答案材料物理性能试卷14级B(闭卷)

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14级高一下物理期末考试题答案

一．选择题（每题4分，共48分）1 2 3 4 5 6 A A ABC C A BCD 7 8 9 10 11 12 ABDDBBDBAD二、实验(每空2分，共14分)13. g ， CG ， _米尺。

14. 斜槽末端切线水平，同一位置静止释放 ,, 0．1 ， 1三、计算题（共38分）15. 解析：(1)设卫星的质量为m ，地球的质量为M在地球表面附近满足＝mg得GM ＝R 2g ① …………………………………(2分) 卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力 ②…(2分)①式代入②式，得到v 1＝ …………………………………(2分)(2)考虑①式，卫星受到的万有引力为F ＝ ③ …………………………………(2分)由牛顿第二定律F ＝ (R ＋h )④ …………………………………(2分)③④式联立解得T ＝ ………………………………(2分) 16. 解析：（1）在甲轨道最高点P 有：Rm 2P vmg = …………………………………(1分)s m gR v p /5==………………………………(1分)（2）从甲轨道最高点P 到乙轨道最高点Q ，由动能定理： 2221-212r )-(2R P Q mv mv mg =………………………………(2分) 在Q 点：rv m F mg Q2=+ …………………………………(1分)联解上两式：N F 31000=…………………………………(1分) （3）设刚好过P 点，下落高度为h1，从A 到P ，由动能定理0212R)-mg(h 21-=P mv h1=6.25m; ……………… …………………(2分) 所以，m h 25.6≥ ------------------------ ① 又：设物体到水平台右端E 点速度为E v ，从E 平抛刚好到M 点：m t v E 10x 1== m gt h 5212==解得s m v E /101= …………………………………(1分)从E 平抛刚好到N 点：m t v E 15x 2== m gt h 5212==解得：s m v E /152= …………………………………(1分) 要使物体落在MN 范围，21E E E v v v ≤≤从A 到E ，由动能定理 021m g h 2-=E mv 则m h m 25.115≤≤---------------------------②由①②得：m h m 25.1125.6≤≤ ………………………………(2分)17. 解析：(1).滑块在传送带上受到向右的摩擦力,到达传送带右端时速度为6m/s.a=μ1g =4.5m/s 2 …………………………………(1分)t=a v =43s, …………………………………(1分) x 1=21at 2=4m . …………………………………(1分)传送带位移x 2=vt=8m----------------------------------(1分)△x=x 2-x 1=4m----------------------------------------(1分)(2)传送带因传送滑块多消耗的电能Q=fx+21mv 2=μmg △x+21mv 2=36J …………………………………(3分) (2).滑块以6m/s 的速度滑上木板，对滑块和木板受力分析滑块受到木板对其向左的摩擦力，a 滑=g μ2=2m/s 2 …………………………………(1分)木板受到滑块对其向右的摩擦力和地面对其向左的摩擦力Ma 木=mg μ2-(M+m)g μ3a 木=1m/s 2 …………………………………(1分)假设滑块在木板上经过时间t ，木板和滑块达到共同速度v 共对滑块：221t a t v x c 滑滑-= t a v v c 滑共-=………………………………(1分)对木板：221t a x 木木= t a v 木共= …………………………………(1分)则木板长度L=m -6=木滑x x …………………………………(2分)。

《材料性能学》总复习题部分答案

绪论二、单项选择题1、下列不是材料力学性能的是（）A、强度B、硬度C、韧性D、压力加工性能2、属于材料物理性能的是（）A、强度B、硬度C、热膨胀性D、耐腐蚀性三、填空题1、材料的性能可分为两大类：一类叫_ _，反映材料在使用过程中表现出来的特性，另一类叫_ _，反映材料在加工过程中表现出来的特性。

2、材料在外加载荷（外力）作用下或载荷与环境因素（温度、介质和加载速率）联合作用下所表现的行为，叫做材料_ 。

四、简答题1、材料的性能包括哪些方面？2、什么叫材料的力学性能？常用的金属力学性能有哪些？第一章材料单向静拉伸的力学性能一、名词解释弹性极限：是材料由弹性变形过渡到弹—塑性变形时的应力（或达到最大弹性变形所需要的应力）。

强度:是材料对塑性变形和断裂的抗力。

屈服强度：材料发生屈服或发生微量塑性变形时的应力。

抗拉强度：拉伸实验时，试样拉断过程中最大实验力所对应的应力。

塑性变形：是材料在外力作用下发生的不可逆永久变形但不破坏的能力。

韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。

二、单项选择题1、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力——伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（）A、强度和硬度B、强度和塑性C、强度和韧性D、塑性和韧性2、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为（）A、抗压强度B、屈服强度C、疲劳强度D、抗拉强度3、拉伸实验中，试样所受的力为（）A、冲击B、多次冲击C、交变载荷D、静态力4、常用的塑性判断依据是（）A、断后伸长率和断面收缩率B、塑性和韧性C、断面收缩率和塑性D、断后伸长率和塑性5、工程上所用的材料，一般要求其屈强比（C ）A、越大越好B、越小越好C、大些，但不可过大D、小些，但不可过小6、工程上一般规定，塑性材料的δ为（）A、≥1%B、≥5%C、≥10%D、≥15%7、形变强化是材料的一种特性，是下列（ C ）阶段产生的现象。

A、弹性变形；B、冲击变形；C、均匀塑性变形；D、屈服变形。

2014年广东省高考物理B卷试题(有解析)

2014年广东省高考物理B卷试题（有解析）2014年广东省高考物理B卷试题（有解析）13、图6是物体做直线运动的v-t图象，由图可知，该物体A．第1s内和第3s内的运动方向相反B．第3s内和第4s内的加速度相同C．第1s内和第4s内的位移大小不相等D．0~2s和0~4s内的平均速度大小相等14、如图7所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P的支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向15、如图8所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置。

小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大16、图9是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中○1和○2为楔块，○3和○4为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中A．缓冲器的机械能守恒B．摩擦力做功消耗机械能C．垫板的动能全部转化为内能D．弹簧的弹性势能全部转化为动能17、用密封性好、充满气体的袋包裹易碎品，如图10所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体A．体积减小，内能增大B．体积减小，压强减小C．对外界做负功，内能增大D．对外界做正功，压强减小18、在光电效应实验中，用频率为v的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于v的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于v的光照射，光电子的最大初动能变大19、如图11所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电建S，下列说法正确的是A．P向下滑动时，灯L变亮B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大20、如图12所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为+Q 的小球P。

《材料物理性能》课后习题答案.doc

1-1 一圆杆的直径为2.5 mm、长度为25cm并受到4500N的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm,且拉伸变形后圆杆的体积不变，求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。

解：真应力OY = — = ―"°。

—=995(MP Q)A 4.524 xlO-6真应变勺=In — = In — = In^v = 0.0816/0 A 2.42名义应力a = — = ―4°°°_ 一= 917(MPa)A) 4.909x1()2名义应变£ =翌=& —1 = 0.0851I。

A由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。

1- 5 一陶瓷含体积百分比为95%的/\12O3(E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa), 试计算其上限和下限弹性模量。

若该陶瓷含有5%的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。

解：令Ei=380GPa, E2=84GPa, V^O. 95, V2=0. 05o则有上限弹性模量=E]% +E2V2 = 380 X 0.95 +84 X 0.05 =365.2(GP Q)下限弹性模量战=(¥ +3)T =(?料+誓尸=323.1(GP Q)E]380 84当该陶瓷含有5%的气孔时，将P二0. 05代入经验计算公式E=E O(1-1. 9P+0. 9P2) 可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa和293. 1 GPa。

1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0, t = oo和t二£时的纵坐标表达式。

解：Maxwell模型可以较好地模拟应力松弛过程：其应力松弛曲线方程为：b⑴=贝0光必则有:<7(0) = b(0);cr(oo) = 0;<7(r)= a(0)/e.Voigt模型可以较好地模拟应变蠕变过程：其蠕变曲线方程为：的)=火(1 -广")=£(00)(1 _g")E则有：£(0)=0； £(OO)= 21;冶)=%1-(尸).以上两种模型所描述的是最简单的情况，事实上山于材料力学性能的复杂性，我们会用到用多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合而成的复杂模型。

材料物理性能试卷及答案B

材料物理通用B（答案）姓名：单位：级别：准考证号：装订线﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉材料物理检验各专业通用试卷B注意事项：1、请填写您的姓名、工作单位、申报类别、等级及准考证号2、请按题目要求在规定的位置填写答案：3、本试卷满分100分。

一、填空（共25分，每空1分）1、金属拉伸的比例试样系按公式L0=kS01/2计算而得出试样原始标距长度的试样，k通常为 5.65 或11..3 。

2、规定非比例延伸强度测定方法有图解法和逐级施力法两种，也可以使用自动装置或自动测试系统测定。

3、影响拉伸测试结果的主观因素有人为因素和试样制作的因素两个方面；而客观因素主要指仪器设备条件和环境条件。

4、常用的引伸计有机械式、光学式和电子式三类。

5、弯曲试验常使用两种加载方法，即三点弯曲法和四点弯曲法，一般工厂试验室中常使用三点弯曲法。

6、弯曲弹性模量是指弯曲应力和弯曲应变呈线性比例关系范围内的弯曲应力和弯曲应变之比。

7、交变应力是指应力的大小、方向或大小和方向都随时间发生周期性变化的应力。

8、高温强度持久试验的试验室温度一般保持在10——35℃之间；实验室应远离或隔离震源，室内严防震动。

二、选择正确答案（共10分，每题2分）1、带凸耳板状试样用作（ A ）。

54A 金属材料无约束型压缩试样B金属材料约束型压缩试样C高分子非金属材料压缩试样2、铁碳合金基本组织中，（ B ）是单相组织。

A 珠光体B 奥氏体C莱氏体3、连续冷却转变时，共析碳钢不形成（ A ）。

A 贝氏体B 珠光体和索氏体C索氏体和屈氏体4、金属蠕变曲线的（ B ）段是恒速蠕变阶段。

A abB bcC cd5*、硬度测定时，图（ C ）所示为试样正确放置方法。

A B C5#、塑性材料扭转试样的断口为（ C ）。

A 切断断口B正断断口 C 木质纤维状断口三、名词解释（共15分，每题3分）1、弹性和弹性变形2、塑性和塑性变形3、断裂4*、奥氏体2435*、铁素体2434#、珠光体存在于727℃以下温度，是铁素体与渗碳体两相层片相间的机械混合物，平均含碳量为0.77%。

材料物理性能(山东联盟)智慧树知到期末考试章节课后题库2024年青岛科技大学

材料物理性能（山东联盟）智慧树知到期末考试答案章节题库2024年青岛科技大学1.反铁磁材料磁偶极子方向交替变化且具有相同的大小。

（）答案:对2.二向色性是由于晶体具有折射率的各向异性。

（）答案:错3.两种不同的材料相接触，两端温度不同，则产生塞贝克效应。

塞贝克效应是珀尔贴和汤姆逊效应的综合效应。

（）答案:对4.光与物质相互作用时将经历受激吸收、自发辐射、受激辐射三个过程。

（）答案:对5.非均匀介质中双折射现象使晶体有两个折射率：其一是遵循折射定律的寻常光折射率n0，而另一折射光的折射率不遵循折射定律，称为非寻常光折射率ne。

（）答案:对6.材料的折射率将随着材料元素的离子半径的增大而增大。

（）答案:错7.当激发除去后在10-8s内发出的光称为荧光，其发光是被激发的电子跳回价带时，同时发射光子。

（）答案:对8.洛伦兹发现对各种导热材料而言，比值λ/σ与温度T成正比，该比例常数L为洛伦兹数，即魏德曼-弗朗兹定律。

（）答案:对9.导体导电机制不同，同一影响因素却有不同的影响结果，如同是温度升高，金属电导率升高，而离子导体电导率下降。

（）答案:错10.和熔点、内能相似，德拜温度也能反映原子间结合力的强弱。

（）答案:对11.散射前后，光的波长（或光子能量）不发生变化的散射称为非弹性散射；光的波长（或光子能量）发生变化的散射称为弹性散射。

（）答案:错12.某材料的能带结构是允带内的能级未被填满，则该材料属于半导体材料；允带内的能级被填满且禁带宽度较宽的属于绝缘材料。

（）答案:错13.在晶体点阵完整性遭到破坏的地方，电子波受到散射，这是金属产生衍射的根本原因。

（）答案:错14.某些材料在极高温度条件下，突然电阻为零的现象叫做超导电性。

（）。

答案:错15.金属总的电阻包括基本电阻与溶质（杂质）浓度引起的电阻，后者与温度无关，又称为剩余电阻，可在常温条件下测得（）。

答案:错16.金属和合金的热膨胀曲线发生偏离，可能是由于。

(最新整理)材料物理性能答案

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)（E k →第一章：材料电学性能1 如何评价材料的导电能力?如何界定超导、导体、半导体和绝缘体材料？用电阻率ρ或电阻率σ评价材料的导电能力。

按材料的导电能力（电阻率），人们通常将材料划分为:）（）超导体（）（）导体（）（）半导体（）（）绝缘体（m .104m .10103m .10102m .1012728-828Ω〈Ω〈〈Ω〈〈Ω〈---ρρρρ2、经典导电理论的主要内容是什么？它如何解释欧姆定律？它有哪些局限性？金属导体中，其原子的所有价电子均脱离原子核的束缚成为自由电子,而原子核及内层束缚电子作为一个整体形成离子实。

所有离子实的库仑场构成一个平均值的等势电场,自由电子就像理想气体一样在这个等势电场中运动。

如果没有外部电场或磁场的影响，一定温度下其中的离子实只能在定域作热振动，形成格波，自由电子则可以在较大范围内作随机运动，并不时与离子实发生碰撞或散射，此时定域的离子实不能定向运动,方向随机的自由电子也不能形成电流。

施加外电场后，自由电子的运动就会在随机热运动基础上叠加一个与电场反方向的平均分量，形成定向漂移，形成电流.自由电子在定向漂移的过程中不断与离子实或其它缺陷碰撞或散射，从而产生电阻.E J →→=σ，电导率σ= (其中μ= ，为电子的漂移迁移率,表示单位场强下电子的漂移速度），它将外加电场强度和导体内的电流密度联系起来,表示了欧姆定律的微观形式。

材料物理性能考试题.doc

材料物理性能试题2014.5.一、阐述下列概念(每题6分，共30分)(1)电介质的极化在外电场作用下，电介质的表面上出现束缚电荷的现象叫做电介质极化。

(2)声子声子就是''晶格振动的简正模能量量子。

"英文是phonon(3)软磁材料和硬磁材料硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料，也称为永磁材料或恒磁材料。

软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。

(4)晶体的特征(1)晶体拥有整齐规则的几何外形，即晶体的自范性。

(2)晶体拥有固定的熔点，在熔化过程中，温度始终保持不变。

(3)晶体有各向异性的特点。

(4)晶体可以使X光发生有规律的衍射。

宏观上能否产生X光衍射现象，是实验上判定某物质是不是晶体的主要方法。

[1](5)晶体相对应的晶面角相等，称为晶面角守恒。

[2](5)画出体心立方晶体结构，原胞，并写出基矢体心立方结构(右)M W ■其体积为；配位原胞（右）晶胞基矢a \ R I并且&£■』；芭■我，其惯用原胞基矢由从一顶点指向另外三个体心点的矢量构成，二、解答题（共70分）1.影响无机非金属材料（晶体）导热率的因素有哪些？（10分）%1晶体中热量传递速度很迟缓，因为晶格热振动并非线性的，格波间有着一定的耦合作用，？^子间会产生碰撞，使声子的平均自由程减小。

格波间相互作用愈强，也即声子间碰撞几率愈大，相应的平均自由程愈小，热导率也就愈低。

因此，声子间碰撞引起的散射是晶体中热阻的主要来源。

%1晶体中的各种缺陷、杂质以及晶界都会引起格波的散射，等效于声子平均自由程的减小，从而降低X.O %1平均自由程还与声子的振动频率V有关。

振动V不同，波长不同。

波长长的格波易绕过缺陷，使自由程加大，散射小，因此热导率入大。

%1平均自由程1还与温度T有关。

温度升高，振动能量加大，振动频率v加快，声子间的碰撞增多，故平均自由1减小。

但其减小有一定的限度，在高温下，最小的平均自由程等于几个晶格间距；反之，在低温时，最长的平均自由程长达晶粒的尺度。

《材料物理性能》习题解答

材料物理性能习题与解答吴其胜盐城工学院材料工程学院2007，3目录1 材料的力学性能 (2)2 材料的热学性能 (12)3 材料的光学性能 (17)4 材料的电导性能 (20)5 材料的磁学性能 (29)6 材料的功能转换性能 (37)1材料的力学性能1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至 2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。

解：根据题意可得下表由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。

1-2一试样长40cm,宽10cm,厚1cm ，受到应力为1000N 拉力，其杨氏模量为3.5×109 N/m 2，能伸长多少厘米?解：拉伸前后圆杆相关参数表体积V/mm 3 直径d/mm 圆面积S/mm 2 拉伸前 1227.2 2.5 4.909 拉伸后1227.22.44.524 1cm 10cm40cmLoad Load)(0114.0105.310101401000940000cm E A l F l El l =⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=⋅=⋅=∆-σε0816.04.25.2ln ln ln 22001====A A l l T ε真应变)(91710909.4450060MPa A F =⨯==-σ名义应力0851.0100=-=∆=A A l lε名义应变)(99510524.445006MPa A F T =⨯==-σ真应力1-3一材料在室温时的杨氏模量为3.5×108 N/m 2,泊松比为0.35，计算其剪切模量和体积模量。

解：根据可知：1-4试证明应力-应变曲线下的面积正比于拉伸试样所做的功。

证：1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。

材料物理期末试题及答案

材料物理期末试题及答案一、选择题（共10题，每题2分，共20分）1. 下列哪个不是材料物理研究的基本要素？a. 温度b. 压力c. 物质结构d. 电荷答案：d. 电荷2. 材料的导热性与下列哪个因素有关？a. 密度b. 热容量c. 电导率d. 绝热性答案：c. 电导率3. 下列哪个是增加材料强度的有效手段？a. 提高温度b. 加大外力c. 加入合适的合金元素d. 增大材料密度答案：c. 加入合适的合金元素4. 金属材料的塑性是由于其内部存在的哪种排列？a. 杂质原子b. 晶体缺陷c. 微观组织d. 金属键答案：b. 晶体缺陷5. 以下哪种材料常用于制作磁存储介质？a. 铜b. 钢c. 铁氧体d. 铝答案：c. 铁氧体6. 原子之间存在的相互作用力决定了材料的哪些性质？a. 导电性b. 热传导性c. 强度d. 硬度答案：a. 导电性7. 材料的断裂韧性受哪些因素影响？a. 温度b. 湿度c. 应力d. 物质组成答案：c. 应力8. 下列哪个不是凝聚态物质中的宏观性质？a. 密度b. 信息量c. 电阻率d. 抗拉强度答案：b. 信息量9. 材料的磁性是由材料内部的什么结构决定的？a. 离子排列b. 运动速度c. 磁矩排列d. 核外电子数答案：c. 磁矩排列10. 下列哪个不是半导体材料的特点？a. 电阻率介于导体和绝缘体之间b. 导电性与温度呈负相关c. 可以通过掺杂改变导电性质d. 仅有一种导电性答案：d. 仅有一种导电性二、简答题（共5题，每题10分，共50分）1. 简述材料物理的研究范围和重要性。

答案：材料物理是关于材料性质和行为的科学研究领域，主要研究材料的物理性质、结构和特性，并探索其与材料制备、改性、加工以及性能表现之间的相互关系。

材料物理的研究范围包括材料结构的微观和宏观描述、材料内部的相互作用和传输现象、材料的力学性能和热学性能等方面。

材料物理研究的重要性在于可以深入了解材料的性质和行为，为新材料的开发和优化提供科学依据，推动材料科学和工程的发展。

《材料物理性能》王振廷版课后答案106页

1、试说明下列磁学参量的定义和概念：磁化强度、矫顽力、饱和磁化强度、磁导率、磁化率、剩余磁感应强度、磁各向异性常数、饱和磁致伸缩系数。

a、磁化强度：一个物体在外磁场中被磁化的程度，用单位体积内磁矩的多少来衡量，成为磁化强度Mb、矫顽力Hc：一个试样磁化至饱和，如果要μ=0或B=0，则必须加上一个反向磁场Hc，成为矫顽力。

c、饱和磁化强度：磁化曲线中随着磁化场的增加，磁化强度M或磁感强度B开始增加较缓慢，然后迅速增加，再转而缓慢地增加，最后磁化至饱和。

Ms成为饱和磁化强度，Bs成为饱和磁感应强度。

d、磁导率：μ=B/H，表征磁性介质的物理量，μ称为磁导率。

e、磁化率：从宏观上来看，物体在磁场中被磁化的程度与磁化场的磁场强度有关。

M=χ·H，χ称为单位体积磁化率。

f、剩余磁感应强度：将一个试样磁化至饱和，然后慢慢地减少H，则M也将减少，但M并不按照磁化曲线反方向进行，而是按另一条曲线改变，当H减少到零时，M=Mr或Br=4πMr。

（Mr、Br分别为剩余磁化强度和剩余磁感应强度）g、磁滞消耗：磁滞回线所包围的面积表征磁化一周时所消耗的功，称为磁滞损耗Q（J/m3）h、磁晶各向异性常数：磁化强度矢量沿不同晶轴方向的能量差代表磁晶各向异性能，用Ek表示。

磁晶各向异性能是磁化矢量方向的函数。

i、饱和磁致伸缩系数：随着外磁场的增强，致磁体的磁化强度增强，这时|λ|也随之增大。

当H=Hs时，磁化强度M达到饱和值，此时λ=λs，称为饱和磁致伸缩所致。

2、计算Gd3+和Cr3+的自由离子磁矩？Gd3+的离子磁矩比Cr3+离子磁矩高的原因是什么？Gd3+有7个未成对电子,Cr3+ 3个未成对电子.所以, Gd3+的离子磁矩为7μB, Cr3+的离子磁矩为3μB.3、过渡族金属晶体中的原子（或离子）磁矩比它们各自的自由离子磁矩低的原因是什么？4、试绘图说明抗磁性、顺磁性、铁磁性物质在外场B=0的磁行为。

5、分析物质的抗磁性、顺磁性、反铁磁性及亚铁磁性与温度之间的关系？答：(1) 抗磁性是由外磁场作用下电子循轨运动产生的附加磁矩所造成的，与温度无关，或随温度变化很小。

材料物理性能课后习题答案北航出版社

材料物理性能课后习题答案北航出版社一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分，每小题只有一个选项符合题意。

1．下列叙述和热力学定律相关，其正确的是（）A ．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律B ．第二类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律C ．电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律D ．气体可以从单一热源吸热，并全部用来对外做功，而不引起其它变化2．氢原子发出a 、b 两种频率的光，经三棱镜折射后的光路如图所示，若a 光是由能级n =5向n =2跃迁时发出时，则b 光可能是（） A ．从能级n =4向n =3跃迁时发出的 B ．从能级n =4向n =2跃迁时发出的 C ．从能级n =6向n =3跃迁时发出的 D ．从能级n =6向n =2跃迁时发出的3．玻尔认为，围绕氢原子核做圆周运动的核外电子，轨道半径只能取某些特殊的数值，这种现象叫做轨道的量子化.若离核最近的第一条可能的轨道半径为r 1，则第n 条可能的轨道半径为12r n r n =（n =1，2，3，……），其中n 叫量子数.设氢原子的核外电子绕核近似做匀速圆周运动形成的等效电流，在n =2状态时其强度为I ，则在n =3状态时等效电流强度为. （） A ．I 23 B ．I 32 C ．I 94 D ．I 278 4. 在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（Rn 22286），由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42∶1，如图所示。

那么氡核的衰变方程应是下列方程的哪一个（）A ．e Fr Rn 012228722286-+→B ．He Po Rn 422188422286+→ C ．e At Rn 012228522286+→ D ．H At Rn 212208522286+→ 5．有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。

200X材料物理性能试卷B

得
分
三、简答题。（36分，每道6分）
1、试简要分析材料折射率的影响因素。
2、产生磁性和铁磁性的条件分别是什么？
3、什么是材料的各向异性，并表现在哪些方面，试举例说明？
4、电介质的极化机制。
5、举出至少四种日常生活中常见的可作为照明的光源形式，并简要说明其发光原理。
6、什么是克尔效应？如何实现其在信息存储器上的应用。
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
1、核外电子的能量由、、、这四种量子数来确定（2分）；
2、理想金属的电阻来源为、（2分）；
3、固体物质中有、、、四种载流子能够形成导电（2分）；
4、电介质的主要性能指标有、、（3分）；
5、光子与固体之间的相互作用的二种结果：（2分）；
6、原子磁矩包括、、（3分）；
7、光磁记录时可以采用和两种不同温度下的写入方式（2分）；
四、二维晶格点阵为a、b，夹角为90度，请作出其第二布里渊区。（4分）
五、试证明应力弛豫时，弹性模量与弛豫时间的关系式，并指出各物理量的含义（6分）
六、以BaTiO3的晶体结构（要求能够画出其晶胞并略作说明）为例，说明其具有压电性的原因，画出块体BaTiO3材料电极化曲线与电滞回线图并对其进行说明。（11分）
9、激光器是光波谐振器，由、、三部分构成（3分）；
10、热膨胀来自于（2分）；
11、可以通过获得磁织构（2分）；
12、电介质的击穿有、、三种模式（3分）；
13、技术磁化通过、两种形式进行（2分）；
14、只有在时才能产生内耗（1分）；
得
分
二、概念理解（14分）
材料物理性能本质（4分），退磁场与退极化场（4分），铁电体（3分），自发磁化强度（3分），

材料物理性能课后习题答案北航出版社田莳主编

材料物理性能课后习题答案北航出版社⽥莳主编材料物理习题集第⼀章固体中电⼦能量结构和状态（量⼦⼒学基础）1. ⼀电⼦通过5400V 电位差的电场，（1）计算它的德布罗意波长；（2）计算它的波数；（3）计算它对Ni 晶体（111）⾯（⾯间距d =2.04×10-10m ）的布拉格衍射⾓。

（P5）12341311921111o '(2)6.610 =(29.1105400 1.610)=1.67102K 3.7610sin sin 2182hh pmE md dλπλθλλθθ----==?==?=解：（1）=（2）波数=（3）22. 有两种原⼦，基态电⼦壳层是这样填充的;;s s s s s s s 2262322626610（1）1、22p 、33p （2）1、22p 、33p 3d 、44p 4d ，请分别写出n=3的所有电⼦的四个量⼦数的可能组态。

（⾮书上内容）3. 如电⼦占据某⼀能级的⼏率是1/4，另⼀能级被占据的⼏率为3/4，分别计算两个能级的能量⽐费⽶能级⾼出多少k T ？（P15）1()exp[]11ln[1]()()1/4ln 3()3/4ln 3FF F F f E E E kT E E kT f E f E E E kT f E E E kT=-+?-=-=-=?=-=-?解：由将代⼊得将代⼊得4. 已知Cu 的密度为8.5×103kg/m 3，计算其E 0F 。

（P16） 2203234262333118(3/8)2(6.6310)8.510 =(3 6.0210/8)291063.5=1.0910 6.83Fh E n m J eVππ---==解：由5. 计算Na 在0K 时⾃由电⼦的平均动能。

（Na 的摩尔质量M=22.99，.0ρ?33=11310kg/m ）（P16）223311900(3/8)2(6.6310) 1.01310 =(3 6.0210/8)291022.99=5.2110 3.253 1.085FF h E n mJ eVE E eVππ---====解：由由 6. 若⾃由电⼦⽮量K 满⾜以为晶格周期性边界条件x x L ψψ+()=()和定态薛定谔⽅程。

材料物理性能(A卷)答案

一、填空题(共20小题,每小题1分,共20分)1. 导体材料、绝缘材料；2. 剩余电阻，极低温度；3. 下降，升高；4. 极化强度，偶极矩；5. 透过，吸收；6. 三次方规律，常数24.9 J/(mol·k )；7. 位移，旋转；8. 电子轨道磁矩、电子自旋磁矩；9. 离子半径、结构、晶型和非晶态；10. V Tm-V0/V0=C、越小二、选择题(共10小题,每小题2分,共20分)。

1.B；2.B；3.A；4.A；5.B；6.C；7.C；8.D；9.A；10. A三、简答题(共20分)1. 答：导体能带特点是存在未满价带，或者满价带与导带相接或重合，有令电子定向移动的空间，导电性能好。

（2分）半导体的能带由满价带与空导带组成，价带与导带间存在一定宽度的禁带，在受到光、热、电等外激发时价带电子可跃迁至导带从而导电，导电性有一定的局限性；对于杂质半导体而言其杂质能级处于价带与导带之间，电子或空穴的跃迁相对容易实现，其实用性好于本征半导体。

（2分）绝缘体能带由满价带与空导带组成，且价带与导带之间存在能隙较宽的禁带（通常大于0.5ev），电子跃迁所需能量大，载流子数目少，不易导电。

（2分）2. 答：金属固溶体形成K状态时电阻率反常升高，在进行冷加工后，电阻率下降。

（2份）原因在于金属固溶体形成K状态时存在溶质原子的偏聚区域，其成分与基体不同，短程有序；偏聚区域尺寸小至几个纳米，与电子波的波长相当，能够强烈的散射电子，导致电阻率反常增大。

（2分）3. 答：自发磁化的物理本质在于磁矩的定向排列，形成磁畴，显现磁性。

（3分）充要条件是原子具有未填满电子的壳层；相邻原子核间距R与参与交换的电子层半径r之比R/r>3，即交换积分A>0。

（3分）4.答：红宝石常常被用作激光发射器工作（激活）介质（2分），由于其具备了粒子数反转的能级结构条件（2分）。

四、计算题(共40分)。

1.解：根据马西森定律ρ=ρT+ρ’且ρT=αT （5分）则有ρ1=αT1+ ρ’ ρ2=αT2+ ρ’ρ1-ρ2=α(T1-T2) α=1.35×10-11 1/o C （5分）得ρ’=ρ1-αT1=9.96×10-7Ω · m （5分）2. 解：已知I=I0e-αx （5分）则0.1= e-0.42x （3分）得x=5.48cm （2分）3. 解：由魏德曼-弗兰兹定律知k/σ=L0T （2分）则k=L0Tσ=L0T/ρ （5分）且ρT=ρ0(1+αT)=1.32×10-5Ω · m（5分）代入得k=1.25w/(m· k) （3分）。

《材料物理性能》期末考试试卷B卷及参考答案B,2019年12月

《材料物理性能》期末考试试卷B卷及参考答案B,2019年12⽉第 1 页##############材料科学与⼯程专业《材料物理性能》期末考试试卷（B ）（后附参考答案及评分标准）考试时间：120分钟考试⽇期：2019年12⽉⼀、单项选择题。

（请将正确答案填⼊对应题号处，共 20 分，每题 2 分）1. 关于热膨胀，下列说法中不正确的是A ．各向同性材料的体膨胀系数是线膨胀系数的三倍B ．各向异性材料的体膨胀系数等于三个晶轴⽅向热膨胀系数的加和C ．热膨胀的微观机理是由于温度升⾼，点缺陷密度增⾼引起晶格膨胀D ．由于本质相同，热膨胀与热容随温度变化的趋势相同2. 固体材料的点阵热容，尤其是低温热容，由下列哪个模型给出了较好的解释A ．德拜模型B ．爱因斯坦模型C ．杜隆-珀替模型D ．汤姆孙模型3. 关于影响材料导电性的因素，下列说法中正确的是A ．由于晶格振动加剧散射增⼤，⾦属和半导体电阻率均随温度上升⽽升⾼B ．冷塑性变形对⾦属电阻率的影响没有⼀定规律C ．“热塑性变形＋退⽕态” 的电阻率⾼于“热塑性变形＋淬⽕态”的电阻率D ．⼀般情况下，固溶体的电阻率⾼于纯组元的电阻率年级专业姓名学号装订线4. 下列对于半导体导电性表述正确的有。

A．杂质浓度越⾼导电性越好B．载流⼦浓度越低导电性越好C．温度越⾼导电性越好D．载流⼦迁移率越⾼导电性越好5. 在评价电介质的主要电学性能指标中，属于导电性性能指标的是_________。

A．介电常数B．耐电强度C．损耗因素D．体电阻率与表⾯电阻率6. 根据电介质的分类，H2O属于。

A．⾮极性电介质B．极性电介质C．铁电体D．铁磁体7. 对于亚铁磁体的磁化率，下⾯表述正确的是__________。

A．与温度⽆关B．从0K开始，随温度上升⽽增⼤C．从0K开始，随温度上升⽽减⼩D．不能确定与温度有何种关系8. 关于磁畴壁的畴壁厚度与能量之间的关系，下列描述正确的是A．各向异性能随畴壁厚度增加⽽增加B．各向异性能随畴壁厚度增加⽽减⼩C．交换能随畴壁厚度增加⽽增加D．交换能不随畴壁厚度增减⽽变化9. 云朵为何是⽩⾊的？这是因为云朵对太阳光的_________。

大学《材料物理性能》习题解答

1材料的力学性能1- 2 —试样长40cm,宽10cm,lcm,受到应力为1000N 拉力，其杨氏模量为3. 5 X109N/m :,能伸长多少厘米？1- 3 一材料在室温时的杨氏模量为3. 5X103N/m 2,泊松比为0. 35,计算其剪切模量和体积模量。

解：根据 E = 2G(1 + “)=3B(1_2“)可知:体积模劭二呪土T 諾"9 XI 。

认)，1-5 一陶瓷含体积百分比为93%的Al ：03 (E 二380 GPa)和5%的玻璃相(E 二84 GPa), 试计算其上限和下限弹性模量。

若该陶瓷含有5 %的气孔，再佔算其上限和下限弹性模量。

解：令 EF380GPa, E ：=84GPa, Vi=0. 95, V 2=0. 05o 则有上限弹性模範 H =£M +E 2V 2 = 380X 0.95 + 84X 0.05 = 365.2(GP«)当该陶瓷含有5%的气孔时，将P 二0. 05代入经验计算公式E 二E°(l-1.9P+0.9P‘)可得，其上、下限弹性模量分别变为 331. 3 GPa 和 293. 1 GPa 。

解:= 0.0114(咖 3.5xl08 2(1 + 0.35)= l ・3xl()8(Pa )2 13aMPd) 下限弹性模範L ==(—+—)_1 380 84 = 323.1(GP“)△/ = £・/() b z o = F ・S 1000x401X 10X 10-4X 3.5X 109 a 》3mm解:山题意得图示方向滑傑统的剪切强度可表励:M7求融熔石英的结合强度，设佔计的表面能力为1.75J/m 2; Si-O 的平衡原子间距为1.6*10%m;弹性模量从60到75Gpa久仔浮I 萨1= 235 1-20 一陶瓷三点弯曲试件，在受拉面上于跨度中间有一竖向切口如图。