华南理工大学《固体物理课程设计》2019-2020学年第一学期期末试卷

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2019-2020学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在研究材料的磁致伸缩性能时，以下哪种材料具有较大的磁致伸缩系数？（）A.铁B.钴C.镍D.稀土合金2、对于一种陶瓷基复合材料，要改善其韧性，以下哪种增强相的引入通常是有效的？（）A.连续纤维B.颗粒C.晶须D.短纤维3、研究一种半导体材料的电学性能时，发现其电导率随温度升高而迅速增加。这种材料最可能是（）A.本征半导体B.N型半导体C.P型半导体D.绝缘体4、对于一种非晶态合金，其具有良好的软磁性能。以下哪种因素是导致其软磁性能优异的主要原因？（）A.不存在磁晶各向异性B.低矫顽力C.高饱和磁化强度D.以上都是5、在研究金属材料的塑性变形时，滑移和孪生是两种主要的变形机制。对于面心立方金属，哪种变形机制更容易发生？（）A.滑移B.孪生C.滑移和孪生同样容易D.取决于变形温度6、在考察一种用于燃料电池双极板的材料时，需要同时考虑其导电性、耐腐蚀性和机械强度。以下哪种材料可能最为合适？（）A.不锈钢B.石墨C.钛合金D.以上都不是7、复合材料因其优异的性能在众多领域得到广泛应用。对于纤维增强复合材料，当纤维方向与受力方向一致时，以下哪种性能会显著提高？（）A.拉伸强度B.冲击韧性C.断裂伸长率D.硬度8、在金属材料的热处理过程中，淬火可以显著提高材料的硬度。但淬火后材料往往存在较大内应力，需要进行（）A.正火B.回火C.退火D.渗碳9、材料的声学性能包括吸音、隔音等，那么影响材料声学性能的主要因素有哪些？（）A.材料的密度、孔隙率、弹性模量B.材料的厚度、形状、表面状态C.声波的频率、波长、入射角度D.以上都是10、在研究陶瓷材料的压电性能时，以下哪种陶瓷材料具有优异的压电性能？（）A.钛酸钡B.氧化镁C.氧化铝D.氧化硅11、在陶瓷材料的烧结助剂选择中，需要考虑多个因素。以下关于烧结助剂作用和选择原则的描述，正确的是（）A.烧结助剂可以降低烧结温度，但会降低陶瓷的性能B.烧结助剂的加入量越多，陶瓷的烧结效果越好C.烧结助剂应与陶瓷材料具有良好的化学相容性D.所有的氧化物都可以作为陶瓷的烧结助剂12、复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成，其具有优异的性能，那么复合材料的主要优点有哪些？（）A.强度高、重量轻B.耐腐蚀、耐高温C.可设计性强D.以上都是13、在研究材料的热稳定性时，发现一种材料在高温下结构发生相变，导致性能下降。以下哪种测试方法可以有效地监测这种相变过程？（）A.热膨胀测量B.热重分析C.差热分析D.高温X射线衍射14、复合材料的性能测试方法有很多种，那么常见的复合材料性能测试方法有哪些？（）A.力学性能测试、热性能测试、电学性能测试B.光学性能测试、磁性能测试、耐腐蚀性测试C.界面性能测试、疲劳性能测试、磨损性能测试D.以上都是15、材料的光学性能在许多领域都有重要应用。对于半导体材料的光吸收特性，以下说法正确的是（）A.本征吸收发生在光子能量小于禁带宽度时B.杂质吸收对半导体材料的光电性能没有影响C.直接跃迁的光吸收系数大于间接跃迁D.光吸收与半导体材料的晶体结构无关二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细说明梯度功能材料的概念和特点。分析梯度功能材料的制备方法和应用领域，并探讨其在航空航天和生物医学领域的发展前景。2、（本题5分）阐述如何通过改变金属材料的微观结构来提高其韧性，包括具体的处理方法和微观结构的变化。3、（本题5分）论述梯度光学材料的设计原理和性能优势，探讨其在光学器件中的应用可能性。4、（本题5分）详细阐述在研究生物医用材料时，需要考虑的生物相容性和生物活性等方面的要求，以及相应的评价方法。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述材料的非线性光学性能和光限幅材料，解释非线性光学效应的原理，分析非线性光学材料的性能参数和光限幅材料的应用。2、（本题5分）详细论述形状记忆聚合物的驱动机制和响应速度，以及与形状记忆合金的协同应用和发展趋势。3、（本题5分）全面论述材料的光学薄膜的性能优化和制备工艺改进，探讨光学薄膜的光学常数、厚度均匀性等性能指标的优化方法，研究制备工艺的创新和发展。4、（本题5分）全面论述磁性半导体材料在自旋电子学器件中的应用原理和关键技术，以及磁性半导体材料的研究现状和挑战。5、（本题5分）深入探讨梯度功能材料的结构设计和性能特点，分析制备过程中的梯度控制和性能优化，论述梯度功能材料在热防护、生物医学和电子领域的应用和发展前景。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一种纳米材料的颗粒直径为50nm，密度为8g/cm³。若要制备100g该纳米材料，计算所需颗粒的数量。2、（本题10分）有一球形的玻璃珠，直径为8毫米，玻璃的密度为2.5克/立方厘米，求玻璃珠的质量。3、（本题10分）某种复合