华南理工大学《计算流体力学》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《计算流体力学》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在热力学第二定律的表述中，以下哪种说法反映了热现象的方向性？A.热量可以从低温物体传到高温物体，但需要外界做功B.不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响C.一切热过程都是可逆的D.以上说法都不正确2、一物体在水平面上做匀减速直线运动，初速度为v0，加速度大小为a，经过时间t停止运动，求物体在这段时间内的位移是多少？A.v0t+1/2at²；B.v0t-1/2at²；C.v0t；D.1/2at²。3、在一个固定的光滑圆弧轨道上，有一个质量为m的小球从与圆心等高的位置由静止释放，圆弧轨道半径为R，重力加速度为g，以下关于小球运动到轨道最低点时对轨道压力的表达式，正确的是？A.3mgB.2mgC.mgD.4mg4、在一个均匀电场中，放入一个电偶极子，电偶极矩为p，电场强度为E，电偶极子所受的力矩为多少？A.p×EB.p·EC.E×pD.05、在一个粗糙的水平面上，有一个质量为m的物块在水平拉力F的作用下做直线运动，已知动摩擦因数为μ，物块运动的位移为x，以下关于拉力做功的表达式，正确的是？A.FxB.μmgxC.（F-μmg）xD.（F-μmg）x/26、一个质点在x-y平面内运动，其运动方程为x=3t，y=4t^2，其中x和y的单位为米，t的单位为秒，该质点在t=2秒时的加速度大小为多少？A.3m/s^2B.4m/s^2C.8m/s^2D.12m/s^27、一个质量为m的物体在光滑水平面上以初速度v0与一个质量为2m的静止物体发生正碰，碰撞后两物体的速度分别为v1和v2，若碰撞是完全弹性碰撞，v1和v2的值分别为多少？A.v1=-v0/3，v2=2v0/3B.v1=v0/3，v2=2v0/3C.v1=-v0/2，v2=v0/2D.v1=v0/2，v2=v0/28、在一个固定的光滑斜面上，有一个物块从静止开始下滑。已知斜面的高度为h，底边长度为L。物块到达斜面底端时的速度大小为多少？A.√2ghB.√2gLC.√2ghLD.√2gh²/L²9、在相对论力学中，以下关于时间膨胀和长度收缩的描述，哪一项是不准确的？A.运动的时钟会变慢，即时间膨胀B.运动的物体在运动方向上长度会收缩C.时间膨胀和长度收缩效应只有在物体接近光速时才明显D.时间膨胀和长度收缩是相对的，取决于观察者的参考系10、在研究热力学第一定律时，以下关于能量守恒的描述，哪一项是错误的？A.系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加与系统对外做功之和B.第一类永动机是不可能制成的C.能量可以从一种形式完全转化为另一种形式，而不产生其他影响D.做功和热传递都可以改变系统的内能11、在研究液体的表面现象时，以下关于表面张力的描述，哪一项是不准确的？A.表面张力使得液体表面有收缩的趋势B.表面张力的大小与液体的种类和温度有关C.表面张力的方向总是与液面平行D.液体表面张力系数越大，表面能越小12、一质量为m的物体在竖直向上的拉力F作用下，从静止开始向上做匀加速直线运动，加速度大小为a，经过时间t，以下关于拉力做功的表达式，正确的是？A.FatB.m（g+a）at^2/2C.（F-mg）at^2/2D.（F-mg）at^213、在质点系的动量定理中，以下哪个因素不是影响质点系动量变化的原因？A.外力的作用。B.内力的作用。C.外力作用的时间。D.质点系的初始动量。14、在非弹性碰撞中，碰撞前后的总动能是否守恒？A.守恒；B.不守恒；C.不一定守恒；D.只有完全非弹性碰撞时不守恒。15、在热力学中，卡诺循环是一种理想的热机循环。在卡诺循环中，以下哪个过程是绝热过程？A.高温热源到低温热源的放热过程B.低温热源到高温热源的吸热过程C.两个恒温过程之间的过程D.以上都是16、在光的反射定律中，以下哪个因素不是影响反射光方向的？A.入射光的方向。B.反射面的形状。C.入射光的波长。D.反射面的材质。17、一个人从高处跳下，落地时屈膝缓冲，设人的质量为m，下落高度为h，屈膝缓冲过程中重心下降的距离为d，地面对人的平均作用力大小为多少？A.mg(h+d)/dB.mg(h-d)/dC.mgh/dD.mgd/h18、在研究机械波的多普勒效应时，以下关于多普勒效应的描述，哪一项是错误的？A.当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率升高B.当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率降低C.多普勒效应只适用于声波，不适用于电磁波D.多普勒效应可以用于测量物体的运动速度19、在材料力学中，疲劳破坏是构件失效的一种常见形式。以下哪种因素会增加构件发生疲劳破坏的可能性？A.减小载荷的幅值B.增加载荷的频率C.提高材料的强度D.改善构件的表面质量20、在一个竖直悬挂的弹簧下端挂一个质量为m的物体，弹簧伸长了x。若将此物体放在水平光滑桌面上，再用同样大小的力拉弹簧，弹簧的伸长量将为多少？A.xB.2xC.x/2D.0二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在弹性力学中，讨论如何利用有限元方法求解复杂结构的应力和应变分布，并分析其精度和误差来源？2、（本题10分）对于一个承受高温和高压作用的容器，运用力学知识分析如何进行强度设计和安全性评估？3、（本题10分）在流体力学中，请解释雷诺实验的实验装置和实验步骤，说明如何通过实验结果判断流体的流动状态。4、（本题10分）论述在研究颗粒物质的力学特性时，如何考虑颗粒之间的接触、摩擦和堆积行为，以及其对整体力学性能的影响？三、计算题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一个半径为5m的光