水利工程师水力学试题与答案

水利工程师水力学试题与答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1.从一点分开而不在另一点汇合的管道称为[]。A、分叉管道B、串联管道C、管网D、并联管道正确答案：A答案解析：串联管道是各管段依次连接，中间无分支；并联管道是有共同的起、终点，中间有分支；分叉管道是从一点分开而不在另一点汇合；管网是由多条管道组成的复杂网络系统。所以从一点分开而不在另一点汇合的管道称为分叉管道。2.闸底坎为曲线堰,闸门相对开度[]0.75,水流为闸孔出流。A、小于等于B、小于C、大于等于D、大于正确答案：A3.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、大于B、小于C、等于0.9倍的D、等于1.2倍的正确答案：A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。4.均匀流动的流速沿程[]。A、大小保持不变B、减小C、保持不变D、增大正确答案：C5.固体边界附近有一层极薄的液层处于[]状态,称之为粘性底层。A、紊流B、缓流C、急流D、层流正确答案：D答案解析：粘性底层是固体边界附近极薄的液层，处于层流状态。在粘性底层中，流体的流动主要受粘性力的控制，呈现出规则的层流流动形态。6.具有显露在大气中的自由表面的运动水流属于[]。A、管流B、淹没出流C、明渠水流D、潜没流正确答案：C答案解析：明渠水流是指具有显露在大气中的自由表面的运动水流。管流没有自由表面；淹没出流和潜没流也不存在自由表面。7.局部水头损失的计算公式一般表示为局部水头损失系数与[]的乘积。A、流速水头B、压强水头C、测压管水头D、总水头正确答案：A答案解析：局部水头损失的计算公式为\(h_{j}=\zeta\frac{v^{2}}{2g}\)，其中\(h_{j}\)为局部水头损失，\(\zeta\)为局部水头损失系数，\(\frac{v^{2}}{2g}\)为流速水头，所以局部水头损失的计算公式一般表示为局部水头损失系数与流速水头的乘积。8.两条或两条以上的管道在同一处分叉,又在另一处汇合的管道称为[]。A、分叉管道B、管网C、并联管道D、串联管道正确答案：C9.单位重量液体从水泵获得的[]称为水泵扬程。A、流速水头B、压强水头C、位置水头D、总水头正确答案：D答案解析：水泵扬程是指单位重量液体从水泵获得的能量增值，也就是单位重量液体通过水泵后总水头的增加值。位置水头、压强水头、流速水头只是总水头的一部分，水泵扬程是总水头的增加量。10.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[]和非均匀流。A、一元流B、二元流C、均匀流D、非均匀流正确答案：C答案解析：均匀流是指水流的流线为相互平行的直线，各过水断面的形状、尺寸和流速分布沿程不变，所以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均匀流和非均匀流。11.动量方程是[]方程,在应用时必须写为投影式。A、代数B、矢量C、标量D、微分正确答案：B答案解析：动量方程是矢量方程，它描述了物体动量的变化与所受外力之间的关系。由于矢量具有方向，在实际应用中，为了便于计算和分析，通常需要将其写为投影式，分别在不同方向上进行计算。12.当管道布置形式、管径、管长、管材都相同时,自由出流的流量系数[]淹没出流的流量系数。A、等于B、小于C、不等于D、大于正确答案：A答案解析：自由出流和淹没出流在管道布置形式、管径、管长、管材都相同时，流量系数是相等的。自由出流是液体从管道出口直接流入大气，淹没出流是液体从管道出口流入另一个充满液体的空间。二者在这种特定条件下，影响流量系数的因素相同，所以流量系数相等。13.非均匀渐变渗流同一过水断面的流速分布图形为[]。A、指数曲线B、抛物线C、对数曲线D、矩形正确答案：D14.消能坎式消能池的消能坎为[],消能坎后为远驱水跃衔接,则需要设置第二道消能坎。A、有侧收缩堰B、非淹没堰C、淹没堰D、无侧收缩堰正确答案：B答案解析：消能坎式消能池的消能坎为非淹没堰，消能坎后为远驱水跃衔接时，为使水跃稳定在消能池内，需要设置第二道消能坎。淹没堰、有侧收缩堰、无侧收缩堰不符合这种情况下需要设置第二道消能坎的条件。15.静水总压力的方向垂直指向[]。A、压力体B、受压面C、过水断面D、压强分布图正确答案：B答案解析：静水总压力的方向垂直指向受压面。静水总压力是垂直于作用面的，其方向必然垂直指向受压面。压力体是用于计算静水总压力大小的几何模型；压强分布图主要用于直观展示压强分布情况；过水断面是水流通过的横断面，均与静水总压力的指向无关。16.水跃函数曲线的上支为增函数,水流为缓流,代表[]。A、跃后断面B、跃前断面C、临界流断面D、渐变流断面正确答案：A答案解析：水跃函数曲线的上支为增函数，水流为缓流，缓流的水深较大，跃后断面水深大于跃前断面水深，所以代表>跃后断面。17.当圆管水流的雷诺数小于[]时,可以判断液流型态为层流。A、500B、1000C、2000D、20000正确答案：C答案解析：当雷诺数小于2000时，圆管水流的液流型态为层流；当雷诺数大于2000时，液流型态为紊流。所以答案选[C]。18.均匀流动任一过水断面上的流速分布规律[]。A、均相同B、不同C、为对数分布D、为抛物线分布正确答案：A答案解析：均匀流动的特点是流线为平行直线，同一过水断面上各点的流速大小和方向均相同，所以任一过水断面上的流速分布规律均相同。19.陡坡上的均匀流是[]。A、缓流B、急流C、临界流D、层流正确答案：B答案解析：在陡坡上，重力作用占主导，水流速度较快，所以陡坡上的均匀流是急流。缓流流速相对较慢，临界流是特定条件下的一种过渡状态，层流与均匀流是不同的流态分类方式，陡坡上均匀流不是层流，故答案选[B]。20.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、减压逆波B、增压逆波C、增压顺波D、减压顺波正确答案：B21.均匀流正常水深[]临界水深时的底坡就称为临界底坡。A、大于等于B、等于C、大于D、小于正确答案：B答案解析：当均匀流正常水深等于临界水深时的底坡就称为临界底坡。22.在孔口上接一段长为[]倍直径的短管,液体经短管流出的水流现象才称为管嘴出流.A、1~2B、3~4C、2~3D、0.5~1正确答案：B23.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、方向D、作用点正确答案：C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。24.明渠均匀流是[]互为平行直线的明渠水流。A、等势线B、迹线C、等水深线D、流线正确答案：D答案解析：明渠均匀流是流线互为平行直线的明渠水流。明渠均匀流的流线是平行直线，这是其重要特征之一。迹线是某一质点在一段时间内的运动轨迹；等势线与水流能量等相关概念有关，与明渠均匀流的流线特征不符；等水深线描述的是水深相同的线，不能体现明渠均匀流流线平行的特点。25.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。26.如果水跃的淹没系数等于1,则可以判定泄水建筑物下游发生[]衔接。A、淹没水跃B、稳定水跃C、远驱水跃D、临界水跃正确答案：D27.最早由阀门处产生的水击波在阀门完全关闭时,尚未反射回到阀门断面,此时阀门断面就会产生可能最大的水击压强。这种水击称为[]。A、间接水击B、负水击C、直接水击D、正水击正确答案：C答案解析：直接水击是指最早由阀门处产生的水击波在阀门完全关闭时，尚未反射回到阀门断面，此时阀门断面就会产生可能最大的水击压强的这种水击现象。28.均匀流动沿流程各过水断面上的断面平均流速[]。A、逐渐增大B、不确定C、保持不变D、逐渐减小正确答案：C答案解析：均匀流动是指流线为平行直线的流动，其过水断面的形状、尺寸沿程不变，且各过水断面上的断面平均流速保持不变。29.层流时,均匀流沿程水头损失与流速的[]次方成正比例。A、1B、2.0C、1.75D、[1.75,2.0]正确答案：A30.通常认为,当堰顶以上的下游水深与堰上全水头的比值[]0.8时,认为宽顶堰流为自由出流。A、小于B、大于C、小于等于D、等于正确答案：C31.明渠的实际底坡等于临界底坡,可判定其上的明渠均匀流为[]。A、急流B、临界流C、缓流D、层流正确答案：B答案解析：当明渠的实际底坡等于临界底坡时，明渠均匀流为临界流。根据明渠水流的三种流态判别标准，缓流时实际底坡小于临界底坡，急流时实际底坡大于临界底坡，临界流时实际底坡等于临界底坡。层流是描述流体运动状态的另一种概念，与底坡和流态的这种关系无关。32.瞬时流速的时间平均值称为[]。A、瞬时流速B、时均流速C、脉动流速D、紊动强度正确答案：B答案解析：时均流速是指在某一时间段内，对瞬时流速进行时间平均得到的流速。瞬时流速会随时间不断变化，通过对其在一定时间范围内求平均，就得到了时均流速。而选项A瞬时流速就是某一时刻的流速，不是时间平均值；选项C脉动流速是瞬时流速相对于时均流速的随机脉动部分；选项D紊动强度是衡量流体紊流程度的指标，与瞬时流速的时间平均值概念不同。33.当流速较大时,各流层的液体质点形成涡体,在流动过程中相互混掺,这种型态的运动称为[]。A、急流B、缓流C、层流D、紊流正确答案：D答案解析：当流速较大时，各流层的液体质点形成涡体，在流动过程中相互混掺，这种型态的运动称为紊流。层流是各流层间液体质点互不混掺，流速较小时的流动状态；缓流和急流是明渠水流中根据弗劳德数划分的水流状态，与液体质点相互混掺的紊流概念不同。34.管径不变时,总水头线与测压管水头线[]。A、平行B、相交C、渐近D、垂直正确答案：A答案解析：总水头线与测压管水头线的差值为流速水头。当管径不变时，流速不变，流速水头为常数，所以总水头线与测压管水头线平行。35.过水断面上的总流量等于过水断面面积与断面平均流速的[]。A、积B、和C、差D、商正确答案：A答案解析：流量的计算公式为总流量等于过水断面面积与断面平均流速的乘积。所以过水断面上的总流量等于过水断面面积与断面平均流速的积。36.水跃函数曲线的下支为减函数,水流为[]。A、临界流B、缓流C、急流D、紊流正确答案：C答案解析：水跃函数曲线的下支为减函数，水流为急流。水跃函数曲线下支对应的弗劳德数大于1，弗劳德数大于1的水流为急流。37.淹没出流条件下,按长管计算时,管道系统的上下游水位差全部消耗于[]。A、流速水头B、局部水头损失C、压强水头D、沿程水头损失正确答案：D答案解析：淹没出流时，上下游水位差全部消耗于沿程水头损失和局部水头损失，按长管计算时忽略流速水头和局部水头损失，所以上下游水位差全部消耗于沿程水头损失。38.堰流为自由出流,其淹没系数[]1.0。A、等于B、小于C、小于等于D、大于正确答案：A39.土坝的浸润线与上游坝坡[]。A、相交B、平行C、垂直D、相切正确答案：C40.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。41.临界坡上的均匀流是[]。A、缓流B、急流C、临界流D、层流正确答案：C答案解析：在临界坡上，均匀流的流态为临界流，其弗劳德数Fr=1，既不属于缓流（Fr<1）也不属于急流（Fr>1），层流与临界坡上的均匀流的流态概念不同，所以临界坡上的均匀流是临界流。42.水击现象中,[]是指入射波为增压波,反射波也为增压波。A、正反射B、负水击C、负反射D、正水击正确答案：A43.层流时,水流阻力只有[]。A、粘滞切应力B、正应力C、剪应力D、附加切应力正确答案：A44.当流速较小时,各流层的液体质点是有条不紊地运动,互不混掺,这种型态的运动称为[]。A、紊流B、急流C、缓流D、层流正确答案：D答案解析：当流速较小时，各流层的液体质点有条不紊地运动，互不混掺，这种流动形态称为层流。而紊流是各流层间液体质点相互强烈地混合；缓流和急流是明渠水流中根据弗劳德数划分的水流状态，与这种质点运动互不混掺的描述无关。45.均匀流为[]直线运动。A、匀减速B、匀速C、变速D、匀加速正确答案：B答案解析：均匀流是指流线为平行直线的流动，其各空间点上的流速大小和方向均不随时间变化，所以是匀速直线运动。46.通过达西试验发现,在不同尺寸的圆筒和不同类型土的渗流过程中,渗流流量与圆筒的断面面积及水力坡度成正比,并与土的[]有关。A、容水能力B、透水能力C、给水能力D、持水能力正确答案：B答案解析：渗流流量与圆筒的断面面积及水力坡度成正比，同时与土的透水能力有关，土的透水能力决定了水在土中渗流的难易程度，进而影响渗流流量。持水能力主要是指土保持水分的能力；容水能力是指土容纳水分的能力；给水能力是指土在重力作用下能够给出的水量，均与渗流流量和水力坡度的关系不大。47.若紊流的沿程水头损失与断面平均流速的1.75次方成正比,则水流属于紊流[]。A、光滑区B、过渡粗糙区C、阻力平方区D、粗糙区正确答案：A48.比能曲线上最小值对应的水深称为[]。A、临界水深B、正常水深C、收缩水深D、共轭水深正确答案：A答案解析：比能曲线上最小值对应的水深为临界水深，此时水流的能量达到最小。正常水深是在固定的渠道和流量条件下，水流达到恒定均匀流时的水深；共轭水深是与某一水深共轭的另一水深，满足能量方程；收缩水深是水流经过收缩断面时的水深。所以比能曲线上最小值对应的水深大于临界水深。49.渗流模型的流速[]真实渗流的流速。A、等于B、大于C、小于D、大于等于正确答案：C50.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。二、多选题（共16题，每题1分，共16分）1.临界水深的大小与[]无关。A、底坡B、粗糙系数C、断面形状尺寸D、流量正确答案：AB答案解析：临界水深是在断面单位能量最小的条件下所对应的水深，其计算公式中不涉及底坡和粗糙系数，仅与流量、断面形状尺寸有关。所以临界水深的大小与底坡和粗糙系数无关。2.固体边界附近有一层极薄的液层处于层流状态,称之为[]。A、边界层B、过度层C、层流底层D、粘性底层正确答案：CD3.明渠均匀流的[]相等。A、渠底坡度B、水面坡度C、水力坡度D、测压管水头线坡度正确答案：ABCD答案解析：明渠均匀流具有以下特性：渠底坡度、水面坡度、水力坡度、测压管水头线坡度均相等。所以ABCD选项均正确。4.过水断面可能是[]。A、平面B、曲面C、压力线D、等压面正确答案：AB答案解析：过水断面是与元流或总流的流线成正交的横断面。它可以是平面，也可以是曲面。压力线是沿流程各断面的压力中心连线，等压面是空间中压强相等的点组成的面，过水断面与它们没有直接关系。所以过水断面可能是平面或曲面，答案选AB。5.应用能量方程时应满足的基本条件是[]。A、均质的、不可压缩液体B、水流为恒定流C、作用于液体上的力只有重力D、所选取的两个过水断面上的水流符合均匀流或渐变流条件正确答案：ABCD6.借助水头线图,可以了解任一断面上[]、总水头的大小及上述各项水头沿流程的变化情况。A、测压管水头B、位置水头C、流速水头D、压强水头正确答案：ABCD7.常用的减小水击压强的措施有[]。A、增大管道直径B、适当延长阀门关闭时间或选择合理的关闭规律C、设置调压井D、设置水阻抗、减压阀、爆破膜等正确答案：ABCD8.水利工程中经常遇到的水力学问题包括[]。A、水力荷载B、过流能力C、流动形态D、能量消耗正确答案：ABCD答案解析：水利工程中，水力荷载是设计中需要考虑的重要因素，影响结构安全等；过流能力关乎工程的输水或泄洪等功能能否正常实现；流动形态如层流、紊流等会影响水流特性及相关计算；能量消耗涉及水头损失等问题，对水利工程的运行效率等有重要意义，所以这些都是水利工程中经常遇到的水力学问题。9.当谢才系数用曼宁公式计算时,就认为水流处于[]。A、紊流光滑区B、紊流过渡粗糙区C、紊流粗糙区D、阻力平方区正确答案：CD10.水力学中液体的基本特征可归纳为:[]。A、易于流动B、不易压缩C、均匀等向D、连续介质正确答案：ABCD答案解析：液体的基本特征包括易于流动，这是区别于固体的重要特征之一；不易压缩，其压缩性极小，在一般工程问题中可忽略不计；均匀等向，在宏观上具有均匀性和各向同性；同时把液体视为连续介质，这样可以运用连续函数等数学工具来研究液体的运动规律。11.曲线型实用堰剖面一般由[]组成。A、堰顶曲线段B、下游斜坡段C、上游直线段D、反弧段正确答案：ABCD答案解析：曲线型实用堰剖面一般由上游直线段、堰顶曲线段、下游斜坡段和反弧段组成。上游直线段与水流平顺衔接，堰顶曲线段决定了堰的过流特性，下游斜坡段利于水流下泄，反弧段使水流平顺过渡到下游河道。12.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,常用的有[]。A、测压管(计)B、压力表C、真空表D、差压计正确答案：ABC13.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。14.液体的主要物理性质通常包括[]。A、惯性B、压缩性C、粘滞性D、万有引力特性正确答案：ABCD15.自由出流条件下,按短管计算时,管道系统的总水头全部消耗于[]。A、沿程水头损失B、压强水头C、局部水头损失D、流速水头正确答案：ACD16.总流中心线、测压管水头线、总水头线直观地反映了[]以及总机械能的沿程变化情况。A、压能B、位能C、势能D、动能正确答案：ABCD三、判断题（共33题，每题1分，共33分）1.土坝的浸润线在下游逸出点处与下游坝坡垂直。[]A、正确B、错误正确答案：B2.在同一过水断面上,紊流质点的混掺强度到处都一样。[]A、正确B、错误正确答案：B3.相对压强恒为正值。[]A、正确B、错误正确答案：B4.管道中心处的切应力为零,沿半径方向逐渐减小,管壁处达到最小。[]A、正确B、错误正确答案：A5.不同种类的液体,其密度值各不相同。[]A、正确B、错误正确答案：A6.管壁材料的弹性模量越大,水击波传播速度越大。[]A、正确B、错误正确答案：A7.当谢才系数用曼宁公式计算时,就认为水流处于紊流粗糙区。[]A、正确B、错误正确答案：A8.同一种类的液体,其密度随温度和压强保持不变。[]A、正确B、错误正确答案：B9.恒定流与非恒定流是根据运动要素是否随时间变化来划分的。[]A、正确B、错误正确答案：A10.恒定流与非恒定流是根据运动要素是否随空间位置的变化来划分的。[]A、正确B、错误正确答案：B11.均匀流沿程水头损失与切应力之间呈正比关系。[]A、正确B、错误正确答案：A12.水工建筑物透水地基中产生渗流属于无压渗流。[]A、正确B、错误正确答案：B13.佛汝得数的运动学意义是断面平均流速与干扰波波速的比值。[]A、正确B、错误正确答案：A14.任意形状平面上静水总压力的适宜求解方法是分析法。[]A、正确B、错误正确答案：A15.流速大,水势湍急,遇到障碍物时水流一跃而过,上游水位不受影响的水流称为