2025年大学大一（水利水电工程）水力学基础试题及答案

2025年大学大一（水利水电工程）水力学基础试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.水力学中研究液体运动的方法是（）A.理论分析方法B.实验研究方法C.数值计算方法D.以上都是2.理想液体是指（）A.不可压缩的液体B.无黏性的液体C.静止的液体D.运动的液体3.作用在液体上的力可分为（）A.表面力和质量力B.压力和重力C.摩擦力和惯性力D.弹性力和黏性力4.静止液体中同一点各方向的静水压强（）A.大小相等B.大小不等C.仅水平方向大小相等D.铅直方向数值为零5.等压面是指（）A.压强相等的平面B.压强相等的曲面C.压强相等的空间曲面D.压强相等的水平面6.当液体中某点的绝对压强小于当地大气压强时，该点的相对压强为（）A.正值B.负值C.零值D.不确定7.流线是指（）A.某一时刻液流中各质点的运动轨迹线B.某一时刻液流中各质点的速度方向线C.某一时刻液流中各质点的加速度方向线D.某一时刻液流中各质点的压强方向线8.恒定流是指（）A.流场中各点的运动要素不随时间变化B.流场中各点的运动要素随时间变化C.流场中各点的运动要素仅随空间位置变化D.流场中各点的运动要素既随时间变化又随空间位置变化9.均匀流是指（）A.流线为平行直线的流动B.流线为曲线的流动C.流线为相交直线的流动D.流线为折线的流动10.雷诺数是判别（）的准则数。A.层流和紊流B.均匀流和非均匀流C.恒定流和非恒定流D.急流和缓流第II卷1.简答题（总共2题，每题10分）（1）简述液体的黏滞性及其影响因素。（2）简述静水压强的特性。2.计算题（总共2题，每题15分）（1）已知某点的绝对压强为58.8kN/m²，当地大气压强为98kN/m²，求该点的相对压强、真空度。（2）如图所示，一矩形平板闸门，宽度b=2m，高h=3m，闸门上游水深H=5m，下游水深h1=2m，求作用在闸门上的静水总压力及其作用点位置。（提示：静水总压力公式P=γhcA，hc为形心点水深，A为平板面积）3.论述题（1题，20分）论述明渠均匀流的形成条件和特点。4.案例分析题（1题，20分）某水电站引水渠道，通过一段长为L=500m的渠道将水引入厂房。渠道底坡i=0.001，糙率n=0.02，渠道断面为梯形，底宽b=5m，边坡系数m=1.5，水深h=2m。已知渠道进口处水头H=10m，不计水头损失。（1）求渠道通过的流量Q。（2）若渠道末端需要安装一控制闸门，求闸门处的水深h2。5.设计题（1题，20分）设计一个简单的水力学实验装置，用于测量液体的流量，并说明实验原理和步骤。答案：第I卷答案：1.D2.B3.A4.A5.C6.B7.B8.A9.A10.A第II卷答案：简答题：（1）液体的黏滞性是指液体抵抗剪切变形的能力。影响因素有温度、压力等。温度升高，黏滞性减小；压力对黏滞性影响较小。（2）静水压强的特性：静水压强垂直指向作用面；同一点各方向的静水压强大小相等。计算题：（1）相对压强P=58.8-98=-39.2kN/m²，真空度pv=98-58.8=39.2kN/m²。（2）hc=(5+2/2)=6m，A=2×3=6m²，P=γhcA=9.8×6×6=352.8kN，作用点位置yc=h/2=1.5m。论述题：形成条件：渠道底坡i>0，糙率n不变，流量Q不变，渠道为棱柱形。特点：水深、断面平均流速沿程不变，总水头线、水面线、渠底线相互平行，水力坡度J、测压管坡度Jp、底坡i相等。案例分析题：（1）A=(b+mh)h=(5+1.5×2)×2=16m²，R=A/χ=16/(5+2×2×√(1+1.5²))=1.33m，Q=(1/n)AR²/3i1/2=(1/0.02)×16×1.33²/3×0.0011/2=15.7m³/s。（2）由Q=(1/n)A2R22/3i1/2，可得h2=1.8m。设计题