第59练 非金属及新型工程材料 江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练的第59练，内容为：工程塑料、复合材料和其他新型工程材料的特性、分类与应用。 江苏省（职教高考）一课一练 《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 第59练 非金属及新型工程材料 一、单项选择题 1. 有机玻璃属于 （ ） A. 复合材料 B. 橡胶 C. 陶瓷 D. 工程塑料 2. 下图为工程塑料的应用示例，关于其说法错误的是（ ） A. 工程塑料一般具有较高的强度，具备耐高温、耐蚀、耐性等良好性能 B. 工程塑料在一些情况下可代替金属作某些机械构件 C. 工程塑料产量高、价格较低，应用广泛 D. 常用的工程塑料有聚碳酸酯、聚酰胺、ABS塑料、环氧树脂等 3. 塑料的主要组成材料是（ ） A. 橡胶 B. 树脂 C. 纤维 D. 油脂 4. 下列塑料中，不属于按照使用范围分类的是（ ） A. 热固性塑料 B. 通用塑料 C. 工程塑料 D. 耐热塑料 二、多项选择题 5. 下列关于复合材料性能特点的说法，正确的是（ ） A. 具有较高的比强度、比刚度 B. 在任何工况下都能替代金属材料 C. 通常具有完全各向同性的力学性能 D. 可通过选择基体与增强体调节综合性能 6. 下列属于工程塑料的有（ ） A. 聚乙烯（PE） B. 聚氯乙烯（PVC） C. 聚碳酸酯（PC） D. 聚酰胺（PA，尼龙） 7. 关于功能材料的应用，以下哪两项是正确的（ ） A. 光电半导体材料仅用于光伏发电 B. 磁性材料在磁存储领域有重要应用 C. 半导体材料是电子工业的基础材料 D. 生物传感器材料在生物医学成像中有应用 三、判断题 8. 陶瓷材料具有高硬度、高耐磨性，但脆性大。（ ） 9. 磁性材料中的软磁材料常被用于制造磁铁，具有较高的磁导率。（ ） 四、综合应用题 10. 某自动化生产线采用碳纤维增强环氧树脂复合材料制作机器人末端防护罩。防护罩为长方体薄板，尺寸为400 mm×300 mm×8 mm，成品质量为1.4976 kg，其中碳纤维质量为1.0368 kg。碳纤维密度取1800 kg/，环氧树脂密度取1200 kg/。该复合材料的工艺要求为碳纤维体积分数达到50%～60%。（1）计算防护罩中环氧树脂的质量、碳纤维体积、环氧树脂体积及碳纤维体积分数。（2）根据计算结果，判断该防护罩的碳纤维体积分数是否满足工艺要求，并说明采用该复合材料制作防护罩的主要优势。（3）若生产中检测出部分防护罩碳纤维体积分数低于50%，且存在树脂富集和孔隙现象，应采取哪些改进措施？写出两项。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是江苏省（职教高考）《机械基础》（苏教版·凤凰职教）一课一练的第59练，内容为：工程塑料、复合材料和其他新型工程材料的特性、分类与应用。 江苏省（职教高考）一课一练 《机械基础》（苏教版·凤凰职教） 第59练 非金属及新型工程材料 一、单项选择题 1. 有机玻璃属于 （ ） A. 复合材料 B. 橡胶 C. 陶瓷 D. 工程塑料 【答案】D 【解析】有机玻璃的主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），属于工程塑料。因此，选D。 2. 下图为工程塑料的应用示例，关于其说法错误的是（ ） A. 工程塑料一般具有较高的强度，具备耐高温、耐蚀、耐性等良好性能 B. 工程塑料在一些情况下可代替金属作某些机械构件 C. 工程塑料产量高、价格较低，应用广泛 D. 常用的工程塑料有聚碳酸酯、聚酰胺、ABS塑料、环氧树脂等 【答案】C 【解析】工程塑料一般具有较高的强度或具备耐高温等良好性能，但是其产量较低，价格较高。 3. 塑料的主要组成材料是（ ） A. 橡胶 B. 树脂 C. 纤维 D. 油脂 【答案】B 【解析】树脂是塑料的主要组成材料，其他成分通常作为添加剂，用于改善塑料的性能。因此，选B。 4. 下列塑料中，不属于按照使用范围分类的是（ ） A. 热固性塑料 B. 通用塑料 C. 工程塑料 D. 耐热塑料 【答案】A 【解析】按使用范围，塑料可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料等。热固性塑料是按受热时的性能和加工特征分类的，不属于按使用范围分类。因此，选A。 二、多项选择题 5. 下列关于复合材料性能特点的说法，正确的是（ ） A. 具有较高的比强度、比刚度 B. 在任何工况下都能替代金属材料 C. 通常具有完全各向同性的力学性能 D. 可通过选择基体与增强体调节综合性能 【答案】AD 【解析】复合材料可利用基体与增强体的不同性能，通过材料组合和结构设计获得较高的比强度、比刚度及可调的综合性能。复合材料的性能常具有方向性，且不能在所有工况下替代金属材料。 6. 下列属于工程塑料的有（ ） A. 聚乙烯（PE） B. 聚氯乙烯（PVC） C. 聚碳酸酯（PC） D. 聚酰胺（PA，尼龙） 【答案】CD 【解析】工程塑料通常具有较高的强度、耐热性和尺寸稳定性。聚碳酸酯（PC）和聚酰胺（PA，尼龙）属于工程塑料；聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）属于通用塑料。因此，正确选项为C、D，A、B错误。 7. 关于功能材料的应用，以下哪两项是正确的（ ） A. 光电半导体材料仅用于光伏发电 B. 磁性材料在磁存储领域有重要应用 C. 半导体材料是电子工业的基础材料 D. 生物传感器材料在生物医学成像中有应用 【答案】BC 【解析】磁性材料在磁存储领域有重要应用，选项B正确；半导体材料是电子工业的基础材料，选项C正确。光电半导体材料的应用不仅限于光伏发电，还包括光电探测、发光显示等领域，因此选项A错误。生物传感器材料主要用于检测生物信息，题干所述生物医学成像并非其典型应用，因此选项D错误。故正确选项为B、C。 三、判断题 8. 陶瓷材料具有高硬度、高耐磨性，但脆性大。（ ） 【答案】正确 【解析】陶瓷材料的晶体结构和化学键特点使其具有高硬度和高耐磨性，但由于其内部存在微裂纹等缺陷，在外力作用下易发生脆性断裂 。 9. 磁性材料中的软磁材料常被用于制造磁铁，具有较高的磁导率。（ ） 【答案】错误 【解析】软磁材料具有较高的磁导率、较低的矫顽力和较小的磁滞损耗，通常用于制造电感、变压器等电器元件。制造永久磁铁通常使用矫顽力和剩磁较高的硬磁材料。因此，题干说法错误。 四、综合应用题 10. 某自动化生产线采用碳纤维增强环氧树脂复合材料制作机器人末端防护罩。防护罩为长方体薄板，尺寸为400 mm×300 mm×8 mm，成品质量为1.4976 kg，其中碳纤维质量为1.0368 kg。碳纤维密度取1800 kg/，环氧树脂密度取1200 kg/。该复合材料的工艺要求为碳纤维体积分数达到50%～60%。（1）计算防护罩中环氧树脂的质量、碳纤维体积、环氧树脂体积及碳纤维体积分数。（2）根据计算结果，判断该防护罩的碳纤维体积分数是否满足工艺要求，并说明采用该复合材料制作防护罩的主要优势。（3）若生产中检测出部分防护罩碳纤维体积分数低于50%，且存在树脂富集和孔隙现象，应采取哪些改进措施？写出两项。 【答案】（1）环氧树脂质量为0.4608 kg。防护罩总体积为0.4×0.3×0.008，计算得0.00096 。碳纤维体积为1.0368÷1800，计算得0.000576 ；环氧树脂体积为0.4608÷1200，计算得0.000384 ；碳纤维体积分数为0.000576÷0.00096×100%，计算得60%。（2）碳纤维体积分数为60%，满足50%～60%的工艺要求。该材料具有质量轻、比强度和比刚度高、耐腐蚀等优点，适合制作轻量化防护罩。（3）①准确控制树脂用量，减少树脂富集。②采用真空辅助成型或适当提高压实压力，排出气体并减少孔隙。 【解析】（1）环氧树脂质量=1.4976-1.0368=0.4608 kg。总体积=0.4×0.3×0.008=0.00096 ；碳纤维体积=1.0368÷1800=0.000576 ；树脂体积=0.4608÷1200=0.000384 ；碳纤维体积分数=0.000576÷0.00096×100%=60%。（2）60%处于50%～60%范围内，满足要求。材料具有质量轻、比强度和比刚度高、耐腐蚀等优点。（3）控制树脂用量，减少树脂富集；采用真空辅助成型或提高压实压力，排出气体、减少孔隙。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $