學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京石油化工學(xué)院

《材料與環(huán)境》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、一種新型的納米材料在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出了獨(dú)特的性能。以下哪種測試方法最適合用于表征其納米尺度的結(jié)構(gòu)和形貌？（）A.掃描電子顯微鏡（SEM）B.透射電子顯微鏡（TEM）C.原子力顯微鏡（AFM）D.X射線衍射（XRD）2、在材料的電學(xué)性能中，材料的導(dǎo)電性可以分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體，那么半導(dǎo)體材料的主要特點(diǎn)是什么？（）A.導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間B.具有特定的能帶結(jié)構(gòu)C.可以通過摻雜改變導(dǎo)電性D.以上都是3、在分析材料的導(dǎo)熱性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種結(jié)構(gòu)的材料導(dǎo)熱各向異性較為明顯？（）A.單晶材料B.多晶材料C.非晶材料D.復(fù)合材料4、對于高分子材料，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個重要的性能指標(biāo)。在以下哪種測試方法中，可以較為準(zhǔn)確地測定高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度？（）A.熱重分析（TGA）B.差示掃描量熱法（DSC）C.動態(tài)力學(xué)分析（DMA）D.紅外光譜分析（IR）5、陶瓷材料通常具有高強(qiáng)度、高硬度和耐高溫的特性。在陶瓷材料的制備過程中，燒結(jié)是一個關(guān)鍵步驟。下列關(guān)于陶瓷材料燒結(jié)過程的描述，正確的是（）A.燒結(jié)過程中，顆粒之間通過物質(zhì)遷移實(shí)現(xiàn)致密化B.提高燒結(jié)溫度總是能提高陶瓷材料的性能C.延長燒結(jié)時間對陶瓷材料的性能沒有影響D.燒結(jié)過程中不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)6、在材料的無損檢測技術(shù)中，超聲檢測和射線檢測是常用的方法。對于檢測內(nèi)部缺陷，以下哪種方法更靈敏？（）A.超聲檢測B.射線檢測C.兩種方法靈敏度相同D.取決于缺陷的類型和尺寸7、在分析材料的聲學(xué)性能時，發(fā)現(xiàn)一種材料具有良好的隔音效果。以下哪種因素對其隔音性能的貢獻(xiàn)最大？（）A.材料的密度B.材料的彈性模量C.材料的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)D.材料的表面粗糙度8、一種高分子材料在使用過程中出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，表現(xiàn)為性能下降、顏色變黃。以下哪種老化機(jī)制最有可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因？（）A.熱氧老化B.光氧老化C.化學(xué)降解D.微生物侵蝕9、對于陶瓷基復(fù)合材料，增強(qiáng)相的種類和含量對性能有重要影響。以下哪種增強(qiáng)相能夠顯著提高陶瓷基復(fù)合材料的韌性？（）A.碳纖維B.碳化硅纖維C.氧化鋁纖維D.玻璃纖維10、在分析材料的光催化性能時，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11、一種新型磁性材料在室溫下表現(xiàn)出很強(qiáng)的磁性，但其居里溫度相對較低。當(dāng)溫度超過居里溫度時，磁性急劇下降。以下哪種方法可以有效提高該材料的居里溫度？（）A.摻雜其他元素B.改變制備工藝C.增加材料的厚度D.施加外加磁場12、在分析材料的抗疲勞性能時，發(fā)現(xiàn)以下哪種因素對疲勞裂紋萌生的影響最大？（）A.表面粗糙度B.材料強(qiáng)度C.應(yīng)力集中D.工作環(huán)境13、對于一種用于傳感器的壓電材料，要提高其靈敏度，以下哪種方法最為有效？（）A.選擇具有更高壓電系數(shù)的材料B.優(yōu)化晶體取向C.減小材料的尺寸D.以上都是14、材料的磁性能包括磁化強(qiáng)度、矯頑力等參數(shù)。對于軟磁材料和硬磁材料，以下關(guān)于其磁性能的描述，正確的是？（）A.軟磁材料矯頑力高，磁化強(qiáng)度低B.軟磁材料矯頑力低，磁化強(qiáng)度高C.硬磁材料矯頑力低，磁化強(qiáng)度高D.硬磁材料矯頑力高，磁化強(qiáng)度低15、在考察材料的耐腐蝕性時，發(fā)現(xiàn)一種合金在酸性溶液中的腐蝕速率明顯低于在堿性溶液中的腐蝕速率。以下哪種因素最有可能導(dǎo)致這種差異？（）A.溶液的pH值B.溶液中的離子濃度C.合金的化學(xué)成分D.腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)16、在考察材料的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度時，發(fā)現(xiàn)一種材料的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度受到壓力的影響。一般來說，增加壓力會使超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低17、一種新型的金屬泡沫材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。以下哪種制備方法常用于生產(chǎn)這種材料？（）A.粉末冶金B(yǎng).鑄造C.發(fā)泡法D.3D打印18、在材料的力學(xué)性能測試中，硬度是一個常用的指標(biāo)。對于同一種材料，以下哪種硬度測試方法得到的數(shù)值通常最高？（）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.維氏硬度D.里氏硬度19、在分析材料的摩擦磨損性能時，發(fā)現(xiàn)表面粗糙度對磨損率有重要影響。一般來說，表面粗糙度越大，磨損率（）A.越高B.越低C.不變D.先升高后降低20、在研究磁性材料的磁滯回線時，以下關(guān)于磁滯回線特征和應(yīng)用的描述，正確的是（）A.磁滯回線的面積越大，磁性材料的磁損耗越小B.軟磁材料的磁滯回線狹窄C.磁滯回線可以用于評估磁性材料的存儲性能D.磁滯回線與磁性材料的居里溫度無關(guān)二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述材料的磨損自修復(fù)技術(shù)的原理和方法，分析其實(shí)現(xiàn)的條件和面臨的挑戰(zhàn)，并討論在實(shí)際應(yīng)用中的可行性和效果。2、（本題5分）詳細(xì)闡述材料的硬度測試方法，如布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等，說明每種方法的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，以及硬度與其他力學(xué)性能的關(guān)系。3、（本題5分）詳細(xì)說明金屬基復(fù)合材料的制備方法和性能特點(diǎn)，分析增強(qiáng)體對金屬基復(fù)合材料性能的影響，以及在航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用。4、（本題5分）解釋材料的彈性和塑性變形的微觀機(jī)制。分析影響材料彈性模量和屈服強(qiáng)度的因素，并舉例說明在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。5、（本題5分）詳細(xì)說明材料的高溫性能，如高溫強(qiáng)度、高溫蠕變和高溫氧化等，分析影響材料高溫性能的因素及在高溫環(huán)境中的應(yīng)用。三、計(jì)算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一塊鋁板的電阻率為2.8×10^-8歐姆·米，長度為5米，橫截面積為2平方毫米，計(jì)算鋁板的電阻。2、（本題5分）一長方體形狀的鎂合金塊，長8cm，寬4cm，高3cm，鎂合金的密度為1.74g/cm3，計(jì)算其質(zhì)量。3、（本題5分）已知一種金屬的晶格類型為密排六方，原子量為70g/mol，晶格常數(shù)為0.25nm，計(jì)算該金屬的理論密度。4、（本題5分）一種高分子材料的蠕變?nèi)崃颗c時間的關(guān)系符合冪律方程，已知參數(shù)，計(jì)算在特定時間的蠕變?nèi)崃俊?、（本題5分）有一環(huán)形的玻璃纖維增強(qiáng)塑料，內(nèi)半徑為2cm，外半徑為4cm，高度為10cm，玻璃纖維的體積分?jǐn)?shù)為40%，玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度為3000MPa，計(jì)算塑料環(huán)的拉伸強(qiáng)度。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述高分子共混物的相容性和相結(jié)構(gòu)，分析影響相容性的因素，如分子結(jié)構(gòu)、分子量等，并探