高分子物理期末考試題.pdf

山山 東東 大大 學學 高分子物理 課程試卷 高分子物理 課程試卷 A A試卷試卷 報考專業(yè)報考專業(yè) 考試科目考試科目 高分子物理高分子物理 題號題號 一一 二二 三三 四四 五五 總分總分 得分得分 一 單項選擇題單項選擇題 每題 每題 1 1 分 共分 共 1515 分 分 1 1 高分子的基本運動是 高分子的基本運動是 A A 整鏈運動 整鏈運動 B B 鏈段運動 鏈段運動 C C 鏈節(jié)運動 鏈節(jié)運動 2 2 下列一組高聚物分子中 柔性最大的是 下列一組高聚物分子中 柔性最大的是 A A 聚氯丁二烯聚氯丁二烯 B B 聚氯乙烯聚氯乙烯 C C 聚聚苯乙烯苯乙烯 3 3 下列一組高聚物中 最容易結(jié)晶的是下列一組高聚物中 最容易結(jié)晶的是 A A 聚對苯二甲酸乙二酯聚對苯二甲酸乙二酯 B B 聚鄰苯二甲酸乙二酯聚鄰苯二甲酸乙二酯 C C 聚間苯二甲酸乙二酯聚間苯二甲酸乙二酯 4 4 模擬線性聚合物的蠕變?nèi)^程可采用 模擬線性聚合物的蠕變?nèi)^程可采用 模型 模型 A Maxwell B Kelvin C A Maxwell B Kelvin C 四元件四元件 5 5 對剛性聚合物來說 要提高其流動性應(yīng)首先考慮提高 對剛性聚合物來說 要提高其流動性應(yīng)首先考慮提高 A A 螺桿轉(zhuǎn)速 螺桿轉(zhuǎn)速 B B 料筒溫度料筒溫度 C C 柱塞壓力柱塞壓力 6 6 在半晶態(tài)聚合物中 發(fā)生下列轉(zhuǎn)變時 判別熵值變大的是 在半晶態(tài)聚合物中 發(fā)生下列轉(zhuǎn)變時 判別熵值變大的是 1 1 熔融 熔融 2 2 拉伸取向 拉伸取向 3 3 結(jié)晶 結(jié)晶 4 4 高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài) 高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài) 7 7 下列一組高聚物分子中 按分子剛性的大小從小到大的順序是 下列一組高聚物分子中 按分子剛性的大小從小到大的順序是 A A 聚甲醛 聚甲醛 B B 聚氯乙烯 聚氯乙烯 C C 聚苯乙烯 聚苯乙烯 D D 聚乙烯 聚乙烯 F F 聚苯醚聚苯醚 8 8 假塑性流體的特征是 假塑性流體的特征是 A A 剪切增稠 剪切增稠 B B 剪切變稀 剪切變稀 C C 粘度僅與分子結(jié)構(gòu)和溫度有關(guān) 粘度僅與分子結(jié)構(gòu)和溫度有關(guān) 9 9 熱力學上最穩(wěn)定的高分子晶體是 熱力學上最穩(wěn)定的高分子晶體是 A A 球晶 球晶 B B 伸直鏈晶體 伸直鏈晶體 C C 枝晶 枝晶 1010 高聚物的幾種分子量統(tǒng)計平均值之間的關(guān)系是 高聚物的幾種分子量統(tǒng)計平均值之間的關(guān)系是 A A M Mw w M Mn n M M B MB Mn n M Mw w M M C MC Mw w M M M Mn n 11 11 下列高聚物中 只發(fā)生溶脹而不能溶解的是 下列高聚物中 只發(fā)生溶脹而不能溶解的是 A A 高交聯(lián)酚醛樹脂 高交聯(lián)酚醛樹脂 B B 低交聯(lián)酚醛樹脂 低交聯(lián)酚醛樹脂 C C 聚甲基丙烯酸甲脂聚甲基丙烯酸甲脂 1212 高分子高分子 溶劑相互作用參數(shù)溶劑相互作用參數(shù) 1 1 聚合物能溶解在所給定的溶劑中 聚合物能溶解在所給定的溶劑中 A A 1 1 1 2 B 1 2 C 1 2 C 1 1 1 2 1 2 13 13 判斷下列敘述中不正確的是 判斷下列敘述中不正確的是 A A 結(jié)晶溫度越低 體系中晶核的密度越大 所的球晶越小 結(jié)晶溫度越低 體系中晶核的密度越大 所的球晶越小 B B 所有熱固性塑料都是非 所有熱固性塑料都是非晶態(tài)高聚物 晶態(tài)高聚物 C C 在注射成型中 高聚物受到一定的應(yīng)力場的作用 結(jié)果常常得到伸直鏈晶體 在注射成型中 高聚物受到一定的應(yīng)力場的作用 結(jié)果常常得到伸直鏈晶體 14 14 判斷下列敘述中不正確的是 判斷下列敘述中不正確的是 A A 高聚物的取向狀態(tài)是熱力學上一種非平衡態(tài) 高聚物的取向狀態(tài)是熱力學上一種非平衡態(tài) B B 結(jié)晶高聚物中晶片的取向在熱力學上是穩(wěn)定的 結(jié)晶高聚物中晶片的取向在熱力學上是穩(wěn)定的 C C 取向使材料的力學 光學 熱性能各向同性 取向使材料的力學 光學 熱性能各向同性 15 15 關(guān)于高聚物和小分子物質(zhì)的區(qū)別 下列關(guān)于高聚物和小分子物質(zhì)的區(qū)別 下列 說法正確說法正確 高聚物的力學性質(zhì)是固體彈性和液體粘性的綜合 高聚物的力學性質(zhì)是固體彈性和液體粘性的綜合 高聚物在溶劑中能表現(xiàn)出溶脹特性 并形成居于固體和液體高聚物在溶劑中能表現(xiàn)出溶脹特性 并形成居于固體和液體的一系列中間體系 的一系列中間體系 高分子會出現(xiàn)高度的各向異性 高分子會出現(xiàn)高度的各向異性 A A 對對 B B 對對 C C 對對 D D 全對全對 二 判斷題 對的打 錯的打 每題二 判斷題 對的打 錯的打 每題 1 51 5 分 共分 共 1515 分 分 1 1 構(gòu)型和構(gòu)象都屬于聚合物的一級結(jié)構(gòu) 構(gòu)型和構(gòu)象都屬于聚合物的一級結(jié)構(gòu) 2 2 在高分子科學中的 在高分子科學中的 溶液是一種理想溶液 溶液是一種理想溶液 3 3 聚丙烯的螺旋型鏈是屬于構(gòu)型問題 聚丙烯的螺旋型鏈是屬于構(gòu)型問題 4 4 疊加原理表現(xiàn)了聚合物力學行為的 歷史效應(yīng) 和 獨立性 疊加原理表現(xiàn)了聚合物力學行為的 歷史效應(yīng) 和 獨立性 5 5 高度交聯(lián)的聚合物不存在玻璃化轉(zhuǎn)變高度交聯(lián)的聚合物不存在玻璃化轉(zhuǎn)變 6 6 分子構(gòu)造對聚合物的性能有很大的影響 短支鏈支化破壞了分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性 長支鏈分子構(gòu)造對聚合物的性能有很大的影響 短支鏈支化破壞了分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性 長支鏈 降低了晶態(tài)聚合物的結(jié)晶度 降低了晶態(tài)聚合物的結(jié)晶度 7 7 非極性的晶態(tài)聚合物比非晶態(tài)聚合物難溶解 非極性的晶態(tài)聚合物比非晶態(tài)聚合物難溶解 8 8 時間溫度的等效原理時間溫度的等效原理 反映了高聚物的粘彈性與時間 溫度的關(guān)系 反映了高聚物的粘彈性與時間 溫度的關(guān)系 9 Tg9 Tg 轉(zhuǎn)變是一個松弛過程 不是熱轉(zhuǎn)變是一個松弛過程 不是熱力學的相平衡點 力學的相平衡點 10 10 物質(zhì)的動力學性質(zhì)是由位壘決定的 而熱力學性質(zhì)是由構(gòu)象能決定的物質(zhì)的動力學性質(zhì)是由位壘決定的 而熱力學性質(zhì)是由構(gòu)象能決定的 三 問答題 三 問答題 44 分 1 1 舉例說明舉例說明 FloryFlory 對高分子理論有哪些貢獻 對高分子理論有哪些貢獻 8 分 2 2 簡述高聚物的一級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu) 簡述高聚物的一級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu) 8 分 3 3 簡要說明分子結(jié)構(gòu)對高分子鏈柔順性主要有哪些影響因素 簡要說明分子結(jié)構(gòu)對高分子鏈柔順性主要有哪些影響因素 8 分 4 4 試用玻璃化轉(zhuǎn)變理論的自由體積理論解釋 冷卻速度越快 測得的 試用玻璃化轉(zhuǎn)變理論的自由體積理論解釋 冷卻速度越快 測得的 TgTg 越高 越高 8 分 5 5 舉例說明什么是蠕變 應(yīng)力松弛 滯后和內(nèi)耗現(xiàn)象舉例說明什么是蠕變 應(yīng)力松弛 滯后和內(nèi)耗現(xiàn)象 4 分 6 6 高彈性有哪些特征 為什么聚合物具有高彈性 高彈性有哪些特征 為什么聚合物具有高彈性 8 分 7 7 以結(jié)構(gòu)的觀點討論下列聚合物的結(jié)晶能力 聚乙烯 尼龍 以結(jié)構(gòu)的觀點討論下列聚合物的結(jié)晶能力 聚乙烯 尼龍 6666 聚異丁烯 聚異丁烯 6 分 四 論述題 四 論述題 1616 分 分 根據(jù)你學過的高分子物理知識根據(jù)你學過的高分子物理知識 請分析提高高分子材料強度的一些措施 并舉例說明 請分析提高高分子材料強度的一些措施 并舉例說明 五 計算題 五 計算題 1010 分 分 1 1 某聚合物的試樣 某聚合物的試樣 2525 的應(yīng)力松弛到模量為的應(yīng)力松弛到模量為 1010 5 5N m N m 2 2需要 需要 10h10h 試計算 試計算 2020 松弛到同一模松弛到同一模 量需要多少時間 已知該聚合物的量需要多少時間 已知該聚合物的 Tg Tg 7070 答案及評分標準答案及評分標準 一 單項選擇題單項選擇題 共 共 1515 分 分 1 1 高分子的基本 高分子的基本運動是 運動是 B B A A 整鏈運動 整鏈運動 B B 鏈段運動 鏈段運動 C C 鏈節(jié)運動 鏈節(jié)運動 2 2 下列一組高聚物分子中 柔性最大的是 下列一組高聚物分子中 柔性最大的是 A A A A 聚氯丁二烯聚氯丁二烯 B B 聚氯乙烯聚氯乙烯 C C 聚苯乙烯聚苯乙烯 3 3 下列一組高聚物中 最容易結(jié)晶的是下列一組高聚物中 最容易結(jié)晶的是 A A A A 聚對苯二甲酸乙二酯聚對苯二甲酸乙二酯 B B 聚鄰苯二甲酸乙二酯聚鄰苯二甲酸乙二酯 C C 聚間苯二甲酸乙二酯聚間苯二甲酸乙二酯 4 4 模擬線性聚合物的蠕變?nèi)^程可采用 模擬線性聚合物的蠕變?nèi)^程可采用 C C 模型 模型 A Maxwell B Kelvin C A Maxwell B Kelvin C 四元件四元件 5 5 對剛性聚合物來說 要提高其流動性應(yīng)首先考慮提高 對剛性聚合物來說 要提高其流動性應(yīng)首先考慮提高 B B A A 螺桿轉(zhuǎn)速 螺桿轉(zhuǎn)速 B B 料筒溫度料筒溫度 C C 柱塞壓力柱塞壓力 6 6 在半晶態(tài)聚合物中 發(fā)生下列轉(zhuǎn)變時 判別熵值變大的是 在半晶態(tài)聚合物中 發(fā)生下列轉(zhuǎn)變時 判別熵值變大的是 A A 1 1 熔融 熔融 2 2 拉伸取向 拉伸取向 3 3 結(jié)晶 結(jié)晶 4 4 高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài) 高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài) 7 7 下列一組高聚物分子中 按分子剛性的大小從小到大的順序是 下列一組高聚物分子中 按分子剛性的大小從小到大的順序是 ADBFC ADBFC A A 聚甲醛 聚甲醛 B B 聚氯乙烯 聚氯乙烯 C C 聚苯乙烯 聚苯乙烯 D D 聚乙烯 聚乙烯 F F 聚苯醚聚苯醚 8 8 假塑性流體的特征是 假塑性流體的特征是 B B A A 剪切增稠 剪切增稠 B B 剪切變稀 剪切變稀 C C 粘度僅與分子結(jié)構(gòu)和溫度有關(guān) 粘度僅與分子結(jié)構(gòu)和溫度有關(guān) 9 9 熱力學上最穩(wěn)定的高分子晶體是 熱力學上最穩(wěn)定的高分子晶體是 B B A A 球晶 球晶 B B 伸直鏈晶體 伸直鏈晶體 C C 枝晶 枝晶 1010 高聚物的幾種分子量統(tǒng)計平均值之間的關(guān)系是 高聚物的幾種分子量統(tǒng)計平均值之間的關(guān)系是 C C A A M Mw w M Mn n M M B MB Mn n M Mw w M M C MC Mw w M M MnMn 11 11 下列高聚物中 只發(fā)生溶脹而不能溶解的是 下列高聚物中 只發(fā)生溶脹而不能溶解的是 B B A A 高交聯(lián)酚醛樹脂 高交聯(lián)酚醛樹脂 B B 低交聯(lián)酚醛樹脂 低交聯(lián)酚醛樹脂 C C 聚甲基丙稀酸甲脂聚甲基丙稀酸甲脂 12 12 高分子高分子 溶劑相互作用參數(shù)溶劑相互作用參數(shù) 1 1 A A 聚合物能溶解在所給定的溶劑中 聚合物能溶解在所給定的溶劑中 A A 1 1 1 2 B 1 2 C 1 2 C 1 1 1 2 1 2 13 13 判斷下列敘述中不正確的是 判斷下列敘述中不正確的是 C C A A 結(jié)晶溫度越低 體系中晶核的密度越大 所的球晶越小 結(jié)晶溫度越低 體系中晶核的密度越大 所的球晶越小 B B 所有熱固性塑料都是非晶態(tài)高聚物 所有熱固性塑料都是非晶態(tài)高聚物 C C 在注射成型中 高聚物受到一定的應(yīng)力場的作用 結(jié)果常常得到伸直鏈晶體 在注射成型中 高聚物受到一定的應(yīng)力場的作用 結(jié)果常常得到伸直鏈晶體 14 14 判斷下列敘述中不正確的是 判斷下列敘述中不正確的是 C C A A 高聚物的取向狀態(tài)是熱力學上一種非平衡態(tài) 高聚物的取向狀態(tài)是熱力學上一種非平衡態(tài) B B 結(jié)晶高聚物中晶片的取向在熱力學上是穩(wěn)定的 結(jié)晶高聚物中晶片的取向在熱力學上是穩(wěn)定的 C C 取向使材料的力學 光學 熱性能各向同性 取向使材料的力學 光學 熱性能各向同性 15 15 關(guān)于高聚物和關(guān)于高聚物和小分子物質(zhì)的區(qū)別 下列小分子物質(zhì)的區(qū)別 下列 D D 說法正確說法正確 高聚物的力學性質(zhì)是固體彈性和液體粘性的綜合 高聚物的力學性質(zhì)是固體彈性和液體粘性的綜合 高聚物在溶劑中能表現(xiàn)出溶脹特性 并形成居于固體和液體的一系列中間體系 高聚物在溶劑中能表現(xiàn)出溶脹特性 并形成居于固體和液體的一系列中間體系 高分子會出現(xiàn)高度的各向異性 高分子會出現(xiàn)高度的各向異性 A A 對對 B B 對對 C C 對對 D D 全對全對 二 判斷題 對的打 錯的打 每題二 判斷題 對的打 錯的打 每題 1 51 5 分 共分 共 1515 分 分 1 1 構(gòu)型和構(gòu)象都屬于聚合物的一級結(jié)構(gòu) 構(gòu)型和構(gòu)象都屬于聚合物的一級結(jié)構(gòu) 2 2 在高分子科學中的 在高分子科學中的 溶液是一種理想溶液 溶液是一種理想溶液 3 3 聚丙烯的螺旋型鏈是屬于構(gòu)型問題 聚丙烯的螺旋型鏈是屬于構(gòu)型問題 4 4 疊加原理表現(xiàn)了聚合物力學行疊加原理表現(xiàn)了聚合物力學行為的 歷史效應(yīng) 和 獨立性 為的 歷史效應(yīng) 和 獨立性 5 5 高度交聯(lián)的聚合物不存在玻璃化轉(zhuǎn)變高度交聯(lián)的聚合物不存在玻璃化轉(zhuǎn)變 6 6 分子構(gòu)造對聚合物的性能有很大的影響 短支鏈支化破壞了分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性 長支鏈分子構(gòu)造對聚合物的性能有很大的影響 短支鏈支化破壞了分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整性 長支鏈 降低了晶態(tài)聚合物的結(jié)晶度 降低了晶態(tài)聚合物的結(jié)晶度 7 7 非極性的晶態(tài)聚合物比非晶態(tài)聚合物難溶解 非極性的晶態(tài)聚合物比非晶態(tài)聚合物難溶解 8 8 時間溫度的等效原理時間溫度的等效原理 反映了高聚物的粘彈性與時間 溫度的關(guān)系 反映了高聚物的粘彈性與時間 溫度的關(guān)系 9 Tg9 Tg 轉(zhuǎn)變是一個松弛過程 不是熱力學的相平衡點 轉(zhuǎn)變是一個松弛過程 不是熱力學的相平衡點 10 10 物質(zhì)的動力學性質(zhì)是由位壘決定的 而熱力學性質(zhì)是由構(gòu)象能決定的物質(zhì)的動力學性質(zhì)是由位壘決定的 而熱力學性質(zhì)是由構(gòu)象能決定的 三 問答題 三 問答題 44 分 1 1 8 分 略略 2 2 簡述高聚物的一級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu) 簡述高聚物的一級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu) 8 分 一級結(jié)構(gòu)包括高分子基本的結(jié)構(gòu)單元的化學結(jié)構(gòu) 包括高分子鏈的原子種類 排列 取 代基和端基的種類 單體單元的鏈接方式 支鏈的類型和長度等 構(gòu)型 是指原子的取代基在空間的排列 包括幾何異構(gòu)和立體異構(gòu) 3 分 二級結(jié)構(gòu)包括構(gòu)造和構(gòu)象指單個大分子的大小和在空間的存在的各種形狀 形態(tài) 構(gòu)象 例 如 伸直鏈 無規(guī)線團 折疊鏈 3 分 三級結(jié)構(gòu)是指大分子之間的幾何排列 如何堆砌的 包括晶態(tài)結(jié)構(gòu) 非晶態(tài) 取向態(tài) 液晶 態(tài) 織態(tài)等結(jié)構(gòu) 2 分 3 3 簡要說明分子結(jié)構(gòu)對高分子鏈柔順性主要有哪些影響因素 簡要說明分子結(jié)構(gòu)對高分子鏈柔順性主要有哪些影響因素 8 分 1 主鏈的結(jié)構(gòu) 2 分 2 取代基 2 分 3 氫鍵 2 分 4 交聯(lián) 2 分 4 4 試用玻璃化轉(zhuǎn)變理論的自由體積理論解釋 冷卻速度越快 測得的 試用玻璃化轉(zhuǎn)變理論的自由體積理論解釋 冷卻速度越快 測得的 TgTg 越高 越高 8 分 對高聚物熔體進行冷卻時 聚合物的體積收縮要通過分子的構(gòu)象重排來實現(xiàn) 顯然需要時間 1 分 溫度高于 Tg 時 高聚物中的自由體積足以使鏈段自由運動 構(gòu)象重排瞬時即可完 成 此時的體積為平衡體積 2 分 如連續(xù)冷卻 鏈段運動松弛時間將按指數(shù)規(guī)律增大 構(gòu)象重排速率降低 將跟不上冷卻速率 2 分 此時的體積總是大于該溫度下的平衡體積 3 分 5 5 舉例說明什么是蠕變 應(yīng)力松弛 滯后和內(nèi)耗現(xiàn)象 舉例說明什么是蠕變 應(yīng)力松弛 滯后和內(nèi)耗現(xiàn)象 4 分 蠕變是指材料一定的溫度下和遠低于該材料的斷裂強度的恒定應(yīng)力作用下 形變隨時間 增大的現(xiàn)象 2 分 應(yīng)力松馳是在一定的溫度下 試樣維持恒定的應(yīng)變所需的應(yīng)力隨時間逐漸衰減的現(xiàn)象 2 分 6 6 高彈性有哪些特征 為什么聚合物具有高彈性 高彈性有哪些特征 為什么聚合物具有高彈性 8 分 1 彈性模量小 而形變很大 1 分 2 形變需要時間 1 分 3 形變有熱效應(yīng) 1 分 橡膠是由線性長鏈分子組成的 由于熱運動 這種長鏈分子在不斷的改變著自己的形狀 因 此在常溫下橡膠的長鏈分子處于卷曲狀態(tài) 卷曲分子的均方末端距比完全伸直的分子的均方 末端距小 100 1000 倍 因此卷曲分子拉直就會顯示出形變量很大的特點 2 分 橡膠受到外力作用時 鏈段伸展 發(fā)生大形變 因是一熵減過程 所以不穩(wěn)定 1 分 熱 運動會促使分子鏈回到卷曲狀態(tài) 1 分 此時如果受熱 則熱運動加劇 回縮力加大 足 以抵抗使分子鏈伸展的外力而回縮 1 分 7 7 以結(jié)構(gòu)的觀點討論下列聚合物的結(jié)晶能力 聚乙烯 尼龍 以結(jié)構(gòu)的觀點討論下列聚合物的結(jié)晶能力 聚乙烯 尼龍 6666 聚異丁烯 聚異丁烯 6 分 高分子的結(jié)構(gòu)不同造成結(jié)晶能力的不同 影響結(jié)晶能力的因素有 鏈的對稱性越高結(jié)晶能力越強 鏈的規(guī)整性越好結(jié)晶能力越大 鏈的柔順性越好結(jié)晶能力越好 交聯(lián) 分子間力是影響高聚物的結(jié)晶能力 氫鍵有利于結(jié)晶結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 3 分 聚乙烯對稱性最好 最易結(jié)晶 尼龍 66 對稱性不如聚乙烯 但仍屬對稱結(jié)構(gòu) 還由 于分子間可以形成氫鍵 使結(jié)晶結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 可以結(jié)晶 聚異丁烯由于結(jié)構(gòu)不對稱 不易結(jié) 晶 3 分 四 論述題 四 論述題 1616 分 分 根據(jù)你學過的高分子物理知識根據(jù)你學過的高分子物理知識 請分析提高高分子材料強度的一些措施 并舉例說明 請分析提高高分子材料強度的一些措施 并舉例說明 提高高分子材料強度的一些措施 1 高分子本身的結(jié)構(gòu) 4 分 高分子具有強度在于主鏈