PDF《中国科学院金属研究所 2015 年招收攻读硕士学位研究生复试...》

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2015 年招收攻读硕士学位研究生复试专业综合试题 考生须知: 1.

本试卷满分为

100 分,全部考试时间总计

180 分钟,闭卷考试. 2. 所有答案必须写在答题纸上, 写在试题纸上或草稿纸上一律无效. 必答题(共60 分) 1. 为什么 X 射线衍射技术广泛应用于鉴定材料的晶体结构?(5 分) 2. 为什么金属材料的实际屈服强度远远低于理论强度?(5 分) 3. 金属材料与陶瓷材料在性能上主要有哪些区别?并简述其原理. (5 分) 4. 某元素的晶体结构为面心立方点阵,试指出面密度最大的晶面系的密勒指 数,并求出面间距. (5 分) 5. 芭蕾舞演员在舞台上高速旋转能够保持身体平衡,转动过程中的各种动作是 在改变那个物理量?并写出相应的守恒定律. (5 分) 6. 用火箭发射宇宙飞船要使其达到一定的速度以克服地球产生的万有引力,这 个速度与哪些因素有关?它们是什么性质的关系?(5 分) 7. 为何合金退火时会发生晶粒粗化现象. (5 分) 8. 试述金属材料最常见的三种失效形式,并简述其机理. (5 分) 9. 金属钾晶体为体心立方结构,在单位晶胞中,钾原子的数目是几个?已知阿 伏伽德罗常数为 6.023*1023 ,金属钾的密度为 0.862 g/cm3 ,金属钾的原子量 为39.10,试求出钾的半径. (5 分) 10. 氨的沸点为-33℃,在25℃时氨的蒸汽压力为

1000 KPa,请选择下列正确的 说法( ) (5 分) a) 25℃时,在压力为 500KPa 的氨罐中,必定含有液态氨;

b) 25℃时,在压力为 100KPa 的氨罐中,不可能含有液态氨;

c) 40℃时,在压力为 1000KPa 的氨罐中,必定含有液态氨;

d) 氨的临界温度必定低于 0℃. 11. 阅读附页中的文献,撰写出 150-200 字的摘要.文章内容详见附页. (10 分) 共5页第2页选答题(请从以下四类中任选一类,共40 分) 物理类(十二题任选十题,共40 分) 1. 名词解释: (每个2分,共4分) 塞曼效应、 声子 . 2. 低温下电子、声子对固体热容量的贡献有何不同? (4分) 3. 试说明证实光具有波粒二相性的实验有哪些? (4分) 4. 简述牛顿三个定律的基本内容.(4分) 5. 原子核外电子的排布遵循那些规则?并给出相应的解释.(4分) 6. 比热反映什么?它的微观物理本质是什么?(4分) 7. 简述布洛赫定理.(4分) 8. 麦克斯韦方程组都包括哪些定理?试写出其微分或积分的公式.(4分) 9. 热力学第二定律 "热量不能完全转变成功" , 这是否与能量守恒定律相矛盾? 试证明之. (4分) 10. 试求出装在势能为U(x, y, z) = [0(容器内)或∞(容器外)]容器内理想气体的哈 密顿函数(能量) . (4分) 11. 写出由N个粒子组成的正则系统能量的平均值. (4分) 12. 给出自由电子能量与波矢之间的关系,并用简

图表示,在晶体中这种关系会 发生什么样的变化? (4分) 材料类(共40 分) 1. 名词解释(每个

1 分,共10 分) (1)同素异构体;

(2)时效硬化;

(3)蠕变;

(4)成分过冷;

(5)晶带定律;

(6)弹性模量;

(7)上坡扩散;

(8)超塑性;

(9)伪共晶;

(10)伯氏矢量. 2. 简答题(每题

3 分,共12 分) 1) 简述 A 与B两种原子,具备哪些条件有利于形成固溶体? 2) 什么是晶界?小角度晶界与大角度晶界之间的区别是什么? 3) 简述纯金属熔体凝固时润湿角、杂质颗粒的晶体结构和表面形态对异质 形核的影响. 4) 试述材料硬度的物理意义,测量材料硬度的方式有哪些类型? 共5页第3页3. 论述题(共18 分) 1) 试比较下列三种金属在室温下的塑性变形能力,并阐述其基本原理:铜(Cu) 、铁(Fe) 、镁(Mg) . (4 分) 2) 试比较低碳钢和高碳钢经淬火处理后形成的"马氏体"在形貌、亚结构 和性能等方面分别具有哪些不同?(4 分) 3) 试阐述在 500o C 温度下,碳(C)原子和铬(Cr)原子在α-铁(Fe)中 的扩散机制有何不同?其中碳、 铬、 铁三种原子的半径分别为 0.077 nm、 0.13 nm 和0.128 nm. (4 分) 4) 指出下面二元合金相图中包含有哪些共晶转变?并写出反应的表达式 (如L?α+β) . (6 分) 加工类(共40 分) 1. 名词解释: (每个