2025年大學(xué)《聲學(xué)》專業(yè)題庫——聲學(xué)在冷凍技術(shù)中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在冷凍過程中，聲波在介質(zhì)中的傳播速度通常會（）。A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小2.以下哪種聲學(xué)現(xiàn)象與冷凍過程中的相變密切相關(guān)？（）A.多普勒效應(yīng)B.聲波反射C.聲波折射D.聲發(fā)射3.超聲波在冷凍過程中主要利用其（）特性來實現(xiàn)特定效果？A.熱效應(yīng)B.磁效應(yīng)C.光效應(yīng)D.電效應(yīng)4.聲學(xué)成像技術(shù)在冷凍過程中的主要應(yīng)用是（）。A.制冷B.加熱C.監(jiān)測D.控制5.以下哪種材料更適合用于低溫環(huán)境下的聲學(xué)探測？（）A.鋁B.陶瓷C.木材D.塑料6.冷凍過程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號主要來源于（）。A.聲波傳播B.材料內(nèi)部應(yīng)力變化C.介質(zhì)溫度變化D.儀器設(shè)備噪聲7.聲學(xué)阻抗的定義是（）。A.聲壓與聲速度的乘積B.聲強與聲速度的乘積C.聲壓與聲強之比D.聲速度與聲壓之比8.超聲波清洗在冷凍設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用主要是利用其（）原理。A.穿透B.破碎C.清潔D.加熱9.以下哪個因素不會影響聲波在冷凍介質(zhì)中的衰減？（）A.介質(zhì)密度B.聲波頻率C.介質(zhì)溫度D.聲波傳播距離10.聲學(xué)在冷凍技術(shù)中應(yīng)用的研究熱點之一是（）。A.聲學(xué)在食品冷凍中的應(yīng)用B.聲學(xué)在醫(yī)療冷凍中的應(yīng)用C.聲學(xué)在超導(dǎo)冷凍中的應(yīng)用D.以上都是二、填空題1.聲波在介質(zhì)中傳播時，其頻率、波長和傳播速度之間的關(guān)系為________。2.冷凍過程中的聲發(fā)射現(xiàn)象通常伴隨著________的產(chǎn)生。3.超聲波在冷凍過程中可以用來________冰晶，從而改善冷凍食品的質(zhì)構(gòu)。4.聲學(xué)成像技術(shù)可以通過分析________來獲取冷凍內(nèi)部信息。5.聲學(xué)阻抗的單位是________。6.聲波在介質(zhì)中傳播時，如果遇到不同介質(zhì)的界面會發(fā)生________和________。7.聲學(xué)技術(shù)在冷凍過程中的應(yīng)用可以提高冷凍效率，降低________。8.聲發(fā)射技術(shù)的靈敏度很高，可以用來檢測________。9.聲學(xué)在冷凍技術(shù)中的應(yīng)用研究對于優(yōu)化________具有重要意義。10.________是指聲波在介質(zhì)中傳播時能量損失的現(xiàn)象。三、簡答題1.簡述聲波在低溫介質(zhì)中傳播與在常溫介質(zhì)中傳播的主要區(qū)別。2.簡述超聲波在冷凍過程中用于冰晶控制的基本原理。3.簡述聲學(xué)成像技術(shù)在冷凍過程監(jiān)測中的優(yōu)勢。4.簡述聲發(fā)射技術(shù)在冷凍過程中的應(yīng)用前景。四、計算題已知聲波在某種冷凍介質(zhì)中的傳播速度為1500m/s，該介質(zhì)的聲學(xué)阻抗為Z=1.5×10^6N·m^-2·s^{-1}。如果在該介質(zhì)中傳播的聲波波長為3cm，求該聲波的頻率是多少？五、論述題論述聲學(xué)技術(shù)在冷凍過程中的應(yīng)用前景及其面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.B2.D3.A4.C5.B6.B7.A8.C9.D10.D二、填空題1.v=fλ2.應(yīng)力集中3.破碎/細(xì)化4.反射波5.N·m^-1·m^{-1}或Pa·s/m6.反射；折射7.能耗8.微裂紋/缺陷9.冷凍工藝10.衰減三、簡答題1.解析思路：比較聲波在低溫和常溫介質(zhì)中的傳播速度、聲阻抗、衰減特性等。低溫介質(zhì)通常密度更大，可能導(dǎo)致聲速變化，聲阻抗增大，衰減特性也可能不同。2.解析思路：闡述超聲波如何通過其機(jī)械振動產(chǎn)生局部高溫或空化效應(yīng)，從而影響冰晶的生長過程，使其細(xì)化、均勻。3.解析思路：說明聲學(xué)成像技術(shù)能夠非接觸、可視化地獲取冷凍內(nèi)部信息，相比傳統(tǒng)方法具有實時性、分辨率高等優(yōu)勢。4.解析思路：描述聲發(fā)射技術(shù)如何通過檢測材料內(nèi)部應(yīng)力變化產(chǎn)生的聲學(xué)信號，來預(yù)測和監(jiān)測冷凍過程中的缺陷、裂紋等問題。四、計算題解析思路：利用聲速公式v=fλ，其中v為聲速，f為頻率，λ為波長。將已知數(shù)值代入公式求解頻率f。f=v/λ=1500m/s/0.03m=50000Hz=50kHz。答案：50kHz。五、論述題解析思路：首先論述聲學(xué)技術(shù)在冷凍過程中的多種應(yīng)用前景，如提高冷凍效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)過程監(jiān)控與故障診斷等。然后分析面臨的挑戰(zhàn)，例如：聲