水利工程师水力学习题及参考答案

水利工程师水力学习题及参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1.水击波传播的一个周期包括[]个相长。A、4B、1C、2D、3正确答案：C2.堰流的过流能力与堰上水头的[]次方成正比。A、1B、二分之一C、二分之三D、2正确答案：C答案解析：堰流的过流能力与堰上水头的二分之三次方成正比，这是堰流的基本水力特性。当堰上水头增大时，过流能力会以水头的二分之三次方的比例快速增加。3.紊流时,均匀流沿程水头损失与流速的[]次方成正比例。A、1.75B、2.0C、[1.75,2.0]D、1正确答案：C4.真空度能达到的理论上的最大值是[]米水柱。A、0.76B、9.8C、10D、100正确答案：C5.孔口出流的泄流量与作用水头的[]次方成比例。A、0.75B、1.5C、0.5D、1正确答案：C6.能量方程应用过程中,基准面可以任意选,但一定要是[]。A、平面B、平行于管轴线的平面C、水平面D、垂直于管轴线的平面正确答案：C答案解析：能量方程应用时，基准面可任意选取，选取水平面作为基准面在计算位能时较为方便，因为重力势能的计算与高度相关，以水平面为基准面能更直观准确地计算位能变化等相关量，其他选项的平面在能量方程应用中不具有像水平面这样方便计算位能的优势。7.[]不考虑土颗粒存在,认为整个渗流空间全部为液体所充满。A、数学模型B、真实渗流C、渗流模型D、物理模型正确答案：C答案解析：渗流模型是对真实渗流的一种简化和近似，不考虑土颗粒存在，认为整个渗流空间全部为液体所充满，所以这里描述的是渗流模型。8.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。9.闸底坎为曲线堰,闸门相对开度[]0.75,水流为闸孔出流。A、大于等于B、小于等于C、大于D、小于正确答案：B10.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。11.受[]值的限制,虹吸管的安装高度不能太大。A、上下游水位差B、流速差C、管径尺寸D、允许真空度正确答案：D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。12.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、减压顺波B、减压逆波C、增压顺波D、增压逆波正确答案：D13.在水流中任意取一微分面积,通过该面积周界上的每一点均可作出一条流线,这无数条流线组成的封闭的管状曲面称为[]。A、元流B、微小流束C、总流D、流管正确答案：D答案解析：流管是在水流中任意取一微分面积，通过该面积周界上的每一点均可作出一条流线，这无数条流线组成的封闭的管状曲面。微小流束是流管内的液流，总流是由无数微小流束组成的液流，元流是微小流束的极限情况，其过流断面无限小。14.明渠均匀流的水深常称为[]。A、收缩水深B、临界水深C、共轭水深D、正常水深正确答案：D答案解析：明渠均匀流的水深常称为正常水深。临界水深是水流从急流过渡到缓流时的水深；共轭水深是水跃的上下游水深；收缩水深是水流通过收缩断面时的水深。而正常水深是明渠均匀流时的水深。15.单位重量液体从水泵获得的[]称为水泵扬程。A、位置水头B、总水头C、流速水头D、压强水头正确答案：B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。16.层流时沿程阻力系数λ仅与[]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：层流时，沿程阻力系数λ仅与雷诺数Re有关，与相对粗糙度等无关。在层流状态下，λ=64/Re。而谢才系数与沿程阻力系数是不同概念，相对光滑度是紊流中影响沿程阻力系数的因素，相对粗糙度主要影响紊流粗糙区的沿程阻力系数，所以本题选B。17.断面平均流速小于干扰波波速,据此可判定水流为[]。A、层流B、急流C、缓流D、紊流正确答案：C答案解析：当断面平均流速小于干扰波波速时，水流为缓流。缓流的特点之一就是断面平均流速小于干扰波波速，而急流是断面平均流速大于干扰波波速；层流和紊流主要是根据水流流态中流体质点运动状态来区分的，与断面平均流速和干扰波波速的关系不大。18.紊流阻力平方区时的水力阻力以[]为主。A、附加切应力B、正应力C、粘滞切应力D、剪应力正确答案：A19.水跃函数曲线的上支为增函数,水流为[]。A、紊流B、临界流C、急流D、缓流正确答案：D20.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。21.过水断面面积与湿周的比值称为[]。A、平均水深B、水力半径C、圆弧半径D、水面宽度正确答案：B答案解析：水力半径的定义就是过水断面面积与湿周的比值。平均水深是过水断面面积除以水面宽度；圆弧半径与过水断面面积和湿周无关；水面宽度与过水断面面积和湿周的比值不是水力半径的概念。22.明渠均匀流中,水流的[]沿程不变。A、位能B、总机械能C、势能D、动能正确答案：D23.对河渠或管道而言,流量的大小实际上反映了河渠或管道的[]。A、过流能力B、断面尺寸C、断面形状D、水力坡度正确答案：A答案解析：流量是指单位时间内通过河渠或管道某一断面的流体体积，它直观地反映了河渠或管道的过流能力，流量大小与断面形状、断面尺寸、水力坡度等有一定关系，但最直接反映的是过流能力。24.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。25.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、和B、差C、商D、积正确答案：C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。26.断面平均流速等于干扰波波速,据此可判定水流为[]。A、临界流B、缓流C、急流D、紊流正确答案：A答案解析：断面平均流速等于干扰波波速时，水流处于临界流状态。当断面平均流速大于干扰波波速时为急流，小于干扰波波速时为缓流。而紊流是根据水流的流态特点分类，与断面平均流速和干扰波波速的关系并无直接对应。27.层流时,水流阻力只有[]。A、附加切应力B、粘滞切应力C、剪应力D、正应力正确答案：B28.随着泄水建筑物上游单位重量液体总机械能的增大,相应的收缩水深的共轭水深值[]。A、先减后增B、减小C、增大D、先增后减正确答案：C答案解析：根据共轭水深计算公式，当泄水建筑物上游单位重量液体总机械能增大时，收缩水深的共轭水深值会增大。因为总机械能的增大意味着水流能量增加，在共轭水深计算相关关系中会导致共轭水深增大。29.明渠紊流中,靠近槽底附近,紊动强度[]。A、最大B、维持一定值C、最小D、不确定正确答案：A30.圆管均匀流过水断面上的切应力是按[]分布的。A、指数曲线B、直线C、抛物线D、对数曲线正确答案：B31.作用于曲面上的静水总压力的垂直分力的大小[]压力体内的液体重量。A、大于B、小于C、不一定D、等于正确答案：D答案解析：作用于曲面上的静水总压力的垂直分力的大小等于压力体内的液体重量。这是基于静水压力的相关原理，通过对曲面上静水压力垂直分力的推导得出的结论。32.如果水跃的淹没系数小于1,则可以判定泄水建筑物下游发生[]衔接。A、稳定水跃B、远驱水跃C、淹没水跃D、临界水跃正确答案：B答案解析：当水跃的淹没系数小于1时，说明下游水深相对较小，水流衔接形式为远驱水跃，远驱水跃是指水跃发生在远离泄水建筑物下游的位置，其淹没系数小于1。而临界水跃淹没系数为1，淹没水跃淹没系数大于1，稳定水跃并不是以淹没系数来判断的这种特定形式。33.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。34.矩形平面上静水总压力的求解最直观的方法是[]。A、压力体法B、总流分析法C、分析法D、压力图法或压强分布图法正确答案：D答案解析：压力图法或压强分布图法通过绘制压强分布图，能直观地看到压力分布情况，进而方便地求解矩形平面上的静水总压力，是求解矩形平面静水总压力最直观的方法。分析法相对较抽象；压力体法主要用于求解曲面上的静水总压力；总流分析法主要用于分析总流的相关问题，均不如压力图法直观。35.动量方程是[]方程,在应用时必须写为投影式。A、标量B、代数C、微分D、矢量正确答案：D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。36.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、过渡粗糙区B、过渡区C、光滑区D、粗糙区正确答案：D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。37.绘制静水压强分布图时,仅需绘出[]的分布图。A、大气压强B、绝对压强C、相对压强D、真空度正确答案：C答案解析：绘制静水压强分布图时，一般是绘制相对压强的分布图。绝对压强包含了大气压强，绘制起来较为复杂且意义不大；真空度是相对压强为负的情况，单独绘制真空度分布图较少见；大气压强相对比较恒定，一般不直接绘制其分布图来分析静水压强分布。而相对压强能更直观地反映静水压强的实际分布情况，所以绘制静水压强分布图时，仅需绘出相对压强的分布图。38.与静水压强的量测相似,可以用[]来测量动水压强。A、比压计B、虹吸管C、测压管D、差压计正确答案：C39.从水流的流线变化情况来看,堰流属于明渠[],离心惯性力的影响比较显著。A、非恒定流B、均匀流C、渐变流D、急变流正确答案：D答案解析：堰流中水流受到堰的阻挡，流线急剧弯曲，水流状态变化剧烈，离心惯性力的影响比较显著，属于明渠急变流。40.堰流中,[]主要反映局部水头损失对过流能力的影响。A、垂向收缩系数B、流量系数C、流速系数D、側收缩系数正确答案：C41.绝大多数明渠水流(渗流除外)都为[]。A、层流B、紊流C、缓流D、急流正确答案：B答案解析：明渠水流中，除渗流外，绝大多数水流处于紊流状态。层流相对较少，缓流和急流是水流的流态分类，不是绝大多数明渠水流的普遍状态，所以绝大多数明渠水流为紊流，答案选B。42.对某一作用面而言,渗流模型的动水压力[]真实渗流的动水压力。A、等于B、大于等于C、小于D、大于正确答案：A答案解析：渗流模型的动水压力与真实渗流动水压力在数值上是相等的，只是渗流模型是一种等效模型，通过这种等效可以更方便地对渗流问题进行分析和计算等。43.水力坡度为1时,通过管道或渠道的[]称为流量模数。A、沿程水头损失B、压强C、流量D、流速正确答案：C答案解析：流量模数的定义为：水力坡度为1时，通过管道或渠道的流量。所以当水力坡度为1时，通过管道或渠道的流量称为流量模数。44.静止液体中,任一点的静水压强是淹没深度的[]函数。A、二次B、一次C、指数D、对数正确答案：B45.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B、小于等于C、大于等于D、小于正确答案：D46.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、阻力平方区B、光滑区C、过渡粗糙区D、粗糙区正确答案：B47.如果泄水建筑物下游收缩断面水深相共轭的跃后水深大于下游水深,则可以判定泄水建筑物下游发生[]衔接。A、远驱水跃B、淹没水跃C、临界水跃D、稳定水跃正确答案：A48.均匀流同一过水断面上各点的测压管水头值[]。A、不确定B、逐渐减小C、逐渐增大D、保持不变正确答案：D答案解析：均匀流的过水断面为平面，且同一过水断面上各点的流速分布均匀，动水压强分布服从静水压强分布规律，即同一过水断面上各点的测压管水头值保持不变。49.由直径不同的几段管道依次连接而成的管道系统称为[]。A、管网B、串联管道C、分叉管道D、并联管道正确答案：B答案解析：串联管道是由直径不同的几段管道依次连接而成的管道系统，符合题目描述；并联管道是多条管道并列连接；分叉管道是一条管道分成多条；管网是由众多管道组成的复杂网络，均不符合题意。50.当水流的流线为相互平行的直线时,该水流称为[]。A、一元流B、恒定流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的水流。一元流强调的是水流参数只与一个空间坐标有关；恒定流是指流场中各点的运动要素不随时间变化的水流；非均匀流是指流线不是相互平行直线的水流。所以当水流流线为相互平行直线时是均匀流。二、多选题（共16题，每题1分，共16分）1.缓坡上的非均匀流可能是[]。A、临界流B、层流C、急流D、缓流正确答案：CD2.闸孔出流的过流能力与闸前水头[]等因素有关。A、闸底坎形式B、闸门开度C、出流是否淹没D、闸门型式正确答案：ABCD答案解析：闸孔出流的过流能力与闸前水头、闸门开度、闸门型式、闸底坎形式、出流是否淹没等因素有关。闸前水头越大，推动水流通过闸孔的能量越大，过流能力越强；闸门开度直接影响水流通道的大小，开度越大过流能力越大；不同的闸门型式对水流的控制和引导方式不同，会影响过流能力；闸底坎形式会改变水流的流态，进而影响过流能力；出流是否淹没会影响水流的流动特性，对过流能力也有影响。3.测量液体中某两点的相对压强差值可以用[]。A、压差计B、测压管C、差压计D、比压计正确答案：ACD4.临界水深的大小与[]有关。A、粗糙系数B、底坡C、流量D、断面形状尺寸正确答案：CD答案解析：临界水深是指在明渠均匀流中，当断面比能最小时所对应的水深。它主要取决于流量和断面形状尺寸。流量不同，对应的临界水深不同；不同的断面形状尺寸，其水力特性不同，临界水深也会不同。而底坡和粗糙系数不直接影响临界水深的大小。5.紊流时均流速的表达式最常用的是[]。A、抛物线公式B、线性公式C、指数公式D、对数公式正确答案：CD6.有压渗流水力计算方法有[]等。A、阻力系数法B、直线比例法C、流网解法D、数值解法正确答案：ABCD答案解析：流网解法通过绘制流网来求解渗流问题，能直观反映渗流场情况；直线比例法是一种较为简单的近似计算方法；阻力系数法基于渗流阻力原理进行计算；数值解法利用计算机数值计算技术求解复杂渗流问题，这些都是有压渗流水力计算的常见方法。7.正常水深的大小与[]有关。A、粗糙系数B、底坡C、流量D、断面形状尺寸正确答案：ABCD答案解析：正常水深是指在明渠均匀流中，断面平均流速、过水断面面积、湿周等水力要素沿程不变的水深。流量影响流速，进而影响正常水深；断面形状尺寸决定了过水断面面积、湿周等水力参数，对正常水深有直接影响；底坡影响水流的重力分力，从而影响正常水深；粗糙系数反映渠道壁面对水流的阻力，也会影响正常水深。所以正常水深的大小与流量、断面形状尺寸、底坡、粗糙系数都有关。8.选定了粗糙系数值,就意味着对[]作出了估计。A、水流阻力B、水流流速C、水流流量D、水力阻力正确答案：AD9.充满以流管为边界的一束液流称为[]。A、流管B、总流C、元流D、微小流束正确答案：CD10.断面平均流速[]下临界流速,可以判断液流型态为紊流。A、等于B、大于C、小于D、大于等于正确答案：BD11.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、动能D、势能正确答案：ABCD12.雷诺试验揭示了液体内部有[]两种流态。A、层流B、缓流C、急流D、紊流正确答案：AD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。13.根据[]可以建立不可压缩实际液体一元恒定总流的能量方程。A、动量定理B、动能定理C、质量守恒定律D、牛顿第二定理正确答案：BD14.紊流光滑区的沿程阻力系数λ仅与雷诺数有关,与[]无关。A、相对粗糙度B、达西系数C、相对光滑度D、谢才系数正确答案：AC15.底流式消能的辅助消能工常见的有[]。A、分流齿墩B、尾槛C、趾墩D、消能墩正确答案：ABCD答案解析：底流式消能的辅助消能工常见的有分流齿墩、消能墩、尾槛、趾墩等。分流齿墩可以分散水流，增加消能效果；消能墩能进一步消耗水流能量；尾槛可调整水流形态，增强消能；趾墩同样有助于改善水流条件，提高消能效率。16.面流型衔接消能主要通过[]消除余能。A、底部漩滚与主流之间的相互作用B、水跃C、水舌扩散D、流速分布的调整正确答案：ACD三、判断题（共33题，每题1分，共33分）1.水力学的研究对象是以水为代表的液体。[]A、正确B、错误正确答案：A2.毛细水区与重力水区的分界面上的压强等于大气压强。[]A、正确B、错误正确答案：A3.闸孔出流的流量系数综合反映闸门开度和下游水深对过流能力的影响。[]A、正确B、错误正确答案：B4.WES型高堰的设计流量系数为常数。[]A、正确B、错误正确答案：A5.自由表面上的液体分子由于受到两侧分子引力不平衡,而承受的一个极其微小的拉力,称为表面张力。[]A、正确B、错误正确答案：A6.均匀流正常水深恰好等于临界水深时的底坡就称为临界底坡。[]A、正确B、错误正确答案：A7.闸孔出流的流量系数值取决于闸底坎形式、闸门类型和闸孔的相对开度。[]A、正确B、错误正确答案：A8.紊流时,均匀流沿程水头损失与流速的1.75~2.0次方成正比例。[]A、正确B、错误正确答案：A9.粘度值的大小反映了液体性质对内摩擦力的影响。[]A、正确B、错误正确答案：A10.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：A11.水跃函数曲线的下支为减函数,水流为急流。[]A、正确B、错误正确答案：A12.急变流条件下,离心惯性力对水流的影响不能忽略。[]A、正确B、错误正确答案：A13.均匀流同一过水断面上各点的测压管水头值不相等。[]A、正确B、错误正确答案：B14.流线分