2025年大学大一（复合材料与工程）复合材料学基础阶段测试试题及答案

2025年大学大一（复合材料与工程）复合材料学基础阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2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.复合材料的增强体主要作用是A.承受载荷B.传递载荷C.保护基体D.改善工艺性能2.以下哪种不属于复合材料的基体类型A.金属基体B.陶瓷基体C.玻璃基体D.高分子基体3.玻璃纤维的主要成分是A.二氧化硅B.氧化铝C.氧化钙D.氧化镁4.碳纤维属于A.有机纤维B.无机纤维C.金属纤维D.陶瓷纤维5.复合材料界面的特点不包括A.成分和结构不均匀B.性能连续变化C.存在应力集中D.具有一定厚度6.混杂复合材料是指A.两种增强体混杂B.两种基体混杂C.增强体与基体混杂D.多种增强体或基体混杂7.热固性树脂基体的特点是A.可溶可熔B.不可溶不可熔C.可溶不可熔D.不可溶可熔8.金属基复合材料的主要优点不包括A.高比强度B.高比模量C.良好的导电性D.成本低9.以下哪种制备复合材料的方法属于固相法A.搅拌铸造法B.粉末冶金法C.化学气相沉积法D.纤维缠绕法10.复合材料的性能特点不包括A.可设计性B.性能分散性C.各向异性D.性能可预测性11.增强体的表面处理主要目的是A.提高强度B.改善与基体的界面结合C.降低成本D.增加尺寸稳定性12.层合复合材料的铺层方式会影响其A.强度B.模量C.热膨胀系数D.以上都是13.陶瓷基复合材料的主要应用领域不包括A.航空航天B.电子C.建筑D.生物医学14.高分子基复合材料常用的增强体不包括A.玻璃纤维B.碳纤维C.硼纤维D.芳纶纤维15.复合材料的疲劳性能比单一材料A.好B.差C.相同D.不确定16.混杂纤维增强复合材料中，混杂方式不包括A.层内混杂B.层间混杂C.短切混杂D.随机混杂17.金属基复合材料中，基体与增强体的热膨胀系数差异会导致A.界面应力B.性能提高C.成本降低D.工艺简化18.制备复合材料时，纤维的排列方式对其性能影响较大，以下哪种排列方式性能最优A.随机排列B.单向排列C.正交排列D.斜交排列19.复合材料的吸湿会对其性能产生影响，主要影响的性能是A.强度B.模量C.电性能D.以上都是20.以下哪种复合材料不属于结构复合材料A.纤维增强塑料B.颗粒增强金属C.功能梯度复合材料D.夹层结构复合材料第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述复合材料的定义及三个基本要素。22.（10分）比较玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维的性能特点。23.（10分）说明金属基复合材料的主要制备方法及各自的优缺点。24.（15分）阅读材料：在航空航天领域，复合材料的应用越来越广泛。例如某新型飞机的机翼采用了碳纤维增强树脂基复合材料。这种复合材料具有高比强度和高比模量，能够有效减轻机翼重量，提高飞机的燃油效率和飞行性能。同时，其良好的耐疲劳性能也保证了机翼在长期飞行中的可靠性。问题：请分析该碳纤维增强树脂基复合材料在机翼应用中体现了复合材料的哪些性能优势？25.（15分）阅读材料：在汽车制造中，为了提高汽车零部件的性能，常采用复合材料。如某汽车发动机的活塞采用了颗粒增强金属基复合材料。该复合材料通过在金属基体中加入陶瓷颗粒，提高了活塞的硬度、耐磨性和高温性能。问题：请阐述颗粒增强金属基复合材料中陶瓷颗粒对活塞性能提升的作用原理，并说明这种复合材料在汽车发动机活塞应用中的意义。答案：1.A2.C3.A4.B5.B6.D7.B8.D9.B10.D11.B12.D13.C14.C15.A16.C17.A18.B19.D20.C21.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。三个基本要素为基体、增强体和界面。基体起粘结、保护增强体并传递应力的作用；增强体承受主要载荷；界面是复合材料中基体与增强体之间的过渡区域，具有独特的性能。22.玻璃纤维强度较高、模量适中、化学稳定性好、成本低，但密度相对较大；碳纤维具有高比强度、高比模量、耐高温、耐化学腐蚀等优点，但成本较高；芳纶纤维强度高、模量高、密度小、韧性好，但耐高温性能相对较差。23.搅拌铸造法：优点是工艺简单、成本低，可制备各种形状的复合材料；缺点是增强体分布不均匀。粉末冶金法：优点是增强体分布均匀，可精确控制成分；缺点是工艺复杂、成本高。压力铸造法：优点是可制备高质量、高性能的复合材料；缺点是设备昂贵。24.体现了高比强度和高比模量，能有效减轻机翼重量；良好的耐疲劳性能，保证机翼在长期飞行中的可靠性，从而提高飞机燃油效