2025年大学《科学史》专业题库- 纳米科技的前沿发展与广泛应用

2025年大学《科学史》专业题库——纳米科技的前沿发展与广泛应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。请将正确选项字母填涂在答题卡相应位置。）1.下列哪一项不属于纳米科技早期研究的重要推动力？A.对物质微观结构认识的深化B.实验室技术的发展，特别是扫描探针显微镜的发明C.微电子学进入摩尔定律瓶颈期后的寻求突破D.对纳米尺度材料独特性质的偶然发现2.首次提出“纳米技术”这一术语的科学家是？A.鲁道夫·黑斯B.阿瑟·肖洛C.理查德·费曼D.爱德华·温特博格3.下列哪种材料不属于典型的零维纳米材料？A.量子点B.碳纳米管C.富勒烯D.纳米线4.原子层沉积（ALD）技术的主要优势不包括：A.防护性好，可以沉积在复杂形状的基底上B.沉积速率快，适用于大面积生产C.沉积层均匀，厚度控制精度高D.可以在低温下进行沉积5.下列哪一项不是纳米技术在医学领域的典型应用？A.纳米药物载体，实现靶向给药B.纳米诊断试剂，提高疾病检测的灵敏度C.纳米机器人，进行细胞级别的操作D.纳米材料替代器官，实现器官移植6.以下哪一项不是纳米科技发展过程中面临的主要伦理问题？A.纳米材料的长期生物安全性B.纳米技术可能带来的就业结构变化C.纳米材料的知识产权归属D.纳米武器的研发和扩散7.被誉为“纳米技术之父”的科学家是？A.鲁道夫·黑斯B.阿瑟·肖洛C.理查德·费曼D.爱德华·温特博格8.下列哪个事件标志着纳米技术作为一个独立研究领域的诞生？A.1981年扫描隧道显微镜的发明B.1985年富勒烯的发现C.1990年第一届纳米技术会议的召开D.2000年诺贝尔化学奖授予扫描探针显微镜的发明者9.碳纳米管的主要成分是？A.碳B.硅C.锗D.金10.下列哪种技术不属于纳米加工技术？A.电子束光刻B.离子束刻蚀C.自组装技术D.半导体外延生长二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填写在横线上。）1.纳米科技的研究对象通常指尺寸在______到______之间的物质。2.________________是纳米技术的奠基性会议，标志着纳米技术作为一个独立研究领域的诞生。3.________________是一种通过原子或分子自组装形成纳米结构的技术。4.量子点在光照下会发出特定颜色的光，这一特性使其在______________领域具有广阔的应用前景。5.纳米材料的__________________是其区别于宏观材料的重要特征之一。6.________________是指利用纳米材料独特的物理化学性质，对疾病进行早期诊断和精确治疗的技术。7.纳米技术的发展离不开__________________等实验技术的支持。8.理查德·费曼在1959年的演讲______________中预言了微型机器人的可能性，为纳米技术的发展提供了重要的思想启迪。9.________________是指纳米材料进入人体后，可能对机体健康产生的潜在危害。10.纳米科技的社会影响主要体现在__________________、环境等方面。三、名词解释（每小题3分，共15分。请对下列名词进行解释。）1.纳米材料2.扫描探针显微镜3.自组装4.量子点5.纳米医学四、简答题（每小题5分，共20分。请简要回答下列问题。）1.简述纳米科技的发展历程及其重要里程碑事件。2.简述纳米科技的核心技术及其原理。3.简述纳米科技在能源领域的应用。4.简述纳米科技发展面临的社会伦理问题。五、论述题（10分。请就下列问题展开论述。）试从科学史的角度，分析纳米科技发展过程中的重要科学思想、技术突破和社会影响。试卷答案一、选择题1.D2.C3.B4.B5.C6.C7.C8.C9.A10.D二、填空题1.1纳米100纳米2.马萨诸塞理工学院1990年春季系列讲座3.自组装技术4.显示5.尺寸效应6.纳米诊断7.扫描探针显微镜、原子层沉积等8.“你在量子尺度上会有多少麻烦？”（There'sPlentyofRoomattheBottom）9.生物安全性10.经济、军事三、名词解释1.纳米材料：指结构特征至少有一维处于1-100纳米尺度，并具有特殊性质或功能的材料。2.扫描探针显微镜：一种能够以原子级分辨率成像、操纵和检测物质的显微镜，利用探针与样品表面之间的物理相互作用来获取信息。3.自组装：指分子、原子或纳米颗粒等通过非外力干预，自发地形成有序结构的过程。4.量子点：一种尺寸在纳米量级的半导体晶体，其光学和电子学性质随尺寸的变化而变化。5.纳米医学：利用纳米材料和技术进行疾病预防、诊断、治疗和康复的医学领域。四、简答题1.纳米科技的发展历程可以大致分为萌芽期（20世纪30年代至80年代），这一时期主要关注扫描探针显微镜等实验技术的发明和物质微观结构的研究；开创期（1981年至1990年），以1981年扫描隧道显微镜的发明和1985年富勒烯的发现为标志，纳米技术作为一个独立研究领域开始形成；快速发展期（1990年至今），以1990年第一届纳米技术会议的召开为标志，纳米科技进入快速发展阶段，在材料、能源、信息、生物等领域得到广泛应用。2.纳米科技的核心技术主要包括：扫描探针显微技术（SPM），用于在原子尺度上观察和操纵物质；原子层沉积（ALD）技术，用于在低温下沉积均匀、高纯度的纳米薄膜；分子束外延（MBE）技术，用于在超高真空条件下生长单晶薄膜；纳米压印光刻技术，用于低成本、高通量地制备纳米结构；自组装技术，利用分子间相互作用形成有序的纳米结构。3.纳米科技在能源领域的应用主要包括：开发新型纳米能源材料，如纳米太阳能电池、纳米燃料电池等；提高能源转换效率，如开发纳米催化剂提高光合作用效率、开发纳米材料提高太阳能电池的光电转换效率等；开发新型储能器件，如纳米超级电容器、纳米电池等。4.纳米科技发展面临的社会伦理问题主要包括：纳