2025年大学《功能材料-功能材料概论》考试参考题库及答案解析

2025年大学《功能材料-功能材料概论》考试参考题库及答案解析单位所属部门：________姓名：________考场号：________考生号：________一、选择题1.功能材料是指具有特定功能，并能在一定条件下为人类服务的材料，以下哪项不属于功能材料的范畴？（）A.半导体材料B.金属合金C.高分子聚合物D.磁性材料答案：B解析：功能材料是指具有特定功能，并能在一定条件下为人类服务的材料。半导体材料、高分子聚合物和磁性材料都具有特定的功能，如导电性、绝缘性或磁性，因此属于功能材料的范畴。金属合金虽然具有多种优异性能，但通常主要归类为结构材料，而非功能材料。2.以下哪种材料通常被用于制造光纤通信设备？（）A.金属导线B.玻璃纤维C.塑料薄膜D.陶瓷材料答案：B解析：光纤通信设备的核心是光纤，而光纤通常由玻璃纤维或塑料纤维制成。玻璃纤维具有高透光性和低损耗特性，非常适合用于光纤通信。金属导线和塑料薄膜在光纤通信中并不常用，而陶瓷材料虽然具有高硬度和耐高温特性，但并不适合用于光纤通信。3.以下哪种材料具有压电效应？（）A.金属铝B.石英晶体C.塑料聚乙烯D.陶瓷氧化铝答案：B解析：压电效应是指某些材料在受到机械应力时会产生电荷，而某些材料在受到电场作用时会产生机械变形。石英晶体是典型的压电材料，具有显著的压电效应。金属铝、塑料聚乙烯和陶瓷氧化铝通常不具备压电效应。4.以下哪种材料常用于制造太阳能电池？（）A.金属铜B.硅材料C.钢材D.铝合金答案：B解析：太阳能电池的核心材料是半导体材料，其中硅材料是最常用的太阳能电池材料。硅材料具有优异的光电转换效率，能够有效地将太阳能转换为电能。金属铜、钢材和铝合金虽然具有导电性，但并不适合用于制造太阳能电池。5.以下哪种材料具有超导特性？（）A.铜导线B.铝合金C.钨丝D.铌钛合金答案：D解析：超导特性是指某些材料在达到一定低温时电阻降为零的特性。铌钛合金是典型的超导材料，常用于制造超导磁体和其他超导设备。铜导线、铝合金和钨丝虽然具有导电性，但并不具备超导特性。6.以下哪种材料常用于制造压敏电阻？（）A.金属铁B.碳化硅C.塑料聚四氟乙烯D.陶瓷氧化锌答案：B解析：压敏电阻是一种电阻值随外界压力变化而变化的电阻器。碳化硅是一种常用的压敏电阻材料，具有优异的压阻效应。金属铁、塑料聚四氟乙烯和陶瓷氧化锌虽然具有不同的电学特性，但并不适合用于制造压敏电阻。7.以下哪种材料具有铁电效应？（）A.金属铁B.钛酸钡陶瓷C.塑料聚氯乙烯D.陶瓷氧化镁答案：B解析：铁电效应是指某些材料在受到电场作用时会产生极化，并且极化状态可以保持即使电场消失。钛酸钡陶瓷是典型的铁电材料，具有显著的铁电效应。金属铁、塑料聚氯乙烯和陶瓷氧化镁通常不具备铁电效应。8.以下哪种材料常用于制造磁性存储设备？（）A.金属铁B.硬磁材料C.塑料聚乙烯D.陶瓷氧化铝答案：B解析：磁性存储设备的核心是磁性材料，其中硬磁材料常用于制造磁性存储设备。硬磁材料具有高矫顽力和高剩磁，能够长期保持磁化状态。金属铁、塑料聚乙烯和陶瓷氧化铝虽然具有不同的磁学特性，但并不适合用于制造磁性存储设备。9.以下哪种材料具有形状记忆效应？（）A.金属镍B.金属钛C.塑料聚丙烯D.陶瓷氧化硅答案：B解析：形状记忆效应是指某些材料在受到外力变形后，当温度升高到一定值时能够恢复原状的特性。金属钛是典型的形状记忆合金材料，具有显著的形状记忆效应。金属镍、塑料聚丙烯和陶瓷氧化硅虽然具有不同的物理特性，但并不具备形状记忆效应。10.以下哪种材料常用于制造传感器？（）A.金属铜B.金属氧化物C.塑料聚碳酸酯D.陶瓷氧化铝答案：B解析：传感器是一种能够检测和响应外界物理量变化的设备，常使用具有特定电学特性的材料。金属氧化物具有优异的敏感性和选择性，常用于制造各种传感器。金属铜、塑料聚碳酸酯和陶瓷氧化铝虽然具有不同的电学特性，但并不适合用于制造传感器。11.下列哪种材料通常被用于制造高温炉管的内衬？（）A.普通不锈钢B.耐高温陶瓷C.普通塑料D.铝合金答案：B解析：高温炉管需要在极高温度下工作，因此内衬材料必须具有优异的耐高温性能。耐高温陶瓷材料具有极高的熔点和良好的热稳定性，非常适合用于制造高温炉管的内衬。普通不锈钢虽然也具有一定的耐热性，但在极端高温下性能会下降。普通塑料和铝合金的耐高温性能较差，不适合用于高温炉管的内衬。12.以下哪种材料常用于制造电子设备的散热器？（）A.金属铝B.陶瓷氧化铝C.塑料聚碳酸酯D.木质材料答案：A解析：电子设备在工作时会产生大量热量，散热器的作用是将这些热量快速散发到环境中。金属铝具有优异的导热性能和较低的密度，因此常被用于制造电子设备的散热器。陶瓷氧化铝虽然也具有一定的导热性，但通常用于需要更高硬度和耐磨性的场合。塑料聚碳酸酯和木质材料的导热性能较差，不适合用于制造散热器。13.以下哪种材料具有光致变色效应？（）A.金属铜B.某些有机化合物C.陶瓷氧化锌D.金属铁答案：B解析：光致变色效应是指某些材料在受到特定波长光照时，其颜色会发生可逆变化的特性。这种现象通常出现在某些有机化合物中，这些化合物在光照下会发生化学结构变化，从而导致颜色变化。金属铜、陶瓷氧化锌和金属铁通常不具备光致变色效应。14.以下哪种材料常用于制造防弹衣？（）A.普通棉布B.玻璃纤维C.碳纤维增强复合材料D.金属钢板答案：C解析：防弹衣需要具备高强度和良好的抗穿透性能，以保护穿着者免受弹头或其他高速物体的伤害。碳纤维增强复合材料具有极高的强度重量比和优异的抗冲击性能，因此常被用于制造防弹衣。普通棉布、玻璃纤维和金属钢板的抗穿透性能较差，不适合用于制造防弹衣。15.以下哪种材料具有热电效应？（）A.硅材料B.热敏电阻C.热电偶D.金属铜答案：C解析：热电效应是指某些材料在受到温度变化时会产生电压的现象，这种现象通常利用热电偶来测量温度。热电偶由两种不同的金属或半导体材料组成，当两端存在温度差时，会产生与温度差成比例的电压。硅材料虽然具有半导体特性，但通常不具备显著的热电效应。热敏电阻是电阻值随温度变化的电阻器，与热电效应不同。金属铜虽然具有导电性，但通常不具备显著的热电效应。16.以下哪种材料常用于制造电池的隔膜？（）A.金属铝箔B.纳米纤维素C.陶瓷纤维D.聚合物薄膜答案：D解析：电池隔膜的作用是隔离电池的正负极，防止短路，同时允许电解质离子通过。聚合物薄膜具有良好的离子透过性和机械强度，因此常被用于制造电池的隔膜。金属铝箔、纳米纤维素和陶瓷纤维虽然具有不同的物理特性，但并不适合用于制造电池隔膜。17.以下哪种材料具有piezoresistive效应？（）A.石英晶体B.某些半导体材料C.金属铜D.陶瓷氧化铝答案：B解析：Piezoresistive效应是指某些材料的电阻值随外界应力变化而变化的特性。这种现象通常出现在某些半导体材料中，这些材料的电导率对外界应力敏感。石英晶体虽然具有压电效应，但通常不具备显著的piezoresistive效应。金属铜和陶瓷氧化铝虽然具有导电性，但通常不具备显著的piezoresistive效应。18.以下哪种材料常用于制造LED的发光层？（）A.金属镓B.碳纳米管C.III-V族化合物半导体D.陶瓷氧化硅答案：C解析：LED（发光二极管）的核心是发光层，发光层材料需要具备良好的光电转换效率。III-V族化合物半导体（如砷化镓、氮化镓等）具有优异的光电特性，常被用于制造LED的发光层。金属镓虽然可以用于制造半导体材料，但通常不单独作为发光层材料。碳纳米管和陶瓷氧化硅虽然具有不同的物理特性，但并不适合用于制造LED的发光层。19.以下哪种材料具有记忆效应？（）A.金属铁B.形状记忆合金C.塑料聚乙烯D.陶瓷氧化镁答案：B解析：记忆效应是指某些材料在受到外力变形后，当温度升高到一定值时能够恢复原状的特性。形状记忆合金是典型的具有记忆效应的材料，其独特的微观结构使其能够在外力作用下变形，并在特定条件下恢复原状。金属铁、塑料聚乙烯和陶瓷氧化镁通常不具备记忆效应。20.以下哪种材料常用于制造柔性电子器件？（）A.金属导线B.石墨烯薄膜C.陶瓷基板D.木质材料答案：B解析：柔性电子器件需要在弯曲或拉伸的条件下正常工作，因此需要使用具有良好柔韧性的材料。石墨烯薄膜具有优异的导电性、导热性和柔韧性，因此常被用于制造柔性电子器件。金属导线虽然具有良好的导电性，但通常不具备柔性。陶瓷基板的硬度和脆性使其不适合用于制造柔性电子器件。木质材料的柔韧性虽然较好，但通常不具备良好的导电性，不适合用于制造柔性电子器件。二、多选题1.下列哪些材料属于功能材料的范畴？（）A.半导体材料B.金属合金C.高分子聚合物D.磁性材料E.陶瓷材料答案：ACDE解析：功能材料是指具有特定功能，并能在一定条件下为人类服务的材料。半导体材料、高分子聚合物、磁性材料和陶瓷材料都具有特定的功能，如导电性、绝缘性、磁性或热稳定性，因此属于功能材料的范畴。金属合金虽然具有多种优异性能，但通常主要归类为结构材料，而非功能材料。2.下列哪些材料常用于制造光纤通信设备？（）A.玻璃纤维B.塑料纤维C.金属导线D.陶瓷材料E.石英晶体答案：AB解析：光纤通信设备的核心是光纤，而光纤通常由玻璃纤维或塑料纤维制成。玻璃纤维具有高透光性和低损耗特性，非常适合用于光纤通信。塑料纤维在某些特定应用中也可用于制造光纤，但性能通常不如玻璃纤维。金属导线和陶瓷材料并不适合用于光纤通信，而石英晶体虽然具有压电效应，但并不用于光纤通信。3.下列哪些材料具有压电效应？（）A.石英晶体B.钛酸钡陶瓷C.金属铝D.铌钛合金E.压电聚合物答案：ABE解析：压电效应是指某些材料在受到机械应力时会产生电荷，而某些材料在受到电场作用时会产生机械变形。石英晶体、钛酸钡陶瓷和压电聚合物都是典型的压电材料，具有显著的压电效应。金属铝和铌钛合金通常不具备压电效应。4.下列哪些材料常用于制造太阳能电池？（）A.硅材料B.三元化合物半导体C.金属铜D.氧化物半导体E.聚合物材料答案：ABD解析：太阳能电池的核心材料是半导体材料，其中硅材料、三元化合物半导体和氧化物半导体都具有优异的光电转换效率，常用于制造太阳能电池。金属铜虽然具有导电性，但并不适合用于制造太阳能电池。聚合物材料虽然也可以用于制造太阳能电池，但其光电转换效率通常低于硅基和化合物半导体材料。5.下列哪些材料具有超导特性？（）A.铌钛合金B.铝合金C.铜导线D.钨丝E.高温超导材料答案：AE解析：超导特性是指某些材料在达到一定低温时电阻降为零的特性。铌钛合金和高温超导材料都是典型的超导材料，具有显著的超导特性。铝合金、铜导线和钨丝虽然具有导电性，但通常不具备超导特性。6.下列哪些材料常用于制造压敏电阻？（）A.碳化硅B.氧化锌C.金属铝D.塑料聚乙烯E.陶瓷氧化铝答案：ABE解析：压敏电阻是一种电阻值随外界压力变化而变化的电阻器。碳化硅、氧化锌和陶瓷氧化铝都是常用的压敏电阻材料，具有优异的压阻效应。金属铝、塑料聚乙烯和陶瓷氧化铝虽然具有不同的电学特性，但通常不具备显著的压阻效应。7.下列哪些材料具有铁电效应？（）A.钛酸钡陶瓷B.钛酸锶陶瓷C.金属铁D.压电聚合物E.陶瓷氧化锌答案：AB解析：铁电效应是指某些材料在受到电场作用时会产生极化，并且极化状态可以保持即使电场消失。钛酸钡陶瓷和钛酸锶陶瓷是典型的铁电材料，具有显著的铁电效应。金属铁、压电聚合物和陶瓷氧化锌通常不具备铁电效应。8.下列哪些材料常用于制造磁性存储设备？（）A.硬磁材料B.软磁材料C.金属铁D.陶瓷氧化铝E.铌钛合金答案：AB解析：磁性存储设备的核心是磁性材料，其中硬磁材料和软磁材料常用于制造磁性存储设备。硬磁材料具有高矫顽力和高剩磁，能够长期保持磁化状态，常用于制造硬盘等存储设备。软磁材料具有低矫顽力，易于磁化和去磁，常用于制造变压器等设备。金属铁、陶瓷氧化铝和铌钛合金虽然具有不同的磁学特性，但通常不具备用于磁性存储设备的特性。9.下列哪些材料具有形状记忆效应？（）A.金属钛B.金属镍C.形状记忆合金D.塑料聚丙烯E.陶瓷氧化硅答案：AC解析：形状记忆效应是指某些材料在受到外力变形后，当温度升高到一定值时能够恢复原状的特性。金属钛和形状记忆合金（通常包含金属钛和金属镍等元素）是典型的具有形状记忆效应的材料。塑料聚丙烯和陶瓷氧化硅通常不具备形状记忆效应。10.下列哪些材料常用于制造传感器？（）A.金属氧化物B.半导体材料C.金属导线D.压电材料E.陶瓷材料答案：ABDE解析：传感器是一种能够检测和响应外界物理量变化的设备，常使用具有特定电学特性的材料。金属氧化物、半导体材料、压电材料和陶瓷材料都具有优异的敏感性和选择性，常用于制造各种传感器。金属导线虽然具有导电性，但通常不具备显著的传感特性。11.下列哪些材料属于功能材料的范畴？（）A.半导体材料B.金属合金C.高分子聚合物D.磁性材料E.陶瓷材料答案：ACDE解析：功能材料是指具有特定功能，并能在一定条件下为人类服务的材料。半导体材料、高分子聚合物、磁性材料和陶瓷材料都具有特定的功能，如导电性、绝缘性、磁性或热稳定性，因此属于功能材料的范畴。金属合金虽然具有多种优异性能，但通常主要归类为结构材料，而非功能材料。12.下列哪些材料常用于制造光纤通信设备？（）A.玻璃纤维B.塑料纤维C.金属导线D.陶瓷材料E.石英晶体答案：AB解析：光纤通信设备的核心是光纤，而光纤通常由玻璃纤维或塑料纤维制成。玻璃纤维具有高透光性和低损耗特性，非常适合用于光纤通信。塑料纤维在某些特定应用中也可用于制造光纤，但性能通常不如玻璃纤维。金属导线和陶瓷材料并不适合用于光纤通信，而石英晶体虽然具有压电效应，但并不用于光纤通信。13.下列哪些材料具有压电效应？（）A.石英晶体B.钛酸钡陶瓷C.金属铝D.铌钛合金E.压电聚合物答案：ABE解析：压电效应是指某些材料在受到机械应力时会产生电荷，而某些材料在受到电场作用时会产生机械变形。石英晶体、钛酸钡陶瓷和压电聚合物都是典型的压电材料，具有显著的压电效应。金属铝和铌钛合金通常不具备压电效应。14.下列哪些材料常用于制造太阳能电池？（）A.硅材料B.三元化合物半导体C.金属铜D.氧化物半导体E.聚合物材料答案：ABD解析：太阳能电池的核心材料是半导体材料，其中硅材料、三元化合物半导体和氧化物半导体都具有优异的光电转换效率，常用于制造太阳能电池。金属铜虽然具有导电性，但并不适合用于制造太阳能电池。聚合物材料虽然也可以用于制造太阳能电池，但其光电转换效率通常低于硅基和化合物半导体材料。15.下列哪些材料具有超导特性？（）A.铌钛合金B.铝合金C.铜导线D.钨丝E.高温超导材料答案：AE解析：超导特性是指某些材料在达到一定低温时电阻降为零的特性。铌钛合金和高温超导材料都是典型的超导材料，具有显著的超导特性。铝合金、铜导线和钨丝虽然具有导电性，但通常不具备超导特性。16.下列哪些材料常用于制造压敏电阻？（）A.碳化硅B.氧化锌C.金属铝D.塑料聚乙烯E.陶瓷氧化铝答案：ABE解析：压敏电阻是一种电阻值随外界压力变化而变化的电阻器。碳化硅、氧化锌和陶瓷氧化铝都是常用的压敏电阻材料，具有优异的压阻效应。金属铝、塑料聚乙烯和陶瓷氧化铝虽然具有不同的电学特性，但通常不具备显著的压阻效应。17.下列哪些材料具有铁电效应？（）A.钛酸钡陶瓷B.钛酸锶陶瓷C.金属铁D.压电聚合物E.陶瓷氧化锌答案：AB解析：铁电效应是指某些材料在受到电场作用时会产生极化，并且极化状态可以保持即使电场消失。钛酸钡陶瓷和钛酸锶陶瓷是典型的铁电材料，具有显著的铁电效应。金属铁、压电聚合物和陶瓷氧化锌通常不具备铁电效应。18.下列哪些材料常用于制造磁性存储设备？（）A.硬磁材料B.软磁材料C.金属铁D.陶瓷氧化铝E.铌钛合金答案：AB解析：磁性存储设备的核心是磁性材料，其中硬磁材料和软磁材料常用于制造磁性存储设备。硬磁材料具有高矫顽力和高剩磁，能够长期保持磁化状态，常用于制造硬盘等存储设备。软磁材料具有低矫顽力，易于磁化和去磁，常用于制造变压器等设备。金属铁、陶瓷氧化铝和铌钛合金虽然具有不同的磁学特性，但通常不具备用于磁性存储设备的特性。19.下列哪些材料具有形状记忆效应？（）A.金属钛B.金属镍C.形状记忆合金D.塑料聚丙烯E.陶瓷氧化硅答案：AC解析：形状记忆效应是指某些材料在受到外力变形后，当温度升高到一定值时能够恢复原状的特性。金属钛和形状记忆合金（通常包含金属钛和金属镍等元素）是典型的具有形状记忆效应的材料。塑料聚丙烯和陶瓷氧化硅通常不具备形状记忆效应。20.下列哪些材料常用于制造传感器？（）A.金属氧化物B.半导体材料C.金属导线D.压电材料E.陶瓷材料答案：ABDE解析：传感器是一种能够检测和响应外界物理量变化的设备，常使用具有特定电学特性的材料。金属氧化物、半导体材料、压电材料和陶瓷材料都具有优异的敏感性和选择性，常用于制造各种传感器。金属导线虽然具有导电性，但通常不具备显著的传感特性。三、判断题1.功能材料是指具有特定功能，并能在一定条件下为人类服务的材料，所有金属材料都属于功能材料的范畴。（）答案：错误解析：功能材料是指具有特定功能，并能在一定条件下为人类服务的材料。虽然许多金属材料，如半导体材料、磁性材料和超导材料，属于功能材料的范畴，但并非所有金属材料都是功能材料。许多金属材料主要被用作结构材料，其应用主要基于其强度、硬度、耐腐蚀性等物理性能，而非特定的功能。因此，题目表述错误。2.光纤通信设备的核心是光纤，而光纤通常由玻璃纤维或塑料纤维制成，石英晶体也常用于制造光纤。（）答案：错误解析：光纤通信设备的核心是光纤，而光纤通常由玻璃纤维或塑料纤维制成。石英晶体虽然具有压电效应等特殊性能，但并不用于制造光纤。光纤的核心在于其低损耗和高透光性，这主要得益于其特殊的材料选择和结构设计。因此，题目表述错误。3.压电效应是指某些材料在受到机械应力时会产生电荷，压电材料都具有铁电效应。（）答案：错误解析：压电效应是指某些材料在受到机械应力时会产生电荷，而压电材料是指具有压电效应的材料。压电材料和铁电材料是不同的概念。虽然某些压电材料（如石英晶体）也具有铁电效应，但并非所有压电材料都具有铁电效应。铁电效应是指材料在受到电场作用时会产生极化，并且极化状态可以保持即使电场消失。因此，题目表述错误。4.太阳能电池的核心材料是半导体材料，所有半导体材料都适合用于制造太阳能电池。（）答案：错误解析：太阳能电池的核心材料是半导体材料，其中硅材料、三元化合物半导体和氧化物半导体都具有优异的光电转换效率，常用于制造太阳能电池。然而，并非所有半导体材料都适合用于制造太阳能电池。太阳能电池对半导体材料的光电转换效率、稳定性、成本等方面都有较高要求，只有少数半导体材料满足这些要求，能够实际应用于太阳能电池制造。因此，题目表述错误。5.超导特性是指某些材料在达到一定低温时电阻降为零的特性，所有金属在低温下都会表现出超导特性。（）答案：错误解析：超导特性是指某些材料在达到一定低温时电阻降为零的特性。并非所有金属在低温下都会表现出超导特性。只有少数特定的金属合金（如铌钛合金）和化合物（如高温超导材料）在特定低温下才会表现出超导特性。大多数金属即使在极低温下也不会达到超导状态。因此，题目表述错误。6.压敏电阻是一种电阻值随外界压力变化而变化的电阻器，所有电阻器都具有压敏特性。（）答案：错误解析：压敏电阻是一种电阻值随外界压力变化而变化的电阻器。并非所有电阻器都具有压敏特性。压敏电阻是专门设计用于对压力敏感的电阻器，其电阻值随压力变化而显著变化。而普通电阻器（如金属电阻器）的电阻值主要受温度、电压等因素影响，而不随压力显著变化。因此，题目表述错误。7.铁电效应是指某些材料在受到电场作用时会产生极化，并且极化状态可以保持即使电场消失，所有铁电材料都具有压电效应。（）答案：错误解析：铁电效应是指某些材料在受到电场作用时会产生极化，并且极化状态可以保持即使电场消失。铁电材料和压电材料是不同的概念。虽然某些铁电材料（如钛酸钡陶瓷）也具有压电效应，但并非所有铁电材料都具有压电效应。压电效应是指材料在受到机械应力时会产生电荷。因此，题目表述错误。8.形状记忆效应是指某些材料在受到外力变形后，当温度升高到一定值时能够恢复原状的特性，所有材料都具有形状记忆效应。（）答案：错误解析：形状记忆效应是指某些材料在受到外力变形后，当温度升高到一定值时能够恢复原状的特性。并非所有材料都具有形状记忆效应。只有特定的材料，如形状记忆合金（通常包含金属钛和金属镍等元素），才具有形状记忆效应。大多数材料在变形后不会在加热时恢复原状。因此，题目表述错误。9.传感器是一种能够检测和响应外界物理量变化的设备，所有材料都具有传感特性。（）答案：错误解析：传感器是一种能够检测和响应外界物理量变化的设备，通常使用具有特定电学特性或其他物理特性的材料。并非所有材料都具有传感特性。传感器的性能依赖于所选材料的特性，如电阻、电容、磁导率等随外界物理量变化的敏感程度。只有少数材料具有适合用于制造传感器的特性。因此，题目表述错误。10.金属氧化物、半导体材料、压电材料和陶瓷材料都是常用于制造传感器的材料，因为