2025年大学本科一年级（水利水电工程）水力学基础测试题及答案

2025年大学本科一年级（水利水电工程）水力学基础测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内。(总共20题，每题2分，每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的)1.水力学中研究液体运动的方法是（）A.拉格朗日法B.欧拉法C.雷诺法D.达西法2.恒定流是指（）A.流动随时间按一定规律变化B.各空间点上的运动要素不随时间变化C.各过流断面的速度分布相同D.迁移加速度为零3.理想液体是指（）A.不可压缩的液体B.没有黏性的液体C.静止的液体D.运动时没有能量损失的液体4.雷诺数反映了（）A.重力作用与黏滞力作用之比B.惯性力作用与重力作用之比C.惯性力作用与黏滞力作用之比D.压力作用与黏滞力作用之比5.圆管层流的沿程阻力系数与（）A.雷诺数有关B.管壁粗糙度有关C.雷诺数和管壁粗糙度有关D.雷诺数和管长有关6.长管是指（）A.管道长度很长B.沿程水头损失远大于局部水头损失C.局部水头损失远大于沿程水头损失D.沿程水头损失和局部水头损失都很大7.并联管道各支管的（）A.流量相等B.水头损失相等C.管径相等D.流速相等8.明渠均匀流的形成条件不包括（）A.渠道必须是长而直的棱柱形渠道B.渠道底坡i应大于临界底坡icC.渠道中水流应是恒定流D.渠道糙率n沿程不变9.梯形断面渠道水力最佳断面的条件是（）A.湿周最小B.过水断面面积最大C.水力半径最大D.边坡系数为110.堰流的特点是（）A.水流受堰顶约束，在堰顶附近水面发生突变B.水流不受堰顶约束，自由流动C.水流在堰顶以下一定深度处发生水跃D.水流在堰顶以上一定高度处发生水跌11.闸孔出流的流量与（）A.闸前水头的一次方成正比B.闸前水头的二次方成正比C.闸前水头成正比D.闸前水头的三次方成正比12.水击现象是指（）A.管道中水流速度突然变化时，引起管中压强急剧升高或降低现象B.管道中水流速度突然增大时，引起管中压强升高现象C.管道中水流速度突然减小时，引起管中压强降低现象D.管道中水流速度不变时，引起管中压强变化现象13.渗流的基本定律是（）A.达西定律B.牛顿内摩擦定律C.连续性方程D.能量方程14.流网是指（）A.由流线和等势线组成的网格B.由流线组成的网格C.由等势线组成的网格D.由流速分布曲线和压强分布曲线组成的网格15.作用在液体上的质量力有（）A.压力B.摩擦力C.重力D.表面张力16.液体的黏滞性随温度的升高而（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小17.总水头线沿程（）A.上升B.下降C.不变D.可能上升也可能下降18.局部水头损失产生的主要原因是（）A.流体的黏性B.通过局部装置时流速大小和方向的改变C.重力作用D.压力作用19.渐变流的特征是（）A.流线近似平行直线B.流线曲率很小且流线间距离沿程不变或变化很小C.流线曲率很大D.流线间距离变化很大20.水力学中，单位质量力的单位是（）A.m/s²B.N/kgC.PaD.m²/s第II卷（非选择题，共60分）21.简答题（每题10分，共20分）（1）简述恒定总流的能量方程及其各项的物理意义。（2）简述堰流的分类及判别条件。22.计算题（每题20分，共40分）（1）有一水平放置的圆管水流，已知管径d=100mm，管中流速v=2m/s，水温t=20℃，试判断管中水流的流态。（20℃时水的运动黏滞系数ν=1.01×10⁻⁶m²/s）（2）有一梯形断面渠道，底宽b=2m，边坡系数m=1.5，水深h=1m，糙率n=0.025，底坡i=0.0009，试求通过渠道的流量Q。（谢才系数C=(1/n)R^(1/6)，水力半径R=A/χ，过水断面面积A=(b+mh)h，湿周χ=b+2h√(1+m²)）23.论述题（20分）论述水力学在水利水电工程中的应用。答案1.B2.B3.B4.C5.A6.B7.B8.B9.A10.A11.B12.A13.A14.A15.C16.B17.B18.B19.B20.A21.（1）恒定总流的能量方程为：z₁+p₁/ρg+v₁²/2g=z₂+p₂/ρg+v₂²/2g+hw。其中z为位置水头，表示单位重量液体从某基准面算起所具有的位置高度；p/ρg为压强水头，表示单位重量液体从压强为p的位置上升到压强为大气压强pa时所需的水头；v²/2g为流速水头，表示单位重量液体具有的动能；hw为水头损失，表示单位重量液体从断面1流到断面2的过程中克服阻力所损失的机械能。（2）堰流按堰顶厚度δ与堰上水头H的比值可分为薄壁堰流（δ/H<0.67）、实用堰流（0.67≤δ/H≤2.5）和宽顶堰流（2.5<δ/H<10）。判别条件主要依据堰顶厚度与堰上水头的比值大小，同时还与堰的进口形式、下游水位等因素有关。22.（1）雷诺数Re=vd/ν=2×0.1/(1.01×10⁻⁶)≈1.98×10⁵>2300，所以管中水流为紊流。（2）过水断面面积A=(b+mh)h=(2+1.5×1)×1=3.5m²，湿周χ=b+2h√(1+m²)=2+2×1×√(1+1.5²)≈5.6m，水力半径R=A/χ=3.5/5.6=0.625m，谢才系数C=(1/n)R^(1/6)=(1/0.025)×0.625^(1/6)≈47.4m^(1/2)/s，流量Q=AC√(Ri)=3.5×47.4×√(0.625×0.0009)≈2.8m³/s。23.水力学在水利水电工程中有广泛应用。在大坝设计中，水力学原理用于计算上下游水位差、渗流等，确保大坝安全稳定。在输水渠道设