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)成都工業(yè)學(xué)院

《材料化學(xué)學(xué)科前沿》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、對(duì)于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。當(dāng)環(huán)境溫度從低于Tg升高到高于Tg時(shí)，高分子材料的力學(xué)性能通常會(huì)發(fā)生顯著變化。以下哪種描述最能準(zhǔn)確反映這種變化？（）A.從脆性轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性B.從彈性轉(zhuǎn)變?yōu)檎承訡.從高硬度轉(zhuǎn)變?yōu)榈陀捕菵.從高強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛷?qiáng)度2、在分析金屬材料的疲勞裂紋擴(kuò)展行為時(shí)，觀察到在特定的應(yīng)力水平下，裂紋擴(kuò)展速率突然加快。以下哪種微觀結(jié)構(gòu)的變化最有可能是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的關(guān)鍵因素？（）A.位錯(cuò)密度增加B.析出相粗化C.晶界弱化D.夾雜物增多3、對(duì)于磁性材料，其磁滯回線的形狀反映了材料的磁性能。以下哪種磁滯回線對(duì)應(yīng)的材料具有較好的磁存儲(chǔ)性能？（）A.矩形磁滯回線B.橢圓形磁滯回線C.直線型磁滯回線D.閉合型磁滯回線4、在考察材料的光學(xué)透明性時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種聚合物材料的光學(xué)透明性較差。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種情況？（）A.存在結(jié)晶區(qū)域B.分子鏈纏結(jié)C.添加劑的使用D.分子量分布較寬5、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)6、在材料的表面處理技術(shù)中，電鍍能夠改善材料的表面性能。以下哪種金屬通常被用于電鍍以提高材料的耐腐蝕性？（）A.鋅B.銅C.鋁D.銀7、在研究材料的導(dǎo)熱性能時(shí)，熱導(dǎo)率是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于金屬材料，其熱導(dǎo)率隨溫度的升高通常會(huì)怎樣變化？（）A.升高B.降低C.先升高后降低D.先降低后升高8、在分析一種用于風(fēng)力發(fā)電葉片的復(fù)合材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在長(zhǎng)期使用后出現(xiàn)分層現(xiàn)象。以下哪種因素最有可能是導(dǎo)致分層的主要原因？（）A.環(huán)境濕度B.疲勞載荷C.界面結(jié)合不良D.以上都是9、對(duì)于一種超導(dǎo)陶瓷材料，要提高其臨界轉(zhuǎn)變溫度，以下哪種途徑可能有幫助？（）A.元素替代B.優(yōu)化制備工藝C.控制氧含量D.以上都有可能10、在研究材料的疲勞裂紋擴(kuò)展時(shí)，Paris公式描述了裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅的關(guān)系。對(duì)于一種材料，已知其Paris公式中的參數(shù)，當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度因子幅增大時(shí)，裂紋擴(kuò)展速率會(huì)怎樣變化？（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大11、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)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(diǎn)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(diǎn)高于面心立方晶格12、復(fù)合材料的分類方法有很多種，那么常見(jiàn)的復(fù)合材料分類方法有哪些？（）A.按增強(qiáng)相的形態(tài)分類、按基體材料分類B.按性能特點(diǎn)分類、按用途分類C.按制備方法分類、按結(jié)構(gòu)形式分類D.以上都是13、一種高分子材料在戶外使用時(shí)發(fā)生老化。以下哪種老化機(jī)制是主要的？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.水解老化D.疲勞老化14、在分析材料的光學(xué)非線性性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在強(qiáng)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(jī)制？（）A.電子極化B.分子取向C.熱效應(yīng)D.光致電離15、在研究材料的阻尼性能時(shí)，阻尼系數(shù)是一個(gè)重要的參數(shù)。對(duì)于高分子阻尼材料，其阻尼系數(shù)通常與什么因素有關(guān)？（）A.分子量B.結(jié)晶度C.交聯(lián)度D.以上因素均有關(guān)16、研究一種半導(dǎo)體材料的電學(xué)性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)其電導(dǎo)率隨溫度升高而迅速增加。這種材料最可能是（）A.本征半導(dǎo)體B.N型半導(dǎo)體C.P型半導(dǎo)體D.絕緣體17、在研究材料的熱變形行為時(shí)，以下哪種測(cè)試方法可以測(cè)量材料的熱膨脹系數(shù)？（）A.差示掃描量熱法B.熱機(jī)械分析C.動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析D.以上都是18、在研究材料的耐腐蝕性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種表面處理技術(shù)可以形成有效的防護(hù)層？（）A.化學(xué)鍍B.物理氣相沉積C.溶膠-凝膠法D.以上都可以19、在研究材料的熱膨脹性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在加熱過(guò)程中線性膨脹系數(shù)較大。以下哪種晶體結(jié)構(gòu)的材料通常具有較大的熱膨脹系數(shù)？（）A.密排六方結(jié)構(gòu)B.體心立方結(jié)構(gòu)C.面心立方結(jié)構(gòu)D.簡(jiǎn)單立方結(jié)構(gòu)20、一種高分子材料在溶液中表現(xiàn)出良好的溶解性。以下哪種分子結(jié)構(gòu)特征最有可能是導(dǎo)致其溶解性好的原因？（）A.分子鏈規(guī)整B.分子鏈柔性好C.分子間作用力小D.以上均有可能21、對(duì)于一種磁性薄膜材料，要提高其磁存儲(chǔ)密度，以下哪種方法可能有效？（）A.減小薄膜厚度B.優(yōu)化磁疇結(jié)構(gòu)C.提高矯頑力D.以上都有可能22、在陶瓷材料的晶界工程中，以下關(guān)于晶界性質(zhì)和作用的描述，正確的是（）A.晶界是陶瓷材料中的薄弱環(huán)節(jié)B.晶界可以提高陶瓷材料的導(dǎo)電性C.晶界對(duì)陶瓷材料的強(qiáng)度沒(méi)有影響D.晶界的存在總是不利于陶瓷材料的性能23、對(duì)于一種用于污水處理的吸附材料，要提高其吸附容量和選擇性，以下哪種改性方法可能最為有效？（）A.表面官能團(tuán)化B.構(gòu)建多孔結(jié)構(gòu)C.負(fù)載金屬離子D.以上都是24、對(duì)于一種泡沫材料，其密度較低但具有一定的強(qiáng)度和隔熱性能。以下哪種發(fā)泡方法最有可能制備出這種材料？（）A.化學(xué)發(fā)泡B.物理發(fā)泡C.機(jī)械發(fā)泡D.以上方法均可25、在研究高分子材料的結(jié)晶行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)結(jié)晶溫度對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和性能有重要影響。一般來(lái)說(shuō)，較高的結(jié)晶溫度會(huì)導(dǎo)致（）A.晶體完善程度提高B.晶體尺寸增大C.結(jié)晶速度加快D.結(jié)晶度降低二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述材料的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律，分析影響疲勞裂紋擴(kuò)展速率的主要因素，并說(shuō)明如何通過(guò)材料設(shè)計(jì)來(lái)提高抗疲勞裂紋擴(kuò)展能力。2、（本題5分）闡述金屬泡沫材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能優(yōu)勢(shì)，分析其在輕量化、吸能等領(lǐng)域的應(yīng)用。3、（本題5分）論述材料的光學(xué)非線性現(xiàn)象，如二次諧波產(chǎn)生和克爾效應(yīng)，解釋其物理機(jī)制和應(yīng)用領(lǐng)域，分析影響光學(xué)非線性性能的因素。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在研究聚合物的流變性能時(shí)，常用的測(cè)試方法和儀器，以及如何根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析材料的流動(dòng)特性。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一塊平行四邊形的鐵板，底邊長(zhǎng)為11cm，高為7cm，厚度為2mm，鐵的密度為7.87g/cm3，計(jì)算其質(zhì)量。2、（本題5分）有一金屬材料在不同溫度下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線如下圖所示，計(jì)算其在300°C時(shí)的彈性模量。3、（本題5分）已知一種合金的相圖，某成分在特定溫度下處于兩相區(qū)，計(jì)算兩相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。4、（本題5分）某種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，纖維的彈性模量為1000GPa，體積分?jǐn)?shù)為60%，基體的彈性模量為300GPa，計(jì)算復(fù)合材料的縱向拉伸模量。5、（本題5分）一塊邊長(zhǎng)為5cm的正方體形狀的鎢合金，鎢合金的密度為19.3g/cm3，計(jì)算其質(zhì)量。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）論述材料的拓?fù)浣^緣體的電子結(jié)構(gòu)和輸運(yùn)特性，解釋拓?fù)浣^