超声复习题(附答案).

是非题 1.1

1 受迫振动的频率等于策动力的频率（√） 2 波只能在弹性介质中产生和传播（×）

3 由于机械波是由机械振动产生的，所以波动频率等于振动频率（√）

4 由于机械波是由机械振动产生的，所以波长等于振幅（×）

5 传声介质的弹性模量越大，密度越小，声速就越高（√） 6 材料组织不均匀会影响声速，所以对铸铁材料超声波探伤和测厚必须注意这一问题（√）

7 一般固体介质中的声速随温度升高而增大（×） 8 由端角反射率试验结果推断，使用K≥1.5的探头探测单面焊焊缝根部未焊透缺陷，灵敏度较低，可能造成漏检（√） 9 超声波扩散衰减的大小与介质无关（√） 10 超声波的频率越高，传播速度越快（×）

11 介质能传播横波和表面波的必要条件是介质具有切变弹性模量（√）

12 频率相同的纵波，在水中的波长大于在钢中的波长（×） 13 既然水波能在水面传播，那么超声表面波也能沿液体表面传播（×）

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14 因为超声波是由机械振动产生的，所以超声波在介质中的传播速度即为质点的振动速度（×）

15 如材质相同，细钢棒（直径<λ）与钢锻件中的声速相同（×）

16 在同种固体材料中，纵、横波声速之比为常数（√） 17 水的温度升高时，超声波在水中的传播速度亦随着增加（×）

18 几乎所有的液体（水除外），其声速都随温度的升高而减小（√）

19 波的叠加原理说明，几列波在同一介质中传播并相遇时，都可以合成一个波继续传播（×）

20 介质中形成驻波时，相邻两波节或波腹之间的距离是一个波长（×）

21 具有一定能量的声束，在铝中要比在钢中传播的更远（×）

22 材料中应力会影响超声波传播速度，在拉应力时声速减小，在压应力时声速增大，根据这一特性，可用超声波测量材料的内应力（√）

23 材料的声阻抗越大，超声波传播时衰减越大（×） 24 平面波垂直入射到界面上，入射声压等于透射声压和反射声压之和（×）

25 平面波垂直入射到界面上，入射能量等于透射能量和反

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射能量之和（√）

26 超声波的扩散衰减与波型，声程和传声介质、晶粒度有关（×）

27 对同一材料而言，横波的衰减系数比纵波大得多（√） 28 界面上入射声束的折射角等于反射角（×）

29 当声束以一定角度入射到不同介质的界面上，会发生波形转换（√）

30 在同一固体材料中，传播纵、横波时声阻抗不一样（√） 31 声阻抗是衡量介质声学特性的重要参数，温度变化对材料的声阻抗无任何影响（×）

32 超声波垂直入射到平界面时，声强反射率与声强透射率之和等于1（√）

33 超声波垂直入射到异质界面时，界面一侧的总声压等于另一侧的总声压（√）

34 超声波垂直入射到Z2＞Z1的界面时，声压透过率大于1，说明界面有增强声压的作用。（×）

35 超声波垂直入射到异质界面时，声压往复透射率与声强透射率在数值上相等（√）

36 超声波垂直入射时，界面两侧介质声阻抗差愈小，声压往复透射率愈低。（×）

37 当钢中的气隙（如裂纹）厚度一定时，超声波频率增加，反射波高也随着增加（√）

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38 超声波倾斜入射到异质界面时，同种波型的反射角等于折射角（×）

39 超声波倾斜入射到异质界面时，同种波型的折射角总大于入射角（×）

40 超声波以10°角入射至水/钢界面时，反射角等于10°（√）

41 超声波入射至钢/水界面时，第一临界角约为14.5°（×）

42 第二介质中的折射横波等于90°时的纵波入射角为第一临界角（×）

43 如果有机玻璃/铝界面的第一临界角大于有机玻璃/钢界面第一临界角，则前者的第二临界角也一定大于后者（×） 44 只有当第一介质为固体介质时，才会有第三临界角（√） 45 横波斜入射至钢/空气界面时，入射角在30°左右时，横波声压反射率最低。（√）

46 超声波入射到C1＜C2的凹曲面时，其透过波发散（×） 47 超声波入射到C1＞C2的凸曲面时，其透过波集聚（√） 48 以有机玻璃作声透镜的水浸聚焦探头，有机玻璃/水界面为凹曲面（×）

49 介质的声阻抗愈大，引起的超声波的衰减愈严重（×） 50 聚集探头辐射的声波，在材质中的衰减小。（×） 51 超声波探伤中所指的衰减仅为材料对声波的吸收作用

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（×）

52 超声平面波不存在材质衰减（×） 选择题 2.2

1 以下关于谐振动的叙述，哪一条是错误的（A） A 谐振动就是质点在作匀速圆周运动。 B 任何复杂振动都可视为多个谐振动的合成。

C 在谐振动中，质点在位移最大处受力最大，速度为零。 D 在谐振动中，质点在平衡位置速度最大，受力为零。 2 以下关于阻尼振动的叙述，哪一条是错误的（D） A 阻尼使振动物体的能量逐渐减小。 B 阻尼使振动物体的振幅逐渐减小。 C 阻尼使振动物体的运动速率逐渐减小。 D 阻尼使振动周期逐渐变长。

3 超声波是频率超出人耳听觉的弹性机械波，其频率范围约为（A）

A 高于2万赫兹 B 1-10MHz C 高于200Hz D 0.25-15MHz

4 在金属材料的超声波探伤中，使用最多的频率范围是（C） A 10-25MHz B 1-1000KHz C 1-5MHz D 大于20000MHz 5 机械波的波速取决于（D）

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A 机械振动中质点的速度 B 机械振动中质点的振幅 C 机械振动中质点的振动频率 D 弹性介质的特性

6 在同种固体材料中，纵波声速CL，横波声速CS，表面波声速CR之间的关系是（C）

A CR＞CS＞CL B CS＞CL＞CR C CL＞CS＞CR D 以上都不对

7 在下列不同类型超声波中，哪种波的传播速度随频率的不同而改变？（B）

A 表面波 B 板波 C 疏密波 D 剪切波 8 超声波入射到异质界面时，可能发生（D）

A 反射 B 折射 C 波型转换 D 以上都是 9 超声波在介质中的传播速度与（D）有关 A 介质的弹性 B 介质的密度 C 超声波波型 D 以上全部

10 在同一固体材料中，纵、横波声速之比，与材料的（C）有关

A 密度 B 弹性模量 C 泊松比 D 以上全部 11 质点振动方向垂直于波的传播方向的波是（B） A 纵波 B 横波 C 表面波 D 兰姆波 12 在流体中可传播（A）

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A 纵波 B 横波 C 纵波、横波及表面波 D 切变波

13 超声纵波、横波和表面波速度主要取决于（C） A 频率 B 传声介质的几何尺寸 C 传声材料的弹性模量和密度 D 以上都不全面，须视具体情况而定 14 板波的速度主要取决于（D）

A 频率 B 传声介质的几何尺寸 C 传声材料的弹性和质量

D 以上都不全面，须视具体情况而定

15 钢中超声波纵波声速为590000cm/s，若频率为10MHz则其波长为（C）

A 59mm B 5.9mm C 0.59mm D 2.36mm 16 下面哪种超声波的波长最短（A） A 水中传播的2MHz纵波 B 钢中传播的2.5MHz横波 C 钢中传播的5MHz纵波 D 钢中传播的2MHz表面波

17 一般认为表面波作用于物体的深度大约为（C） A 半个波长 B 一个波长 C 两个波长 D 3.7个波长

18 钢中表面波的能量大约在距表面多深的距离会降低到

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原来的1/25（B）

A 五个波长 B 一个波长 C 1/10波长 D 0.5波长

19 脉冲反射法超声波探伤主要利用超声波传播过程中的（B）

A 散射特性 B 反射特性 C 透射特性 D 扩散特性

20 超声波在弹性介质中传播时有（D）

A 质点振动和质点移动 B 质点振动和振动传递 C 质点振动和能量传播 D B和C 21 超声波在弹性介质中的速度是（B）

A 质点振动的速度 B 声能的传播速度 C 波长和传播时间的乘积 D 以上都不是

22 若频率一定，下列哪种波型在固体弹性介质中传播的波长最短（D）

A 剪切波 B 压缩波 C 横波 D 瑞利表面波 23 材料的声速和密度的乘积称为声阻抗，它将影响超声波（B）

A 在传播时的材质衰减

B 从一个介质到达另一个介质时在界面上的反射和透射 C 在传播时的散射 D 扩散角大小 24 声阻抗是（C）

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A 超声振动的参数 B 界面的参数 C 传声介质的参数 D 以上都不对

25 当超声纵波由水垂直射向钢时，其透射系数大于1，这意味着（D）

A 能量守恒定律在这里不起作用 B 透射能量大于入射能量

C A与B都对 D 以上都不对

26 当超声纵波由钢垂直射向水时，其反射系数小于0，这意味着（B）

A 透射能量大于入射能量

B 反射超声波振动相位与入射声波互成180° C 超声波无法透入水中 D 以上都不对

27 垂直入射于异质界面的超声波束的反射声压和透射声压（C）

A 与界面二边材料的声速有关 B 与界面二边材料的密度有关 C 与界面二边材料的声阻抗有关 D 与入射声波波型有关

28 在液浸探伤中，哪种波会迅速衰减（C） A 纵波 B 横波 C 表面波 D 切变波 29 超声波传播过程中，遇到尺寸与波长相当的障碍物时，将发生（B）

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A 只绕射无反射 B 既反射又绕射 C 只反射无绕射 D 以上都有可能

30 在同一固体介质中，当分别传播纵、横波时，它的声阻抗将是（C）

A 一样 B 传播横波时大 C 传播纵波时大 D 无法确定

31 超声波垂直入射到异质界面时，反射波与透过波声能的分配比例取决于（C）

A 界面两侧介质的声速 B 界面两侧介质的衰减系数

C 界面两侧介质的声阻抗 D 以上全部

32 在同一界面上，声强透过率T与声压反射率r之间的关系是（B）

A T=r B T=1-r C T=1+r D T=1-r 33 在同一界面上，声强反射率R与声强透过率T之间的关系是（D）

A R+T=1 B T=1-R C R=1-T D 以上全对 34 超声波倾斜入射至异质界面时，其传播方向的改变主要取决于（B）

A 界面两则介质的声阻抗 B 界面两侧介质的声速 C 界面两侧介质衰减系数 D 以上全部

35 倾斜入射到异质界面的超声波束的反射声压与透射声

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2

2

压与哪一因素有关（D）

A 反射波波型 B 入射角度 C 界面两侧的声阻抗 D 以上都是

36 纵波垂直入射水浸法超声波探伤，若工件底面全反射，计算底面回波声压公式为（A）

A T=(4Z1Z2)/(Z2+Z1) B T=(Z2-Z1)/(Z2+Z1) C T=2Z2/(Z2+Z1) D T=4Z1Z2/(Z2-Z1) 37 一般地说，如果频率相同，则在粗晶材料中穿透能力最强的振动波型为（B）

A 表面波 B纵波 C 横波 D 三种波型的穿透力相同

38 不同振动频率，而在钢中有最高声速的波型是（A） A 0.5MHz的纵波 B 2.5MHz的横波 C 10MHz的爬波 D 5MHz的表面波

39 在水/钢界面上，水中入射角为17°，在钢中传播的主要振动波型为（C）

A 表面波 B 横波 C 纵波 D B和C 40 当超声纵波由有机玻璃以入射角15°射向钢界面时，可能存在（D）

A 反射纵波 B 反射横波 C 折射纵波和折射横波 D 以上都有

41 如果将用于钢的K2探头去探测铝（CFE=3.23km/s，

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2

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Cal=3.10km/s）则K值会（B） A 大于2 B 小于2

C 仍等于2 D 还需其它参数才能确定 42 如果超声纵波由水以20°入射到钢界面，则在钢中横波折射角为（A）

A 约48° B 约24° C 39° D 以上都不对 43 第一临界角是（C）

A 折射纵波等于90°时的横波入射角 B 折射横波等于90°时的纵波入射角 C 折射纵波等于90°时的纵波入射角 D 入射纵波接近90°时的折射角 44 第二临界角是（B）

A 折射纵波等于90°时的横波入射角 B 折射横波等于90°时的纵波入射角 C 折射纵波等于90°时的纵波入射角 D 入射纵波接近90°时的折射角

45 要在工件中得到纯横波，探头入射角α必须（C） A 大于第二临界角 B 大于第一临界角 C 在第一、第二临界角之间 D 小于第二临界角 46 一般均要求斜探头楔块材料的纵波速度小于被检材料的纵波声速，因为只有这样才有可能（A）

A 在工件中得到纯横波 B 得到良好的声束指向

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性

C 实现声束聚集 D 减小近场区的影响 50 第一介质为有机玻璃（CL=2700m/s），第二介质为铜（CL=4700m/s；CS=2300m/s），则第Ⅱ临界角为（D） A αⅡ=sin2700/4700 B αⅡ=sin2700/2300 C αⅡ=sin2300/2700 D 以上都不对

51 用4MHz钢质保护膜直探头经甘油耦合后，对钢试件进行探测，若要得到最佳透声效果，其耦合层厚度为（甘油CL=1920m/s）（D）

A 1.45mm B 0.20mm C 0.7375mm D 0.24mm 52 用直探头以水为透声楔块使钢板对接焊缝中得到横波检测，此时探头声束轴线相对于探测面的倾角范围为（B） A 14.7°－27.7° B 62.3°－75.3° C 27.2°－56.7° D 不受

53 有一不锈钢复合钢板，不锈钢复合层声阻抗Z1，基体钢板声阻抗Z2，今从钢板一侧以2.5MHz直探头直接接触法探测，则界面上声压透射率公式为（C） A (Z2-Z1)/(Z1+Z2) B (Z1-Z2)/(Z2+Z1) C 2Z1/(Z2+Z1) D 2Z2/(Z1+Z2) 由材质衰减引起的超声波减弱db数等于（A） A 衰减系数与声程的乘积 B 衰减系数与深度的乘积

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-1-1

-1

C e

-μs

（μ为衰减系数，s为声程）

D 以上都不对

55 超声波（活塞波）在非均匀介质中传播，引起声能衰减的原因是（D）

A 介质对超声波的吸收 B 介质对超声波的散射 C 声束扩散 D 以上全部 56 斜探头直接接触法探测钢板焊缝时，其横波（D） A 在有机玻璃斜楔块中产生 B 从晶片上直接产生 C 在有机玻璃与耦合层界面上产生 D 在耦合层与钢板界面上产生

57 制作凹曲面的聚集透镜时，若透镜材料声速为C1，第二透声介质声速为C2，则两者材料应满足如下关系：（A） A C1＞C2 B C1＜C2 C C1＝C2 D Z1＝Z2 58 当聚集探头声透镜的曲率半径增大时，透镜焦距将（A） A 增大 B 不变 C 减小 D 以上都不对 59 平面波在曲界面上透过情况，正确的图是（B）

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60 以下关于板波性质的叙述，哪条是错误的（D） A 按振动方向分，板波可分为SH波和兰姆波，探伤常用的是兰姆波

B 板波声速不仅与介质特性有关，而且与板厚、频率有关 C 板波声速包括相速度和群速度两个参数

D 实际探伤应用时，只考虑相速度，无须考虑群速度 61 由材料晶粒粗大而引起的衰减属于（B）

A 扩散衰减 B 散射衰减 C 吸收衰减 D 上都是

62 与超声频率无关的衰减方式是（A）

A 扩散衰减 B 散射衰减 C 吸收衰减 D 上都是

63 下面有关材料衰减的叙述，哪句话是错误的（D） A 横波衰减比纵波严重

B 衰减系数一般随材料的温度上升而增大 C 当晶粒度大于波长1/10时对探伤有显著影响 D 提高增益可完全克服衰减对探伤的影响

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以以