高分子物理试题库华工内部密卷10套.docx

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高分子物理试题库华工内部密卷10套

«高分子物理»试卷1

学号姓名分数

一、解释下列基本概念（每题2分，共12分）

1.构型

2.内聚能

3.玻璃化转变

4.应力松弛

5.材料的屈服

6.特性粘度

二、判断题（正确的在括号内打√，错误的打╳；每题1分，共10分）

1.通过升高温度，可以使聚合物从一种构型变为另一种构型。

（）

2.均方末端距指一条分子链的两个末端之间直线距离的平方的统计平均值。

（）

3.聚合物球晶的晶粒尺寸越大，它的冲击强度越小，透明性越好。

（）

4.在玻璃化温度以下，分子链的运动被冻结，只有链段的运动以及键角和键长的变化。

（）

5.结晶聚合物的熔点Tm是指熔融开始时所对应的温度。

（）

6.虽然说可以通过内增塑也可以通过外增塑使聚合物的Tg下降，但二者的作用机理却不同。

（）

7.聚合物在交变应力作用下会因滞后而引起内耗，内耗有害无利。

（）

8.对于高聚物的蠕变、应力松弛和动态粘弹行为，缩短时间、升高温度与延长时间、降低温度均能达到等同的效果。

（）

9.聚合物的银纹若得不到控制，可发展成为裂缝，但若适当加压，可使之消失。

（）

10.高聚物可在某一溶剂中通过改变温度做成θ溶液，但它却不是理想溶液。

（）

三、选择题（在括号内填上正确的答案，其中2题有2个正确答案；每个答案1分，共13分）

1.高分子的聚集态结构是由许多大分子通过下面的作用形成的：

（）

A.化学键合力；B.氢键；C.分子间相互作用力

2.高聚物分子间的作用力大小可用下面方法表示：

（）

A.晶格能；B.自由能；C.内聚能

3.玻璃态高聚物指这样一类聚合物：

（）

A.在玻璃态下容易冷冻结晶变脆；

B.高于Tm时晶体熔化；

C.在任何情况下都不能结晶

4.结晶聚合物的熔融过程是：

（）

A.放热过程；B.力学状态转变过程；C.热力学相变过程

5.聚合物的自由体积提供了：

（）

A.分子链的活动空间；B.链段的活动空间；C.链节的活动空间

6.高速行驶的汽车轮胎因胎体发热而爆裂是由橡胶的下列过程引起的：

（）

A.松弛；B.内耗；C.蠕变

7.橡胶拉伸的热力学行为表明，真实弹性体的弹性响应同时归因于：

（、）

A.焓的变化；B.熵的变化；C.内能的变化

8.高聚物的屈服应力随温度的升高而：

（）

A.升高；B.保持不变；C.降低

9.天然橡胶溶于甲苯制成溶液符合的原则是：

（、）

A.溶度参数相近；B.极性相近；C.溶剂化

10.当高聚物与溶剂的作用参数χ1=1/2时，溶液的第二维利系数A2可表示为：

（）

A.=0；B.<0；C.>0

11.在交变电场中聚合物电介质消耗一部分能量而发热的现象称作：

（）

A.介电损耗；B.电击穿；C.静电作用

四、填空题（在空格上填入正确的答案，每个答案1分，共15分）

1.以两种不同的单体共聚可以得到

（1）、

（2）、

（3）和（4）四种不同类型的共聚物。

2.聚碳酸酯和聚酰胺的玻璃化温度都远高于室温，但由于在低温下还存在，所以它们在低温下仍具有较好的冲击性能。

3.聚合物的高弹性特征体现为

（1）；

（2）；

（3）；（4）。

4.聚乙烯在拉伸初期，应力随应变线性增加，它代表形变；到达屈服点后，试样的截面积突然变得不均匀，出现一个或几个“”，由此开始进入拉伸的第二阶段。

5.试举出四种测定聚合物分子量的方法：

（1）；

（2）；（3）；（4）。

五、问答与计算题（共50分）

1.

（1）聚乙烯和聚丙烯的玻璃化转变温度都远低于室温，但二者在室温下都是典型的塑料，而乙烯和丙烯的无规共聚物在室温下却是柔软的橡胶，为什么？

（5分）

（2）假如上述的乙烯和丙烯的无规共聚物（乙丙橡胶）有5000个单体单

元，试计算（a）若为全反式构象时分子链的长度h反式；（b）看作自由旋

转链时的均方末端距hf,r2；（c）计算该橡胶的理论最大伸长率（用%表示）。

假设甲基的影响不予考虑，并假设最大的伸展状态呈全反式构象，C-C键

键长为0.154nm，键角为109°28′,cos109°28′=-1/3。

（15分）

（3）假设上述乙丙橡胶中乙烯和丙烯单体单元各占50%；硫化后网链的

平均分子量为1.75万，密度为0.9g/cm3，若考虑端链的校正，试计算其

100%定伸强度为多少MPa?

（10分）（温度为27℃）

2.

（1）试写出下列聚合物的基本结构式：

（5分）

 PE、PVC、PC、聚异戊二烯聚甲基乙烯基硅氧烷

（2）请排出上述聚合物的玻璃化温度的高低顺序，并指出在室温下哪些属

于玻璃态聚合物？

哪些属于结晶态聚合物？

哪些聚合物会溶于甲苯？

（7分）

3.下面分别是PMMA和PE单轴拉伸得到的应力—应变曲线：

图a图b

（1）请判断哪一条属于PMMA?

哪一条属于PE?

（2分）

（2）请说明图a或b中A、Y、B各点称作什么点？

说明的意义是什么?

（3分）

（3）图a和图b两曲线的最大差别是什么？

（3分）

«高分子物理»试卷-2

学号姓名分数

一、解释下列基本概念（每题2分，共12分）

1．全同立构

2．液晶

3．玻璃化转变

4.粘弹性

5．强迫高弹形变

6．溶剂化作用

二、判断题（正确的在括号内打√，错误的打╳；每题1分，共10分）

1．通过改变单体的聚合条件，可以得到不同构型的聚合物。

（）

2．均方末端距指一条分子链的两个末端之间直线距离的平方的统计平均值。

（）

3．因聚甲基丙烯酸丁酯的侧基比聚甲基丙烯酸甲酯的侧基大，故聚甲基丙烯酸丁酯的柔顺性比聚甲基丙烯酸甲酯小。

（）

4．在玻璃化温度以下，虽然分子链的运动被冻结，但链段仍可以自由运动。

（）

5．结晶聚合物的熔点Tm是指熔融开始时所对应的温度。

（）

6．通过内增塑或通过外增塑均可使聚合物的Tg下降，二者的作用机理相同。

（）

7．一般来说，聚合物的拉伸强度随着温度的降低和拉伸速度的提高而降低。

（）

8．对于高聚物的蠕变、应力松弛和动态粘弹行为，缩短时间、降低温度与延长时间、升高低温度均能达到等同的效果。

（）

9．聚合物的银纹若得不到控制，可发展成为裂缝，但若适当加压，可使之消失。

（）

10．高聚物可在某一溶剂中通过改变温度做成θ溶液，θ溶液也称作理想溶液。

（）

三、选择题（在括号内填上正确的答案，其中2题有2个正确答案；每个答案1分，共13分）

1．高分子的聚集态结构是由许多大分子通过下面的作用形成的：

（）

A.化学键合力；B.氢键；C.分子间相互作用力

2．高聚物分子间的作用力大小可用下面方法表示：

（）

A.晶格能；B.自由能；C.内聚能

3．玻璃态高聚物指这样一类聚合物：

（）

A.在玻璃态下容易冷冻结晶变脆；

B.高于Tm时晶体熔化；

C.在任何情况下都不能结晶

4．结晶聚合物的熔融过程是：

（）

A.放热过程；B.力学状态转变过程；C.热力学相变过程

5．聚合物的自由体积提供了：

（）

A.分子链的活动空间；B.链段的活动空间；C.链节的活动空间

6．挂有重物的PVC绳时间长了会变长，该现象称作：

（）

A.松弛；B.内耗；C.蠕变

7．橡胶拉伸的热力学行为表明，真实弹性体的弹性响应同时归因于：

（、）

A.焓的变化；B.熵的变化；C.内能的变化

8．橡胶的典型的泊松比值一般为：

（）

A.0；B.0.25；C.0.5

9．聚苯乙烯溶于甲苯制成溶液符合的原则是：

（、）

A.溶度参数相近；B.极性相近；C.溶剂化

10．当高聚物与溶剂的作用参数χ1=1/2时，溶液的第二维利系数A2可表示为：

（）

A.=0；B.<0；C.>0

11．在交变电场中聚合物电介质消耗一部分能量而发热的现象称作：

（）

A.介电损耗；B.电击穿；C.静电作用

四、填空题（在空格上填入正确的答案，每个答案1分，共15分）

1．丙烯的聚合依聚合条件的不同，可以得到

（1）、

（2）、和（3）三种不同立体构型的共聚物。

2．聚碳酸酯和聚酰胺的玻璃化温度都远高于室温，但由于在低温下还存在，

所以它们在低温下仍具有较好的冲击性能。

3．SBS是一种共聚物，它存在个玻璃化温度；它可象塑料一样加工，

无需经过硫化就具有橡胶的弹性，因此被称作。

4．聚合物的粘弹性体现具有

（1）；

（2）；

（3）三种力学松弛现象。

5．聚乙烯在拉伸初期，应力随应变线形增加，它代表形变；到达屈服点后，

试样的截面积突然变得不均匀，出现一个或几个“”，由此开始进入拉

伸的第二阶段。

6．试举出三种统计平均分子量的表示方法：

（1）；

（2）；（3）。

五、问答与计算题（共50分）

1．

（1）试写出下列各组聚合物的基本结构式：

（9分）

（a）PE,PP,PMMA

（b）聚异戊二烯，顺丁橡胶，甲基乙烯基硅橡胶

（c）尼龙-6，聚对苯二甲酰癸二胺，聚对苯二甲酰对苯二胺

（2）请排出上述各组聚合物的玻璃化转变温度的高低顺序，并简单说明理由。

（6分）

2．聚乙烯具有较高的结晶度（一般为70%），当它被氯化时，链上的氢原子被氯原子无规取代，发现当取代度较低（10-15%）时，其软化点下降；而当达到较高的取代度（＞70%）时，软化点又上升，试解释之。

（8分）

3．下图是某一聚合物升温时的温度-形变曲线，试判断它是哪一类（结晶的或非晶的）聚合物？

并指出

（1）曲线中各个物理状态（a,b,c,d,e）的名称；

（2）横坐标各个温度（T1、T2、T3、T4）的名称；

（3）图上箭头所示的转变点（A、B、C、D）的名称。

（12分）

4．天然橡胶未硫化前的分子量为12万，硫化后的网链的平均分子量为1.2万，密度为0.9g/cm3。

如果把橡胶的标准样条（宽度6mm,厚度2mm）在电子拉力机上把有效标定长度（2.5cm）拉伸至10cm，问要用多大的力？

（要考虑端链的影响，假定温度为27℃）（7分）

5．高聚物的溶解过程及高分子溶液的性质与小分子的溶解过程和性质相比具有哪些不同的特殊性？

（8分）

«高分子物理»试卷-3

学号姓名分数

一、解释下列基本概念（每题2分，共12分）

1．分子链的柔性

2．高聚物的熔点

3．表观粘度

4．凝胶、冻胶

5．应力松弛

6．银纹

二、判断题（正确的在括号内打√，错误的打╳；每题1分，共10分）

1．在θ溶剂条件下测定的高分子均方末端距h02越大，分子柔性越好。

（）

2．如果某种聚丙烯的等规度不高，我们可以通过升温下拉伸的方法提高其等规度。

（）

3．结晶度高的聚合物其玻璃化温度也越高。

（）

4．高聚物的结晶速度随温度而改变，温度越高，结晶速度越大（）

5．常见的聚乙烯和聚丙烯制品透明性较差，是因为它们高度结晶的缘故。

（）

6．玻璃化转变是指线形非晶相聚合物经过某个温度（Tg）后由玻璃态过渡到高弹态的转变过程。

（）

7．橡皮高弹性的本质是能弹性。

（）

8．结晶的涤纶和非晶的聚苯乙烯在室温下的拉伸曲线没有什么区别。

（）

9．高分子溶液的性质不仅与分子量有关，而且与分子量分布有关。

（）

10．虽然测定分子量的方法多种多样，但所测得的分子量的物理意义却相同。

（）

三、选择题（在括号内填上正确的答案，每个答案1分，共10分）

1．结晶高聚物的冷拉温度范围在，拉伸过程有等变化。

A.Tb-Tg之间；B.Tg-Tm之间；

C.有取向，有屈服点；D.有相变，有屈服点，有细颈产生；

E.有取向，但没有屈服点。

2．下列四种聚合物，其中熔点最高。

A.聚乙烯；B.聚丙烯；C.聚氯乙烯；D.聚丙烯腈

3．聚碳酸酯（δ=20.3）能溶于；聚氯乙烯（δ=19.4）能溶于。

A.氯仿（δ=19.2）；B.苯（δ=18.8）C.环己酮（δ=20.2）

4．强迫高弹形变对聚合物的要求是具有。

A.柔性很好的大分子；B.有一定刚性的大分子；C.刚性很高的大分子。

5．玻璃态高聚物指这样一类聚合物：

（）

A.在玻璃态下容易冷冻结晶变脆；

B.高于Tm时晶体熔化；

C.在任何情况下都不能结晶

6．挂有重物的PVC绳时间长了会变长，该现象称作：

（）

A.松弛；B.内耗；C.蠕变

7．聚合物的自由体积提供了：

（）

A.分子链的活动空间；B.链段的活动空间；C.链节的活动空间

8．0.9mol的甲基丙烯酸甲酯与0.1mol的丙烯酸丁酯的无规共聚物的玻璃化温度比纯聚甲基丙烯酸甲酯的（）。

A.高；B.低；C.一样

四、填空题（在空格上填入正确的答案，共18分）

1．大分子链的单键如果没有位阻时，可以，呈现出无数，使高分子具有

。

2．聚合物的大分子间以次价力（包括和）聚集在一起，聚集态可以分为、、和。

3．在高分子溶液中，当所选择的溶剂和温度满足Δμ1E=0的条件时，我们把这种条件称为或。

此状态下的溶剂称为，此状态下的温度称为。

（3分）

4．关系式│E*┃=E′+iE″中i的量等于，所以E″是模量的

部分，即所谓，E′是模量的部分。

E″常称为，它反映材料形变时的。

五、问答与计算题（共50分）

1．某交联橡胶试样于298K时，经物理测试得到以下数据：

试样尺寸：

0.2╳1╳2.8（cm3）

试样重量：

0.518g

试样被拉伸一倍时的拉力：

f=2kg

试用上述数据计算此橡胶网链的平均分子量Mc。

（10分）

2．试述高聚物的分子结构对高聚物的拉伸强度的影响以及聚合物增强的主要方法（10分）

3．试写出下列高聚物的结构式，指出它们的Tg的高低顺序，并说明理由。

（10分）

聚乙烯，聚偏二氯乙烯，聚偏二氟乙烯，聚异丁烯

4．要配制100ml溶度参数是17.5（J/cm3）1/2的混合溶剂，试问需要环己烷[16.8（J/cm3）1/2]和甲苯[18.2（J/cm3）1/2]各多少毫升？

（10分）

5．高压聚乙烯的密度是0.910g/cm3，试计算其体积结晶度和重量结晶度各为多少？

（10分）

ρc=1.000g/cm3；ρa=0.850g/cm3。

«高分子物理»试卷-4

学号姓名分数

一、解释下列基本概念（每题2分，共12分）

1．互穿聚合物网络（IPN）

2．内聚能密度

3．均相成核、非均相成核

4．θ溶剂

5．滞后现象、内耗

6．强迫高弹形变

二、判断题（正确的在括号内打√，错误的打╳；每题1分，共10分）

1．高分子链的均方末端距h2越大，说明分子链越柔顺。

（）

2．高分子链段的热运动是一个松弛过程。

（）

3．在玻璃化温度时，多数聚合物有着大致相同的自由体积分数（fg=0.025）和粘度（η=1012Pa.s）。

（）

4．高聚物的结晶温度越高，熔限越大。

（）

5．纤维的取向属于双轴取向。

（）

6．高分子溶液失去流动性时，即成为凝胶或冻胶，其二者的本质是一样的，通过加热都可以恢复流动性。

（）

7．对于所有的高聚物，根据溶度参数相近的原则选择其溶剂即可。

（）

8．玻璃化温度是塑料使用的下限温度。

（）

9．经常在炎热的地方使用的聚氯乙烯门和窗，时间长了会发生变形，这是由于聚氯乙烯的蠕变造成的。

（）

10．进行聚丙烯的拉伸测量时，提高拉伸速度和降低测量温度，所测得的拉伸模量将提高。

（）

三、选择题（在括号内填上正确的答案，每个答案1分，共13分）

1．1，4-丁二烯聚合形成顺式和反式两种构型的顺丁橡胶，它们被称为（）。

A.旋光异构体；B.几何异构体；C.间同异构体。

2．高分子链中，近邻原子上连接的各个基团，因单键的内旋转而造成的空间排列称为

（）。

A.立体异构；B.构型；C.构象

3．聚合物在形成结晶的过程中，有（）现象。

A.体积膨胀；B.体积不变；C.体积收缩

4．高分子材料在交变应力作用下出现形变落后于应力的变化现象，在每一个拉伸-回缩循环中要消耗功而发热，称之为（）

A.内耗；B.热老化；C.蠕变

5．强迫高弹形变对高聚物的要求是具有（）。

A.柔顺性好的分子；B.有一定刚性的分子；C.刚性大的分子

6．橡胶在室温下呈高弹态，但当其受到（）时，在室温下也能呈现玻璃态的力学行为。

A.长期力的作用；B.一定速度力的作用；C.瞬间大力的作用

7．非晶态高聚物在（）温度下拉伸可以产生强迫高弹形变，又在（）温度下恢复原状。

A.室温；B.Tb-Tg；C.Tg-Tm；D.Tm以上

8．在交变电场中聚合物电介质消耗一部分能量而发热的现象称作：

（）

A.介电损耗；B.电击穿；C.静电作用

9．结晶聚合物的熔融过程是：

（）

A.放热过程；B.力学状态转变过程；C.热力学相变过程

10．橡胶拉伸的热力学行为表明，真实弹性体的弹性响应同时归因于：

（、）

A.焓的变化；B.熵的变化；C.内能的变化

11．聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酸甲酯（PMA）、聚丙烯酸乙酯（PEA）、聚丙烯酸丁酯（PBA）的玻璃化转变温度的高低顺序应为（）。

A.PBA＞PEA＞PMA＞PAA；B.PAA＞PMA＞PEA＞PBA；C.PMA＞PEA＞PBA＞PAA

四、填空题（在空格上填入正确的答案，每个答案1分，共15分）

1．分子间作用力通常包括和；又包括

、和。

（5分）

2．高分子的二次结构又称，是指，也称。

3．在分子量相等的条件下，h2愈小，则分子链愈，分子链卷曲愈。

4．结晶高聚物的结晶部分的溶解要经过两个过程：

和

。

5．柔量是用某一时间的而得到，它是随时间而变化。

柔量越大，表示材料的形变越。

五、问答与计算题（共50分）

1．什么叫高聚物的柔顺性？

试述影响高聚物柔顺性的主要因素。

（10分）

2．写出下列高聚物的化学结构式，排出它们的玻璃化转变温度的高低顺序，并说明理由。

（5分）

聚乙烯；聚丙烯；聚丙烯腈；聚乙炔；聚二甲基硅氧烷

3．试从热力学角度比较高聚物的高弹性与金属的弹性的差别。

（5分）

4．试述选择高聚物溶剂之三原则，并各举一例说明。

（10分）

5．试述在塑料加工中分别加入增塑剂、橡胶和玻璃纤维，对塑料的力学性能各有何影响？

（10分）

6．将网链分子量为5220克/mol，尺寸为长╳宽╳厚=3.0╳1.0╳0.2（cm3）,重为0.566克的交联橡胶试样，于27℃时拉伸一倍所需之力是多少？

另同一类橡胶试样，在某溶剂重的溶胀比比上述试样小一半，问在相同条件下对相同尺寸的试样拉伸一倍所需的力是多少？

（10分）

«高分子物理»试卷-5

学号姓名分数

一、解释下列基本概念（每题2分，共12分）

1．聚集态结构

2．链段

3．溶剂化作用

4．滞后

5．内聚能密度

6．熔融指数

二、判断题（正确的在括号内打√，错误的打╳；每题1分，共10分）

1．当聚合物的聚合度DP和每个键的长度l固定时，高分子链愈柔顺，其均方末端距愈小。

（）

2．均方末端距是指一条分子链的两个末端之间直线距离的平方的统计平均值。

（）

3．聚合物球晶的晶粒尺寸越大，它的冲击强度越小，透明性越好。

（）

4．结晶聚合物的熔点Tm是指熔融开始时所对应的温度。

（）

5．聚合物的银纹若得不到控制，可发展成为裂缝，但若适当加压，可使之消失。

（）

6．高聚物可在某一溶剂中通过改变温度做成θ溶液，但它却不是理想溶液。

（）

7．常见的聚乙烯和聚丙烯制品透明性较差，是因为它们高度结晶的缘故。

（）

8．玻璃化转变是指线形非晶相聚合物经过某个温度（Tg）后由玻璃态过渡到高弹态的转变过程。

（）

9．橡皮高弹性的本质是能弹性。

（）

10．结晶的涤纶和非晶的聚苯乙烯在室温下的拉伸曲线没有什么区别。

（）

三、选择题（在括号内填上正确的答案，每个答案1分，共13分）

1．聚合物的自由体积提供了：

（）

A.分子链的活动空间；B.链段的活动空间；C.链节的活动空间

2．高速行使的汽车轮胎因胎体发热而爆裂是由橡胶的下列过程引起的：

（）

A.松弛；B.内耗；C.蠕变

3．橡胶拉伸的热力学行为表明，真实弹性体的弹性响应同时归因于：

（、）

A.焓的变化；B.熵的变化；C.内能的变化

4．高聚物的屈服应力随温度的升高而：

（）

A.升高；B.保持不变；C.降低

5．天然橡胶溶于甲苯制成溶液符合的原则是：

（、）

A.溶度参数相近；B.极性相近；C.溶剂化

6．当高聚物与溶剂的作用参数χ1=1/2时，溶液的第二维利系数A2可表示为：

（）

A.=0；B.<0；C.>0

7．在交变电场中聚合物电介质消耗一部分能量而发热的现象称作：

（）

A.介电损耗；B.电击穿；C.静电作用

8．0.9mol的甲基丙烯酸甲酯与0.1mol的丙烯酸丁酯的无规共聚物的玻璃化温度比聚甲基丙烯酸甲酯的（）。

A.高；B.低；C.一样

9．1，4-丁二烯聚合形成顺式和反式两种构型的顺丁橡胶，它们被称为（）。

A.旋光异构体；B.几何异构体；C.间同异构体。

10．高分子链中，近邻原子上连接的各个基团，因单键的内旋转而造成的空间排列称为（）。

A.立体异构；B.构型；C.构象

11．聚合物在形成结晶的过程中，有（）现象。

A.体积膨胀；B.体积不变；C.体积收缩

四、填空题（在空格上填入正确的答案，每个答案1分，共15分）

1．高分子的一次结构为，一次结构的研究范围包括

和两个方面。

2．高聚物溶解过程的特点是先后，对有很强的选择性。

3．分子偶极之间的静电作用产生的引力为；

分子间因氢原子而形成的键叫做，它具有性和性。

（3分）

4．对结晶高聚物，结晶温度愈低，则熔点愈，熔区的温度范围愈；反之，熔点愈，熔区的温度范围愈。

5．交联橡胶的状态方程为。

（2分）

五、问答与计算题（共50分）

1．已知高分子主链中的键角大于900，试定性地讨论自由旋转链的均方末端距与键角的关系。

（10分）

2．由文献查得涤纶树脂的密度ρc=1.50╳103kg/m3,ρa=1.335╳103kg/m3,内聚能

ΔE=66.67KJ/mol（单元）。

今有一块1.42╳2.96╳0.51╳10-6m3的涤纶试样，重量为2.92╳10-3kg，试由以上数据计算：

（1）涤纶树脂试样的密度和结晶度；

（2）涤纶树脂的内聚能密度。

（10分）

3．聚合物的脆化温度（Tb）的物理意义是什么？

比较并从分子结构的观点解释下列聚合物的玻璃化温度的高低。

为什么聚碳酸酯的脆化温度比尼龙66低。

（10分）

聚二甲基硅氧烷；天然橡胶；聚乙烯；聚甲醛；双