2025年大学材料科学与工程（功能材料）试题及答案

2025年大学材料科学与工程（功能材料）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共10小题，每小题3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.功能材料区别于传统结构材料的最主要特征是A.具有特殊的力学性能B.具有特定的物理化学功能C.具有良好的加工性能D.具有较高的强度2.以下哪种材料不属于典型的功能材料A.不锈钢B.压电陶瓷C.超导材料D.光导纤维3.形状记忆合金的形状记忆效应源于A.材料的弹性变形B.材料的塑性变形C.马氏体相变D.晶体的滑移4.下列关于功能材料的导电性，说法正确的是A.导体的导电性随温度升高而增强B.半导体的导电性不受温度影响C.绝缘体在任何情况下都不导电D.超导体在特定温度下电阻为零5.光致发光材料发光的原理是A.吸收光能后产生热辐射B.吸收光能后电子跃迁产生发光C.吸收电能后发光D.吸收化学能后发光6.磁记录材料利用的是材料的哪种磁性A.抗磁性B.顺磁性C.铁磁性D.亚铁磁性7.以下哪种制备方法常用于制备纳米功能材料A.机械加工B.高温煅烧C.溶胶-凝胶法D.冲压成型8.功能材料的性能测试中，用于分析材料微观结构的方法是A.拉伸试验B.硬度测试C.X射线衍射分析D.热重分析9.智能材料能够实现自我感知和自我调节，主要依赖于其内部的A.化学成分B.微观结构C.传感器和控制系统D.表面涂层10.下列对功能材料发展趋势描述错误的是A.向高性能化发展B.向多功能集成化发展C.向单一功能化发展D.向绿色环保方向发展第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共15分）答题要求：本大题共5小题，每空1分。请将答案填写在题中横线上。11.功能材料按功能特性可分为物理功能材料、化学功能材料和________________材料。12.超导材料的两个重要特性是零电阻效应和________________。13.压电材料在受到外力作用时会产生________________。14.半导体材料的导电性能介于________________和绝缘体之间。15.形状记忆合金在加热时会从________________相转变为母相。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每题5分。简要回答问题。16.简述功能材料与结构材料在性能和应用上的主要区别。17.举例说明一种功能材料在电子领域的应用及原理。18.说明影响功能材料性能的主要因素有哪些。19.简述纳米功能材料的主要特性。四、材料分析题（共15分）材料：某新型功能材料在经过一系列实验测试后，得到如下数据：在不同温度下其电阻值变化明显，在低温时电阻较小，随着温度升高电阻逐渐增大，且在某一特定温度时电阻突然变为无穷大。同时，该材料在受到一定压力作用时，其内部会产生电荷分布的变化。答题要求：阅读上述材料，回答以下问题。每题5分。20.根据材料描述，推测该功能材料可能属于哪种类型的材料？并说明理由。21.材料中提到的电阻随温度变化的特性在实际应用中有何重要意义？22.材料中所述的压力作用下内部电荷分布变化这一特性可用于什么方面？五、论述题（共20分）答题要求：本大题共1小题。请根据所学知识，结合实际情况，论述功能材料在未来科技发展中的重要作用及发展趋势。要求论述条理清晰，观点明确，字数在300字左右。答案：1.B2.A3.C4.D5.B6.C7.C8.C9.C10.C11.生物功能12.完全抗磁性13.电荷14.导体15.马氏体16.性能上，功能材料侧重特定物理化学功能，结构材料侧重力学性能。应用上，功能材料用于电子、能源等领域实现特殊功能，结构材料用于建筑、机械等承受载荷。17.如半导体材料用于二极管。原理是利用其单向导电性，当P型半导体和N型半导体结合形成PN结，在正向偏置时导通，反向偏置时截止，可实现电流的控制和信号的整流等功能。18.化学成分、微观结构、制备工艺、外界环境（温度、压力等）。19.小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等。20.可能是具有热阻突变特性的半导体材料。理由是材料电阻随温度变化明显，低温电阻小，高温电阻增大且有特定温度电阻突变到无穷大，符合半导体电阻随温度变化的特点。21.可用于制作温度传感器，通过测量电阻变化精确感知温度，在温度控制、温度监测等系统中有重要应用。22.可用于压力传感器，将压力变化转化为电荷分布变化进而检测压力信号，用于压力测量和控制系统。23.功能材料在未来科技发展中至关重要。如在新能源领域，新型电池材料提升储能效率；在航空航