站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁西南交通大學(xué)

《材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方法》2022-2023學(xué)年第一學(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15個(gè)小題，每小題1分，共15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）2、在分析材料的光催化性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料能夠有效地分解水產(chǎn)生氫氣。以下哪種材料特性對(duì)其光催化效率的影響最大？（）A.能帶結(jié)構(gòu)B.表面形貌C.晶體結(jié)構(gòu)D.化學(xué)成分3、對(duì)于一種用于航空輪胎的橡膠材料，要提高其耐磨性和抗老化性能，以下哪種添加劑的使用可能最為有效？（）A.炭黑B.白炭黑C.防老劑D.以上都是4、在超導(dǎo)材料的研究中，臨界溫度是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)溫度低于臨界溫度時(shí)，材料的電阻（）A.急劇增大B.保持不變C.逐漸減小D.降為零5、對(duì)于一種用于海水淡化的膜材料，要提高其水通量和脫鹽率，以下哪種方法可能最為有效？（）A.優(yōu)化膜的表面性質(zhì)B.調(diào)整膜的微觀結(jié)構(gòu)C.采用多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)D.以上都是6、在考察一種用于食品包裝的塑料材料時(shí)，需要考慮其阻隔性能和安全性。以下哪種塑料材料可能最適合？（）A.聚乙烯B.聚丙烯C.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯D.聚偏二氯乙烯7、在材料的阻尼性能研究中，以下關(guān)于阻尼機(jī)制和影響因素的描述，正確的是（）A.內(nèi)摩擦是材料阻尼的主要來源B.材料的阻尼性能與溫度無關(guān)C.高分子材料的阻尼性能優(yōu)于金屬材料D.阻尼性能對(duì)材料的振動(dòng)特性沒有影響8、納米材料由于其特殊的尺寸效應(yīng)，表現(xiàn)出與常規(guī)材料不同的性能。以下關(guān)于納米材料性能特點(diǎn)的描述，正確的是（）A.納米材料的熔點(diǎn)隨著顆粒尺寸減小而升高B.納米材料的硬度通常低于常規(guī)材料C.納米材料的比表面積大，活性高D.納米材料的光學(xué)性能與常規(guī)材料相同9、在研究金屬材料的再結(jié)晶行為時(shí)，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素會(huì)促進(jìn)再結(jié)晶的進(jìn)行？（）A.變形程度增加B.變形溫度升高C.雜質(zhì)含量增加D.冷卻速度加快10、一種新型的儲(chǔ)能材料在充放電過程中表現(xiàn)出高容量和長(zhǎng)循環(huán)壽命。以下哪種儲(chǔ)能機(jī)制最有可能是其高性能的原因？（）A.鋰離子嵌入脫出B.雙電層電容C.法拉第準(zhǔn)電容D.以上均有可能11、對(duì)于一種壓電陶瓷材料，要提高其壓電系數(shù)，以下哪種摻雜元素可能有效？（）A.鉛B.鈦C.鑭D.鈮12、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13、在研究材料的阻尼性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種材料在振動(dòng)過程中能夠有效地消耗能量。以下哪種機(jī)制最有可能是其高阻尼的原因？（）A.位錯(cuò)阻尼B.界面阻尼C.熱彈性阻尼D.磁滯阻尼14、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結(jié)工藝以獲得理想的性能。如果燒結(jié)溫度過高，可能會(huì)導(dǎo)致陶瓷材料出現(xiàn)以下哪種問題？（）A.孔隙率增加B.致密度下降C.晶粒異常長(zhǎng)大D.強(qiáng)度降低15、在陶瓷材料的制備過程中，需要控制燒結(jié)工藝以獲得理想的性能。如果要制備具有高密度和高強(qiáng)度的陶瓷制品，以下哪種燒結(jié)方法可能最為合適？（）A.常壓燒結(jié)B.熱壓燒結(jié)C.放電等離子燒結(jié)D.反應(yīng)燒結(jié)二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說明高溫陶瓷材料的種類和性能特點(diǎn)，分析其在高溫爐窯等領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)說明在研究材料的熱穩(wěn)定性時(shí)，常用的熱分析方法，如熱重分析（TGA）和差示掃描量熱法（DSC）的原理和應(yīng)用。3、（本題5分）論述壓電材料的工作原理和性能特點(diǎn)，分析其在傳感器、驅(qū)動(dòng)器等領(lǐng)域的應(yīng)用。4、（本題5分）論述材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)，解釋其概念和重要性，分析在材料選擇和設(shè)計(jì)中考慮環(huán)境因素的方法和原則，以及可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討材料的微納制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，研究光刻、刻蝕和沉積等工藝在微納尺度下的材料加工中的原理和挑戰(zhàn)。2、（本題5分）論述材料的多鐵性材料的性能和應(yīng)用，分析多鐵性材料中磁電耦合效應(yīng)的機(jī)制和調(diào)控方法，并探討在傳感器和存儲(chǔ)器件中的應(yīng)用。3、（本題5分）深入探討壓電材料在智能結(jié)構(gòu)和微機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例和發(fā)展趨勢(shì)，以及對(duì)壓電材料性能的新要求。4、（本題5分）詳細(xì)論述智能材料的概念和分類，研究其感知、響應(yīng)和驅(qū)動(dòng)的機(jī)制，以及在智能結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)中的應(yīng)用前景。5、（本題5分）詳細(xì)論述材料的光學(xué)性能，包括折射、反射和吸收等，研究其與材料的電子結(jié)構(gòu)和能帶的關(guān)系，以及在光學(xué)器件中的應(yīng)用。四、計(jì)算題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）已知某種陶瓷材料的抗壓強(qiáng)度為500MPa，一個(gè)圓柱形陶瓷試件的直徑為10毫米，高度為20毫米，計(jì)算該試件能承受的最大壓力。2、（本題10分）某種材料的熱膨脹系數(shù)與溫度的二次函數(shù)關(guān)系為α=0.00001T^2+0.0002T+5×10^-6，計(jì)算從20℃到300℃的平均線膨脹系數(shù)。3、（本題10分）已知一種陶瓷材料的