2025年大學(xué)大二（材料科學(xué)）高分子材料綜合測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題3分)1.高分子材料的分子量具有以下哪種特性？（）A.單分散性B.多分散性C.固定值D.平均值為零2.下列哪種聚合反應(yīng)屬于逐步聚合反應(yīng)？（）A.自由基聚合B.陰離子聚合C.陽(yáng)離子聚合D.縮聚反應(yīng)3.高分子鏈的柔順性與以下哪種因素?zé)o關(guān)？（）A.主鏈結(jié)構(gòu)B.側(cè)基大小C.分子量D.溫度4.結(jié)晶性高分子材料在以下哪種條件下結(jié)晶速度最快？（）A.高溫B.低溫C.中等溫度D.與溫度無(wú)關(guān)5.下列哪種高分子材料具有良好的電絕緣性？（）A.聚乙烯B.聚氯乙烯C.聚苯乙烯D.以上都是6.高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是指（）。A.材料從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度B.材料從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)的溫度C.材料從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)的溫度D.材料從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)的溫度7.下列哪種方法可以提高高分子材料的強(qiáng)度？（）A.增加分子量B.加入增塑劑C.降低結(jié)晶度D.以上都不對(duì)8.高分子材料的老化是指（）。A.材料在使用過(guò)程中性能逐漸下降的現(xiàn)象B.材料在儲(chǔ)存過(guò)程中性能逐漸下降的現(xiàn)象C.材料在加工過(guò)程中性能逐漸下降的現(xiàn)象D.以上都是9.下列哪種高分子材料常用于制造輪胎？（）A.天然橡膠B.丁苯橡膠C.順丁橡膠D.以上都是10.高分子材料的溶解性與以下哪種因素有關(guān)？（）A.高分子鏈的結(jié)構(gòu)B.溶劑的性質(zhì)C.溫度D.以上都是第II卷（非選擇題，共70分）11.填空題：（每題2分，共10分）（1）高分子材料是由許多相同的結(jié)構(gòu)單元通過(guò)______連接而成的大分子化合物。（2）自由基聚合反應(yīng)的引發(fā)劑主要有______和______兩類(lèi)。（3）高分子鏈的構(gòu)象是指高分子鏈中原子或基團(tuán)在空間的______。（4）結(jié)晶性高分子材料的結(jié)晶形態(tài)主要有______、______和______三種。（5）高分子材料的加工方法主要有______、______、______和______等。12.簡(jiǎn)答題：（每題5分，共20分）（1）簡(jiǎn)述高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（2）簡(jiǎn)述自由基聚合反應(yīng)的特點(diǎn)。（3）簡(jiǎn)述高分子鏈的柔順性的影響因素。（4）簡(jiǎn)述結(jié)晶性高分子材料的結(jié)晶過(guò)程。13.論述題：（每題10分，共20分）（1）論述高分子材料的性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。（2）論述影響高分子材料老化的因素及防止老化的方法。14.材料分析題：（每題10分，共20分）材料：某高分子材料在不同溫度下的力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果如下：溫度（℃）|拉伸強(qiáng)度（MPa）|斷裂伸長(zhǎng)率（%）----|----|----20|50|10040|40|20060|30|30080|20|400分析：（1）該高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大約是多少？（2）隨著溫度的升高，該高分子材料的力學(xué)性能發(fā)生了怎樣的變化？15.設(shè)計(jì)題：（每題10分，共10分）設(shè)計(jì)一種具有高強(qiáng)度、高韌性和良好耐腐蝕性的高分子材料，并說(shuō)明其設(shè)計(jì)思路和主要成分。答案：1.B2.D3.C4.C5.D6.A7.A8.D9.D10.D11.（1）共價(jià)鍵；（2）過(guò)氧化物、偶氮化合物；（3）排列方式；（4）球晶、片晶、樹(shù)枝晶；（5）擠出成型、注射成型、模壓成型、吹塑成型12.（1）高分子材料具有分子量很大、分子鏈具有柔順性、結(jié)構(gòu)具有多分散性等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（2）自由基聚合反應(yīng)的特點(diǎn)有：由鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止等基元反應(yīng)組成；引發(fā)劑分解產(chǎn)生自由基；聚合過(guò)程中分子量變化不大；反應(yīng)速度快，轉(zhuǎn)化率高。（3）高分子鏈的柔順性的影響因素有：主鏈結(jié)構(gòu)（如含有孤立雙鍵、芳雜環(huán)等會(huì)降低柔順性）、側(cè)基大?。▊?cè)基大則柔順性降低）、鏈的長(zhǎng)短（鏈短柔順性好）、分子間作用力（作用力大則柔順性降低）、溫度（溫度升高柔順性增加）等。（4）結(jié)晶性高分子材料的結(jié)晶過(guò)程包括晶核的形成和晶體的生長(zhǎng)兩個(gè)階段。13.（1）高分子材料的性能與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。分子鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了材料的基本性質(zhì)，如主鏈含雙鍵易發(fā)生加成反應(yīng)，含芳雜環(huán)則剛性大。分子量影響材料的強(qiáng)度、韌性等，分子量高，強(qiáng)度、韌性可能提高。鏈的形態(tài)，如伸直鏈強(qiáng)度高，蜷曲鏈柔順性好。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，結(jié)晶態(tài)使材料強(qiáng)度、硬度提高且耐溶劑性好，非晶態(tài)則柔順性好、透明度高。（2）影響高分子材料老化的因素有：化學(xué)因素（如氧化、水解等）、物理因素（如熱、光、機(jī)械力等）、生物因素（如微生物、酶等）。防止老化的方法有：添加抗氧劑、光穩(wěn)定劑等助劑；進(jìn)行表面處理；采用共混、共聚等方法對(duì)高分子材料進(jìn)行改性；合理儲(chǔ)存和使用材料，避免高溫、強(qiáng)光等環(huán)境。14.（1）該高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大約在40℃左右。因?yàn)樵?0℃時(shí)，拉伸強(qiáng)度開(kāi)始明顯下降，斷裂伸長(zhǎng)率開(kāi)始明顯增加，說(shuō)明材料的性能發(fā)生了較大變化，進(jìn)入了高彈態(tài)，所以玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大約是40℃。（2）隨著溫度的升高，該高分子材料的拉伸強(qiáng)度逐漸降低，斷裂伸長(zhǎng)率逐漸增加。這是因?yàn)闇囟壬?，高分子鏈的運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)，材料的柔順性增加，所以強(qiáng)度下降，伸長(zhǎng)率增加。15.設(shè)計(jì)思路：選擇高強(qiáng)度的主鏈結(jié)構(gòu)，如含有苯環(huán)等剛性基團(tuán)的聚合物。引入柔性鏈段來(lái)增加韌性，如聚醚鏈段。添加具有良好耐腐蝕性