2025年大学大四（材料化学）功能材料基础试题及答案

2025年大学大四（材料化学）功能材料基础试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.以下哪种材料不属于功能材料范畴？（）A.超导材料B.普通碳钢C.形状记忆合金D.光导纤维2.功能材料的特性主要取决于（）A.材料的化学成分B.材料的微观结构C.材料的加工工艺D.以上都是3.下列关于超导材料的说法，错误的是（）A.超导材料在超导态时电阻为零B.超导转变温度越高，应用价值越大C.目前高温超导材料的转变温度已达到液氮温度以上D.超导材料可用于制造超导磁体4.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.材料内部的马氏体相变D.材料的热膨胀5.光导纤维能够传导光信号，主要是利用了光的（）A.反射原理B.折射原理C.全反射原理D.干涉原理6.下列哪种功能材料可用于制作传感器？（）A.压电材料B.发光材料C.隔热材料D.耐磨材料7.功能材料的性能与外界环境因素密切相关，以下哪种因素对功能材料性能影响最小？（）A.温度B.压力C.湿度D.材料的颜色8.智能材料是一类具有感知、驱动和信息处理功能的材料，以下哪种材料不属于智能材料？（）A.压电陶瓷B.形状记忆合金C.普通玻璃D.光纤光栅9.制备功能材料时，以下哪种方法可以精确控制材料的微观结构？（）A.传统熔炼法B.粉末冶金法C.化学气相沉积法D.以上方法都不行10.功能材料在能源领域的应用主要包括（）A.提高能源利用效率B.开发新能源C.储存和转换能量D.以上都是第II卷二、填空题（总共5题，每题4分，将答案填在横线上）1.功能材料是指具有______、______、______等特定功能特性的材料。2.超导材料的两个重要特性是______和______。3.形状记忆合金的应用主要有______、______、______等。4.光导纤维的主要组成部分是______和______。5.功能材料的研究方法主要包括______、______、______等。三、简答题（总共3题，每题10分）1.简述功能材料与结构材料的区别。2.举例说明超导材料在电力输送方面的优势。3.简述光导纤维在通信领域的工作原理。四、材料分析题（总共1题，20分）材料：某新型功能材料具有独特的电学性能，其电阻随温度变化呈现出复杂的非线性关系。研究人员通过实验测定了该材料在不同温度下的电阻值，并绘制了电阻-温度曲线。从曲线中可以看出，当温度在一定范围内升高时，电阻先缓慢下降，然后急剧上升，之后又逐渐趋于稳定。问题：1.请分析该材料电阻随温度变化的可能原因。（10分）2.这种电阻-温度特性对该材料的应用可能有哪些影响？（10分）五、论述题（总共1题，20分）论述功能材料在现代科技发展中的重要作用，并举例说明至少三个不同领域的具体应用。答案：一、选择题答案：1.B2.D3.B4.C5.C6.A7.D8.C9.C10.D二、填空题答案：1.物理、化学、生物2.零电阻效应；完全抗磁性3.航空航天领域的连接件；汽车发动机的温控系统；医疗领域的血管支架4.纤芯；包层5.实验研究方法；理论计算方法；数值模拟方法三、简答题答案：1.功能材料主要关注材料的特定功能特性，如电学、光学、磁学等性能，以实现特定的功能应用；结构材料则主要强调材料的力学性能，用于承受载荷和维持结构。2.超导材料用于电力输送可减少电能在传输过程中的损耗，提高输电效率，降低成本，还可实现大容量、远距离输电等。3.光导纤维在通信领域利用光的全反射原理，将携带信息的光信号在纤芯中不断反射向前传播，从而实现信息的高速传输。四、材料分析题答案：1.电阻先缓慢下降可能是材料内部载流子浓度增加或散射机制变化等原因；急剧上升可能是材料发生了某种相变或结构变化导致载流子迁移受阻；之后趋于稳定可能是达到了新的平衡状态。2.这种特性可用于制作温度传感器，精确测量温度变化；也可用于温度控制领域，通过监测电阻变化来调节温度等。五、论述题答案：功能材料在现代科技发展中至关重要。在电子领域，半导体材料推动了集成电路的发展，使电子产品不断小