2025年大學(xué)大二（材料物理）玻璃材料物理性能基礎(chǔ)測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.玻璃的熱膨脹系數(shù)與以下哪種因素關(guān)系最為密切？A.玻璃的化學(xué)組成B.玻璃的密度C.玻璃的透明度D.玻璃的硬度2.玻璃的折射率主要取決于：A.玻璃中的雜質(zhì)含量B.玻璃的制造工藝C.玻璃的原子結(jié)構(gòu)D.玻璃的顏色3.當(dāng)玻璃受到外力作用時，首先表現(xiàn)出的是：A.彈性變形B.塑性變形C.脆性斷裂D.粘性流動4.玻璃的電導(dǎo)率隨溫度升高而：A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大5.以下哪種玻璃具有較高的抗熱震性？A.石英玻璃B.硼酸鹽玻璃C.硅酸鹽玻璃D.磷酸鹽玻璃6.玻璃的光學(xué)均勻性主要影響其：A.透明度B.折射率C.色散D.以上都是7.玻璃的熱穩(wěn)定性與熱膨脹系數(shù)的關(guān)系是：A.熱膨脹系數(shù)越大，熱穩(wěn)定性越好B.熱膨脹系數(shù)越小，熱穩(wěn)定性越好C.兩者無關(guān)D.熱膨脹系數(shù)適中時熱穩(wěn)定性最好8.玻璃的硬度通常用以下哪種方法測量？A.洛氏硬度B.布氏硬度C.維氏硬度D.莫氏硬度9.玻璃的紅外吸收主要是由于：A.玻璃中的化學(xué)鍵振動B.玻璃中的雜質(zhì)吸收C.玻璃的晶格振動D.玻璃的自由電子躍遷10.以下哪種玻璃在可見光范圍內(nèi)的透過率最高？A.綠色玻璃B.藍色玻璃C.無色玻璃D.黃色玻璃11.玻璃的密度與以下哪種因素有關(guān)？A.玻璃的化學(xué)組成B.玻璃的制造工藝C.玻璃的溫度D.以上都是12.玻璃的彈性模量反映了玻璃的：A.彈性變形能力B.塑性變形能力C.脆性程度D.硬度13.玻璃的熱導(dǎo)率與溫度的關(guān)系是：（）A.隨溫度升高而增大B.隨溫度升高而減小C.先增大后減小D.先減小后增大14.玻璃的耐化學(xué)腐蝕性主要取決于：A.玻璃的化學(xué)組成B.玻璃的表面狀態(tài)C.腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)D.以上都是15.以下哪種玻璃具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性？A.含堿玻璃B.無堿玻璃C.鉛玻璃D.硼玻璃16.玻璃的熱膨脹系數(shù)的單位是：A.m/(m·K)B.K/mC.m2/(s2·K)D.N/(m2·K)17.玻璃的折射率與波長的關(guān)系是：A.波長越長，折射率越大B.波長越長，折射率越小C.兩者無關(guān)D.隨波長變化無規(guī)律18.玻璃的硬度與以下哪種因素有關(guān)？A.玻璃的原子間結(jié)合力B.玻璃的密度C.玻璃的顏色D.玻璃的透明度19.玻璃的電介質(zhì)損耗主要是由于：A.玻璃中的離子遷移B.玻璃的自由電子導(dǎo)電C.玻璃的極化現(xiàn)象D.玻璃的化學(xué)反應(yīng)20.以下哪種玻璃常用于制造光學(xué)鏡片？A.冕牌玻璃B.火石玻璃C.石英玻璃D.硼酸鹽玻璃第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）本大題共5小題，每小題2分。1.玻璃的熱膨脹系數(shù)是指____________________。2.玻璃的折射率是指____________________。3.玻璃的彈性模量是材料在彈性變形范圍內(nèi)____________________的比值。4.玻璃的熱導(dǎo)率與____________________等因素有關(guān)。5.玻璃的耐化學(xué)腐蝕性主要取決于____________________。（二）簡答題（共20分）本大題共4小題，每小題5分。1.簡述玻璃的熱膨脹系數(shù)對其性能的影響。2.說明玻璃折射率的測量方法及原理。3.分析玻璃產(chǎn)生脆性斷裂的原因。4.簡述玻璃電導(dǎo)率與溫度的關(guān)系及原因。（三）材料分析題（共15分）有一塊玻璃樣品，其化學(xué)組成主要為SiO?、Na?O和CaO。在對其進行性能測試時，發(fā)現(xiàn)其熱膨脹系數(shù)較大，光學(xué)均勻性較差。請分析可能導(dǎo)致這些性能的原因，并提出改進措施。（四）論述題（共15分）結(jié)合玻璃材料物理性能的相關(guān)理論，論述如何提高玻璃的熱穩(wěn)定性。答案1.A2.C3.A4.A5.B6.D7.B8.D9.A10.C11.D12.A13.A14.D15.B16.A17.B18.A19.C20.A填空題答案：1.單位長度的玻璃在溫度變化1K時的長度變化量2.光在真空中的傳播速度與在玻璃中傳播速度的比值3.應(yīng)力與應(yīng)變4.化學(xué)組成、溫度、結(jié)構(gòu)5.化學(xué)組成、表面狀態(tài)、腐蝕介質(zhì)性質(zhì)簡答題答案：1.熱膨脹系數(shù)大，溫度變化時玻璃尺寸變化大，易導(dǎo)致熱應(yīng)力集中，影響玻璃的強度和穩(wěn)定性；在一些需要精確尺寸的應(yīng)用中會產(chǎn)生較大誤差。2.測量方法有折射儀法等。原理是利用光在玻璃和標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)中折射角的差異，通過折射定律計算出玻璃的折射率。3.玻璃內(nèi)部原子間結(jié)合力強，原子排列緊密且規(guī)則，位錯等缺陷難以移動，在外力作用下難以產(chǎn)生塑性變形，當(dāng)應(yīng)力超過一定限度時就會發(fā)生脆性斷裂。4.玻璃電導(dǎo)率隨溫度升高而增大。因為溫度升高，玻璃中的離子活性增強，離子遷移速率加快，從而導(dǎo)致電導(dǎo)率增大。材料分析題答案：原因：熱膨脹系數(shù)大可能是因為Na?O和CaO含量較高，這兩種成分會增大玻璃的熱膨脹系數(shù)；光學(xué)均勻性差可能與玻璃內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻有關(guān)，比如存在雜質(zhì)、微觀缺陷等。改進措施：調(diào)整化學(xué)組成，適當(dāng)降低Na?O和CaO含量；優(yōu)化制造工藝，如提高熔煉溫度和時間，促進玻璃結(jié)構(gòu)均勻化，減少雜質(zhì)和缺陷。論述題答案：要提高玻璃的熱穩(wěn)定性，首先要降低玻璃的熱膨脹系數(shù)，可通過調(diào)整化學(xué)組成，減少易導(dǎo)致熱膨脹的成分，如堿金屬氧化物。其次，改善玻