水力学练习题（含答案）

水力学练习题（含答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1.水跃函数曲线的下支为减函数，水流为（）。A、缓流B、紊流C、急流D、临界流正确答案：C答案解析：水跃函数曲线下支对应急流情况，急流时水跃函数曲线为减函数。缓流水跃函数曲线为增函数，临界流水跃函数曲线为常数。紊流是水流流态的一种，与水跃函数曲线下支的增减性没有直接关联。2.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、持水能力B、容水能力C、给水能力D、透水能力正确答案：D答案解析：渗流流量与圆筒的断面面积及水力坡度成正比，并与土的透水能力有关。达西定律描述了渗流的基本规律，其中土的透水能力即渗透系数，它决定了水在土中渗透的难易程度，与渗流流量密切相关。持水能力主要指土保持水分的能力；容水能力是指土能够容纳水分的最大数量；给水能力是指在重力作用下从饱水土壤中排出的水量，这几个选项均与渗流流量和水力坡度、断面面积的关系不大。3.静水总压力的方向垂直指向（）。A、过水断面B、压强分布图C、受压面D、压力体正确答案：C答案解析：静水总压力的方向垂直指向受压面。压力体是用于计算作用于曲面上静水总压力铅垂分力的辅助几何体；压强分布图用于直观表示压强分布情况；过水断面是与水流方向垂直的断面，均与静水总压力方向垂直指向的对象无关。4.当底坡、糙率、过水断面面积一定时，要使通过渠道的流量达到最大，则湿周一定要().。A、最大B、最小C、等于水深的一半D、等于水力半径的一半正确答案：B答案解析：当底坡、糙率、过水断面面积一定时，根据谢才公式\(Q=AC\sqrt{Ri}\)（其中\(Q\)为流量，\(A\)为过水断面面积，\(C\)为谢才系数，\(R\)为水力半径，\(i\)为底坡），以及\(C=\frac{1}{n}R^{\frac{1}{6}}\)（\(n\)为糙率）。要使流量\(Q\)最大，在\(A\)、\(i\)、\(n\)一定时，需要水力半径\(R\)最大。又因为\(R=\frac{A}{X}\)（\(X\)为湿周），当\(A\)一定时，\(X\)越小，\(R\)越大，流量也就越大。所以湿周一定要最小。5.在初生弹性波继续发生时，由上游反射回来的减压波已经到达阀门断面，并可能在阀门断面发生正反射，从而部分抵消了水击增压值，使阀门断面的水击压强值有所减小。这种水击称为（）。A、间接水击B、直接水击C、负水击D、正水击正确答案：A6.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、水力坡度B、断面尺寸C、断面形状D、过流能力正确答案：D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水量，它反映了河渠或管道的过流能力。断面形状和尺寸会影响过流能力，但流量本身直接体现的就是过流能力的大小；水力坡度主要影响水流的速度等，与流量大小反映的本质概念不同。所以流量大小实际上反映了河渠或管道的过流能力。7.对水击现象而言，阀门开启，管中流速增大，压强减小，这时发生的水击称为（）。A、负水击B、正反射C、负反射D、正水击正确答案：A答案解析：当阀门开启，管中流速增大，压强减小，这种情况下发生的水击称为负水击。正水击是在阀门突然关闭等情况下，管中流速突然减小，压强增大产生的。而正反射和负反射与水击现象的这种分类无关。8.堰流为自由出流，其淹没系数（）1.0。A、大于B、等于C、小于等于D、小于正确答案：B9.土坝的浸润线与上游坝坡（）。A、垂直B、相交C、平行D、相切正确答案：A10.除流速分布很不均匀的情况（如水跃的跃后断面）需要特别考虑外，水力计算中通常取动能修正系数α等于()。A、1B、0.95C、1.2D、0.9正确答案：A答案解析：动能修正系数α的取值，除流速分布很不均匀的情况（如水跃的跃后断面）需要特别考虑外，水力计算中通常取α=1。11.绝大多数明渠水流（）都为（）渗流除外|A、急流B、紊流C、层流D、缓流正确答案：B答案解析：明渠水流绝大多数情况下为紊流，只有在特定的、极少出现的情况下才可能是层流，而渗流是一种不同的水流形式，与明渠水流的紊流或层流特性无关。所以绝大多数明渠水流为紊流。12.水力坡度是表示单位重量液体在单位流程上的（）。A、位置升高B、水头损失C、位置降低D、压强降低正确答案：B答案解析：水力坡度是单位重量液体在单位流程上的水头损失。它反映了水流能量损失的程度，水头损失是指液体在流动过程中由于克服阻力等原因导致的能量减少，水力坡度就是用来衡量这种能量损失在单位流程上的大小。而压强降低、位置降低、位置升高均不符合水力坡度的定义。13.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仅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；非均匀流则与均匀流相反，流线不是相互平行直线。所以当水流流线为相互平行直线时是均匀流，答案选C。14.明渠均匀流中，水流在一定距离上因渠底高程降落而引起的势能减小值恰好用于克服水头损失，从而保证了（）沿程不变。A、总机械能B、位能C、势能D、动能正确答案：D15.明渠的实际底坡小于临界底坡，可判定其上的明渠均匀流为（）。A、急流B、缓流C、临界流D、层流正确答案：B答案解析：当明渠的实际底坡小于临界底坡时，根据水流流态的判别，此时明渠均匀流为缓流。缓流的特点是弗劳德数小于1，水流较为平稳，流线较为平缓。而急流的弗劳德数大于1，临界流的弗劳德数等于1，层流主要是描述流体的流动状态，与底坡和流态的这种关系无关。16.临界流时，矩形断面的断面比能等于临界水深的（）倍。A、1.5B、2C、1D、0.5正确答案：A17.紊流过渡粗糙区的沿程阻力系数λ与（）有关，与相对光滑度有关。A、谢才系数B、相对粗糙度C、雷诺数D、相对光滑度正确答案：C18.底流型衔接消能就是在泄水建筑物下游采取一定的工程措施，使沿建筑物下泄的急流贴槽底射出，通过（）达到消除余能的目的。A、水跃B、水跌C、水击D、虹吸正确答案：A答案解析：底流型衔接消能是通过在泄水建筑物下游采取工程措施，使急流贴槽底射出，利用水跃来消除余能。水跃是明渠水流从急流状态过渡到缓流状态时产生的局部水力现象，在这个过程中水流的能量会大量消耗，从而达到消除余能的目的。而水跌是急流过渡到缓流时水面急剧降落的局部水力现象，与底流型衔接消能利用水跃消能原理不同；水击是压力管道中由于液体流速的急剧变化而引起的一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象，与底流型衔接消能无关；虹吸是利用液面高度差的作用力现象，将液体充满一根倒U形的管状结构内后，将开口高的一端置于装满液体的容器中，容器内的液体会持续通过虹吸管从开口于更低的位置流出，与底流型衔接消能原理不同。19.均匀流动是（）沿流动方向的分力和阻力相平衡时产生的流动。A、重力B、附加切应力C、粘滞切应力D、压力正确答案：A20.断面比能与过水断面上单位重量液体具有的总机械能之间存在一个差值，这个差值正好就是两个（）之间的高差。A、过水断面B、基准面C、液流质点D、测压管水头正确答案：B21.突然扩大管段的测压管水头线沿程。（）A、上升B、不确定C、下降D、保持水平正确答案：A答案解析：突然扩大管段，由于断面突然扩大，流速减小，动能转化为压能，测压管水头线上升。22.渗透系数是反映土壤（）的一个综合指标，其大小主要与土颗粒的形状、大小、级配及水温有关。A、透水能力B、容水能力C、给水能力D、持水能力正确答案：A答案解析：渗透系数是反映土壤透水能力的一个综合指标，它体现了水在土壤中渗透的难易程度。土颗粒的形状、大小、级配等因素会影响土壤孔隙的大小和连通性，进而影响透水能力。水温也会对水的黏度等性质产生影响，从而影响渗透系数。而持水能力主要与土壤的孔隙结构和颗粒表面性质等有关，容水能力指的是土壤能够容纳水分的总量，给水能力是指土壤在重力作用下能够释放出的水分含量，均与渗透系数的概念不同。23.简单管道的过流能力与作用水头（或上下游水位差）的()次方成正比例A、0.75B、0.25C、0.5D、1正确答案：C24.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、稳定水跃C、淹没水跃D、临界水跃正确答案：A25.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、增压逆波B、减压逆波C、减压顺波D、增压顺波正确答案：A26.静止液体中同一点各个方向上的静水压强大小相等，与受压面方位（）。A、平行B、有关C、垂直D、无关正确答案：D答案解析：静止液体中同一点各个方向上的静水压强大小相等，这是静水压强的基本特性之一，与受压面方位无关。无论受压面朝向哪个方向，该点的静水压强都是一样的。27.（）沿流程各过水断面的流速分布图形都为同样大小矩形。A、均匀渗流B、非均匀渗流C、渐变渗流D、急变渗流正确答案：A答案解析：均匀渗流是指沿流程各过水断面的流速分布图形都为同样大小矩形，符合题目描述；非均匀渗流流速分布不均匀；渐变渗流流速沿程变化缓慢，但流速分布不是同样大小矩形；急变渗流流速沿程变化急剧，流速分布也不是同样大小矩形。所以答案是A。28.测压管水头线与基准面之间的几何高度代表了（）的大小。A、总水头B、流速水头C、测压管水头D、压强水头正确答案：C29.断面平均流速小于干扰波波速，据此可判定水流为（）。A、缓流B、急流C、紊流D、层流正确答案：A答案解析：缓流的判别标准是断面平均流速小于干扰波波速，当断面平均流速小于干扰波波速时，水流为缓流；急流的判别标准是断面平均流速大于干扰波波速；层流和紊流是根据雷诺数来判断的，与断面平均流速和干扰波波速的关系无关。30.水流的佛汝得数大于1，据此可判定水流为（）。A、缓流B、急流C、临界流D、紊流正确答案：B答案解析：佛汝得数（Fr）是判别水流流态的重要指标，当Fr>1时，水流为急流；当Fr=1时，水流为临界流；当Fr<1时，水流为缓流。紊流是指流体中各部分的运动参数随时间和空间作不规则的变化，与佛汝得数无关。31.连续方程反映的是（）与过水断面面积之间的关系。A、流量B、断面平均流速C、相对水深0.2位置的点流速D、相对水深0.8位置的点流速正确答案：B32.静止液体中，位于同一淹没深度上的各点具有的静水压强值（）。A、不等B、相等C、递增D、递减正确答案：B答案解析：静止液体中，位于同一淹没深度上的各点，其静水压强值相等，这是静水压强分布的基本规律。因为根据静水压强公式\(p=p_0+\rhogh\)（\(p_0\)为液面压强，\(\rho\)为液体密度，\(g\)为重力加速度，\(h\)为淹没深度），当处于同一淹没深度\(h\)时，该公式中除\(p\)外其他参数都相同，所以压强\(p\)相等。33.管嘴出流的泄流量()孔口出流的泄流量。A、不确定B、小于C、大于D、相等正确答案：C答案解析：管嘴出流由于存在收缩断面后又扩大的情况，增加了阻力损失，使得管嘴出流的作用水头比孔口出流的作用水头大，根据流量计算公式，在其他条件相同的情况下，管嘴出流的泄流量大于孔口出流的泄流量。34.明渠水流为急流，则相应的过水断面水深小于（）。A、正常水深B、共轭水深C、收缩水深D、临界水深正确答案：D答案解析：急流的判别标准是过水断面水深小于临界水深，当明渠水流为急流时，相应的过水断面水深必然小于临界水深。正常水深是明渠均匀流时的水深；共轭水深是与跃前水深或跃后水深共轭的水深；收缩水深是水流收缩断面处的水深，均不符合急流水深的特征。35.管道中心处的切应力为（），沿半径方向逐渐增大，管壁处达到最大。A、0B、0.2PaC、0.3PaD、0.4Pa正确答案：A答案解析：在管道流动中，管道中心处的切应力为零，沿半径方向逐渐增大，管壁处达到最大。这里选项A符合管道中心处切应力的特点，而其他选项给出的数值并非管道中心处切应力的特征描述。36.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，这是达西定律的基本内容，即\(v=kJ\)，其中\(v\)为渗流流速，\(k\)为渗透系数与土的性质有关，\(J\)为水力坡度。37.（）是某一瞬时在流场中绘出的曲线，该曲线上每一点处的流速矢量均与该曲线相切。A、流线B、迹线C、等势线D、等速线正确答案：A答案解析：流线是某一瞬时在流场中绘出的曲线，该曲线上每一点处的流速矢量均与该曲线相切。迹线是流体质点在空间运动时所描绘出的曲线。等势线是静电场中电势相等的点构成的线。等速线是流场中流速大小相等的点的连线。所以答案是A。38.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、临界水跃C、远驱水跃D、稳定水跃正确答案：B39.均匀流正常水深（）临界水深时的底坡就称为临界底坡。A、小于B、大于等于C、等于D、大于正确答案：C答案解析：在均匀流中，当正常水深等于临界水深时的底坡就称为临界底坡。正常水深是指在固定的流量、渠道断面形状和尺寸、糙率等条件下，水流达到恒定均匀流动时的水深；临界水深是指断面单位能量最小时的水深。当正常水深与临界水深相等时对应的底坡即为临界底坡。40.同一种类的液体，其密度随温度和压强的变化而（）。A、保持不变B、发生微小变化C、增大D、变化正确答案：D41.（）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、真实渗流B、数学模型C、渗流模型D、物理模型正确答案：C答案解析：渗流模型不考虑土颗粒存在，认为整个渗流空间全部为液体所充满。它是为了便于分析和计算渗流问题而对真实渗流进行简化的一种模型。42.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、差压计C、测压管D、虹吸管正确答案：C43.两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、管网B、分叉管道C、并联管道D、串联管道正确答案：C44.平衡液体中，压强相等的点组成的面称为（）。A、等压线B、等高线C、等压面D、等速线正确答案：C答案解析：等压面是平衡液体中压强相等的点组成的面。等压线是气象学上用来表示气压相等的线；等高线是地形图上高程相等的相邻各点所连成的闭合曲线；等速线是表示速度相等的线。所以本题答案选[C]等压面。45.比能曲线的上支为增函数，水流为（）。A、急流B、紊流C、缓流D、临界流正确答案：C46.尼古拉兹试验中，管道半径与砂粒直径的比值称为（）。A、相对光滑度B、相对粗糙度C、相对水深D、相似比尺正确答案：A47.管道出口水流流入大气，称为（）。A、非恒定管流B、自由出流C、淹没出流D、恒定管流正确答案：B答案解析：自由出流是指管道出口水流直接流入大气的情况；淹没出流是指管道出口水流淹没在下游水面以下的出流；非恒定管流是指管中水流的运动要素随时间变化的流动；恒定管流是指管中水流的运动要素不随时间变化的流动。本题描述的是管道出口水流流入大气，符合自由出流的定义。48.有一定大小尺寸的实际水流一般称为（）。A、微小流束B、元流C、流管D、总流正确答案：D答案解析：总流是有一定大小尺寸的实际水流，它由无数微小流束所组成。流管是在流场中取一非流线的封闭曲线，经此曲线上的每一点作流线，这些流线所构成的管状表面。微小流束是在流场中取一微小的流管，流管内的流体就称为微小流束。元流是微小流束的极限情况，当微小流束的横截面积趋近于零时，微小流束就成为元流。49.流线上任一点的切线方向代表该点（）的方向。A、压强B、水位C、溶质D、流速正确答案：D答案解析：流线是用来描述流体流动方向的曲线，流线上任一点的切线方向代表该点流速的方向。所以答案选D。50.当圆管水流的雷诺数大于2000时，可以判断液流型态为（）.。A、急流B、缓流C、层流D、紊流正确答案：D答案解析：当雷诺数小于2000时，液流型态为层流；当雷诺数大于2000时，液流型态为紊流。缓流和急流是明渠水流的两种流态，与圆管水流雷诺数判断的流态无关。二、多选题（共16题，每题1分，共16分）1.（）能反映脉动的强弱。A、脉动流速的时均值B、紊动强度C、脉动流速D、脉动流速均方根正确答案：BCD2.雷诺试验揭示了液体内部有（）两种流态。A、急流B、紊流C、缓流D、层流正确答案：BD答案解析：雷诺试验是通过观察流体在管道中流动时的状态来揭示其流态特性的。试验结果表明，液体内部存在层流和紊流两种不同的流态。层流是指流体各层之间互不干扰，呈有条不紊的流动状态；紊流则是指流体各层之间相互混杂、剧烈扰动的流动状态。急流和缓流主要是明渠水流中的概念，与雷诺试验所揭示的液体内部流态不同。3.在（）明渠中，水流不可能形成均匀流。A、非棱柱体B、棱柱体C、平坡D、反坡正确答案：ACD答案解析：均匀流的形成条件之一是渠道必须是顺坡，即底坡i＞0，平坡（i=0）和反坡（i＜0）的明渠中水流不可能形成均匀流。同时，非棱柱体明渠由于过水断面形状或尺寸沿程变化，也难以形成均匀流。而棱柱体明渠满足一定条件时可以形成均匀流。4.相对压强值可能是（）。A、零B、正值C、负值D、前三者均可正确答案：ABCD5.紊流时均流速的表达式最常用的是（）。A、指数公式B、线性公式C、抛物线公式D、对数公式正确答案：AD6.常用的减小水击压强的措施有（）。A、设置水阻抗、减压阀、爆破膜等B、适当延长阀门关闭时间或选择合理的关闭规律C、增大管道直径D、设置调压井正确答案：ABCD7.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（）。A、一元流B、二元流C、均匀流D、非均匀流正确答案：CD答案解析：均匀流是指水流的流线为相互平行的直线，各过水断面的流速分布沿程不变。非均匀流是指水流的流线不是相互平行的直线，或者流速沿程发生变化。而一元流和二元流是根据水流运动要素与空间坐标关系来划分的，与题干所问的按流线和流速分类方式不同。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。8.挑流型衔接消能方式主要是通过（）消除余能。A、水下消能B、空中消能C、水跃D、水跌正确答案：AB9.当谢才系数用曼宁公式计算时，就认为水流处于（）。A、紊流过渡粗糙区B、紊流粗糙区C、紊流光滑区D、阻力平方区正确答案：BD10.液体的主要物理性质通常包括（）。A、压缩性B、惯性C、粘滞性D、万有引力特性正确答案：ABCD11.紊流时，水流阻力有（）。A、粘滞切应力B、附加切应力C、剪应力D、正应力正确答案：AB12.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、光滑区B、过渡粗糙区C、粗糙区D、阻力平方区正确答案：CD13.（）属于水力最佳断面。A、半圆形断面B、圆形断面C、半正六边形断面D、半正方形断面正确答案：ABCD14.水力学是研究液体（）的一门科学。A、污染物输移B、工程应用C、热量传递D、机械运动规律正确答案：BD15.闸孔出流的过流能力与闸前水头（）等因素有关。A、出流是否淹没B、闸门型式C、闸底坎形式D、闸门开度正确答案：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、闸底坎形式以及出流是否淹没等因素有关。具体如下：1.闸前水头：水头越大，过流能力越强。2.闸门开度：开度影响水流的过流面积，开度越大过流能力越大。3.闸门型式：不同的闸门型式对水流的控制和过流特性有影响。4.闸底坎形式：不同的闸底坎形式会改变水流的流态，进而影响过流能力。5.出流是否淹没：淹没出流和自由出流的过流能力计算方法不同，淹没情况会降低过流能力。16.垂直放置的矩形平面上静水总压力的求解方法有（）。A、压强分布图法B、压力体法C、分析法D、压力图法正确答案：ACD三、判断题（共33题，每题1分，共33分）1.根据局部水头损失占沿程水头损失比重的大小，可将管道分为长管和短管。（）A、正确B、错误正确答案：A2.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比，称为水力坡度。（）A、正确B、错误正确答案：A3.在管道系统中，如果管道的局部水头损失和流速水头所占沿程水头损失的5%～10%以上，在计算中不能忽略，这样的管道称为短管。（）A、正确B、错误正确答案：A4.比能曲线上最小值对应的水深称为临界水深。（）A、正确B、错误正确答案：A5.紊流的断面流速分布趋于不均匀。（）A、正确B、错误正确答案：B6.曲线型实用堰剖面一般由上游直线段、堰顶曲线段、下游斜坡段以及反弧段组成。（）A、正确B、错误正确答案：A7.层流时沿程阻力系数λ仅与雷诺数有关。（）A、正确B、错误正确答案：A8.水头线图能够直观地反映位能、压能、动能、势能以及总机械能的沿程变化情况。（）A、正确B、错误正确答案：A9.静止液体中，位于同一淹没深度上的各点具有相等的静水压强值。（）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时间变化来划分的。（）A、正确B、错误正确答案：A11.紊流特征当中，运动要素的脉动是最根本的特征。（）A、正确B、错误正确答案：A12.紊流粗糙区的沿程水头损失与断面平均流速的2次方成反比。（）A、正确B、错误正确答案：B13.毕托管是一种测量水流压强的仪器。（）A、正确B、错误正确答案：B14.通常认为，当堰顶以上的下游水深与堰上全水头的比值小于0.8时，认为宽顶堰流为淹没出流