西北农林科技大学《材料与结构》2023-2024学年期末试卷

西北农林科技大学

《材料与结构》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分

一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）

1、在高分子材料的聚合反应中，逐步聚合和链式聚合的反应机理不同。逐步聚合通常（）

A.反应速度快B.分子量分布窄C.单体转化率高D.以上都是

2、在研究材料的摩擦学性能时，发现以下哪种摩擦副配对的摩擦系数较小？（）

A.金属-金属B.金属-陶瓷C.陶瓷-陶瓷D.聚合物-金属

3、材料的光学性能在许多领域都有重要应用。对于半导体材料的光吸收特性，以下说法正确的是（）

A.本征吸收发生在光子能量小于禁带宽度时B.杂质吸收对半导体材料的光电性能没有影响C.直接跃迁的光吸收系数大于间接跃迁D.光吸收与半导体材料的晶体结构无关

4、在研究材料的热性能时，比热容是一个重要的参数。对于大多数金属材料，其比热容随温度的升高而怎样变化？（）

A.增大B.减小C.先增大后减小D.基本保持不变

5、陶瓷材料的烧结过程是其制备的关键步骤。在烧结过程中，影响陶瓷致密化的主要因素有哪些？（）

A.烧结温度、保温时间、颗粒尺寸B.压力、气氛、添加剂C.模具形状、成型方法、脱模剂D.原料纯度、搅拌速度、干燥时间

6、在研究陶瓷材料的压电性能时，以下哪种陶瓷材料具有优异的压电性能？（）

A.钛酸钡B.氧化镁C.氧化铝D.氧化硅

7、在研究材料的辐射损伤时，发现一种材料在高能粒子辐照下性能下降。以下哪种微观缺陷的产生是导致性能下降的主要原因？（）

A.空位B.位错环C.间隙原子D.空洞

8、在考察材料的阻尼性能时，发现一种材料具有较高的阻尼系数。以下哪种微观机制对其阻尼性能的贡献最大？（）

A.位错运动B.晶界滑移C.分子链内摩擦D.界面摩擦

9、在研究材料的磨损性能时，发现一种材料在摩擦过程中磨损量较小，表面损伤轻微。以下哪种磨损机制在这种情况下可能起到了主要作用？（）

A.粘着磨损B.磨粒磨损C.疲劳磨损D.氧化磨损

10、材料的力学性能测试是评估材料质量和性能的重要手段。在拉伸试验中，以下关于应力-应变曲线的描述，正确的是（）

A.弹性阶段材料的应力与应变呈非线性关系B.屈服阶段材料会发生明显的塑性变形C.强化阶段材料的强度逐渐降低D.断裂阶段材料的应力为零

11、在纳米材料的研究中，纳米粒子的尺寸效应对材料性能有重要影响。当纳米粒子尺寸减小到一定程度时，以下哪种性能会发生显著变化？（）

A.光学性能B.电学性能C.磁学性能D.以上都是

12、在研究陶瓷材料的电击穿性能时，发现击穿场强与陶瓷的气孔率有关。气孔率越高，击穿场强通常会（）

A.升高B.降低C.不变D.先降低后升高

13、一种复合材料由基体和增强相组成，若要提高其在高温下的性能，应优先考虑以下哪种措施？（）

A.更换基体材料B.增加增强相的含量C.优化界面结合D.改变制备工艺

14、在研究材料的热稳定性时，发现一种材料在高温下结构发生相变，导致性能下降。以下哪种测试方法可以有效地监测这种相变过程？（）

A.热膨胀测量B.热重分析C.差热分析D.高温X射线衍射

15、对于半导体材料，其导电性能介于导体和绝缘体之间。以下哪种半导体材料常用于集成电路制造？（）

A.硅B.锗C.砷化镓D.磷化铟

16、在研究材料的电学性能时，电导率反映了材料的导电能力。以下哪种因素会导致金属材料的电导率降低？（）

A.温度升高B.杂质含量增加C.冷加工D.以上都是

17、在材料的磁致伸缩性能研究中，以下关于磁致伸缩现象和应用的描述，正确的是（）

A.磁致伸缩是指材料在磁场作用下发生长度变化B.磁致伸缩效应只存在于磁性金属材料中C.磁致伸缩材料可用于制造扬声器D.磁致伸缩性能与磁场强度无关

18、在考察一种用于防弹头盔的复合材料时，发现其抗冲击性能有待提高。以下哪种增强方式可能最为有效？（）

A.增加纤维层数B.改变纤维编织方式C.优化树脂基体D.以上都是

19、复合材料的界面是影响其性能的重要因素，那么复合材料界面的主要作用是什么？（）

A.传递载荷、阻止裂纹扩展B.改善相容性、提高结合强度C.调节性能、增强稳定性D.以上都是

20、高分子材料的降解是一个重要的问题。对于可生物降解的高分子材料，其降解机制主要包括哪些？（）

A.水解、氧化、酶解B.热分解、光分解、化学分解C.物理老化、化学老化、生物老化D.结晶、取向、交联

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)

1、（本题5分）详细论述光电材料中提高光电转换效率的关键因素，介绍目前高效的光电材料体系及其面临的问题。

2、（本题5分）论述材料光学非线性现象产生的机制，分析三阶非线性光学效应在光通信和激光技术中的应用。

3、（本题5分）论述材料的电性能，包括导电性、介电性和压电性等，解释这些性能的产生机制，分析影响材料电性能的因素，并举例说明其应用。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)

1、（本题5分）一圆柱形的玻璃管，内半径为8mm，外半径为10mm，长度为50cm，玻璃的密度为2.5g/cm³，计算其质量。

2、（本题5分）一铜镍合金，含铜70%，镍30%，密度分别为8.9克/立方厘米和8.9克/立方厘米，计算合金的平均密度。

3、（本题5分）某聚合物材料的拉伸模量为2吉帕，试样在拉伸应力为100兆帕作用下，原始长度为50毫米，计算试样拉伸后的长度是多少毫米？

4、（本题5分）一块边长为5cm的正方体陶瓷块，热导率为2W/(m·K)，一侧面温度为300°C，另一侧面温度为50°C，计算热传递的功率。

5、（本题5分）一块钢板，长2m，宽1m，厚10mm，材料的密度为7.8g/cm³，计算钢板的质量。

四、论述题（本大题共2个小题，共20分)

1、（本题10分）论述材料的失效分析方法和步骤，以实际案例分析材料失效的原因和预防措施，探讨如何提高材料的可靠性和使用寿命。

2、（本题10分）详细论述金属材料的强化机制（如固溶强化、细晶强化、沉淀强化、位错强化）及其在实际工程中的应用。