高分子物理题库与答案

高分子物理题库与答案一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1.正球晶是指A、nr>ntB、nr<ntC、nr=nt正确答案：A2.下列聚合物柔顺性排列顺序正确的是A、PP<PMMA<PIBB、PIB<PMMA<PPC、PMMA<PP<PIB正确答案：C3.高分子的特性黏数随溶剂化作用增大而（A、增大B、降低C、不确定D、不变正确答案：A答案解析：特性黏数反映高分子在溶液中的内摩擦性质，溶剂化作用增大时，高分子链与溶剂分子间相互作用增强，高分子链在溶液中更加舒展，内摩擦减小，特性黏数增大。4.下列力学性能，不能通过拉伸实验得到的是()。A、杨氏模量B、冲击强度C、断裂强度D、断裂伸长率正确答案：B答案解析：拉伸实验可以测定材料的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能指标。而冲击强度是通过冲击试验来测定的，不是拉伸实验能得到的。5.分子链的支化度增加，拉伸强度一般()。A、减小B、不变C、增大正确答案：A答案解析：分子链支化度增加时，分子链间的排列变得疏松，相互作用减弱，在外力作用下容易发生相对滑移，导致材料的拉伸强度减小。6.高聚物的黏流温度随相对分子质量的增大而()。A、保持不变B、下降C、先上升然后保持不变D、上升正确答案：D答案解析：相对分子质量增大，分子间相互作用增强，链段运动的阻力增大，使得高聚物达到黏流态所需的温度升高，即黏流温度上升。7.理想溶液形成过程中体积变化△VM为（A、△VM>0B、△VM<0C、△VM=0D、不确定正确答案：C答案解析：理想溶液中，各组分分子间的相互作用力与纯组分时相同，所以形成理想溶液的过程中，总体积不变，即体积变化△VM=0。8.聚甲醛的分子链在晶体中的构象是A、螺旋链B、扭曲的锯齿链C、平面锯齿链正确答案：A9.拉伸使聚合物的结晶度A、不变B、增大C、减小正确答案：B10.与塑料和橡胶相比，纤维的特点是A、相对分子质量较大B、内聚能密度较小C、强度较大正确答案：C11.下列相同相对分子质量的聚合物试样，在相同条件下用凝胶渗透色谱测得的淋出体积最大的为A、中支化度聚合物B、线形聚合物C、低支化度聚合物D、高支化度聚合物正确答案：D12.在恒温、恒压下，溶解过程自发进行的必要条件是（)。A、△Gm>0B、△Gm<0C、△Gm=0D、不确定正确答案：B答案解析：当溶解过程自发进行时，根据吉布斯自由能判据，\(\DeltaG_m\lt0\)。在恒温、恒压条件下，体系的吉布斯自由能变化\(\DeltaG_m=\DeltaH_m-T\DeltaS_m\)。溶解过程中，溶质粒子分散到溶剂中，体系的混乱度增大，\(\DeltaS_m\gt0\)，要使\(\DeltaG_m\lt0\)，则需要\(\DeltaH_m\ltT\DeltaS_m\)。当\(\DeltaH_m\ltT\DeltaS_m\)时，\(\DeltaG_m\lt0\)，溶解过程自发进行。所以溶解过程自发进行的必要条件是\(\DeltaG_m\lt0\)。13.高聚物发生强迫高弹形变的条件是()。A、断裂应力小于屈服应力B、断裂应力大于屈服应力C、断裂应力等于屈服应力正确答案：B答案解析：强迫高弹形变是在玻璃化温度以上，外力作用下非晶态高聚物产生的大形变。只有当外力超过屈服应力时，才会使高聚物发生强迫高弹形变，此时外力大于屈服应力且小于断裂应力，所以答案选B。当外力超过屈服应力时，能克服分子间较弱的相互作用，使分子链段发生相对位移，产生较大的形变，即强迫高弹形变。若外力小于屈服应力，材料不会产生明显的这种大形变；若外力大于断裂应力，则材料会发生断裂而不是强迫高弹形变了。14.高分子内旋转受阻程度越大，其均方末端距A、越大B、越小C、为区域恒定值正确答案：A答案解析：高分子内旋转受阻程度越大，分子链越僵硬，越不容易卷曲，均方末端距就越大。均方末端距是描述高分子链尺寸的重要参数，它反映了分子链的卷曲程度。当内旋转受阻时，分子链的构象数减少，分子链更倾向于伸展，导致均方末端距增大。15.增大剪切应力，聚合物的黏流温度将()。A、基本不变B、降低C、升高正确答案：B答案解析：剪切应力对聚合物黏流温度影响较小，一般增大剪切应力，聚合物的黏流温度基本不变。但在本题给定的选项中，最符合的是降低，不过严格来说这并不准确，只是在这几个选项里相对合适。16.对于单分散性的聚合物，其各种平均相对分子质量之间的相互关系为A、Mz≥Mw≥Mg≥MnB、Mz≥Mg≥Mn≥MwC、Mg≥Mn≥Mw≥Mz正确答案：A答案解析：对于单分散性的聚合物，其各种平均相对分子质量是相等的，即Mn=Mw=Mg=Mz。但一般情况下多分散性聚合物各种平均相对分子质量关系为Mz>Mw>Mg>Mn，这里是按照单分散性理想情况来分析选项，只有选项A符合逻辑关系。17.同一聚合物的下列三种不同的黏度，最大的是()A、零剪切黏度B、表观黏度C、无穷剪切黏度正确答案：A答案解析：零剪切黏度是聚合物在极低剪切速率下的黏度，此时分子链有足够时间松弛，呈现出较高的黏度。表观黏度是在一定剪切速率下测量得到的黏度，由于剪切作用，分子链取向等因素会使黏度低于零剪切黏度。无穷剪切黏度是在极高剪切速率下的极限黏度值，此时分子链来不及松弛，取向程度高，黏度相对较低。所以同一聚合物三种不同黏度中最大的是零剪切黏度，即[A]。18.凝胶色谱柱内载体的孔洞体积愈大，则其分离效率（A、愈低B、不确定C、没影响D、愈高正确答案：D19.剪切屈服是一种()A、塑性形变B、弹性形变C、黏性流动正确答案：A答案解析：剪切屈服是材料开始产生明显塑性变形的阶段，此时发生的是塑性形变，弹性形变是可恢复的变形，黏性流动主要与流体相关，与剪切屈服这种固体材料的变形特性不同，所以答案是A。20.高分子柔性愈小，其特性黏数受切变速的影响（A、不确定B、愈大C、愈小D、没影响正确答案：B21.Maxwell模型可以用来描述（)A、蠕变过程B、交联高聚物的应力松弛过程C、线形高聚物的应力松弛过程正确答案：C答案解析：Maxwell模型主要用于描述线形高聚物的应力松弛过程。线形高聚物的分子链呈线性，在受到外力作用时，分子链段会逐渐发生位移来适应外力，从而表现出应力松弛现象，Maxwell模型能较好地对其进行描述。交联高聚物由于分子链之间存在交联点，限制了分子链的相对滑动，其应力松弛行为与线形高聚物不同，一般不能用Maxwell模型描述。蠕变过程是材料在恒定载荷作用下应变随时间的变化，Maxwell模型不是主要用于描述蠕变过程的。22.自由结合链的尺寸扩大10倍，则聚合度需扩大（A、100倍B、10倍C、50倍正确答案：A答案解析：自由结合链的均方末端距与聚合度的平方根成正比。当尺寸扩大10倍时，即均方末端距变为原来的100倍，那么聚合度需扩大100倍以上。23.如果C—C键长为l=1.54×10~10m，则聚合度为1000的聚乙烯自由结合链的根均方末端距为：√r2=（A、4.87×10-9mB、6.89×10-9mC、9.74×10-9m正确答案：B24.交联会导致聚合物的玻璃化温度()。A、不变B、升高C、下降正确答案：B答案解析：交联会使聚合物分子链之间形成化学键，限制了分子链的运动，导致分子链的刚性增加，从而使聚合物的玻璃化温度升高。25.聚合物分子链的刚性增大，则黏流温度()。A、基本不变B、降低C、升高正确答案：C答案解析：聚合物分子链刚性增大，分子链间相互作用增强，链段运动变得困难，需要更高的温度才能使分子链发生相对滑移，从而导致黏流温度升高。26.在对苯二甲酸乙二酯的晶体中，分子链的构象是A、螺旋链B、平面锯齿链C、扭曲的锯齿链正确答案：C答案解析：在对苯二甲酸乙二酯的晶体中，由于分子链间存在较强的分子间作用力，分子链采取扭曲的锯齿链构象，这样能使分子间排列更紧密，降低体系能量，形成稳定的晶体结构。平面锯齿链构象相对来说分子间排列不够紧密，而螺旋链构象不符合该晶体中分子链的实际构象情况。27.内聚能密度CED>420MJ/m³的聚合物，适合用作A、橡胶B、纤维C、塑料正确答案：B答案解析：内聚能密度CED>420MJ/m³的聚合物，分子间作用力大，链段不易运动，具有较高的强度和模量，适合用作纤维。橡胶的内聚能密度较小，分子链柔顺性好；塑料的内聚能密度适中。28.聚乙烯自由旋转链的均方末端距是自由结合链的均方末端距的A、1B、2C、6.76正确答案：B29.非品态聚合物的三种力学状态，其中模量最低的是()。A、高弹态B、黏流态C、玻璃态正确答案：B答案解析：非品态聚合物的三种力学状态为玻璃态、高弹态和黏流态。黏流态时分子链段能自由移动，聚合物具有流动性，模量最低；玻璃态时分子链段被冻结，聚合物模量较高且较硬；高弹态时分子链段可运动但分子链不能整体移动，模量介于玻璃态和黏流态之间。所以模量最低的是黏流态。30.杨氏模量的单位是()。A、NB、N/m²C、比例常数，没单位正确答案：B答案解析：杨氏模量的计算公式为\(E=\frac{F/A}{\DeltaL/L}\)，其中\(F\)是力，单位是\(N\)；\(A\)是横截面积，单位是\(m^2\)；\(\DeltaL\)是长度变化量，单位是\(m\)；\(L\)是原长，单位是\(m\)。力除以面积的单位是\(N/m^2\)，长度变化量与原长的比值是无单位的，所以杨氏模量的单位是\(N/m^2\)。因此答案选[B]。31.下列聚合物中，不存在旋光异构体的是A、PPB、PIBC、聚异戊二烯正确答案：B32.在聚合物的黏流温度以下，描述高聚物的表观黏度与温度之间关系的方程式是()。A、Arrhenius方程B、WLF方程C、AvrAmi方程正确答案：B答案解析：在黏流温度以下，描述高聚物表观黏度与温度之间关系的方程式是WLF方程。WLF方程能较好地描述聚合物在玻璃化转变温度附近的黏度与温度的关系，其表达式为\(\log\frac{\eta(T)}{\eta(T_g)}=-\frac{C_1(T-T_g)}{C_2+(T-T_g)}\)，其中\(\eta(T)\)是温度\(T\)时的黏度，\(\eta(T_g)\)是玻璃化转变温度\(T_g\)时的黏度，\(C_1\)、\(C_2\)是与聚合物有关的常数。Arrhenius方程主要描述化学反应速率与温度的关系等；AvrAmi方程主要用于描述聚合物结晶动力学等，均不符合题意。33.下列聚合物中，结晶能力最强的是A、聚乙烯B、聚二甲基硅氧烷C、聚氯乙烯正确答案：A答案解析：聚乙烯分子链结构规整，对称性高，非常有利于结晶，所以结晶能力很强。聚二甲基硅氧烷主链由硅氧键组成，分子链柔顺性极大，很难结晶。聚氯乙烯分子链上存在氯原子，结构规整性不如聚乙烯，结晶能力相对较弱。因此结晶能力最强的是聚乙烯。34.处于玻璃态下的高聚物，运动被冻结的是()。A、侧基B、链段C、链节正确答案：B答案解析：玻璃态下，高聚物分子的链段运动被冻结，只有较小的运动单元（如侧基、链节等）能够运动。35.在交变应力作用下，与单位体积试样中每一周期耗散的能量有关的是()。A、损耗模量B、储存模量和损耗模量C、储存模量正确答案：A答案解析：损耗模量反映了材料在交变应力作用下内部结构摩擦、滞后等因素导致的能量耗散，与单位体积试样中每一周期耗散的能量直接相关，而储存模量主要反映材料储存弹性变形能的能力。36.已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数为()A、2B、3C、4正确答案：B答案解析：在等温结晶生成球晶的情况下，Avrami指数通常在3到4之间。对于聚丙烯在等温结晶时生成球晶，Avrami指数约为3，所以答案选[B]。37.高分子的下列性质中，随高分子的柔顺性增加而增加的是A、结晶能力B、TgC、Tm正确答案：A答案解析：高分子的柔顺性增加，分子链越易运动，越不利于规整排列形成结晶，结晶能力下降，选项A符合；高分子柔顺性增加，分子链活动能力增强，玻璃化转变温度Tg降低，选项B不符合；熔点Tm也会降低，选项C不符合。38.下列物理性能，随结晶度增加而增加的是A、冲击强度B、透明性C、密度正确答案：C答案解析：结晶度增加时，分子排列更加规整紧密，导致材料密度增大。而结晶度增加会破坏分子链的规整性，使得材料透明性下降；同时结晶度增加会使材料变得更加脆硬，冲击强度降低。39.聚合物溶液在搅拌下结晶时可以形成A、串晶B、球晶C、单晶正确答案：A答案解析：串晶是聚合物溶液在搅拌下结晶时形成的。在搅拌条件下，聚合物分子链在流动中更容易取向排列，从而形成串晶结构。球晶一般是在浓溶液或熔体冷却结晶时形成；单晶通常是在极稀溶液中缓慢结晶得到。40.下列高聚物中分子间作用力较小的是A、聚顺丁二烯B、聚酰胺6C、聚氯乙烯正确答案：A答案解析：聚顺丁二烯属于非极性分子，分子间作用力主要是色散力，相对较小；聚酰胺6分子间存在氢键，分子间作用力较大；聚氯乙烯分子间作用力比聚顺丁二烯大。所以分子间作用力较小的是聚顺丁二烯，答案选A。41.某聚合物拉伸时发生脆性断裂，说明()。A、拉伸强度低于剪切强度B、拉伸强度高于剪切强度正确答案：A42.高分子的特性黏数随相对分子质量愈大而（A、不确定B、增大C、降低D、不变正确答案：B答案解析：特性黏数与高分子的相对分子质量有关，一般来说，高分子的相对分子质量愈大，其特性黏数也愈大。这是因为相对分子质量大的高分子在溶液中分子链较长，分子间相互作用较强，导致溶液的黏度增加，从而特性黏数增大。43.1，4-丁二烯聚合可以形成顺式和反式两种构型，它们被称为A、几何异构体B、旋光异构体C、间同异构体正确答案：A答案解析：1，4-丁二烯聚合形成的顺式和反式构型是由于分子中双键两侧基团在空间排列方式不同而产生的异构体，这种异构体属于几何异构体。旋光异构体是由于分子中存在手性中心导致的；间同异构体是指聚合物分子链中不同结构单元呈相间排列的情况，与顺反构型无关。44.气相渗透法测定聚合物的相对分子质量，以Vs/(W2/W1)对W2/W1作图，得到的直线的截距随样品的相对分子质量的增大而（)。A、增大B、不变C、降低D、不确定正确答案：C答案解析：气相渗透法测定聚合物相对分子质量时，以\(V_s/(W_2/W_1)\)对\(W_2/W_1\)作图，得到的直线截距为\(K\)，\(K\)与聚合物相对分子质量的关系为\(K=\frac{RT}{2\DeltaH_v}\frac{1}{M_n}\)（\(R\)为气体常数，\(T\)为温度，\(\DeltaH_v\)为汽化热，\(M_n\)为数均相对分子质量），所以截距随样品相对分子质量增大而降低。45.高分子材料的脆性断裂是指()。A、屈服前的断裂B、断裂伸长率小于100%C、拉伸强度小于某一值正确答案：A答案解析：脆性断裂是指材料在屈服前就发生的断裂，此时材料没有明显的塑性变形。选项A符合脆性断裂的定义。选项B断裂伸长率小于100%不能直接等同于脆性断裂；选项C拉伸强度小于某一值也不能确切定义为脆性断裂。46.聚合物与溶剂间的相互作用参数越小，则溶胀度越()。A、越小B、越大C、不变正确答案：B答案解析：聚合物与溶剂间的相互作用参数越小，说明聚合物与溶剂的相互作用越强，溶剂越容易进入聚合物内部，使聚合物溶胀，所以溶胀度越大。47.HDPE的结晶度比LDPEA、高B、低C、相等正确答案：A答案解析：HDPE是高密度聚乙烯，其分子链排列规整，结晶度较高；LDPE是低密度聚乙烯，分子链含有较多支链，结晶度较低。所以HDPE的结晶度比LDPE高。48.聚合物分子间形成氢键，会使玻璃化温度()。A、显著下降B、保持不变C、显著升高正确答案：C答案解析：聚合物分子间形成氢键会增加分子间的相互作用力，使得分子链段的运动更加困难，需要更高的温度才能使分子链段开始运动，从而导致玻璃化温度显著升高。49.下列三种高聚物中，玻璃化温度最低的是()。A、聚乙烯B、聚甲醛C、聚二甲基硅氧烷正确答案：C答案解析：聚二甲基硅氧烷主链由Si-O键组成，Si-O键的键长较长，键角较大，分子链的柔顺性好，所以玻璃化温度最低。聚乙烯和聚甲醛分子链的柔顺性相对较差，玻璃化温度较高。50.熔融指数的单位是()A、克B、秒C、泊正确答案：A51.下列方法中，不能提高IPP透明性的是A、迅速冷却B、增大球晶尺寸C、与非晶的PVC共混正确答案：B答案解析：增大球晶尺寸会降低IPP的透明性，因为大球晶对光的散射作用增强，使材料透明性变差。迅速冷却可以抑制球晶生长，有利于提高透明性；与非晶的PVC共混也能在一定程度上改善其透明性。52.平衡溶胀度是指交联高聚物在溶胀平衡时与溶胀前的()。A、长度比B、体积比C、重量比正确答案：B53.在单晶中，分子链的取向与单晶表面A、成45°角B、平行C、垂直正确答案：C54.可用于描述无规PS的聚集态结构的模型是A、缨状微束模型B、无规线团模型C、插线板模型正确答案：B答案解析：无规线团模型认为高分子链在非晶态中是无规线团状的，相互缠结在一起，可用于描述无规PS的聚集态结构。缨状微束模型主要用于描述结晶高聚物的结构。插线板模型主要用于解释结晶高聚物中晶片的形成等。55.在其他条件相同的情况下，橡胶交联密度越大，溶胀度则A、越小B、越大C、不变正确答案：A答案解析：交联密度越大，橡胶分子链之间的交联点越多，分子链的活动受限越大，溶剂分子进入橡胶内部越困难，溶胀度越小。56.在下列聚合物中，结晶能力最强的是A、等规聚苯乙烯B、苯乙烯-丁二烯共聚物C、无规聚苯乙烯正确答案：A答案解析：等规聚苯乙烯由于其分子链结构规整，对称性好，使得分子链之间更容易紧密排列形成结晶，结晶能力较强。无规聚苯乙烯分子链排列不规则，难以形成结晶。苯乙烯-丁二烯共聚物中丁二烯链段的存在破坏了分子链的规整性，结晶能力也较弱。57.溶液的黏度比(相对黏度)为()A、大于0B、小于1，大于0C、小于lD、大于1正确答案：D答案解析：相对黏度是溶液黏度与纯溶剂黏度之比，由于溶液中溶质分子的存在增加了分子间的相互作用，使得溶液黏度大于纯溶剂黏度，所以相对黏度大于1。58.PE，PVC，PVDC结晶能力的强弱顺序是A、PE>PVC>PVDCB、PVDC>PE>PVCC、PE>PVDC>PVC正确答案：C答案解析：结晶能力与分子链的规整性有关，分子链越规整，结晶能力越强。PE分子链结构规整，结晶能力强；PVDC分子链结构也较为规整，结晶能力次之；PVC分子链含有氯原子，结构不规整，结晶能力较弱。所以结晶能力强弱顺序是PE>PVDC>PVC。59.非晶态高聚物发生强迫高弹形变的温度范围是()。A、Tg～Tf之间B、Tb～Tf之间C、Tb～Tg之间正确答案：C答案解析：强迫高弹形变是在外力作用下，使非晶态高聚物在\(T_b\)到\(T_g\)之间发生的高弹形变。\(T_b\)是脆化温度，\(T_g\)是玻璃化转变温度，\(T_f\)是黏流温度。在\(T_b\)到\(T_g\)之间，非晶态高聚物处于玻璃态，但在外力作用下可发生强迫高弹形变。60.聚乙烯可作为工程材料使用，是因为A、分子链刚性大B、内聚能密度大C、高结晶性正确答案：C答案解析：聚乙烯可作为工程材料使用是因为其具有高结晶性。高结晶性使得聚乙烯具有较高的强度、硬度、刚性和耐磨性等，能够满足工程材料的使用要求。内聚能密度大并不直接等同于可作为工程材料的关键特性；聚乙烯分子链柔性大而非刚性大。61.已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数为A、2B、3C、4正确答案：B答案解析：在等温结晶生成球晶的情况下，Avrami指数一般在3到4之间，而题目问的是大于的值，所以是大于3。62.普通高分子的特性黏数随溶液浓度的增大而（）A、增大B、降低C、不变D、不确定正确答案：C63.拉伸使聚合物的结晶度()。A、增大B、不变C、减小正确答案：A答案解析：拉伸使聚合物分子链沿拉伸方向取向排列，分子链排列更加规整，有利于结晶，从而使聚合物的结晶度增大。64.下列聚合物中，熔点最高的是A、聚乙烯B、聚苯撑C、聚对二甲苯撑正确答案：B65.让聚乙烯在极高压力下熔体挤出，得到A、球晶B、单晶C、伸直链晶体正确答案：C答案解析：聚乙烯在极高压力下熔体挤出，分子链会沿压力方向排列形成伸直链晶体。球晶一般是在缓慢冷却等条件下形成；单晶通常是在稀溶液中缓慢结晶得到。66.1,4－丁二烯聚合可以形成顺式和反式两种构型，它们被称为()A、间同异构体B、旋光异构体C、几何异构体正确答案：C答案解析：1,4－丁二烯聚合形成的顺式和反式两种构型，是由于双键两侧原子或基团在空间排列方式不同而产生的，这种因双键不能自由旋转而导致的异构体称为几何异构体。旋光异构体是由于分子中存在手性中心导致的；间同异构体是指聚合物分子链中两种结构单元交替排列。67.PE,PVC,PVDC结晶能力的强弱顺序是()A、PE>PVC>PVDCB、PVDC>PE>PVCC、PE>PVDC>PVC正确答案：C68.下列结构不属于一级结构范畴的是A、顺反异构B、头-尾键接C、化学组成D、相对分子质量正确答案：D69.以下哪一种天然高分子是单分散的A、牛奶酪蛋白B、天然橡胶C、纤维素正确答案：A70.无规立构聚丙烯可用作A、塑料B、橡胶C、纤维正确答案：B答案解析：无规立构聚丙烯分子链排列不规则，缺乏规整性和结晶性，分子链间作用力较弱，具有良好的柔韧性和弹性，所以可用作橡胶。二、判断题（共30题，每题1分，共30分）1.分子间作用力强降低其结晶能力。A、正确B、错误正确答案：A2.构型是分子中由化学键所固定的几何排列，这种排列是稳定的。A、正确B、错误正确答案：A3.在日常生活中，尼龙袜子越穿越小与二次结晶有关。A、正确B、错误正确答案：A4.膜渗透压法是测定相对分子质量的绝对方法。A、正