2025年大學（智能分子工程）分子模擬技術基礎測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內。(總共8題，每題5分)1.分子模擬技術中，關于量子力學方法描述錯誤的是（）A.能精確求解體系的薛定諤方程B.計算量相對較小C.適用于研究小分子體系D.可用于分析分子的電子結構答案：B2.下列不屬于分子動力學模擬基本步驟的是（）A.定義體系B.選擇初始構型C.計算體系能量D.進行實驗測量答案：D3.關于力場的說法，正確的是（）A.力場只影響分子動力學模擬B.不同的力場適用于所有體系C.力場決定了分子間相互作用的計算方式D.力場與模擬結果無關答案：C4.在分子模擬中，蒙特卡洛方法主要用于（）A.優(yōu)化分子結構B.計算體系的自由能C.模擬分子的運動軌跡D.確定分子的空間構型答案：B5.分子模擬技術可用于研究的內容不包括（）A.化學反應機理B.藥物與靶點的相互作用C.材料的性能預測D.宏觀物體的力學性質答案：D6.對于分子動力學模擬中的時間步長，以下說法正確的是（）A.時間步長越大越好B.時間步長越小計算精度越高C.時間步長會影響模擬的穩(wěn)定性D.時間步長與模擬結果無關答案：C7.量子力學方法在分子模擬中的局限性在于（）A.計算精度低B.只能處理大分子體系C.計算量過大D.無法得到分子結構信息答案：C8.分子模擬中常用的系綜不包括（）A.NVE系綜B.NVT系綜C.NPT系綜D.NSP系綜答案：D第II卷（非選擇題，共60分）9.（10分）簡述分子動力學模擬中能量最小化的目的和常用方法。答案：能量最小化目的是消除體系中不合理的原子間距離等，使體系處于能量相對較低的穩(wěn)定狀態(tài)。常用方法有最速下降法，通過逐步調整原子位置使能量下降；共軛梯度法，利用共軛方向更高效地搜索能量最低點。10.（10分）比較量子力學方法和分子力學方法在分子模擬中的優(yōu)缺點。答案：量子力學方法優(yōu)點是能精確求解體系電子結構等，缺點是計算量極大，適用于小分子體系。分子力學方法優(yōu)點是計算量小，可處理較大體系，缺點是精度相對較低，依賴力場參數(shù)。11.（15分）在分子模擬研究藥物與靶點相互作用時，需要考慮哪些因素？答案：要考慮藥物分子和靶點分子的結構，包括三維空間結構等。研究兩者間的相互作用力，如氫鍵、范德華力等。還需考慮結合模式，即藥物如何與靶點結合。同時模擬不同條件下的相互作用，如不同pH值等對結合的影響。12.（15分）材料：有一個新型分子材料體系，通過分子模擬來研究其性能。已知該體系分子間存在多種相互作用。問題：請設計一個分子模擬方案來研究該材料體系的力學性能，包括模擬方法的選擇、參數(shù)設置等。答案：可選擇分子動力學模擬方法。首先定義體系，明確分子種類和數(shù)量等。選擇合適的力場，根據(jù)體系特點確定力場參數(shù)。設置模擬條件，如溫度、壓力等。通過模擬分子的運動和相互作用，分析體系的應力、應變等力學性能相關指標。13.（20分）材料：某藥物研發(fā)項目中，利用分子模擬研究藥物與特定靶點的結合情況。問題：請闡述分子模擬在該藥物研發(fā)過程中的作用，以及如何根據(jù)模擬結果優(yōu)化藥物結構。答案：分子模擬可準確分析藥物與靶點的結合模式和相互作用力大小等。通過模擬能找