2025年大學(xué)材料科學(xué)與工程（高分子材料與工程）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共10題，每題3分，每題給出的選項中，只有一項符合題目要求)1.高分子材料的基本結(jié)構(gòu)單元是（）A.原子B.分子C.鏈節(jié)D.單體2.下列哪種聚合反應(yīng)類型能得到結(jié)構(gòu)規(guī)整的聚合物（）A.自由基聚合B.陰離子聚合C.陽離子聚合D.配位聚合3.聚乙烯的分子鏈結(jié)構(gòu)是（）A.線性B.支化C.交聯(lián)D.體型4.高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是指（）A.從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度B.從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)的溫度C.從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)的溫度D.從結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)的溫度5.下列哪種高分子材料具有優(yōu)異的耐腐蝕性（）A.聚氯乙烯B.聚四氟乙烯C.聚苯乙烯D.聚丙烯6.橡膠的硫化是通過（）實現(xiàn)的。A.交聯(lián)反應(yīng)B.加成反應(yīng)C.取代反應(yīng)D.水解反應(yīng)7.高分子材料的粘彈性表現(xiàn)為（）A.彈性和粘性同時存在B.只有彈性C.只有粘性D.既無彈性也無粘性8.下列哪種方法可用于測定高分子材料的分子量（）A.酸堿滴定法B.重量法C.凝膠滲透色譜法D.分光光度法9.聚酰胺的俗稱是（）A.塑料B.橡膠C.纖維D.尼龍10.高分子材料的老化主要是由于（）引起的。A.物理變化B.化學(xué)變化C.溫度變化D.壓力變化第II卷（非選擇題共70分）11.（共10分）簡述高分子材料的分類方法及其主要類別。（要求條理清晰，語言簡潔）12.（共15分）比較自由基聚合、陰離子聚合和陽離子聚合的特點。（分別從引發(fā)劑、單體、聚合機(jī)理等方面進(jìn)行闡述）13.（共15分）解釋高分子材料的結(jié)晶過程，并說明影響結(jié)晶的因素。（需詳細(xì)說明各影響因素的作用）14.（共15分）材料：某高分子材料在不同溫度下的力學(xué)性能測試結(jié)果顯示，在較低溫度下表現(xiàn)出較高的硬度和脆性，隨著溫度升高，材料逐漸變軟，韌性增加。當(dāng)溫度達(dá)到一定值后，材料變得非常柔軟且具有粘性。問題：請分析該高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和粘流溫度，并說明其在不同溫度區(qū)間的性能特點與分子運動狀態(tài)的關(guān)系。（根據(jù)材料提供的信息進(jìn)行分析，闡述清晰合理）15.（共15分）材料：隨著科技的發(fā)展，高分子材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。例如，某新型高分子復(fù)合材料用于制造飛機(jī)機(jī)翼，它具有高強(qiáng)度、低密度、良好的耐腐蝕性等優(yōu)點，有效減輕了飛機(jī)的重量，提高了飛機(jī)的燃油效率和飛行性能。問題：請結(jié)合上述材料，談?wù)劯叻肿硬牧显诤娇蘸教祛I(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢以及對未來航空航天發(fā)展的意義。（從材料性能方面闡述優(yōu)勢，從對航空航天發(fā)展的推動作用闡述意義）答案：1.C2.D3.A4.A5.B6.A7.A8.C9.D10.B11.高分子材料可按來源分為天然高分子材料（如淀粉、蛋白質(zhì)等）和合成高分子材料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）；按主鏈結(jié)構(gòu)分為碳鏈高分子、雜鏈高分子和元素有機(jī)高分子；按性能和用途分為塑料、橡膠、纖維、膠粘劑、涂料等。12.自由基聚合：引發(fā)劑為過氧化物、偶氮化合物等，單體為烯類單體，通過自由基引發(fā)聚合，機(jī)理為鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止。陰離子聚合：引發(fā)劑為堿金屬等，單體為具有吸電子取代基的烯類單體，通過陰離子引發(fā)聚合，活性高，易控制分子量分布。陽離子聚合：引發(fā)劑為陽離子引發(fā)劑，單體為具有供電子取代基的烯類單體，通過陽離子引發(fā)聚合，易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移。13.高分子材料的結(jié)晶過程包括晶核形成和晶體生長。影響結(jié)晶的因素有：分子鏈結(jié)構(gòu)，規(guī)整性好易結(jié)晶；溫度，在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上、熔點以下結(jié)晶；時間，足夠時間才能形成完善晶體；應(yīng)力，適當(dāng)應(yīng)力可促進(jìn)結(jié)晶。14.根據(jù)材料描述，較低溫度下材料硬且脆，說明處于玻璃態(tài)，此時分子鏈段被凍結(jié)，運動困難。溫度升高后變軟、韌性增加，表明進(jìn)入高彈態(tài)，分子鏈段開始運動。當(dāng)溫度達(dá)到一定值后變得柔軟且有粘性，說明達(dá)到粘流態(tài)，分子鏈可自由移動。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度處于材料從硬脆到柔軟轉(zhuǎn)變的區(qū)間，粘流溫度在材料變得非常柔軟且有粘性的溫度。15.高分子材料在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢在于具有高強(qiáng)度可承受較大載荷，低密度能減輕飛機(jī)重量，