)域，探討其環(huán)境友好性。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊玻璃磚，折射率為1.4，光線從空氣以45°入射角入射，計(jì)算折射角。2、（本題5分）一塊長(zhǎng)方體的鎳基合金，長(zhǎng)、寬、高分別為10cm、5cm、3cm，已知鎳基合金的電阻率為1.0×10??Ω·m，計(jì)算該合金塊的電阻。3、（本題5分）某液晶材料的介電常數(shù)各向異性為10，外加電場(chǎng)強(qiáng)度為1000伏/米，計(jì)算液晶分子的極化強(qiáng)度。4、（本題5分）某種磁性材料的飽和磁化強(qiáng)度為80emu/cm3，磁場(chǎng)強(qiáng)度為800Oe時(shí)，磁化強(qiáng)度為60emu/cm3，計(jì)算該材料的磁導(dǎo)率。5、（本題5分）有一圓柱形金屬棒，直徑為10mm，長(zhǎng)度為50cm，材料的密度為8.9g/cm