2016年陕西省西北工业大学附中第十次适应性考试(物理)
2016年陕西省西北工业大学附中第十次适应性考试
一、选择题
1.在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合不史实的是
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C．法拉第实验时观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
【解析】C
2.放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度沿斜面匀加速下滑，如图甲所示．在滑块A上放一物体B，物体B始终与A保持相对静止，以加速度沿斜面匀加速下滑，如图乙所示．在滑块A上施加一竖直向下的恒力F，滑块A以加速度沿斜面匀加速下滑，如图丙所示．则
A．==B．<=C．= 【解析】C 3.如图甲所示，水平地面上有一静止平板车，车上放一物块，物块与平板车表面间的动摩擦因数为0.2，t=0时，车受水芊外力作用开始沿水平面做直线运动，其v-t 图象如图乙所示t=12s后车静止不动．平板车足够长，物块不会从车上掉下，g取10m/s2．关于物块的运动，以下描述正确的是（） A．O-6s加速，加速度大小为4m/s2，6～12s减速，加速度大小为4m/s2 B．0-6s加速，加速度大小为2m/s2，6～12s减速，加速度大小为2m/s2 C．0-6s加速，加速度大小为2m/s2，6～12s先加速后减速，加速度大小为2m/s2 D ．0-6s 加速，加速度大小为2m/s2，6～l2s 先加速后减速，加速度大小为4m/s2 【解析】C 4.如图所示，AB 为均匀带有电荷量为+Q 的细棒，C 为AB 棒附近的一点，CB 垂直于AB ，AB 棒上电荷形成的电场中C 点的电势为φ0，φ0可以等效成AB 棒上某点P 处、带电荷量为+Q 的点电荷所形成的电场在C 点的电势，若PC 的距离为r ，由点电荷电势的知识可知φ0=kQ/r ，若某点处在多个点电荷形成的电场中，则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和．根据题中提供的知识与方法，我们可将AB 棒均分成两段，并看成两个点电荷，就可以求得AC 连线中点C ′处的电势为（ ） A ．φ0 B ．2φ0 C ．2φ0 D ．4φ0 【解析】C 5.手摇发电机产生的正弦交流电经变压器给灯泡L 供电，其电路如图．当线圈以角速度ω匀速转动时，电压表示数为U ，灯泡正常发光．已知发电机线圈的电阻为r ，灯泡正常发光时的电阻为R ，其它电阻可忽略，变压器原线圈与副线圈的匝数比为k ，变压器可视为理想变压器．则（ ） A 、灯泡的额定电压为k U B 、灯泡的额定功率为R U k 2 2 C 、发电机的线圈中产生的电动势最大值为U R r R )(2+ D 、从中性面开始计时，原线圈输入电压的瞬时值表达式为t U u ωsin 2= 【解析】AD 6.2015年12月23日俄罗斯新型货运飞船“进步MS ?01”与国际空间站成功对接,送去约 2.4吨补给物资,如图所示,货运飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动,周期为T1,国际空间站在轨道Ⅱ 上做圆周运动,周期为T2,下列说法正确的是() A. 如果某时刻货运飞船和空间站相距最近,两者的运行方向相同,则经过T1T22(T2?T1)时间两者距离最远 B. 货运飞船在轨道Ⅰ上的 A 点或轨道Ⅱ上的 B 点点火加速都可以完成和国际空间站的对接 C. 如果货运飞船从轨道Ⅰ经过变轨飞行进入轨道Ⅱ，则货运飞船的动能减少，引力势能增加，机械能增加 D. 国际空间站在接收货物后，由于质量变大，与地球间万有引力变大，则轨道变低 【解析】AC 7.如图所示，宽为d 的有界匀强磁场的边界为PP ′、QQ ′．一个质量为m 、电荷量为q 的微观粒子沿图示方向以速度v0垂直射入磁场，磁感应强度大小为B ，要使粒子不能从边界QQ ′射出，粒子的入射速度v0的最大值可能是下面给出的（粒子的重力不计）（ ） A. B. C. D. 【解析】BC 8.在如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，R1、R3为定值电阻，R2为滑动变阻器，C 为电容器．将滑动变阻器的滑动触头P 置于位置a ，闭合开关S ，电路稳定时理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，理想电流表A 的示数为I ．当滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑到b 且电路再次稳定时，理想电压表V1、V2的示数分别为U1′、U2′，理想电流表A 的示数为I'．则以下判断中正确的是（ ） A. 滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，电容器的带电量减小 B. 滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，通过R3的电流方向由右向左 C. U1>U1′，U2>U2′，I>I ′ D. r R I I U U +=--122' ' 【解析】BD 二、非选择题 9.如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d 、质量为m 的金属小球由A 处由静止释放，下落过程中能通过A 处正下方、固定于B 处的光电门，测得A 、B 间的距离为H （H>>d ），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t ，当地的重力加速度为g ．则： （1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=___mm ． （2）小球经过光电门B 时的速度表达式为___． （3）多次改变高度H ，重复上述实验，作出21t 随H 的变化图象如图丙所示，当图中已知量t 0、H 0和重力加速度g 及小球的直径d 满足以下表达式：___时，可判断小球下落过程中机械能守恒． （4）实验中发现动能增加量k E ?总是稍小于重力势能减少量p E ?，增加下落高度后，则将k p E E ?-?____（“增加”，“减小”或“不变”） 【解析】（1）7.25；（2）t d ；（3）22002d t gH =；（4）增大 10.某研究性学习小组设计了如图甲所示的电路,同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E 及内阻r ， (1)闭合开关S,移动滑动触头P ,用V1、V2和A 测得并记录多组数据。根据数据描出如图乙所示的①、②两条UI 图线,则图线②是根据电压表___(填“V1”或“V2”)和电流表A 的数据画得的。 (2)根据图象求得电源电动势E 的测量值为___V,内阻r 的测量值为___Ω.(保留两位有效数字) (3)图线①、②的交点对应滑动变阻器接入闭合电路的阻值为___Ω，此时电源的总功率为___W. 【解析】(1)V1;(2)3.0, 1.0;(3)0，3.0 11.特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景．将一根长为2d 的不可伸长的细绳两端固定在相距为d 的．A 、B 两等高点，绳上挂一小滑轮P ．战士们相互配合，就可沿着绳子滑到 对面．如图所示，战士甲用水平力F拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，脚离地，处于静止状态，此时AP竖直．然后战士甲将滑轮从静止状态释放，若不计滑轮摩擦及空气阻力，也不计滑轮的质量，求： （1）战士甲释放滑轮前对滑轮的水平拉力F； （2）战士乙滑动过程中的最大速度． 【解析】 12.如图,光滑平行的竖直金属导轨MN、QP相距l,在M点和Q点间接一个阻值为R的电阻, 在两导轨间OO1O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面水平向里、高为h的磁感强度为B的匀强磁场。一质量为m,电阻也为R的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场下边界相距h0.现用一竖直向上的大小为F=2mg恒力拉ab棒,使它由静止开始运动,进入磁场后开始做减速运动,在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计,空气阻力不计,g为重力加速度).求： (1)导体棒ab在离开磁场上边界时的速度； (2)棒ab在刚进入磁场时加速度的大小； (3)棒ab通过磁场区的过程中棒消耗的电能。 【解析】 【选项3-4】 15.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t时刻波形图如图中的实线所示,此时波刚好传到P 点,t+0.6s时刻,这列波刚好传到Q点,波形如图中的虚线所示,a、b、c、P、Q是介质中的质点,则以下说法正确的是() A. 这列波的波速为16.7 m/s B. 质点c在这段时间内通过的路程一定等于30cm C. 从t时刻开始计时,质点a第一次到达平衡位置时,恰好是t+13s时刻 D. 当t+0.5s时刻，质点b、P的位移相同 【解析】CD 16.MN为水平放置的光屏,在其正下方有一半圆柱形玻璃砖,玻璃砖的平面部分ab与光屏平行且过圆心O,平面ab与屏间距离为d=0.2m,整个装置的竖直截面图如图所示。在O点正下方有一光源S,发出的一束单色光沿半径射入玻璃砖,通过圆心O再射到屏上。现使玻璃砖在竖直面内以O点为圆心沿逆时针方向以角速度ω=π8rad/s缓慢转动,在光屏上出现了移动的光斑。已知单色光在这种玻璃中的折射率为n=2√，求： ①当玻璃砖由图示位置转动多长时间屏上光斑刚好彻底消失； ②玻璃砖由图示位置转到光斑刚好彻底消失的过程中，光斑在屏上移动的距离s. 【解析】 【选修3-5】 17.以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的有() A. 紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大 B. 每个核子只跟邻近的核子发生核力作用 C. 原子核式结构模型是由汤姆逊在a粒子散射实验基础上提出的 D. 太阳内部发生的核反应是热核反应 E. 关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象 【解析】BDE 18.如图甲所示,物块A. B的质量分别是 mA=4.0kg和mB=3.0kg.用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v?t图象如图乙所示。求： ①物块C的质量? ②B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能EP? 【解析】 材料科学与工程 1．培养目标 培养在金属材料、无机非金属材料、光电信息功能材料、电子材料与器件、复合材料领域的科学与工程方面具有较宽基础知识、从事材料设计、研究、开发和技术管理的高级工程技术人才。 2．课程设置 主要课程：材料科学基础、物理化学、材料工程基础、材料现代研究方法、金属材料、光电材料、功能材料、复合材料、电子技术与控制、计算机系列课程等。 3．深造与就业方向 毕业生可继续攻读本专业及相关专业的硕士研究生，近三年本科考取研究生比例60%以上。 毕业生就业实行双向选择，毕业后可到研究所、企业从事科学研究、设计、生产管理、工程技术应用及高等院校的教学工作。 4．学制/学位 本科四年制/工学学士 材料科学与工程专业四年制本科培养方案 Cultivating Scheme of 4-year Undergraduate Course- Material and Enginee ring Speciality 一、培养目标 本专业培养具备金属材料及无机非金属材料科学与工程方面的知识，能在材料制备、成型加工、材料结构研究与分析等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。 Ⅰ.Scheme Objectives The objectives of this scheme are to provide students of this major with t he technology and engineering knowledge of metal and inorganic-nonmetal mat erials, in order to make them outstanding engineers who are capable of underta king works of science research, technique and appliance design, manufacturing process management. 二、培养要求 本专业学生主要学习材料科学及各类材料加工工艺的基础理论与技术和有关设备的设计方法，受到现代机械工程师的基本训练，具有从事材料制备、加工成型研究、进行各类材料加工工艺及设备设计、生产组织管理的基本能力。Ⅱ.Requirements Students of this speciality shall learn the basic theories of material science and methods of material processing and how to design related equipment. The y also shall be trained to be modern mechanic engineers who are capable of d oing research works about material fabricating, forming, processing and related equipment design. At same time, they also should have the ability of fundame ntal management of manufacture process. 毕业生应获得以下几方面的知识和能力： Student of this major must fulfill the following requirements: （1）具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力； （2）具有较系统地掌握本专业领域宽广的理论基础知识，主要包括材料科学、力学、机械学、电工与电子技术、计算机系列课程、热加工工艺基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识； （3）具有本专业必需的计算、测试、文献检索能力和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语应用能力； 第一章 真空中的静电场 一、选择题 ； ；；；；；；； ； 二、填空题 1. 3 0281R qb επ；由圆心指向缺口。 2. 0εq ；21Φ<Φ。 3. 均匀带电薄球壳。 4. 1 22 10 h h E E --ε；312C/m 1021.2-?。 5. N/C 100；2 -9 C/m 10.858?。 6. V 135-；V 45。 7. R Q q U q E 0006πε= ；00=∞C U q ；R Q q U q CE 0006πε-=；R Q q U q E 0006πε=∞。 8. 41 2 20 R x q +πε； 2 322 ) (41R x qx πε +； R 22； N/C 4333620=R πεq 。 9. 有源场；无旋场（或保守场）。 三、问答题 答：E 电场强度从力的角度描述电场的性质，矢量场分布；U 从能和功的角度描述电场的性质，标量场。 E 与U 的关系为： U E grad -=?，?∞?=a d l E U a ? ? 使用叠加原理计算电场强度，注意先将各个场源产生的电场强度分解到各坐标轴，然后再叠加。 使用叠加原理计算电势，要注意电势零点的选择。 四、计算与证明题： 1．证：（1） CD BC AB E E E E ? ???++= 根据对称性分布，两段直导线AB 和CD 在O 点产生的电场强度大小相等，方向相反，则0=+CD AB E E ? ?。 在半圆形BC 上取电荷元d l ，则l q d d λ=，相应的在O 点产生d E 为 2 04d d a l E πελ= 由于对称分布分析可知0=x E ，设d E 和y 轴夹角为θ，且有θd d a l = θθελ θελd cos 4πcos 4πd d 020y a a l E == a a E y 02202πd cos 4πελθθελππ==?- j a εE ??0 2πλ=∴ 得证 2001博士秋季入学考试试题 1（16分）共价键的数目(为配位电子数)和方向(电子云密度最大方向)取决于什么？利用杂化轨道理论解释金刚石(sp 3)结构中的共价键，并计算碳的sp 3键的键角(109.28)。 2（12分）离子晶体在平衡时的结合能为：)11(80020n R NMe U E b -==πε，M 称为马德隆常数。试解释M 的意义。(西工大固体物理P41；M 是与晶体结构有关的常数) 3（12分）试比较经典的和量子的金属自由电子理论。(方俊鑫P285；黄昆P275) 4（12分）举例说明能带理论在解释固体材料有关性质(绝缘、半导、导体)、设计新材料中的应用。(西工大P111) 5（12分）解释金属及半导体的电阻率(高温时、低温时)随温度变化的规律。(西工大P192) 6（12分）分析固体表面的成分可采用那些分析技术和方法。(电子能谱：光电子能谱、俄歇电子、离子中和谱；离子谱：低能离子散射、高能离子散射、二次离子质谱、溅射中性粒子谱、致脱附离子角分布) 7（12分）晶体致的电缺陷有那些类型？分析其形成原因及对晶体性质的影响。（西工大P149、151） 8（12分）简述物质超到态的主要特征。（西工大P206、零电阻，充合抗磁） 答：1，低能电子衍射；2，表面敏感扩展X 吸收精细结构；3，场离子显微镜；4，电子显微镜；5，投射电子显微镜，扫描电子显微镜；6，扫描隧道显微镜；7，原子力显微镜；8，摩擦力显微镜 2001博士春季入学考试试题 1（16）N 对离子组成的NaCl 晶体的总互作用势能为 ??????-=R e R B N R U n 024)(πεα 其中α是马德隆常数，B 为晶格参量，n 为玻恩指数。 （1） 证明平衡原子间距为n e B R n 2 0104απε=- （2） 证明平衡时的结合能为)11(4)(0020n R Ne R U --=πεα 材料物理期末考试题 电致伸缩：电介质在外电场的作用下，发生尺寸变化即产生应变现象，起应变大小与所加电压的平方成正比。 压电效应：在某些晶体特定的方向上加力，则在里的垂直方向上的平面上出现正负束缚电子。 电导率：当施加的电场产生电流时电流密度正比于电场强度，其比例常数即电导率。 磁滞现象：退磁时M的变化落后于H的变化的现象。 磁致伸缩：此题在磁场中磁化，形状和尺寸都会发生变化的现象。 磁弹性能：物体在磁化时伸长或收缩受到限制，则在物体内部形成应力，从而内部将产生弹性能，即磁弹性能。 磁化现象：物体在外加磁场H作用下，能够产生磁化的材料。比热容：单位质量物质上升1K所需要的能量（条件：无相变）物理含义：晶格热振动状态改变所需要吸收或放出的能量热稳定性，材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力。 热熔：物质温度升高1K所需要的能量。 热膨胀：固体材料受热以后晶格震动加剧而引起的容积膨胀。热传导：一块材料的温度不均匀或者两个温度不同的物体接触，热量会自动从高温区向低温区传播的现象。 1.为什么锗半导体材料最先得到应用，而现在的半导体材料却 大都采用硅半导体？ 2.答：锗比较容易提纯，所以最初发明的半导体三极管是锗制 成的。但是，锗的禁带宽度（0.67 ev）大约是硅的禁带宽度（1.11 ev）的一半，所以硅的电阻率比锗大，而且在较宽的能带中能够更加有效的设置杂质能级，所以后来硅半导体逐渐取代了锗半导体。硅取代锗的另一个原因是硅的表面能够形成一层极薄的二氧化硅绝缘膜，从而能够制备MOS三极管。因此，现在的半导体材料大都采用硅半导体。 3.经典自由电子论、量子自由电子论和能带理论分析材料导电 性理论的主要特征是什么？ 4.答：经典自由电子论：连续能量分布的价电子在均匀势场中 的运动；量子自由电子论：不连续能量分布的价电子在均匀势场中的运动；能带理论：不连续能量分布的价电子在周期性势场中的运动。 5.根据经典自由电子论，金属是由原子点阵组成的，价电子是 完全自由的，可以在整个金属中自有运动，就好像气体分子能够在一个容器内自由运动一样，故可以把价电子看出“电子气”。自由电子的运动遵从经典力学的运动规律，遵守气体分子运动论。在电场的作用下，自由电子将沿电场的反方向运动，从而在金属中形成电流。 6.量子自由电子论认为，金属离子形成的势场各处都是均匀 西北工业大学 2004年硕士研究生入学考试试题 试题名称：材料科学基础（A 卷） 试题编号：832 说 明：所有答题一律写在答题纸上 第 1 页 共 2 页 一、简答题：（共40分，每小题8分） 1.请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？ 2.请简述影响扩散的主要因素有哪些。 3.临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？ 4.有哪些因素影响形成非晶态金属？为什么？ 5.合金强化途径有哪些？各有什么特点？ 二、计算作图题（共60分，每小题12分） 1.求]111[和]120[两晶向所决定的晶面，并绘图表示出来。 2.氧化镁（MgO ）具有NaCl 型结构，即具有O2-离子的面心立方结构。问： 1）若其离子半径 +2Mg r =，-2O r ＝，则其原子堆积密度为多少？ 2）如果+2Mg r /-2O r ＝，则原子堆积密度是否改变？ 3.已知液态纯镍在×105 Pa （1大气压），过冷度为319 K 时发生均匀形核， 设临界晶核半径为1nm ，纯镍熔点为1726 K ，熔化热ΔHm＝18075J/mol ， 摩尔体积Vs ＝mol ，试计算纯镍的液－固界面能和临界形核功。 4.有一钢丝（直径为1mm ）包复一层铜（总直径为2mm ）。若已知钢的屈服强 度σst ＝280MPa ，弹性模量Est ＝205GPa ，铜的σCu ＝140MPa ，弹性模量E Cu ＝110GPa 。问： 1）如果该复合材料受到拉力，何种材料先屈服？ 2）在不发生塑性变形的情况下，该材料能承受的最大拉伸载荷是多少？ 3）该复合材料的弹性模量为多少？ 三、综合分析题：（共50分，每小题25分） 1.某面心立方晶体的可动滑移系为]101[ )111(、 。 期末复习题 一、填空（20） 1.一长30cm的圆杆，直径4mm，承受5000N的轴向拉力。如直径拉成3.8 mm，且体积保持不变，在此拉力下名义应力值为，名义应变值为。 2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。 3．固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 4．格波间相互作用力愈强，也就是声子间碰撞几率愈大，相应的平均自由程愈小，热导率也就愈 介电常数一致，虚部表示了电介质中能量损耗的大小。 ．当磁化强度M为负值时，固体表现为抗磁性。8．电子磁矩由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成。 9．无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。 10．广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。 ?（1-m）2x。11．设某一玻璃的光反射损失为m，如果连续透过x块平板玻璃，则透过部分应为 I 12．对于中心穿透裂纹的大而薄的板，其几何形状因子。 13．设电介质中带电质点的电荷量q，在电场作用下极化后，正电荷与负电荷的位移矢量为l，则此偶极矩为 ql 。 14．裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。 15.Griffith微裂纹理论认为，断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果。16．考虑散热的影响，材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。 17．当温度不太高时，固体材料中的热导形式主要是声子热导。 18．在应力分量的表示方法中，应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向，第二个字母表示应力作用的方向。 19．电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。 20．原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 21. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 22.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。 23.晶体发生塑性变形的方式主要有滑移和孪生。 24.铁电体是具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。 25.自发磁化的本质是电子间的静电交换相互作用。 二、名词解释(20) 自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。 断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性 能等。 大学物理习题 1 。质点运动学 一、选择题 １ .质点在ｘoy 平面内作曲线运动，则质点速率得正确表达式为： Ａ。 B 。Ｃ。 D . Ｅ．（ ) ２ .质点作匀速圆周运动，下列各量中恒定不变得量就是 Ａ . B ． Ｃ。Ｄ . E . Ｆ。、（） 3 .下列表述中正确得就是： A 。质点沿轴运动,若加速度，则质点必作减速运动; B .在曲线运动中,质点得加速度必定不为零; Ｃ.若质点得加速度为恒矢量，则其运动轨道必为直线； D ．当质点作抛体运动时,其法向加速度、切向加速度就是不断变化得，因此也就是不断变化得。 （） 4 .在离水面高度为h 得湖岸边上,有人用绳子拉船靠岸。若人以匀速率v ０收绳,则船在 水中得运动为: A 。匀速运动，且v = v ０ ; B .加速运动,且v 〉ｖ0 ； C 。加速运动,且v 〈ｖ0 ； Ｄ .减速运动。（） 5 .已知质点得运动方程为: 式中 A 、 B 、θ均为恒量，且 ，，则质点得运动为: Ａ .一般曲线运动； B 。匀速直线运动； Ｃ .圆周运动； D .匀减速直线运动; E .椭圆运动; F .匀加速直线运动. （ ) 6 。下列说法中正确得就是 A ．作曲线运动得物体，必有切向加速度; B 。作曲线运动得物体，必有法向加速度； C 。具有加速度得物体,其速率必随时间改变。（ ) 7 。在相对地面静止得坐标系内, A 、Ｂ两船都以 2 得速率匀速行驶，A 船沿x 轴正向，Ｂ船沿ｙ轴正向。今在Ａ船上设置与静止坐标系方向相同得坐标系（x 、y 方 向得单位矢量用i ，j 表示),那么在Ａ船上得坐标系中，Ｂ船得速度(以为单位）为A . B 。 C . D 。（） 8 .下列各种情况中，不可能存在得就是 Ａ．速率增加，加速度减小； B ．速率减小,加速度增大； C ．速率不变而有加速度； D .速率增大而无加速度； E ．速率增大,而法向加速度得大小不变。（ ) 9 .一物体作单向直线运动,它在通过两个连续相等位移得平均速度分别为=1０，= １5 。则在整个过程中该物体得平均速度为 A 。１2、５ B . １1、75 西北工业大学考试试题（A卷） 2004 － 2005 学年第一学期 一、填空题：（每题 3 分，共计 30 分） 1. 塑性是指： ________________________________________________________ ________________________________________________ 。 2. 金属的超塑性可分为 _____ 超塑性和 _____ 超塑性两大类。 3. 金属单晶体变形的两种主要方式有： _____ 和 _____ 。 4. 影响金属塑性的主要因素有： _____ ， _____ ， _____ ， _____ ， _____ 。 5. 等效应力表达__________________________________________________ 。 6. 常用的摩擦条件及其数学表达式： __________________________________ ，__________________________________ 。 7. π平面是指： _____________________________________________________ ______________________________________________________________ _。 8. 一点的代数值最大的 __________ 的指向称为第一主方向，由第一主方 向顺时针转所得滑移线即为 _____线。 9. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力σz=______________________ 10. 在有限元法中：应力矩阵 [S]= ________________________ ， 单元内部各点位移{U}=[ ]{ } 二、简答题（共计 30 分） 1. 提高金属塑性的主要途径有哪些？（ 8 分） 2. 纯剪切应力状态有何特点？（ 6 分） 3. 塑性变形时应力应变关系的特点？（ 8 分） 4. Levy-Mises 理论的基本假设是什么？（ 8 分） 三、计算题（共计 40 分） 1 、已知金属变形体内一点的应力张量为Mpa ，求：（ 18 分）（1）计算方向余弦为 l=1/ 2 ， m=1/2 ， n= 的斜截面上的正应力大小。（2）应力偏张量和应力球张量； 1． 有关晶面及晶向附图2.1所示。 2． 见附图2.2所示。 3． {100}＝(100)十(010)+(001)，共3个等价面。 {110}＝(110)十(101)+(101)+(011)+(011)+(110)，共6个等价面。 {111}＝(111)+(111)+(111)+(111)，共4个等价面。 )121()112()112()211()112()121( ) 211()121()211()211()121()112(}112{+++++++++++= 共12个等价面。 4． 单位晶胞的体积为V Cu ＝0.14 nm 3(或1.4×10-28m 3) 5． (1)0.088 nm ；(2)0.100 nm 。 6． Cu 原子的线密度为2.77×106个原子/mm 。 Fe 原子的线密度为3.50×106个原子/mm 。 7． 1.6l ×l013个原子/mm 2；1.14X1013个原子/mm 2；1.86×1013个原子/mm 2。 8． (1) 5.29×1028个矽原子/m 3； (2) 0.33。 9． 9. 0.4×10-18/个原子。 10． 1.06×1014倍。 11． (1) 这种看法不正确。在位错环运动移出晶体后，滑移面上、下两部分晶体相对移动的距离是由其柏氏矢量决定的。位错环的柏氏矢量为b ，故其相对滑移了一个b 的距离。 (2) A'B'为右螺型位错，C'D'为左螺型位错；B'C'为正刃型位错，D'A'为负刃型位错。位错运动移出晶体后滑移方向及滑移量如附图2.3所示。 12． (1)应沿滑移面上、下两部分晶体施加一切应力τ0，的方向应与de 位 错线平行。 (2)在上述切应力作用下，位错线de 将向左(或右)移动，即沿着与位错线de 垂直的方向(且在滑移面上)移动。在位错线沿滑移面旋转360°后，在晶体表面沿柏氏矢量方向产生宽度为一个b 的台阶。 材料力学期末考试复习题及答案 配高等教育出版社第五版 一、填空题： 1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为刚体。 2.构件抵抗破坏的能力称为强度。 3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成正比。 4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为二次抛物线。 5.偏心压缩为轴向压缩与弯曲的组合变形。 6.柔索的约束反力沿柔索轴线离开物体。 7.构件保持原有平衡状态的能力称为稳定性。 8.力对轴之矩在力与轴相交或平行情况下为零。 9.梁的中性层与横截面的交线称为中性轴。 10.图所示点的应力状态，其最大切应力是 100Mpa 。 11.物体在外力作用下产生两种效应分别是变形效应运动效应。 12.外力解除后可消失的变形，称为弹性变形。 13.力偶对任意点之矩都相等。 14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力 为 5F/2A 。 15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有突变。 16.光滑接触面约束的约束力沿接触面的公法线指向物体。 17.外力解除后不能消失的变形，称为塑性变形。 18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心不共线的条件时，才能成为力系 平衡的充要条件。 19.图所示，梁最大拉应力的位置在 C 点处。 20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是 2τ《=【σ】 。 21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为平衡。 22.在截面突变的位置存在应力集中现象。 23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有突变。 24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。 25.临界应力的欧拉公式只适用于细长杆。 26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为而力构件。 27.作用力与反作用力的关系是。 28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是力，力偶，平衡。 29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为 7Fa/2EA 。 30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为斜直线。 二、计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 第一章 真空中的静电场 一、选择题 1.C ；2.B ；3.C ；4.B ；5.B ；6.C ；7.E ；8.AD ； 9.B ；10.BD 二、填空题 1. 3 02 81 R qb επ；由圆心指向缺口。 2. εq ；21Φ<Φ。 3. 均匀带电薄球壳。 4. 1 2210 h h E E --ε；312C/m 1021.2-?。 5. N/C 100；2-9C/m 10.858?。 6. V 135-；V 45。 7. R Q q U q E 0006πε= ；00=∞C U q ；R Q q U q CE 0006πε- =；R Q q U q E 0006πε= ∞。 8. 412 2 R x q +πε ； 2 3 2 2 )(41R x qx πε +； R 2 2； N /C 433362 0=R πεq 。 9. 有源场；无旋场（或保守场）。 三、问答题 答：E 电场强度从力的角度描述电场的性质，矢量场分布；U 从能和功的角度描述电场的性质，标量场。 E 与U 的关系为： U E grad -= ，?∞?=a d l E U a 使用叠加原理计算电场强度，注意先将各个场源产生的电场强度分解到各坐标轴，然后再叠加。 使用叠加原理计算电势，要注意电势零点的选择。 四、计算与证明题： 1．证：（1） CD BC AB E E E E ++= 根据对称性分布，两段直导线AB 和CD 在O 点产生的电场强度大小相等，方向相反，则0=+CD AB E E 。 在半圆形BC 上取电荷元d l ，则l q d d λ=，相应的在O 点产生d E 为 2 04d d a l E πελ= 由于对称分布分析可知0=x E ，设d E 和y 轴夹角为θ，且有θd d a l = θθελ θελd cos 4πcos 4πd d 02 0y a a l E = = a a E y 02 2 2πd cos 4πελ θθελ ππ= = ?- j a εE 02πλ = ∴ 得证 二、计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压 应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知F r=2KN，F t=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。 试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的内力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。 4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。已知I z=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料许用压应力[σc]=120MPa，许用拉应力[σt]=35MPa，a=1m。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 5.如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d，长度l，拐臂的长度a。 试求：①作AB轴各基本变形的内力图。②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。 6.图所示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数n st=2.0，[σ]=140MPa。试校核AB杆是否安全。 7.铸铁梁如图5，单位为mm，已知I z=10180cm4，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa， 试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa，μ=0.3，[σ]=140MPa。试求：①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求圆轴表面点图示方向的正应变。③按第四强度理论校核圆轴强度。 9.图所示结构中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为Q235钢。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数n st=3.0，[σ]=140MPa。试校核柱BC是否安全。 西北工业大学 2011年硕士研究生入学考试试题参考答案 试题名称：材料科学基础（A卷）试题编号：832 说明：所有答题一律写在答题纸上第 1 页共 7 页 一、简答题（每题10分，共50分） 1.请从原子排列、弹性应力场、滑移性质、柏氏矢量等方面对比刃位错、 螺位错的主要特征。 答：刃型位错： 1)1晶体中有一个额外原子面，形如刀刃插入晶体 2)2刃位错引起的应力场既有正应力又有切应力。 3)3位错线可以是折线或曲线, 但位错线必与滑移（矢量）方向垂直 4)4滑移面惟一 5)5位错线的移动方向与晶体滑移方向平行（一致） 6)6位错线与柏氏矢量垂直 螺型位错： 1)1上下两层原子发生错排，错排区原子依次连接呈螺旋状 2)2螺位错应力场为纯切应力场 3)3螺型位错与晶体滑移方向平行，故位错线一定是直线 4)4螺型位错的滑移面是不惟一； 5)5位错线的移动方向与晶体滑移方向相互垂直。 6)6位错线与柏氏矢量平行 2.何谓金属材料的加工硬化？如何解决加工硬化对后续冷加工带来的困 难？ 答：随变形量增大，强度硬度升高，塑形下降的现象。软化方法是再结晶退火。 3.什么是离异共晶？如何形成的？ 答：在共晶水平线的两个端部附近，由于共晶量少，领先相相依附在初 生相上，另一相独立存在于晶界，在组织学上失去共晶体特点，称为离异共晶。有时，也将端部以外附近的合金，在非平衡凝固时得到的少量共晶，称为离异共晶。 4. 形成无限固溶体的条件是什么？简述原因。 答：只有置换固溶体才可能形成无限固溶体。且两组元需具有相同的晶体结构、相近的原子半径、相近的电负性、较低的电子浓度。原因：溶质原子取代了溶剂原子的位置，晶格畸变较小，晶格畸变越小，能量越低。电负性相近不易形成化合物。电子浓度低有利于溶质原子溶入。 5. 两个尺寸相同、形状相同的铜镍合金铸件，一个含90%Ni ，另一个含 50%Ni ，铸造后自然冷却，问哪个铸件的偏析严重？为什么？ 答：50%Ni 的偏析严重，因为液固相线差别大，说明液固相成分差别大，冷速较快不容易达到成分均匀化。 二、 作图计算题（每题15分，共60分） 1、写出{112}晶面族的等价晶面。 答： )21()12()11()211()12()11( )211()121()211()211()121()112(}112{+++++++++++= 2、 请判定下列反应能否进行：]001[]111[2]111[2a a a →+ 答：几何条件： ]001[]002[2 ]111[2]111[2a a a a ==+，满足几何条件 能量条件： ( )2 2 2 2 2 2 32 2 2222 2222 2 211 004311121)1()1(2a a b a a a b b =++==?? ? ??+++??? ??+-+-=+ 不满足能量条件，反应不能进行。 三明学院 《材料力学》期末考试卷10 （考试时间：120分钟） 使用班级： 学生数： 任课教师： 考试类型 闭卷 一．填空题（每题3，共30分） 1. 构件所受的外力可以是各式各样的，有时是很复杂的。材料力学根据构件的典型受力情况及截面上的内力分量可分为 拉伸或压缩 、 剪切 、 扭转 、 弯曲 四种基本变形。 2. 现代工程中常用的固体材料种类繁多，物理力学性能各异。所以，在研究受力后物体（构 件）内部的力学响应时，除非有特别提示，一般将材料看成由 连续性 、 均匀性 、 各向同性 的介质组成。 3. 为保证工程结构或机械的正常工作，构件应满足三个要求，即 强度 、 刚度 、 稳定性 。 4. 为了求解静不定问题，必须研究构件的 变形 ，从而寻找出 变形协调方程 。 5. 矩形截面梁的弯曲剪力为FS ，横截面积为A ，则梁上的最大切应力为 A F s = σ 。 6. 用主应力表示的广义胡克定律是 ()[]32111 σσμσε+-= E ； ()[]331211σσμσε+-= E ； ()[] 2133 1σσμσε+-=E 。 7. 压杆稳定问题中，欧拉公式成立的条件是： ） E （P σπλλλ211 :=≥其中 。 8. 轴向拉压变形中，横向应变与轴向应变的关系是 μεε=' 。 9. 图示外伸梁受均布载荷作用，欲使C B A M M M -==，则要求a l /的比值为 22/=a l ；欲使0=C M ，则要求比值为2/=a l 。 10. 图示矩形截面纯弯梁受弯矩M 作用，梁发生弹性变形，横截面上图示阴影面积上承担的弯矩为 7M/8 。 二．选择题（每题3分，共15分） 1．平面弯曲梁的横截面上，最大正应力出现在（ D ） A ．中性轴； B ．左边缘； C ．右边缘； D ．离中性轴最远处 。 2．第一强度理论适用于（ A ） A ．脆性材料； B ．塑性材料； C ．变形固体； D ．刚体。 3．在计算螺栓的挤压应力时，在公式 bs bs bs A F = σ中， bs A 是（ B ） A ．半圆柱面的面积； B ．过直径的纵截面的面积； C ．圆柱面的面积； 西工大大学物理学习 题册答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 第一章 真空中的静电场 一、选择题 1.C ；2.B ；3.C ；4.B ；5.B ；6.C ；7.E ；8.AD ； 9.B ；10.BD 二、填空题 1. 3 0281R qb επ；由圆心指向缺口。 2. 0εq ；21Φ<Φ。 3. 均匀带电薄球壳。 4. 1 22 10 h h E E --ε；312C/m 1021.2-?。 5. N/C 100；2-9C/m 10.858?。 6. V 135-；V 45。 7. R Q q U q E 0006πε= ；00=∞C U q ；R Q q U q CE 0006πε-=；R Q q U q E 0006πε=∞。 8. 412 20R x q +πε； 2 322 ) (41R x qx πε +； R 22； N/C 433362 0=R πεq 。 9. 有源场；无旋场（或保守场）。 三、问答题 答：E 电场强度从力的角度描述电场的性质，矢量场分布；U 从能和功的角度描述电场的性质，标量场。 E 与U 的关系为： U E grad -= ，?∞?=a d l E U a 使用叠加原理计算电场强度，注意先将各个场源产生的电场强度分解到各坐标轴，然后再叠加。 使用叠加原理计算电势，要注意电势零点的选择。 四、计算与证明题： 1．证：（1） CD BC AB E E E E ++= 根据对称性分布，两段直导线AB 和CD 在O 点产生的电场强度大小相等，方向相反，则 0=+CD AB E E 。 1．针对下图所示的 3 个三角形元，写出用完整多项式描述的位移模式表达式 2．如下图所示，求下列情况的带宽 a) 4 结点四边形元； b) 2 结点线性杆元。 3．对上题图诸结点制定一种结点编号的方法，使所得带宽更小。图左下角的四 边形在两种不同编号方式下，单元的带宽分别是多大？ 4．下图所示，若单元是 2结点线性杆单元， 勾画出组装总刚后总刚空间轮廓线。 系统的带宽是多大？按一右一左重新编号(即 6变成 3等)后，重复以上运算 5．设杆件1－2 受轴向力作用，截面积为A，长度为L，弹性模量为E，试写出杆端力F1，F2与杆端位移u1, u2之间的关系式，并求出杆件的单元刚度矩阵[k](e) 6．设阶梯形杆件由两个等截面杆件○ 1 与○2 所组成，试写出三个结点1、2、3 的结点轴向力F1，F2，F3与结点轴向位移u1, u2, u3之间的整体刚度矩阵[K] 。 7．在上题的阶梯形杆件中，设结点3 为固定端，结点1作用轴向载荷 F1=P，求各结点的轴向位移和各杆的轴力。 8．下图所示为平面桁架中的任一单元， x, y 为局部坐标系，x，y 为总 体坐标系， x 轴与x 轴的夹角为。 1) 求在局部坐标系中的单元刚度矩 阵 [k]( e) 2) 求单元的坐标转换矩阵[T] ； 3) 求在总体坐标系中的单元刚度矩 阵[k] (e) 9．如图所示一个直角三角形桁架，已知E 3 107N / cm2，两个直角边长度 2 l 100cm ，各杆截面面积 A 10cm2，求整体刚度矩阵[K] 。 10．设上题中的桁架的支承情况和载荷情况如下图所示，按有限元素法求出各结点的位移与各杆的内力。 第一章 一、选择题 1、均匀性假设认为，材料内部各点的是相同的。 A：应力 B：应变 C：位移 D：力学性质 2、各向同性认为，材料沿各个方向具有相同的。 A：力学性质 B：外力 C：变形 D：位移 3、在下列四种材料中，不可以应用各向同性假设。 A：铸钢 B：玻璃 C：松木 D：铸铁 4、根据小变形条件，可以认为： A：构件不变形 B：构件不破坏 C：构件仅发生弹性变形 D：构件的变形远小于原始尺寸 5、外力包括: A:集中力和均布力 B:静载荷和动载荷 C:所有作用在物体外部的力 D:载荷与支反力 6、在下列说法中，正确的是。 A：内力随外力的增大而增大； B：内力与外力无关； C：内力的单位是N或KN； D：内力沿杆轴是不变的； 7、静定杆件的内力与其所在的截面的有关。 A：形状；B：大小；C：材料；D：位置 8、在任意截面的任意点处，正应力σ与切应力τ的夹角α＝。 A：α＝90O； B：α＝45O； C：α＝0O；D：α为任意角。 9、图示中的杆件在力偶M的作用下，BC段上。 A：有变形、无位移； B：有位移、无变形； C：既有位移、又有变形；D：既无变形、也无位移； 10、用截面法求内力时，是对建立平衡方程而求解的。 A：截面左段 B：截面右段 C：左段或右段 D：整个杆件 11、构件的强度是指，刚度是指，稳定性是指。 A：在外力作用下抵抗变形的能力； B：在外力作用下保持其原有平衡态的能力； C：在外力的作用下构件抵抗破坏的能力； 答案：1、D 2、A 3、C 4、D 5、D 6、A 7、D 8、A 9、B 10、C 11、C、B、A 二、填空 1、在材料力学中，对变形固体作了，，三个基本假设，并且是在，范围内研究的。 答案：均匀、连续、各向同性；线弹性、小变形 2、材料力学课程主要研究内容是：。 答案：构件的强度、刚度、稳定性； 1．针对下图所示的3个三角形元，写出用完整多项式描述的位移模式表达式。 2．如下图所示，求下列情况的带宽: a)4结点四边形元； b)2结点线性杆元。 3．对上题图诸结点制定一种结点编号的方法，使所得带宽更小。图左下角的四边形在两种不同编号方式下，单元的带宽分别是多大？ 4．下图所示，若单元是2结点线性杆单元，勾画出组装总刚后总刚空间轮廓线。系统的带宽是多大？按一右一左重新编号（即6变成3等）后，重复以上运算。 5．设杆件1－2受轴向力作用，截面积为A，长度为L，弹性模量为E，试写出 杆端力F 1，F 2 与杆端位移 2 1 ,u u之间的关系式，并求出杆件的单元刚度矩阵)(] [e k 6．设阶梯形杆件由两个等截面杆件○1与○2所组成，试写出三个结点1、2、3的 结点轴向力F 1，F 2 ，F 3 与结点轴向位移 3 2 1 , ,u u u之间的整体刚度矩阵[K]。 7．在上题的阶梯形杆件中，设结点3为固定端，结点1作用轴向载荷F 1 =P，求各结点的轴向位移和各杆的轴力。 8．下图所示为平面桁架中的任一单元，y x,为局部坐标系，x，y为总体坐标系，x轴与x轴的夹角为 。 （1）求在局部坐标系中的单元刚度矩阵)(] [e k （2）求单元的坐标转换矩阵 [T]； （3）求在总体坐标系中的单元刚度矩阵)(] [e k 9．如图所示一个直角三角形桁架，已知27/103cm N E ?=，两个直角边长度 cm l 100=，各杆截面面积210cm A =，求整体刚度矩阵[K]。 10． 设上题中的桁架的支承情况和载荷情况如下图所示，按有限元素法求出各结点的位移与各杆的内力。 材料物理与化学是一门以物理、化学和数学等自然科学为基础，从分子、原子、电子等多层次上研究材料的物理、化学行为与规律，致力于先进材料与相关器件研究开发的学科。 材料学以理论物理、凝聚态物理和固体化学等为理论基础，应用现代物理与化学研究方法和计算技术，研究材料科学中的物理与化学问题，着重研究材料的微观组织结构和转变规律，以及他们与材料的各种物理、化学性能之间的关系，并运用这些规律改进材料性能，研制新型材料，发展材料科学的基础理论，探索从基本理论出发进行材料设计，着重现代物理和化学的新概念、新方法在材料研究中的应用。 材料加工工程 主要研究内容涉及高分子材料的加工成型原理、工艺学，先进复合材料制备科学与成型技术、原理，无机非金属材料的加工技术及原理，先进的聚合物加工设备设计学，弹性体配合与改性科学，高分子材料的反应加工技术、原理，高分子材料改性科学与技术等方面。 材料专业全国排名 材料专业全国排名 材料学（160） 排名学校名称等级排名学校名称等级排名学校名称等级 1 清华大学A+ 1 2 四川大学 A 2 3 燕山大学 A 2 西北工业大学A+ 1 3 山东大学 A 2 4 吉林大学 A 3 北京科技大学A+ 1 4 武汉理工大学 A 2 5 上海大学 A 4 上海交通大学A+ 1 5 西安交通大学 A 2 6 重庆大学 A 5 哈尔滨工业大学A+ 1 6 北京化工大学 A 2 7 大连理工大 学 A 6 同济大学A+ 1 7 北京工业大学 A 2 8 湖南大学 A 7 东北大学A+ 18 中国科学技术大 学 A 29 华中科技大 学 A 8 北京航空航天大 学 A+ 19 天津大学 A 30 昆明理工大 学 A 9 浙江大学 A 20 东华大学 A 31 北京理工大 学 A 10 华南理工大学 A 21 南京理工大学 A 32 武汉科技大 学 A 11 中南大学 A 22 合肥工业大学 A 一、选择题： 1、材料的硬度取决于（c） A、显微结构 B、裂纹 C、化学组成和物质结构 D、杂质 2、下列不属于激光工作物质的是（a） A、CaWO3:Nd3+ B、Y3A l5O12:Nd3+ C、Y3A l5O12:Ce3+ D、La2O2S:Nd3+ 3、下列关于磁性材料的说法中，不正确的是（d） A、所有材料都有抗磁性，因为它很弱，只有当其它类型的磁性完全消失的时候才能被观察 B、抗磁体和顺磁体对于磁性材料应用来说都视为无磁性 C、材料是否真有铁磁性取决于原子是否具有由未成对电子以及原子在晶格中的排列方式 D、亚铁磁性在宏观性能上与铁磁性类似，区别在于亚铁磁性材料的饱和磁化强度比铁磁性的高。 4、下列元素中常用作稀土发光材料激活剂的是（a） A、Eu3+ B、Y3+ C、Lu3+ D、La3+ 5、下列哪种材料不能用作吸声材料（d） A、涂料 B、泡沫材料 C、陶瓷 D、金属 6、一硅酸铝玻璃的性能为α=4.6*10-6/K σf=7*10-6N/m2E=4.7*10-6N/m2μ=0.5 其第一热冲击断裂因子R1为（c） A、234.6K B、242.8K C、162K D、183K 7、光信号在玻璃光纤中传输时存在传输损耗，下列哪种情况不属于传输损耗（d） A、光纤材料的本证损耗 B、光纤材料的杂质吸收 C、光纤材料的结构缺陷 D、光纤材料的长度 8、当不同壁面反射而达到听者的声音所经过的路程大于直达声（c）米，则到达的反射将形成回声。 A、12 B、15 C、17 D、20 9、下面举例的磁性中属于强磁性的是（b） A、顺磁性 B、亚铁磁性 C、反铁磁性 D、抗磁性 10、下列属于抗磁性材料的是（d） A、Fe B、Ni C、Dy D、Zn 二、填空题 1、压电功能材料一般利用压电材料的压电功能、热释电功能、电致伸缩功能或光电功能 2、半导体材料的导电率取决于材料中的载流子浓度和电子迁移率 3、自发磁化的物理本质是电子间的静电交换相互作用，材料具有铁磁性的充分必要条件为：（1）必要条件材料原子中具有未充满的电子壳层，即原子磁矩和（2）充分条件交换积分 A>0 4、V族杂质在硅锗中电离，故放出电子产生导电导子形成正电中心，称为施主，释放电子的过程称为施主电离。依靠导带电子导电的半导体称为n型半导体 5、混响是指声源在房间内停止发声后，残余声能仍在房间内往复发射而保留一段时间 6、荧光材料由基质和激活离子组成，前者的主要作用是为后者提供一个合适的晶格场。 7、电子电导的特征是具有霍尔效应 8、应变用来表征材料受力时内部各质点之间的相对位移，对于各向同性材料，有三种基本的应变类型，分别是拉伸应变、剪切应变和压缩应变 9、裂纹有三种扩展方式：张开型、错开型和撕开型 三、判断题 1、金属材料其价电子数越高，则参与导电的电子数越多，电阻率越低。（F）西北工业大学材料科学与工程专业简介
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