2025年大學(xué)（生物醫(yī)學(xué)工程）假肢材料研發(fā)綜合測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3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。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種材料不適合用于假肢關(guān)節(jié)的制造？（）A.鈦合金B(yǎng).不銹鋼C.陶瓷D.橡膠2.生物醫(yī)學(xué)工程中，假肢材料研發(fā)需要考慮的最重要因素是（）A.美觀性B.舒適性C.生物相容性D.強(qiáng)度3.以下關(guān)于形狀記憶合金在假肢中的應(yīng)用，說法錯(cuò)誤的是（）A.可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能B.能根據(jù)體溫變化改變形狀C.常用于假肢外殼制造D.具有良好的彈性和回復(fù)性4.哪種材料具有較高的強(qiáng)度和良好的韌性，常被用于制造假肢的承重部件？（）A.碳纖維復(fù)合材料B.塑料C.木材D.玻璃纖維5.假肢材料的表面粗糙度對(duì)其性能有重要影響，表面粗糙度越低，（）A.摩擦力越大B.越容易清潔C.生物相容性越好D.磨損越快6.用于假肢連接部位的材料，要求具備（）A.高強(qiáng)度和高硬度B.良好的柔韌性和可調(diào)節(jié)性C.耐腐蝕性和絕緣性D.低密度和高彈性7.以下哪種材料在假肢制造中可用于模擬人體肌肉的收縮功能？（）A.壓電材料B.超導(dǎo)材料C.磁性材料D.光纖材料8.假肢材料研發(fā)中，研究材料的疲勞性能是為了（）A.提高材料的美觀度B.延長(zhǎng)假肢使用壽命C.降低材料成本D.增強(qiáng)材料的生物相容性9.新型智能假肢材料能夠感知外部環(huán)境變化并做出相應(yīng)調(diào)整，這主要依賴于材料的（）A.光學(xué)性能B.電學(xué)性能C.熱學(xué)性能D.聲學(xué)性能10.以下哪種材料可作為假肢皮膚的理想替代品，具有較好的觸感和透氣性？（）A.硅膠B.皮革C.人造纖維織物D.聚氨酯泡沫第II卷（非選擇題共70分）（一）填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每空3分。請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫正確答案。1.假肢材料的生物相容性主要包括______、______和______三個(gè)方面。2.常用的假肢關(guān)節(jié)材料有______、______等，它們具有良好的______和______性能。3.形狀記憶合金在假肢中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在______和______兩個(gè)方面。4.碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)是______、______、______，廣泛應(yīng)用于假肢制造。5.為了提高假肢的舒適性，材料的______和______是需要重點(diǎn)考慮的因素。（二）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每題10分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答問題。1.簡(jiǎn)述生物醫(yī)學(xué)工程中假肢材料研發(fā)的主要目標(biāo)。2.舉例說明幾種新型假肢材料及其在假肢性能提升方面的作用。（三）材料分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在假肢材料研發(fā)過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)一種新型高分子材料，它具有獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)。這種材料的分子鏈排列有序，具有良好的自潤(rùn)滑性。經(jīng)過測(cè)試，用該材料制造的假肢部件在摩擦系數(shù)方面表現(xiàn)優(yōu)異，能夠有效減少能量損耗，提高假肢的運(yùn)動(dòng)效率。同時(shí)，該材料還具有一定的彈性，能夠在承受外力時(shí)吸收能量并迅速恢復(fù)原狀，增強(qiáng)了假肢的安全性和穩(wěn)定性。問題：1.請(qǐng)分析這種新型高分子材料在假肢制造中的優(yōu)勢(shì)。（8分）2.從材料性能角度，推測(cè)該材料可能適合用于假肢的哪些部位？（7分）（四）論述題（共15分）答題要求：本大題共1小題。請(qǐng)結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程的相關(guān)理論，論述假肢材料研發(fā)對(duì)提高假肢性能和患者生活質(zhì)量的重要意義，并舉例說明。（五）設(shè)計(jì)題（共15分）答題要求：根據(jù)給定的假肢應(yīng)用場(chǎng)景（上肢假肢用于日常手部操作，如抓取物品），設(shè)計(jì)一種適合該場(chǎng)景的假肢材料方案，并闡述設(shè)計(jì)理由。要求設(shè)計(jì)方案包括材料選擇、材料特性及如何滿足應(yīng)用場(chǎng)景需求等方面。答案：1.D2.C3.C4.A5.C6.B7.A8.B9.B10.C填空題答案：1.血液相容性、組織相容性、免疫相容性2.鈦合金、不銹鋼、強(qiáng)度、耐磨3.形狀記憶功能、驅(qū)動(dòng)功能4.高強(qiáng)度、低密度、耐腐蝕5.柔軟度、透氣性簡(jiǎn)答題答案：1.主要目標(biāo)包括提高假肢的生物相容性，使其能與人體良好融合；增強(qiáng)假肢的功能性，如運(yùn)動(dòng)靈活性、力量承載等；提升舒適性，減少對(duì)患者身體的不良影響；延長(zhǎng)使用壽命，降低維護(hù)成本等。2.如智能材料，可感知外界環(huán)境并調(diào)整假肢性能；納米材料，能改善材料微觀結(jié)構(gòu)從而提升強(qiáng)度、韌性等性能。材料分析題答案：1.優(yōu)勢(shì)在于自潤(rùn)滑性好，摩擦系數(shù)低，減少能量損耗，提高運(yùn)動(dòng)效率；有彈性，能吸收并恢復(fù)能量，增強(qiáng)安全性和穩(wěn)定性。2.適合用于假肢的關(guān)節(jié)部位和手部抓握部件，可提高關(guān)節(jié)靈活性和抓握的穩(wěn)定性與效率。論述題答案：假肢材料研發(fā)至關(guān)重要。合適的材料能提高生物相容性，減少排斥反應(yīng)，提升患者舒適度。例如使用柔軟親膚材料制作假肢外層。高性能材料可增強(qiáng)假肢功能性，像高強(qiáng)度材料用于承重部件，使假肢運(yùn)動(dòng)更自如。良好的材料設(shè)計(jì)還能延長(zhǎng)使用壽命，降低成本，從而全面提高患者生活質(zhì)量。設(shè)計(jì)題答案：對(duì)于上肢假肢日常手部操作場(chǎng)景，材料方案可選用碳纖維復(fù)合