2024年高分子物理考研题库【考研真题精选＋章节题库】

第一部分考研真题精选

一、选择题

1下列聚合物中，柔顺性从小到大次序正确的是（）。[华南理工大学2016研]

A．聚丙烯＞聚乙烯＞聚丙烯腈

B．1，4-聚丁二烯＞1，4-聚2-氯丁二烯＞聚氯乙烯

C．聚环氧戊烷＞聚苯＞聚苯醚

D．聚氯乙烯＞聚偏二氯乙烯

【答案】B查看答案

【解析】A选项中聚丙烯的侧基导致其柔顺性小于聚乙烯，正确顺序为：聚乙烯＞聚丙烯＞聚丙烯腈；B选项中含有独立双键的分子链柔性大，所以正确；C选项中聚苯醚中的醚键使得分子链的旋转更容易，正确顺序为：聚环氧戊烷＞聚苯醚＞聚苯；D选项中聚偏二氯乙烯的对称结构使得内旋转简单，柔性更好，正确顺序为聚偏二氯乙烯＞聚氯乙烯。

2如下（）是高分子的自由旋转链的均方末端距的表达式，其中n是键的数目，1是每个键的长度，θ是键角的补角，?是内旋转的角度。[华南理工大学2008研]

A．＜h2＞＝n12

B．＜h2＞＝n12（1＋cosθ）/（1－cosθ）

C．＜h2＞＝n12［（1＋cosθ）/（1－cosθ）］·［（1＋cosθ）/（1－cosθ）］

【答案】B查看答案

【解析】高分子的自由旋转链的均方末端距的表达式：

其中，θ为键角，因为题目要求θ是键角的补角，故将上式转化为＜h2＞＝n12（1＋cosθ）/（1－cosθ）。

3聚丙烯在以下什么溶剂中才能溶解？（）[华南理工大学2012研]

A．热的强极性溶剂

B．热的非极性溶剂

C．高沸点极性溶剂

D．能与之形成氢键的溶剂

【答案】B查看答案

【解析】对于极性聚合物在极性溶剂中，由于高分子与溶剂分子的强烈相互作用，溶解时放热（△HM＜0），使体系的自由能降低（△GM＜0），所以溶解过程能自发进行。对非极性聚合物，溶解过程一般是吸热的（△HM＞0），故只有在升高温度T或者减小混合热△HM才能使体系自发溶解。

4如下（）能作为纤维材料使用。[华南理工大学2008研]

A．内聚能密度小于290兆焦/米3的高聚物

B．内聚能密度在290兆焦/米3到420兆焦/米3之间的高聚物

C．内聚能密度大于420兆焦/米3的高聚物

【答案】C查看答案

【解析】CED＜290MJ/m3的高聚物作橡胶使用；CED＞420MJ/m3的高聚物作纤维使用；290MJ/m3＜CED＜420MJ/m3的高聚物作塑料使用。

5Huggins相互作用参数χ1是表征溶剂分子与高分子相互作用程度大小的量，其数值在－1和1之间。下列有关它的叙述哪个是正确的？（）[华南理工大学2008研]

A．χ1＜0.5，一般情况下高分子难溶解，为不良溶剂

B．χ1＞0.5，一般情况下高分子可溶解，为溶剂

C．χ1＜0，溶剂对高分子作用强，是良溶剂

D．χ1＝0.5，为θ溶剂，溶液是理想溶液

【答案】C查看答案

【解析】当T＝θ时，此时的高分子溶液，在宏观上看热力学性质遵从理想溶液，但是微观状态仍然是非理想的，因为混合热和混合熵均不为零，只是两者的效应刚好抵消。这一条件称为θ条件或θ状态。此时用的溶剂称为θ溶剂，此时的温度称为θ温度，此时高分子处于无扰状态，但不是理想溶液，其Huggins参数（χ1）为0.5；χ1＜0.5，为良溶剂；χ1＞0.5，为不良溶剂。

6下列聚合物中，玻璃化转变温度从高到低的正确次序是（）。[华南理工大学2017研]

A．PE、PS、PP、PC

B．PE、PC、PP、PS

C．PP、PC、PE、PS

D．PC、PS、PP、PE

【答案】D查看答案

【解析】PE是聚乙烯；PS是聚苯乙烯；PP是聚丙烯；PC是聚碳酸酯。聚碳酸酯的主链含有苯环，具有刚性结构，内旋转位垒最大，Tg最大。聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯的侧基体积依次减小，内旋转容易，Tg升高。所以，玻璃化转变温度从高到低的正确次序是PC、PS、PP、PE。

7下列聚合物的玻璃化转变温度从高到低的顺序是（）。[华南理工大学2011研]

A．聚甲基丙烯酸甲酯＞聚丙烯酸丁酯＞聚丙烯酸甲酯

B．聚丙烯酸丁酯＞聚丙烯酸甲酯＞聚甲基丙烯酸甲酯

C．聚甲基丙烯酸甲酯＞聚丙烯酸甲酯＞聚丙烯酸丁酯

【答案】C查看答案

【解析】当侧基是柔性时，侧基越长，链的柔顺性越好，聚合物的柔顺性大小为聚丙烯酸丁酯＞聚丙烯酸甲酯。侧基体积增大，空间位阻效应增加，柔顺性下降，故柔顺性聚丙烯酸甲酯＞聚甲基丙烯酸甲酯。柔顺性越好，玻璃化转变温度越低，故Tg从高到低依次为聚甲基丙烯酸甲酯＞聚丙烯酸甲酯＞聚丙烯酸丁酯。

8已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，其Avrami指数n为（）。[华南理工大学2011研]

A．2

B．3

C．4

【答案】B查看答案

【解析】n是Avrami指数，它与成核的机理和生长的方式有关，等于生长的空间维数和成核过程的时间维数之和，结晶的成核分为均相成核和异相成核两类，均相成核是由熔体中的高分子链段靠热运动形成有序排列的链束为晶核；而异相成核则以外来的杂质、未完全熔融的残余结晶聚合物、分散的小颗粒固体或容器的壁为中心，吸附熔体中的高分子链作有序排列而形成晶核。因而，均相成核有时间依赖性，时间维数为1，而异相成核则与时间无关，其时间维数为零。所以，球晶三维生长时，均相成核则n＝3＋1＝4，异相成核则n＝3＋0＝3。加入成核剂属于异相成核，所以选B。

9聚丙烯的熔点与其结晶温度的关系是（）。[华南理工大学2012研]

A．在越低温度下结晶，熔点越低，而且熔限越窄

B．在越低温度下结晶，熔点越高，而且熔限越宽

C．在越高温度下结晶，熔点越高，而且熔限越窄

【答案】C查看答案

【解析】结晶温度愈低，熔点愈低而且熔限愈宽；而在较高的温度下结晶，则熔点较高，熔限较窄。结晶温度对熔点和熔限的这种影响，是由于在较低的温度下结晶时，分子链的活动能力较差，形成的晶体较不完善，完善的程度差别也较大，显然，这样的晶体将在较低的温度下被破坏，即熔点较低，同时熔融温度范围也必然较宽；在较高的温度下结晶时，分子链活动能力较强，形成的结晶比较完善，完善程度的差别也较小，因而晶体的熔点较高而熔限较窄。

10聚合物采用哪种制备方法，容易出现球晶？（）[华南理工大学2014研]

A．稀溶液析出

B．浓溶液析出

C．稀溶液加搅拌析出

D．熔体析出

【答案】BD查看答案

【解析】当结晶性聚合物从浓溶液中析出或者从熔体冷却结晶时，在无应力或流动的情况下，都倾向于生成更为复杂的结晶。在极其稀的溶液中缓慢结晶时生成单晶。在稀溶液中搅拌析出串晶。

11下列聚合物结晶能力从大到小的顺序是（）。[华南理工大学2008研]

A．高密度聚乙烯＞聚异丁烯＞自由基聚合得到的聚苯乙烯

B．自由基聚合得到的聚苯乙烯＞聚异丁烯＞高密度聚乙烯

C．聚异丁烯＞高密度聚乙烯＞自由基聚合得到的聚苯乙烯

【答案】C查看答案

【解析】自由基聚合得到的聚苯乙烯为无规立构，结晶能力很弱或不能结晶；高密度聚乙烯支链多，结晶度只能达到60～70%；聚异丁烯结构对称，很容易结晶。故结晶能力的大小顺序为聚异丁烯＞高密度聚乙烯＞自由基聚合得到的PS。

12以下哪个材料力学损耗最小？（）[华南理工大学2010研]

A．天然橡胶

B．丁苯橡胶

C．顺丁橡胶

【答案】A查看答案

【解析】顺丁橡胶内耗较小，因为它的分子链上没有取代基团，链段运动的内摩擦阻力较小；丁苯橡胶的内耗比较大，因为丁苯橡胶有庞大的侧苯基，链段运动的内摩擦阻力较小。丁基橡胶的侧甲基虽没有苯基大，但是它的侧基数目比丁苯橡胶多得多，所以内耗比丁苯橡胶、丁腈橡胶还要大。

13PS的玻璃化转变温度约为105℃，则（）。[华南理工大学2012研]

A．55℃时的内耗最大

B．105℃时的内耗最大

C．135℃时的内耗最大

【答案】B查看答案

【解析】在Tg以下，聚合物受外力作用形变很小，这种形变主要由键长和键角的改变引起，速度很快，几乎完全跟得上应力的变化，δ很小，所以内耗很小。温度升高，在向高弹态过渡时，由于链段开始运动，而体系的黏度还很大，链段运动时受到摩擦阻力比较大，因此高弹形变显著落后于应力的变化，δ较大，内耗也大。当温度进一步升高时，虽然形变大，但链段运动比较自由，δ变小，内耗也小了。因此，在Tg左右将出现一个内耗的极大值，称为内耗峰。

14高分子的极性、大分子链的支化、加入增塑剂等均能使聚合物的介电常数（）；而聚合物被拉伸、大分子交联、