天津大学《塑料与材料检测》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024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2分，共30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、在研究金属材料的疲劳裂纹扩展时，发现裂纹扩展速率与应力强度因子之间存在一定的关系。以下哪种因素会加快疲劳裂纹的扩展？（）A.降低应力强度因子幅度B.增加材料的韧性C.存在腐蚀环境D.减小裂纹长度2、对于一种金属玻璃材料，其具有优异的力学性能和耐腐蚀性。以下哪种制备方法常用于获得金属玻璃？（）A.铸造法B.粉末冶金法C.溅射法D.快速凝固法3、在考察一种磁性材料的磁滞回线时，发现其矫顽力较大，剩磁较高。这种磁性材料最有可能应用于以下哪个领域？（）A.信息存储B.电磁屏蔽C.电动机D.变压器4、在研究材料的光学非线性现象时，发现一种材料在强光作用下折射率发生明显变化。以下哪种光学非线性效应最有可能导致这种现象？（）A.二阶非线性光学效应B.三阶非线性光学效应C.受激拉曼散射D.自发辐射5、高分子材料在现代工业和生活中有着广泛的应用。对于高分子材料的分子量分布，以下说法正确的是（）A.分子量分布越宽，高分子材料的性能越稳定B.分子量分布对高分子材料的加工性能没有影响C.窄分子量分布的高分子材料通常具有更好的力学性能D.分子量分布只影响高分子材料的溶解性6、金属间化合物具有独特的性能和结构。以下关于金属间化合物特点和应用的描述，正确的是（）A.金属间化合物的塑性通常较好B.金属间化合物的硬度低于纯金属C.金属间化合物可用于高温结构材料D.金属间化合物在常温下容易加工成型7、材料的光学性能对于其在光学器件中的应用至关重要。对于透明玻璃材料，其透光率主要取决于什么因素？（）A.化学成分、表面粗糙度、内部缺陷B.密度、硬度、弹性模量C.熔点、沸点、热膨胀系数D.电阻率、电导率、介电常数8、在研究材料的疲劳裂纹扩展行为时，发现裂纹扩展速率与应力强度因子之间存在一定的关系。以下哪种关系能够较好地描述这种行为？（）A.线性关系B.抛物线关系C.指数关系D.幂函数关系9、对于一种新型的金属泡沫材料，其具有轻质和高能量吸收的特点。以下哪种制备工艺对其性能的影响最为关键？（）A.发泡工艺B.烧结工艺C.轧制工艺D.铸造工艺10、一种新型的超导材料在低温下能够实现零电阻，但临界电流密度较低。为了提高其临界电流密度，以下哪种方法可能最为有效？（）A.优化晶体结构B.引入缺陷C.增加超导层厚度D.改变磁场方向11、对于一种新型的纳米材料，其具有独特的物理和化学性质。以下哪种现象最能体现纳米材料的量子尺寸效应？（）A.光学吸收边发生蓝移B.比表面积显著增大C.硬度大幅提高D.热稳定性增强12、在高分子材料的热塑性和热固性分类中，以下关于两者特点和应用的描述，正确的是（）A.热塑性高分子材料可以反复加热成型B.热固性高分子材料的强度低于热塑性材料C.热塑性材料通常用于制造耐高温部件D.热固性材料的加工工艺简单13、对于一种用于储能飞轮的复合材料，要提高其能量存储密度，以下哪种设计策略最为关键？（）A.提高转速B.增加飞轮质量C.优化材料的强度和密度D.改进制造工艺14、一种新型的电致变色材料在电场作用下能够实现颜色的可逆变化。以下哪种材料类别最有可能具有这种性能？（）A.过渡金属氧化物B.有机聚合物C.无机化合物D.以上均有可能15、在研究材料的扩散现象时，发现扩散系数与温度之间存在指数关系。以下哪种机制可以解释这种温度依赖性？（）A.空位机制B.间隙机制C.交换机制D.表面扩散机制二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述形状记忆合金的工作原理和性能特点，介绍其在航空航天、医疗器械等领域的应用实例。2、（本题5分）论述热电材料的工作原理和性能评价指标，探讨其在能源回收和制冷方面的应用。3、（本题5分）在金属材料的腐蚀类型中，缝隙腐蚀是一种常见的局部腐蚀形式。请解释缝隙腐蚀的发生机制，分析影响缝隙腐蚀的因素，并提出预防缝隙腐蚀的措施。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析材料的声学性能与材料微观结构的关系，包括孔隙率、弹性模量和密度等方面。2、（本题5分）论述材料的光电催化性能和能源转化应用，研究光电催化材料的工作原理和性能特点，分析影响光电催化性能的因素，探讨在水分解和二氧化碳还原中的应用。3、（本题5分）深入探讨材料的非晶态合金的结构和性能特点，分析其形成条件和力学、磁学性能，以及在软磁材料和高强度材料中的应用。4、（本题5分）详细论述高分子液晶材料的结构和性能特点，分析液晶相的形成条件和类型，探讨高分子液晶材料在显示技术、光学器件和高性能纤维等领域的应用和发展。5、（本题5分）全面论述材料的非线性光学性能的原理和应用，分析影响非线性光学性能的因素，如材料分子结构、入射光强度等，并探讨在光通信和激光技术中的应用。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一块铝板，长0.8m，宽0.4m，厚1.5mm，在20℃时的电阻率为2.5×10⁻⁸Ω·m，通过电流4A，计算板的电阻和功率损耗。2、（本题10分）已知一种陶瓷材料的热导率为