水利工程师水力学模拟练习题与参考答案

水利工程师水力学模拟练习题与参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1.均匀流动的过水断面为[],且形状尺寸沿程不变。A、曲面B、平面C、圆形D、矩形正确答案：B答案解析：均匀流动是指流线为平行直线的流动，其过水断面为平面，且形状尺寸沿程不变。2.时间平均化处理之后的紊流就可以看作是[]。A、没有脉动B、有脉动C、均匀流D、非均匀流正确答案：A答案解析：时间平均化处理是将紊流的脉动部分平均掉，使得处理后的紊流没有脉动。3.突然扩大管段的测压管水头线沿程。A、上升B、保持水平C、不确定D、下降正确答案：A4.任一点处所有的运动要素都随时间而变化的水流称为[]。A、恒定流B、非恒定流C、均匀流D、非均匀流正确答案：B答案解析：非恒定流是指任一点处所有的运动要素都随时间而变化的水流。恒定流是运动要素不随时间变化的水流；均匀流是各流线平行，各过水断面流速分布相同，断面平均流速沿程不变的水流；非均匀流是流线不平行或过水断面流速分布不均匀的水流。5.消能坎式消能池的消能坎为[],则不需要设置第二道消能坎。A、淹没堰B、有侧收缩堰C、非淹没堰D、无侧收缩堰正确答案：A答案解析：消能坎式消能池的消能坎为淹没堰时，水流在坎后形成淹没水跃，消能效果较好，一般不需要设置第二道消能坎。而非淹没堰、有侧收缩堰、无侧收缩堰情况下，可能需要设置第二道消能坎来进一步提高消能效果。6.如果在设计中选定的粗糙系数值较实际偏大,则渠道中的实际流速将[]设计流速。A、小于B、大于C、小于等于D、大于等于正确答案：B答案解析：当设计中选定的粗糙系数值较实际偏大时，根据谢才公式\(v=C\sqrt{Ri}\)（其中\(v\)为流速，\(C\)与粗糙系数等有关，\(R\)为水力半径，\(i\)为渠道底坡），粗糙系数偏大则\(C\)值偏小，在其他条件不变的情况下，计算出的设计流速偏小，所以实际流速将大于设计流速。7.缓坡上的均匀流是[]。A、缓流B、急流C、临界流D、层流正确答案：A答案解析：缓坡上的均匀流是缓流。缓坡渠道中正常水深大于临界水深，水流为缓流状态。急流是正常水深小于临界水深；临界流是正常水深等于临界水深；层流与水流的流态分类不是基于缓坡等渠道特征来划分的，所以答案选A。8.不可压缩实际液体一元恒定总流中,任意过水断面所通过的流量等于过水断面面积与断面平均流速的[]。A、和B、差C、积D、商正确答案：C答案解析：不可压缩实际液体一元恒定总流的连续性方程为\(Q=vA\)，其中\(Q\)为流量，\(v\)为断面平均流速，\(A\)为过水断面面积，即任意过水断面所通过的流量等于过水断面面积与断面平均流速的积。9.实际液体流动过程中,总水头沿流程的降低值与流程长度之[],称为水力坡度。A、商B、积C、和D、差正确答案：A答案解析：水力坡度的定义是总水头沿流程的降低值与流程长度之商。总水头沿流程是逐渐降低的，其降低值与流程长度相除得到的就是单位长度上水头的降低程度，即水力坡度。10.均质孔隙介质中渗流流速与水力坡度的一次方成[],并与土的性质有关。A、正比B、反比C、对数关系D、平方关系正确答案：A答案解析：渗流流速与水力坡度的一次方成正比，并与土的性质有关，这是达西定律的基本内容。达西定律表明，在均质孔隙介质中，渗流流速\(v\)与水力坡度\(J\)之间存在线性关系，即\(v=kJ\)，其中\(k\)为渗透系数，反映了土的渗透性质。所以渗流流速与水力坡度的一次方成正比。11.断面平均流速是假想的在过水断面上均匀分布的流速,以它通过的流量[]真实流速分布通过的流量。A、大于B、等于C、小于D、不确定正确答案：B答案解析：断面平均流速是为了便于流量计算而假想的流速，它通过过水断面的流量与真实流速分布通过该断面的流量是相等的。这是基于流量计算公式Q=vA（Q为流量，v为流速，A为过水断面面积），断面平均流速乘以过水断面面积得到的流量与真实流速分布在过水断面上积分得到的流量相同。12.河道中的洪水过程及潮汐现象是典型的[]例子。A、恒定流B、非恒定流C、均匀流D、非均匀流正确答案：B答案解析：在河道中，洪水过程水位不断变化，流量也不断改变，不是恒定的；潮汐现象导致水位周期性涨落，水流状态随时变化，也不是恒定的。恒定流要求流场中任何空间点上的运动要素都不随时间变化，而洪水过程和潮汐现象显然不符合，所以是典型的非恒定流例子。均匀流要求流线为平行直线且过水断面的形状和尺寸沿程不变，各过水断面上流速分布相同，这与洪水和潮汐现象不符。非均匀流是流线不是平行直线的流动，相比之下，这里强调的是随时间变化这一非恒定特性，所以答案是B非恒定流。13.明渠的实际底坡等于临界底坡,称其为[]。A、平坡B、缓坡C、陡坡D、临界坡正确答案：D答案解析：明渠的实际底坡等于临界底坡时称为临界坡。缓坡是实际底坡小于临界底坡；陡坡是实际底坡大于临界底坡；平坡是底坡为零。14.明渠水流为急流,则相应的过水断面水深小于[]。A、共轭水深B、正常水深C、收缩水深D、临界水深正确答案：D答案解析：明渠水流为急流时，其过水断面水深小于临界水深。急流的判别标准就是实际水深小于临界水深。正常水深是在均匀流情况下的水深；共轭水深是与跃前水深或跃后水深相对应的水深；收缩水深是水流收缩段的水深，均与急流时水深小于临界水深这一特征无关。15.棱柱体明渠是指[]沿流程不变的长直明渠。A、水深B、断面形状尺寸C、糙率D、流速正确答案：B答案解析：棱柱体明渠是指断面形状尺寸沿流程不变的长直明渠。在棱柱体明渠中，过水断面的形状、尺寸等特征不随流程改变，而水深、糙率、流速等可能会发生变化。选项A水深会因水流情况等因素改变；选项C糙率与渠道表面特性等有关，可能不同位置有差异；选项D流速会根据流量、渠道特性等变化。只有断面形状尺寸沿流程不变是棱柱体明渠的关键特征。16.文丘里计是一种量测[]的装置。A、流量B、速度C、压强D、水位正确答案：A答案解析：文丘里计是一种测量流体流量的装置。它利用流体流经文丘里管时产生的压强差来计算流量。通过测量文丘里管前后的压强差，再结合相关公式，就可以得出流体的流量。所以文丘里计是量测流量的装置，答案选[A]。17.管嘴出流的泄流量[]孔口出流的泄流量。A、大于B、相等C、不确定D、小于正确答案：A答案解析：管嘴出流的泄流量大于孔口出流的泄流量。这是因为管嘴具有收缩断面后再扩大的特点，使得管嘴出流在收缩断面处形成真空，增加了作用水头，从而提高了泄流量，而孔口出流没有这种类似的增强泄流能力的机制。18.闸底坎为曲线堰,闸门相对开度[]0.75,水流为闸孔出流。A、大于B、大于等于C、小于等于D、小于正确答案：C19.对于同一过水断面而言,渗流模型通过的流量[]真实渗流通过的流量。A、等于B、大于等于C、小于D、大于正确答案：A答案解析：渗流模型的流量与真实渗流的流量相等，只是用渗流模型分析渗流问题时，将真实渗流中水流充满整个空间的情况进行了简化处理，认为渗流模型的流量与真实渗流流量相同，以便于分析计算等，所以对于同一过水断面而言，渗流模型通过的流量等于真实渗流通过的流量。20.流速小,水势平稳,遇到障碍物时上游水位连续壅高,而在障碍物处水位下跌的水流称为[]。A、急流B、缓流C、层流D、紊流正确答案：B答案解析：缓流是流速较小、水势平稳的水流，缓流遇到障碍物时，上游水位会连续壅高，而在障碍物处水位下跌。急流流速大，水势急，遇到障碍物时水面会产生跃起等现象。层流是流体分层流动，各层之间互不混合。紊流是流体内部存在不规则的运动。所以符合题意的是缓流。21.静水压强分布图为直角三角形时,其形心点位置离底边的距离为[]L(L为压强分布图的高度)。A、六分之一B、二分之一C、三分之一D、四分之一正确答案：C答案解析：当静水压强分布图为直角三角形时，设三角形高度为\(L\)。对于直角三角形，其形心在高度的三分之一处，即形心点位置离底边的距离为三分之一\(L\)。所以答案选[C]。22.紊流粗糙区的沿程阻力系数λ与[]无关,仅与相对光滑度有关。A、谢才系数B、雷诺数C、相对光滑度D、相对粗糙度正确答案：B答案解析：在紊流粗糙区，沿程阻力系数λ只与相对粗糙度有关，而与雷诺数无关。此时管壁粗糙度对λ的影响起主导作用，层流底层厚度小于管壁粗糙度，粘性底层对流动阻力影响甚微。所以答案选B。23.土坝的浸润线在下游逸出点处与下游坝坡[]。A、相交B、垂直C、平行D、相切正确答案：D答案解析：浸润线在下游逸出点处与下游坝坡相切。浸润线是土坝中渗流的水面线，当渗流到达下游坝坡时，在逸出点处其与下游坝坡相切，然后以某种形式向下游坡面渗出。24.明渠均匀流中,水流的[]沿程不变。A、动能B、势能C、总机械能D、位能正确答案：A25.当两层土壤的[]相差很大时,就可以将透水性很小的土壤近似看作不透水层。A、持水能力B、透水能力C、容水能力D、给水能力正确答案：B答案解析：当两层土壤的透水能力相差很大时，透水性很小的土壤对水流的阻碍作用显著，就可以近似看作不透水层。持水能力主要指土壤保持水分的能力；容水能力是指土壤容纳水分的能力；给水能力是指土壤释放水分的能力，均不符合题意。所以答案选B。26.设计的渠道流速应不使水流中的悬沙淤积,其断面平均流速应[]不淤允许流速。A、等于1.2倍的B、等于0.9倍的C、小于D、大于正确答案：D答案解析：渠道流速需满足不使水流中的悬沙淤积，所以断面平均流速应大于不淤允许流速。27.随着泄水建筑物上游单位重量液体总机械能的增大,相应的收缩水深的[]值增大。A、正常水深B、临界水深C、共轭水深D、非均匀流水深正确答案：C28.在水力学中,通常把水的密度视为常数,采用一个标准大气压下,温度为4℃的蒸馏水的密度作为计算值,其值为[]kg/m3。A、800B、1000C、900D、1030正确答案：B答案解析：在水力学中，通常把一个标准大气压下，温度为4℃的蒸馏水的密度作为计算值，其值为1000kg/m³，所以答案选[B]。29.绘制压力体时,一定要标明曲面上的静水总压力的垂直分力的[]。A、顶点B、大小C、作用点D、方向正确答案：D答案解析：绘制压力体时，需要明确曲面上静水总压力垂直分力的方向，因为压力体与静水总压力垂直分力相关，而方向是其重要属性之一，大小和作用点在后续计算等过程中确定，顶点并非必须标明的关键信息。30.如果在设计中选定的粗糙系数值较实际偏小,则渠道中的实际流速将[]设计流速。A、大于等于B、小于C、大于D、小于等于正确答案：B31.受[]值的限制,虹吸管的安装高度不能太大。A、允许真空度B、上下游水位差C、管径尺寸D、流速差正确答案：A答案解析：虹吸管内真空度如果超过允许值，会导致液体汽化产生气穴现象，影响虹吸管正常工作，所以虹吸管安装高度受允许真空度限制不能太大。上下游水位差影响虹吸管的工作水头，与安装高度限制无关；流速差和管径尺寸与虹吸管安装高度限制没有直接关系。32.简单管道是指管径[]、无分支的管道。A、逐级缩小B、可以变化C、不变D、逐级增大正确答案：C33.对水击现象而言,阀门关闭,管中流速减小,压强增大,这时发生的水击称为[]。A、负反射B、负水击C、正水击D、正反射正确答案：C答案解析：正水击是指当阀门突然关闭时，管中流速迅速减小，动能转化为压能，使压强急剧增大的水击现象。而负水击是阀门突然开启时发生的情况。正反射和负反射与水击现象无关。所以阀门关闭时发生的水击称为正水击。34.平顶堰上闸孔出流,闸后发生[],闸孔为淹没出流。A、临界水跃B、淹没水跃C、稳定水跃D、远驱水跃正确答案：B答案解析：闸孔淹没出流的条件是闸后发生淹没水跃，即闸后水深大于淹没水跃的共轭水深，所以当闸后发生>淹没水跃时闸孔为淹没出流。35.断面比能最小时的水流流态为[]。A、紊流B、临界流C、缓流D、急流正确答案：B答案解析：当断面比能最小时，水流处于临界流状态。断面比能是指单位重量液体相对于通过该断面最低点的基准面所具有的机械能，临界流时断面比能最小。缓流和急流是根据水流的弗劳德数来划分的，紊流是根据水流的流态特征（雷诺数）与层流相对的一种流态，均与断面比能最小的水流流态无关。36.瞬时流速与时均流速之间的差值称为[]。A、瞬时流速B、时均流速C、脉动流速D、紊动强度正确答案：C答案解析：瞬时流速是某一时刻的实际流速，时均流速是在一段时间内的平均流速，瞬时流速与时均流速之间的差值就是脉动流速。选项A中说差值大于瞬时流速错误；选项B说差值大于时均流速错误；选项D紊动强度是衡量流体紊动程度的指标，和瞬时流速与时均流速的差值不是同一概念。37.明渠均匀流中,水流在一定距离上因渠底高程降落而引起的势能减小值恰好用于克服水头损失,从而保证了[]沿程不变。A、势能B、动能C、位能D、总机械能正确答案：B38.水击现象中,[]是指入射波为增压波,反射波也为增压波。A、负水击B、负反射C、正水击D、正反射正确答案：D39.底流型衔接消能就是在泄水建筑物下游采取一定的工程措施,使沿建筑物下泄的急流贴槽底射出,通过[]达到消除余能的目的。A、水跃B、水跌C、水击D、虹吸正确答案：A答案解析：底流型衔接消能是利用水跃消能，通过一定工程措施使急流贴槽底射出，形成水跃，利用水跃产生的表面旋滚和强烈紊动来消除余能。水跌是明渠水流从缓流过渡到急流时水面急剧降落的局部水力现象；水击是压力管道中，由于液体流速的急剧变化而引起压强急剧交替升降的现象；虹吸是利用液面高度差的作用力现象，将液体充满一根倒U形的管状结构内后，将开口高的一端置于装满液体的容器中，容器内的液体会持续通过虹吸管从开口于更低的位置流出。这几种现象均不符合底流型衔接消能的原理。40.平顶堰上闸孔出流为淹没出流,其淹没系数[]1.0。A、小于B、小于等于C、等于D、大于正确答案：A答案解析：平顶堰上闸孔出流为淹没出流时，由于下游水位对出流有影响，导致出流能力降低，淹没系数小于1.0。41.水利工程中的水流绝大多数处于紊流[],谢才系数可用曼宁公式计算。A、过渡区B、过渡粗糙区C、粗糙区D、光滑区正确答案：C答案解析：当水流处于粗糙区时，谢才系数可用曼宁公式计算。在水利工程中，水流绝大多数处于紊流粗糙区，此时沿程水头损失与流速的平方成正比，曼宁公式适用于这种情况来计算谢才系数。42.静止液体中,位于同一淹没深度上的各点具有的静水压强值[]。A、不等B、相等C、递增D、递减正确答案：B答案解析：在静止液体中，根据静水压强的计算公式\(p=p_0+\rhogh\)（其中\(p\)为某点的静水压强，\(p_0\)为液面压强，\(\rho\)为液体密度，\(g\)为重力加速度，\(h\)为该点到液面的垂直距离），当处于同一淹没深度时，\(h\)相同，其他参数也不变，所以各点具有的静水压强值相等。43.水力计算中的工程大气压强值是[]千帕。A、100B、101C、101.293D、98正确答案：D44.测压管水头线与总水头线之间的几何高度代表了[]的大小。A、测压管水头B、压强水头C、位置水头D、流速水头正确答案：D答案解析：测压管水头线与总水头线之间的几何高度为流速水头，总水头线与基准面的高度为总水头，测压管水头线与基准面的高度为测压管水头，总水头与测压管水头之差就是流速水头。45.管道阀门突然关闭,管中流速减小,压强增大,阀门断面首先出现[]。A、增压逆波B、减压逆波C、减压顺波D、增压顺波正确答案：A46.当圆管水流的雷诺数大于2000时,可以判断液流型态为[]。A、缓流B、层流C、紊流D、急流正确答案：C答案解析：当圆管水流的雷诺数大于2000时，液流型态为紊流。雷诺数是用来判断流体流动状态的一个重要参数，对于圆管水流，一般认为雷诺数小于2000时为层流，大于2000时为紊流。缓流和急流是明渠水流中根据弗劳德数划分的流态，与雷诺数无关。47.如果水跃的淹没系数大于1,则可以判定泄水建筑物下游发生[]衔接。A、远驱水跃B、临界水跃C、淹没水跃D、稳定水跃正确答案：C答案解析：当水跃的淹没系数大于1时，说明下游水深相对较大，水跃被下游水流淹没，这种情况对应的是淹没水跃衔接。远驱水跃淹没系数小于1；临界水跃没有明确的淹没系数大于1的说法；稳定水跃不是根据淹没系数大于1来判定的，所以答案是[C]淹没水跃。48.粘度值的大小反映了液体性质对内摩擦力的影响。温度升高,液体的粘滞性[]。A、不确定B、升高C、降低D、保持不变正确答案：C答案解析：温度升高，液体分子间的距离增大，分子间的相互作用力减弱，导致内摩擦力减小，所以液体的粘滞性降低。49.当固体边界的形状和尺寸沿程不变或变化缓慢时,由于克服水力阻力做功消耗能量而损失的水头称为[]。A、沿程水头损失B、局部水头损失C、水力阻力D、水流阻力正确答案：A答案解析：沿程水头损失是指当固体边界的形状和尺寸沿程不变或变化缓慢时，由于克服水力阻力做功消耗能量而损失的水头。局部水头损失是固体边界形状急剧改变处引起的水头损失。水力阻力是水流在流动过程中为克服阻力而消耗的能量。水流阻力是反映水流内部摩擦特性和边界对水流阻滞作用的一个综合物理量。所以答案选A。50.水跃函数曲线的下支为减函数,水流为急流,代表[]。A、渐变流断面B、跃前断面C、临界流断面D、跃后断面正确答案：B二、多选题（共16题，每题1分，共16分）1.紊流光滑区的沿程阻力系数λ仅与雷诺数有关,与[]无关。A、达西系数B、相对粗糙度C、谢才系数D、相对光滑度正确答案：BD2.雷诺试验揭示了液体内部有[]两种流态。A、急流B、缓流C、紊流D、层流正确答案：CD答案解析：雷诺试验揭示了液体内部存在层流和紊流两种流态。层流是指液体质点作有条不紊的运动，彼此不相混掺；紊流是指液体质点相互混掺，作不规则运动。急流和缓流是明渠水流中的流态，与雷诺试验所揭示的液体内部流态不同。3.过水断面的断面比能沿程变化规律可能是[]。A、减小B、不变C、不确定D、增大正确答案：ABD4.垂直放置的矩形平面上静水总压力的求解方法有[]。A、压强分布图法B、压力体法C、压力图法D、分析法正确答案：ACD5.在紊流中,因质点之间的相互混掺和碰撞产生的切应力称为[]。A、内摩擦切应力B、粘滞切应力C、脉动切应力D、附加切应力正确答案：CD6.水流按流线是否为平行的直线或按流速是否沿程变化分为[]。A、一元流B、二元流C、均匀流D、非均匀流正确答案：CD答案解析：均匀流是指水流的流线为相互平行的直线，各过水断面的流速分布沿程不变。非均匀流是指水流的流线不是相互平行的直线，或者流速沿程发生变化。一元流和二元流是根据水流运动要素与空间坐标的关系分类的，与题干描述的分类方式不同。7.挑流消能的挑坎设计一般包括[]。A、挑距B、挑射角C、反弧半径D、挑坎高程正确答案：BCD答案解析：挑流消能的挑坎设计一般包括挑坎高程、反弧半径、挑射角等。挑距是挑流消能后的一个结果参数，不是挑坎设计直接包含的内容。挑坎高程影响水流的势能及挑射高度等；反弧半径影响水流在挑坎处的平顺过渡；挑射角决定水流挑射的方向和范围等，这些都是挑坎设计的关键要素。8.文丘里流量计由[]等部分组成。A、扩散段B、差压计C、收缩段D、喉管正确答案：ACD9.均匀流沿程水头损失与切应力之间呈[]关系。A、反比B、正比C、平方D、线性正确答案：BD10.水利工程中,常见的渗流问题是[]。A、水工建筑物地基中的渗流B、经过挡水建筑物的渗流C、水库及河渠的渗流D、集水建筑物的渗流正确答案：ABCD11.可以认为:断面平均流速的方向与过水断面中心点处的流线的方向[]。A、垂直B、一致C、斜交D、平行正确答案：BD12.人工渠道的横断面形状比较规则,常见的有[]等。A、梯形B、矩形C、圆形D、U形正确答案：ABCD答案解析：人工渠道横断面形状常见的有梯形，这种形状较为稳定且便于施工和水流通过；矩形，施工相对简单，适用于一些特定场景；圆形，水流条件较好，但施工难度相对较大；U形，具有一定的过水能力和稳定性，在一些地方也有应用。所以常见的有梯形、矩形、圆形、U形等。13.固体边界附近有一层极薄的液层处于层流状态,称之为[]。A、粘性底层B、层流底层C、边界层D、过度层正确答案：AB14.当谢才系数用曼宁公式计算时,就认为水流处于[]。A、阻力平方区B、紊流粗糙区C、紊流过渡粗糙区D、紊流光滑区正确答案：AB15.测量液体中某两点的相对压强差值可以用[]。A、测压管B、比压计C、差压计D、压差计正确答案：BCD16.闸孔出流的流量系数综合反映水流[]对过流能力的影响。A、闸前作用水头B、收缩程度C、下游水深大小D、能量损失正确答案：BD三、判断题（共33题，每题1分，共33分）1.均匀流和渐变流一定是恒定流。[]A、正确B、错误正确答案：B2.相对压强恒为正值。[]A、正确B、错误正确答案：B3.水泵的安装高度要受到允许吸上真空高度的限制。[]A、正确B、错误正确答案：A4.边界反力通常是未知量。若计算结果为正,说明与假设方向相反。[]A、正确B、错误正确答案：B5.土坝渗流分析和计算的主要任务是确定浸润线的位置以及计算渗流流速和渗透流量。[]A、正确B、错误正确答案：A6.测压管是利用压强可用液柱高度表示的原理来测定液体或气体中某点的压强。[]A、正确B、错误正确答案：A7.若压力体为实(有水)压力体,则作用于曲面上的静水总压力的垂直分力的方向向上。[]A、正确B、错误正确答案：B8.同一种液体在同一管道中流动,当液体运动速度不同时,液体可能有两种不同的流动型态。[]A、正确B、错误正确答案：A9.管道系统的流量系数反映了沿程水头损失和局部水头损失对过流能力的影响。[]A、正确B、错误正确答案：A10.若知道过水断面上的流速分布的表达式,便可以通过计算获得管道或渠道的流量。[]A、正确B、错误正确答案：A11.实际液体流动过程中,总水头沿流