大学材料物理试卷

1、判断1 .无机材料的热容与材料结构的关系不大。（V）2 .热膨胀系数和化学键的强度密切相关，分子晶体的热膨胀系数较大（，），原子晶体的热膨胀系数较小（V）。3 .金属的热导率较大。（，）4 .一般来说，晶体材料在常用温度范围内，热导率随温度的上升而上升。（X）5 .相对于厚玻璃杯，薄玻璃杯倒热水时越容易炸裂。（X）6 .离子半径与折射率的关系。（当离子半径增大时，其介电常数也增大，因而n也随之增大。）7 .相同化学组成的玻璃比晶体的折射率要低。（，）8 .电子的电导特征具有霍尔效应（，），离子的电导特征具有电导效应（，）。9 .金属的电阻率随温度的升高而增大。（，）（半导体的性质和金属相反，电

2、阻率和电导率的性质相反。）10 .形成固溶体时，电导率和热导率都下降。（，）（选择题也会考）11 .相同条件下，同种材料的电压摩尔热容大于电容摩尔热容。（V）12 .低温条件下，经典摩尔热容与实际不符。（，）13 .热膨胀系数和热容随温度的变化有相似的规律。（，）14 .体膨胀系数与线膨胀系数的关系：前者是后者的三倍。（，）15 .金属导热主要由晶格振动决定的。（X）16 .金属的电导取决于离子的热振动。（，）17 .材料的热电性能与释电性能不是同种性能的不同表现。（V）18 .物质在外磁场的条件下产生抗磁性。（，）19.任何封闭的电流都具有磁矩。（20.折射率是大于1的正数。（，）二.选择1

3、 .金属强化的措施：固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、细化晶粒强化、择优取向强化、复相强化、纤维强化和相变强化等。2 .下列有关应变硬化说法错误的是：（“绝对伸长量越大，应变量越大”此选项错误）3 .以下说法正确的是：（B、D）A.温度升高金属合金的弹性摩尔量增大B.温度升高材料的蠕变增大C.温度升高金属材料的电阻率减小D.温度升高半导体的电阻率增大4 .以下说法错误的是：（C）A.应力是材料单位面积上所受的附加内力B.应力的值是在它所作用面积上的力C相同条件材料真实应力小于名义应力D.应力可分解为法向应力和切应力5 .两种金属形成延续固溶体时：（）所考内容见判断题第十题（两种组分溶度在

4、50%时，电导率、电阻率最低）。6 .以下说法正确的是：（C）A.抗磁体的磁导率是很小的负数B.顺磁体的相对磁导率小于1C在较弱的磁场环境下铁磁体能够产生很大的磁力D.以上选项全对B.7.折射率体现材料中光速的快慢。8.晶体击穿强度的影响因素：A.材料介质结构的均匀性材料中的气泡C材料表面状态A、B、C三个选项全对，错误的选D9 .温度相同，p型硅和n型硅形成的p-n结的飞敏能一样高。10 .关于热膨胀系数下列说法不正确的是：（C）A.一般结合能越大，热膨胀系数越小B.熔点越高，热膨胀系数越小C温度升高，热膨胀系数减小D.三.填空1 .热容：热容是表示分子热运动的能量随温度而变化的一个重要物理

5、量，指物体温度升高1K所需要增加的能量。2 .热膨胀系数越大，热稳定性越差。3 .影响热导率的因素：温度、显微结构、化学组成。4 .热导率对热稳定的影响：入J,稳定性T。5 .折射率与材料本身、光本身有关。6 .禁带宽度算波长：Eg=hv=hc/入7 .弹性散射：在碰撞中，如两粒子间只有动能的交换，粒子的类型及其内部运动状态并无改变，则这种碰撞称为弹性散射。非弹性散射：如除有动能交换外，粒子内部状态在碰撞过程中有所改变或转化为其他粒子，则称为非弹性散射。8 .超导现象：在一定的低温条件下，金属突然失去电阻。临界磁2个特征：零电阻、完全抗磁性。3个性能指标：临界温度；临界电流密度;场强度。9 .

6、电极化强度影响因素：P=0/E电场是电介质极化的原因，极化也反过来对电场产生影响。10 .磁化强度定义：描述宏观磁性体磁性强弱的物理量。11 .自发磁化定义：磁有序物质在无外加磁场的情况下，由于近邻原子间电子的交换作用或其他相互作用，使物质中各原子的磁矩在一定空间范围内呈现有序排列而达到的磁化，称为自发磁化。12 .磁畴：自发磁化的小区域称为磁畴。磁畴壁：各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。13 .声频支振动：如果振动着的质点中包含频率甚低的格波，质点彼此间的位相差不大，则格波类似于弹性体中的应变波,光频支振动：格波中频率甚高的振动波，运动几乎相反时，频率往往在红外光区，14 .T+S+a+（T=

7、115 .弹性模量（rth=E/1016 .介电常数越大，折射率越大。17 .某一波长的光在材料中穿透10mm,称为声频支振动。质点间的位相差很大，邻近质点的称为光频支振动。光的能量衰减到1/1,该材料的光强吸收系数为0.1mm-1（-1指负一次方）。=1/d18 .压碱效应、双碱效应来降低玻璃的半导率。19 .太阳能一一光伏效应。20 .已知CaQSiC?的摩尔热容，将其1:1混合，所得CaSiO3的摩尔热容。绝缘体（将Ca。SiO?勺摩尔热容相加即可）21.禁带宽度：金属v导体v半导体v22.热释电效应：温度变化引起晶体表面感应电荷。四.简答题1.作出铁的磁滞回线，并标明参数。S点：Hm：

8、饱和磁场强度Bm:饱和磁感应强度Br：剩余磁感应强度Hc：矫顽力S点：反向饱和点2.顺磁性、抗磁性、铁磁性的来源。顺磁性：当分子轨道或原子轨道上有落单的原子或电子时，就会产生顺磁性。抗磁性：当抗磁性物质放入外磁场中，外磁场使电子轨道改变，感生一个与外磁场方向相反的磁矩，表现为抗磁性。铁磁性：是指物质中相邻原子或离子的磁矩由于它们的相互作用而在某些区域中大致按同一方向排列，当所施加的磁场强度增大时，这些区域的合磁矩定向排列程度会随之增加到某一极限值的现象。3 .试述晶体和非晶体热导率的差别和原因。、非晶体的热导率（不考虑光子热导）在所有温度下都比晶体的小。原因：非晶体的声子平均自由程在绝大多数温

9、度范围内都比晶体的小得多。（2）、二者的热导率在高温时比较接近。原因：c点或g点时，晶体的声子平均自由程已减小到下限值，像非晶体的自由程那样，等于几个晶格间距的大小；而二者的声子热容也都接近为3R;光子热导还未有明显的贡献。（3）、非晶体没有导热系数的峰值点m。原因：非晶物质的声子平均自由程在几乎所有温度范围内均接近为一常数。4 .非晶体热导率随温度变化的规律。（P27）中低温（400-600K）以下，随着温度的升高，热容增大，非晶体的导热系数也相应的上升。中温到较高温度（600-900K）,随温度的升高，非晶体的热导率基本不变。如果考虑到光子导热，随温度的升高，非晶体的热导率也随之升高。高温

10、以上9（900K）,随温度的升高，基本不变。如果考虑到光子导热，随温度的升高，非晶体的热导率也随之升高。5 .阐述抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的特点及产生原因。抗磁性：0,磁化率x不随温度的变化而变化。顺磁性：/0,并且x的数值很小，多数顺磁性物质的磁化率x随温度升高而下降。铁磁性：x0,具有自发磁化、高饱和磁化强度、居里温度、磁滞现象、磁晶各向异性和磁致伸缩现象。反铁磁性：0,有奈尔温度Tn,TTn,变为顺磁性；TvTn,为反铁磁性。近临离子自旋反平行排列，磁矩相互抵消，反铁磁体不产生自发磁化磁矩。亚铁磁性：x0,x数值较大，存在居里温度Tc,TvTc为亚铁磁性，TTc为顺磁性

11、。原子磁矩反向排列，相邻原子磁矩不等。6 .简述影响无机材料抗热震性的因素。R：热膨胀系数弹性模量材料固有强度R:产品的有效厚度材料的热电导率材料表面热传递系数h7.简述洛氏、布氏、维氏硬度的测量原理及区别。布氏硬度测量原理：采用直径为D的球形压头，以相应的试验力F压入材料的表面，经规定保持时间后卸除试验力，用读数显微镜测量残余压痕平均直径d,用球冠形压痕单位表面积上所受的压力表示硬度值。洛氏硬度测量原理：用金刚石圆锥或淬火钢球压头，在试验压力F的作用下，将压头压入材料表面，保持规定时间后，去除主试验力，保持初始试验力，用残余压痕深度增量计算硬度值，实际测量时，可通过试验机的表盘直接读出洛氏硬

12、度的数值。维氏硬度测量原理：与布氏硬度相似。采用相对面夹角为136o金刚石正四棱锥压头，以规定的试验力F压入材料的表面，保持规定时间后卸除试验力，用正四棱锥压痕单位表面积上所受的平均压力表示硬度值。8 .简述脆性、韧性断裂的区别。韧性断裂是金属材料在在断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂，这种断裂有一个缓慢地撕裂过程，在裂纹扩张过程中不断的消耗能量。韧性断裂的断裂面一般平行于最大切应力方向并与主应力呈45。角，断D呈纤维状，暗灰色。脆性断裂是突然发生的断裂，断裂前基本上不发生塑性变形，没有明显征兆，因而危害很大。脆性断裂的断裂面一般与正压力垂直，断D平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。9 .简述抗拉强

13、度与真实断裂强度的区别。抗拉强度是拉伸试验时在试样拉断过程中最大试验力所对应的应力，其值等于最大力除以试样原始横截面积。真实断裂强度是由静拉伸时的实际断裂拉伸力除以试样最终断裂截面积而得。10.用能带理论分析导体、半导体、绝缘体的区别。导体：价带内的能级未被填满，价带与导带之间没有禁带，或者相互重叠，在外电场作用下电子很容易从一个能级跃迁到另一个高能级而产生电流。绝缘体：价带是满带，且满带上面相邻的是一个较宽的禁带，满带中的电子没有活动空间，即使禁带上面的能带完全是空的，在外电场作用下电子也很难跳过禁带。半导体：半导体的能带结构与绝缘体类似，所不同的是它的禁带宽度比较窄，电子跳过禁带不像绝缘体那么困难，如果存在外界作用（如热、光辐射等），则价带中的电子获得能量就可能跃迁到倒带上去，在价带中