《金属加工与热处理》金属的结构与结晶知识点训练卷 云南省机械类考纲百套卷 第17卷（原卷版+解析版）

编写说明：《机械类考纲百套卷》，依据《云南省高校招生职业技能考试大纲》编写，本套试卷共计76份，由三个部分组成。第一部分是根据考纲理论知识编写的知识点训练卷，共49份；第二部分是常考题训练卷，共计17份；第三部分是专业综合训练卷，参考历年来机械类考试真题，共编写10份。 本试卷是《机械类考纲百套卷》的第18卷，按《金属加工与热处理》金属的结构与结晶考点的五点范围要求编写。其三点要求是： （1） 掌握金属的晶体结构。（2）熟悉纯金属的结晶。（3）了解结晶过程。 云南省《机械类考纲百套卷》第17卷 知识模块 1 金属加工与热处理 1. 金属的结构与结晶 知识点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩_________ 1、 单项选择题（本大题共25小题，每题2分，共50分） （在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。错涂、多涂或未涂均无分。） 1. 下列物质中，属于晶体的是（ ） A. 玻璃 B. 蜂蜡 C. 石英 D. 松香 答案：C 解析：石英是晶体，而玻璃、蜂蜡、松香是非晶体，所以答案选 C。 2.晶体与非晶体的本质区别在于（ ） A. 是否有规则的几何形状 B. 是否有固定的熔点 C. 原子排列是否有序规则 D. 性能是否各向异性 答案：C 解析：晶体原子呈有序、规则排列，非晶体原子呈无序、无规则堆积，这是二者的本质区别，其他选项是晶体和非晶体的性能特点区别，所以答案选 C。 3.金属原子排列的规律称为（ ） A. 晶格 B. 晶胞 C. 晶体结构 D. 晶格类型 答案：D 解析：金属的晶格类型是指金属中原子排列的规律，晶格是反映原子排列规律的空间格架，晶胞是能反映晶体晶格特征的最小几何单元，晶体结构是指晶体内部原子的排列方式，所以答案选 D。 4.体心立方晶格的晶胞中原子位于（ ） A. 立方体的八个顶点 B. 立方体的六个面的中心 C. 立方体的八个顶点和立方体的中心 D. 正六棱柱的顶点、上下底面中心和中心 答案：C 解析：体心立方晶格的晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体的中心，所以答案选 C。 5.面心立方晶格的晶胞中原子个数为（ ） A. 1 B. 2 C. 4 D. 6 答案：C 解析：面心立方晶格晶胞原子个数计算为：4，所以答案选 C。 6.密排六方晶格的晶胞中原子除排列于柱体的顶点和上下底面中心外，正六棱柱的中心还有（ ）个原子。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 答案：C 解析：密排六方晶格晶胞原子除排列于柱体的每个顶点和上、下两个底面的中心外，正六棱柱的中心还有三个原子，所以答案选 C。 7. 只由一个晶粒组成的晶体称为（ ） A. 单晶体 B. 多晶体 C. 晶体 D. 非晶体 答案：A 解析：只由一个晶粒组成的晶体称为单晶体，多晶体是由很多晶粒组成的，所以答案选 A。 8.多晶体呈现各向同性的原因是（ ） A. 每个晶粒各向同性 B. 晶粒位向不同，晶界作用使各向异性互相抵消 C. 晶粒太小，各向异性不明显 D. 以上都不对 答案：B 解析：普通金属材料多晶体中每个晶粒虽各向异性，但由于晶粒位向不同，加上晶界作用，各晶粒的有向性互相抵消，使多晶体呈现出无向性即各向同性，所以答案选 B。 9.点缺陷不包括（ ） A. 间隙原子 B. 空位原子 C. 置代原子 D. 刃位错 答案：D 解析：点缺陷包括间隙原子、空位原子和置代原子，刃位错属于线缺陷，所以答案选 D 10.线缺陷的具体形式为（ ） A. 间隙原子 B. 空位原子 C. 置代原子 D. 位错 答案：D 解析：线缺陷的具体形式为位错，最常见的位错为刃位错，所以答案选 D。 11.金属结晶必须在（ ）条件下进行。 A. 高于理论结晶温度 B. 低于理论结晶温度 C. 等于理论结晶温度 D. 以上都可以 答案：B 解析：金属的结晶必须在低于其理论结晶温度（熔点）条件下才能进行，所以答案选 B。 12.理论结晶温度和实际结晶温度之间的温度差称为（ ） A. 过热度 B. 过冷度 C. 结晶潜热 D. 温度梯度 答案：B 解析：理论结晶温度和实际结晶温度之间存在的温度差称为过冷度，所以答案选 B。 13.金属结晶时，过冷度的大小与（ ）有关。 A. 冷却速度 B. 金属种类 C. 结晶潜热 D. 以上都无关 答案：A 解析：金属结晶时，过冷度的大小与冷却速度有关，冷却速度越快，过冷度越大，所以答案选 A。 14.纯金属的结晶过程由（ ）两个基本过程组成。 A. 晶核的产生和长大 B. 液态金属的流动和凝固 C. 原子的扩散和聚集 D. 以上都不对 答案：A 解析：纯金属的结晶过程由晶核的产生（形核）和生成枝晶（长大）两个基本过程组成，所以答案选 A。 15.下列关于晶粒大小对金属材料影响的说法，错误的是（ ） A. 晶粒越细，强度越高 B. 晶粒越细，塑性越好 C. 晶粒越细，硬度越低 D. 晶粒越细，韧性越好 答案：C 解析：金属结晶后，一般晶粒越细，其强度和硬度越高，塑性和韧性也越好，所以答案选 C。 16.铸造生产中，细化晶粒的方法不包括（ ） A. 增加过冷度 B. 变质处理 C. 降低浇注温度 D. 振动处理 答案：C 解析：铸造生产中常用的细化晶粒方法有增加过冷度、变质处理、振动处理等，降低浇注温度并不一定能细化晶粒，所以答案选 C。 17.生产中最常用的细化晶粒的方法是（ ） A. 增加过冷度 B. 变质处理 C. 振动处理 D. 热处理 答案：B 解析：生产中最常用的细化晶粒方法是变质处理，即在浇注前向液态金属中加入变质剂提高形核率，所以答案选 B。 18.金属在结晶时，采取振动处理的目的不包括（ ） A. 提高形核率 B. 阻碍晶粒长大 C. 消除内应力 D. 细化晶粒 答案：C 解析：金属结晶时采取振动处理可使生长中的枝晶破碎而细化，破碎枝晶可作为结晶核心，达到提高形核率、阻碍晶粒长大的目的，从而细化晶粒，但不能消除内应力，所以答案选 C。 19.具有同素异构性的金属不包括（ ） A. 铁 B. 锰 C. 铜 D. 锡 答案：C 解析：铁、锰、锡、钛等金属具有同素异构性，铜不具有，所以答案选 C。 20.纯铁在冷却过程中，发生同素异构转变的温度依次为（ ） A. 1538℃、1394℃、912℃ B. 1394℃、912℃、770℃ C. 912℃、770℃、1538℃ D. 770℃、1394℃、912℃ 答案：A 解析：液态纯铁在 1538℃结晶得到，1394℃时转变为，912℃时转变为，所以答案选 A。 21.金属的同素异构转变是一种（ ）过程。 A. 物理变化 B. 化学变化 C. 结晶过程 D. 以上都不对 答案：C 解析：金属的同素异构转变也是一种结晶过程，包含形核和长大两个过程，又称为重结晶，所以答案选 C。 22.下列关于金属同素异构转变的说法，正确的是（ ） A. 转变过程中无热量放出 B. 新晶格晶核在晶粒内部形成 C. 转变需要较大过冷度 D. 不会产生内应力 答案：C 解析：在同素异构转变过程中会有热量放出，新晶格的晶核优先在原来晶粒的晶界处形成，转变需要较大过冷度，晶格变化会带来金属体积变化，产生较大内应力，所以答案选 C。 23.通过观察透明盐类的结晶过程来了解金属结晶过程，是因为（ ） A. 盐类结晶过程和金属完全相同 B. 盐类结晶过程和金属相似，且盐类结晶更易观察 C. 盐类结晶速度比金属快 D. 盐类结晶温度比金属高 答案：B 解析：盐类溶液的结晶过程和金属相似，区别在于盐类在室温下依靠溶剂蒸发结晶，金属主要依靠过冷，而盐类结晶过程更易观察，所以可通过观察盐类结晶过程了解金属结晶过程，答案选 B。 24.氯化铵溶液结晶过程中，第一阶段先形成（ ） A. 一圈细小的等轴晶 B. 较粗大的柱状晶 C. 伸向中心的柱状晶 D. 杂乱的枝晶 答案：A 解析：氯化铵溶液结晶第一阶段开始于液滴边缘，产生大量晶核先形成一圈细小的等轴晶，接着形成较粗大的柱状晶，所以答案选 A。 25.金属实际结晶时，若冷却速度高，液态金属补缩不足，会（ ） A. 看不到枝晶 B. 显示不出枝晶 C. 可明显观察到枝晶 D. 形成等轴晶粒 答案：C 解析：若冷却速度高，液态金属补缩不足而在枝晶间留下空隙，就可明显地观察到枝晶，所以答案选 C。 二、是非选择题（本大题共25题，每题2分，共50分） （判断下列各题，正确的在答题纸上涂“A”,错误的选涂“B”。错涂、多涂或未涂均无分。） 1.所有固态物质都是晶体。（ ） 答案：错误 解析：固态物质根据结构特点分为晶体和非晶体，自然界绝大多数物质在固态下为晶体，但也有少数为非晶体，如玻璃、蜂蜡等，所以不是所有固态物质都是晶体。 2.晶体的性能呈各向同性。（ ） 答案：错误 解析：晶体性能呈各向异性，即在各方向上表现出不同性能，而非晶体性能呈各向同性，所以该说法错误。 3.晶胞是反映金属原子排列规律的最小单元，所以研究晶格结构只需研究晶胞。（ ） 答案：正确 解析：晶胞能够完整地反映晶体晶格特征，一般取出晶胞来研究金属的晶格结构，所以该说法正确。 4.体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格是金属中仅有的晶格类型。（ ） 答案：错误 解析：在已知的 80 多种金属元素中，除少数金属具有复杂晶体结构外，绝大多数（约 85%）金属属于这三种简单晶格类型，但不是仅有这三种晶格类型，还有其他复杂晶格类型的金属存在，所以该说法错误。 5.单晶体在不同方向上性能相同。（ ） 答案：错误 解析：单晶体在不同方向上具有不同性能，这是单晶体的各向异性特点，所以该说法错误。 6.多晶体是由很多晶粒组成，每个晶粒的晶格排列方向都相同。（ ） 答案：错误 解析：多晶体由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的小晶体（晶粒）组成，所以该说法错误。 7.晶体缺陷对金属材料性能没有影响。（ ） 答案：错误 解析：晶体缺陷对金属材料的许多性能都有很大影响，特别是在金属的塑性变形及热处理过程中起重要作用，所以该说法错误。 8.点缺陷会使材料强度、硬度降低。（ ） 答案：错误 解析：点缺陷在宏观上使材料的强度、硬度和电阻增加，同时使处于缺陷处的原子易于移动，所以该说法错误。 9.线缺陷会使金属材料塑性变形更加困难。（ ） 答案：错误 解析：线缺陷中位错很容易在晶体中移动，位错的存在在宏观上表现为使金属材料的塑性变形更加容易，所以该说法错误。 10.金属结晶时，实际结晶温度总是等于理论结晶温度。（ ） 答案：错误 解析：金属结晶时，必须在低于理论结晶温度条件下才能进行，实际结晶温度低于理论结晶温度，二者存在过冷度，所以该说法错误。 11.过冷度越大，金属结晶后的晶粒越细。（ ） 答案：正确 解析：金属结晶过程中过冷度越大，晶粒越细，因为过冷度大时形核率高，长大速率相对增长较慢，所以结晶后的晶粒越细，该说法正确。 12.薄壁铸件的晶粒一般比厚大铸件的晶粒粗。（ ） 答案：错误 解析：薄壁铸件冷却速度快，晶粒较细；厚大铸件冷却速度慢，往往是粗晶，所以该说法错误。 13.变质处理是在浇注后向液态金属中加入变质剂。（ ） 答案：错误 解析：变质处理是在浇注前向液态金属中加入一些细小的变质剂，以提高形核率，所以该说法错误。 14.振动处理只能细化晶粒，不能提高形核率。（ ） 答案：错误 解析：金属在结晶时采取振动处理，可使生长中的枝晶破碎而细化，破碎的枝晶还可作为结晶核心，从而达到提高形核率、阻碍晶粒长大的双重目的，所以该说法错误。 15.只有铁具有同素异构性。（ ） 答案：错误 解析：铁、锰、锡、钛等金属都具有同素异构性，所以该说法错误。 16.纯铁在室温下的晶格类型为面心立方晶格。（ ） 答案：错误 解析：液态纯铁在 1538℃结晶得到体心立方晶格的，冷却到 912℃时转变为体心立方晶格的，室温下纯铁晶格类型为，是体心立方晶格，所以该说法错误。 17.金属的同素异构转变过程中晶格的变化不会带来金属体积的变化。（ ） 答案：错误 解析：在同素异构转变时，晶格的变化会带来金属体积的变化，如转变为时，铁的体积会膨胀约 1%，所以该说法错误。 18.同素异构转变可使金属在固态下重组晶粒，获得所需性能。（ ） 答案：正确 解析：同素异构转变可在不改变零件尺寸、形状的情况下，使其内部组织结构和性能发生变化，即重组晶粒获得所需性能，所以该说法正确。 19.盐类溶液结晶和金属结晶过程完全一样。（ ） 答案：错误 解析：盐类溶液结晶和金属结晶过程相似，但盐类是在室温下依靠溶剂蒸发使溶液过饱和而结晶，金属主要依靠过冷，二者存在区别，所以该说法错误。 20.氯化铵溶液结晶时，液滴中心先形成柱状晶。（ ） 答案：错误 解析：氯化铵溶液结晶第一阶段在液滴边缘先形成一圈细小的等轴晶，接着形成较粗大的柱状晶，第二阶段位向利于生长的等轴晶向中心生长形成柱状晶，第三阶段在液滴中心形成杂乱的枝晶，所以该说法错误。 21.金属实际结晶时，若冷却速度低，一定看不到枝晶。（ ） 答案：错误 解析：金属实际结晶时，若冷却速度低，液态金属的补给充分，则显示不出枝晶，但不是一定看不到枝晶，若结晶过程中产生枝晶偏析等情况，在金相试样浸蚀时可能显示出枝晶特征，所以该说法错误。 22.纯金属铸锭内部一定看不到枝晶。（ ） 答案：错误 解析：纯金属铸锭内部一般看不到枝晶，只能看到外形不规则的等轴晶粒，但如果结晶过程中有特殊情况，如枝晶偏析等，也可能观察到枝晶特征，所以该说法太绝对，错误。 23.试验观察盐类结晶过程时，溶液烘烤时间越长越好。（ ） 答案：错误 解析：试验时溶液烘烤时间不宜过长，一般以肉眼观察到边缘稍许发白为宜，时间过长可能会影响结晶过程观察，所以该说法错误。 24.试验时可以让异物落入液滴内，不影响对结晶过程的观察。（ ） 答案：错误 解析：试验时应注意试样的清洁，不要让异物落入液滴内，以免影响对结晶过程的观察，异物可能会干扰结晶过程，所以该说法错误。 25.试验时可以让液滴流到显微镜上，只要不碰到物镜就行。（ ） 答案：错误 解析：试验时应注意不能让液滴流到显微镜上，因为液滴可能会腐蚀显微镜部件或影响观察，即使不碰到物镜也可能对显微镜造成损害，所以该说法错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：《机械类考纲百套卷》，依据《云南省高校招生职业技能考试大纲》编写，本套试卷共计76份，由三个部分组成。第一部分是根据考纲理论知识编写的知识点训练卷，共49份；第二部分是常考题训练卷，共计17份；第三部分是专业综合训练卷，参考历年来机械类考试真题，共编写10份。 本试卷是《机械类考纲百套卷》的第18卷，按《金属加工与热处理》金属的结构与结晶考点的五点范围要求编写。其三点要求是： （1） 掌握金属的晶体结构。（2）熟悉纯金属的结晶。（3）了解结晶过程。 云南省《机械类考纲百套卷》第17卷 知识模块 1 金属加工与热处理 1. 金属的结构与结晶 知识点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩_________ 1、 单项选择题（本大题共25小题，每题2分，共50分） （在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。错涂、多涂或未涂均无分。） 1.下列物质中，属于晶体的是（ ） A. 玻璃 B. 蜂蜡 C. 石英 D. 松香 2.晶体与非晶体的本质区别在于（ ） A. 是否有规则的几何形状 B. 是否有固定的熔点 C. 原子排列是否有序规则 D. 性能是否各向异性 3.金属原子排列的规律称为（ ） A. 晶格 B. 晶胞 C. 晶体结构 D. 晶格类型 4.体心立方晶格的晶胞中原子位于（ ） A. 立方体的八个顶点 B. 立方体的六个面的中心 C. 立方体的八个顶点和立方体的中心 D. 正六棱柱的顶点、上下底面中心和中心 5.面心立方晶格的晶胞中原子个数为（ ） A. 1 B. 2 C. 4 D. 6 6.密排六方晶格的晶胞中原子除排列于柱体的顶点和上下底面中心外，正六棱柱的中心还有（ ）个原子。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 7.只由一个晶粒组成的晶体称为（ ） A. 单晶体 B. 多晶体 C. 晶体 D. 非晶体 8.多晶体呈现各向同性的原因是（ ） A. 每个晶粒各向同性 B. 晶粒位向不同，晶界作用使各向异性互相抵消 C. 晶粒太小，各向异性不明显 D. 以上都不对 9.点缺陷不包括（ ） A. 间隙原子 B. 空位原子 C. 置代原子 D. 刃位错 10.线缺陷的具体形式为（ ） A. 间隙原子 B. 空位原子 C. 置代原子 D. 位错 11.金属结晶必须在（ ）条件下进行。 A. 高于理论结晶温度 B. 低于理论结晶温度 C. 等于理论结晶温度 D. 以上都可以 12.理论结晶温度和实际结晶温度之间的温度差称为（ ） A. 过热度 B. 过冷度 C. 结晶潜热 D. 温度梯度 13.金属结晶时，过冷度的大小与（ ）有关。 A. 冷却速度 B. 金属种类 C. 结晶潜热 D. 以上都无关 14.纯金属的结晶过程由（ ）两个基本过程组成。 A. 晶核的产生和长大 B. 液态金属的流动和凝固 C. 原子的扩散和聚集 D. 以上都不对 15.下列关于晶粒大小对金属材料影响的说法，错误的是（ ） A. 晶粒越细，强度越高 B. 晶粒越细，塑性越好 C. 晶粒越细，硬度越低 D. 晶粒越细，韧性越好 16.铸造生产中，细化晶粒的方法不包括（ ） A. 增加过冷度 B. 变质处理 C. 降低浇注温度 D. 振动处理 17.生产中最常用的细化晶粒的方法是（ ） A. 增加过冷度 B. 变质处理 C. 振动处理 D. 热处理 18.金属在结晶时，采取振动处理的目的不包括（ ） A. 提高形核率 B. 阻碍晶粒长大 C. 消除内应力 D. 细化晶粒 19.具有同素异构性的金属不包括（ ） A. 铁 B. 锰 C. 铜 D. 锡 20.纯铁在冷却过程中，发生同素异构转变的温度依次为（ ） A. 1538℃、1394℃、912℃ B. 1394℃、912℃、770℃ C. 912℃、770℃、1538℃ D. 770℃、1394℃、912℃ 21.金属的同素异构转变是一种（ ）过程。 A. 物理变化 B. 化学变化 C. 结晶过程 D. 以上都不对 22.下列关于金属同素异构转变的说法，正确的是（ ） A. 转变过程中无热量放出 B. 新晶格晶核在晶粒内部形成 C. 转变需要较大过冷度 D. 不会产生内应力 23.通过观察透明盐类的结晶过程来了解金属结晶过程，是因为（ ） A. 盐类结晶过程和金属完全相同 B. 盐类结晶过程和金属相似，且盐类结晶更易观察 C. 盐类结晶速度比金属快 D. 盐类结晶温度比金属高 24.氯化铵溶液结晶过程中，第一阶段先形成（ ） A. 一圈细小的等轴晶 B. 较粗大的柱状晶 C. 伸向中心的柱状晶 D. 杂乱的枝晶 25.金属实际结晶时，若冷却速度高，液态金属补缩不足，会（ ） A. 看不到枝晶 B. 显示不出枝晶 C. 可明显观察到枝晶 D. 形成等轴晶粒 二、是非选择题（本大题共25题，每题2分，共50分） （判断下列各题，正确的在答题纸上涂“A”,错误的选涂“B”。错涂、多涂或未涂均无分。） 1.所有固态物质都是晶体。（ ） 2.晶体的性能呈各向同性。（ ） 3.晶胞是反映金属原子排列规律的最小单元，所以研究晶格结构只需研究晶胞。（ ） 4.体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格是金属中仅有的晶格类型。（ ） 5.单晶体在不同方向上性能相同。（ ） 6.多晶体是由很多晶粒组成，每个晶粒的晶格排列方向都相同。（ ） 7.晶体缺陷对金属材料性能没有影响。（ ） 8.点缺陷会使材料强度、硬度降低。（ ） 9.线缺陷会使金属材料塑性变形更加困难。（ ） 10.金属结晶时，实际结晶温度总是等于理论结晶温度。（ ） 11.过冷度越大，金属结晶后的晶粒越细。（ ） 12.薄壁铸件的晶粒一般比厚大铸件的晶粒粗。（ ） 13.变质处理是在浇注后向液态金属中加入变质剂。（ ） 14.振动处理只能细化晶粒，不能提高形核率。（ ） 15.只有铁具有同素异构性。（ ） 16.纯铁在室温下的晶格类型为面心立方晶格。（ ） 17.金属的同素异构转变过程中晶格的变化不会带来金属体积的变化。（ ） 18.同素异构转变可使金属在固态下重组晶粒，获得所需性能。（ ） 19.盐类溶液结晶和金属结晶过程完全一样。（ ） 20.氯化铵溶液结晶时，液滴中心先形成柱状晶。（ ） 21.金属实际结晶时，若冷却速度低，一定看不到枝晶。（ ） 22.纯金属铸锭内部一定看不到枝晶。（ ） 23.试验观察盐类结晶过程时，溶液烘烤时间越长越好。（ ） 24.试验时可以让异物落入液滴内，不影响对结晶过程的观察。（ ） 25.试验时可以让液滴流到显微镜上，只要不碰到物镜就行。（ ） 学科网（北京）股份有限公司 $$