水利工程师水力学试题库（附参考答案）

水利工程师水力学试题库（附参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1.水力学是研究液体机械运动规律及其[]的一门科学。A、运动要素变化B、工程应用C、热量传递D、污染物输移正确答案：B答案解析：水力学是研究液体机械运动规律及其工程应用的一门科学。它主要研究液体在静止和运动状态下的各种力学特性，以及这些特性在水利工程、给排水工程、流体机械等领域的应用。选项A运动要素变化只是水力学研究的一部分内容；选项C热量传递不属于水力学的研究范畴；选项D污染物输移虽然与水相关，但不是水力学的核心研究内容。2.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、测压管水头B、液流质点C、过水断面D、基准面正确答案：D3.与微小流束或总流的[]呈正交的横断面称为过水断面.A、等势线B、流线C、迹线D、等速线正确答案：B答案解析：过水断面是与微小流束或总流的流线呈正交的横断面。迹线是流体质点在空间运动时所描绘出的轨迹线；等势线与水流能量相关；等速线不能准确描述过水断面的定义关系，均不符合题意。4.当固体边界的形状和尺寸沿程不变或变化缓慢时,由于克服水力阻力做功消耗能量而损失的水头称为[]。A、沿程水头损失B、局部水头损失C、水力阻力D、水流阻力正确答案：A答案解析：沿程水头损失是指当固体边界的形状和尺寸沿程不变或变化缓慢时，由于克服水力阻力做功消耗能量而损失的水头。局部水头损失是固体边界形状急剧改变处引起的水头损失。水力阻力是水流在流动过程中为克服阻力而消耗的能量。水流阻力是反映水流内部摩擦特性和边界对水流阻滞作用的一个综合物理量。所以答案选A。5.明渠水流为缓流,则相应的过水断面水深大于[]。A、正常水深B、临界水深C、共轭水深D、收缩水深正确答案：B答案解析：明渠水流缓流时，过水断面水深大于临界水深。缓流是指弗劳德数Fr＜1的水流，此时水流受扰动后传播的波速大于水流速度，干扰波可向上、下游传播，水流较为平稳，水深大于临界水深。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相对应的水深；收缩水深是水流在收缩断面处的水深，均与缓流时水深大于某一特定水深的关系不直接相关。6.平顶堰上闸孔出流,闸后发生[],闸孔为淹没出流。A、远驱水跃B、稳定水跃C、淹没水跃D、临界水跃正确答案：C答案解析：闸孔淹没出流的条件是闸后发生淹没水跃，即闸后水深大于淹没水跃的共轭水深，所以当闸后发生>淹没水跃时闸孔为淹没出流。7.设计的渠道流速应不致引起渠槽冲刷,其断面平均流速应[]不冲允许流速。A、大于B、等于1.2倍的C、等于0.9倍的D、小于正确答案：D答案解析：渠道流速设计时，断面平均流速应小于不冲允许流速，这样才能保证不引起渠槽冲刷。如果大于不冲允许流速，会对渠槽造成冲刷破坏。等于1.2倍或0.9倍的说法不符合渠道流速设计避免冲刷的原则。8.[]是反映断面形状尺寸和壁面粗糙程度的一个综合阻力系数。A、水力半径B、谢才系数C、当量粗糙度D、粗糙系数正确答案：B9.流线上任一点的切线方向代表该点[]的方向。A、溶质B、压强C、水位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。而压强、水位、溶质等与流线切线方向并无直接对应关系。10.堰流为自由出流,其淹没系数[]1.0。A、小于B、大于C、等于D、小于等于正确答案：C11.非均匀渐变渗流同一过水断面的流速分布图形为[]。A、对数曲线B、指数曲线C、矩形D、抛物线正确答案：C12.闸底坎为平顶堰,闸门相对开度[]0.65,水流为堰流。A、大于等于B、小于C、大于D、小于等于正确答案：C13.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、负反射B、负水击C、正水击D、正反射正确答案：B答案解析：当阀门开启，管中流速增大，压强减小，这种情况发生的水击称为负水击。正水击是指阀门突然关闭等使流速突然减小，压强突然增大的情况。正反射和负反射与水击现象无关。14.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。15.实际液体运动过程中,总水头线一般都是沿程[]。A、保持水平B、不确定C、下降D、上升正确答案：C答案解析：实际液体存在粘性，在流动过程中会产生能量损失，导致总水头线沿程下降。16.明渠水流为急流,则相应的过水断面水深小于[]。A、收缩水深B、临界水深C、正常水深D、共轭水深正确答案：B答案解析：明渠水流为急流时，其过水断面水深小于临界水深。急流的判别标准就是实际水深小于临界水深。正常水深是在均匀流情况下的水深；共轭水深是与跃前水深或跃后水深相对应的水深；收缩水深是水流收缩段的水深，均与急流时水深小于临界水深这一特征无关。17.明渠的过水断面水深大于临界水深,据此可判定水流为[]。A、紊流B、缓流C、急流D、临界流正确答案：B答案解析：当明渠的过水断面水深大于临界水深时，水流为缓流。临界水深是水流从急流转变为缓流的分界水深，水深大于临界水深则水流较缓慢，处于缓流状态；水深小于临界水深为急流；等于临界水深为临界流；而紊流是根据雷诺数等因素判断的流态，与水深和临界水深的关系无关。18.水跃函数曲线的下支为减函数,水流为[]。A、急流B、紊流C、缓流D、临界流正确答案：A答案解析：水跃函数曲线的下支为减函数，水流为急流。水跃函数曲线下支对应的弗劳德数大于1，弗劳德数大于1的水流为急流。19.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：B20.对水击现象而言,阀门关闭,管中流速减小,压强增大,这时发生的水击称为[]。A、正反射B、负水击C、正水击D、负反射正确答案：C答案解析：正水击是指当阀门突然关闭时，管中流速迅速减小，动能转化为压能，使压强急剧增大的水击现象。而负水击是阀门突然开启时发生的情况。正反射和负反射与水击现象无关。所以阀门关闭时发生的水击称为正水击。21.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、管径尺寸C、流速差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。22.管道出口水流流入大气,称为[]。A、非恒定管流B、恒定管流C、淹没出流D、自由出流正确答案：D答案解析：自由出流是指管道出口水流流入大气的情况；淹没出流是指管道出口水流流入另一个充满液体的空间；非恒定管流是指管中水流的运动要素随时间变化；恒定管流是指管中水流的运动要素不随时间变化。所以管道出口水流流入大气称为自由出流。23.临界流时,矩形断面的断面比能等于临界水深的[]倍。A、0.5B、2C、1D、1.5正确答案：D24.[]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：均匀渗流的水力特征之一是沿流程各过水断面的流速分布图形都为同样大小矩形。非均匀渗流、渐变渗流、急变渗流都不具备这一特征。25.有粘滞性的液体一般称为[]。A、理想液体B、非牛顿流体C、牛顿流体D、实际液体正确答案：D答案解析：实际液体是指具有粘滞性的液体，理想液体是不考虑粘滞性等影响的理想化模型。牛顿流体是符合牛顿内摩擦定律的流体，非牛顿流体是不符合牛顿内摩擦定律的流体，题干重点强调的是有粘滞性的液体，所以应是实际液体。26.当流速较小时,各流层的液体质点是有条不紊地运动,互不混掺,这种型态的运动称为[]。A、紊流B、缓流C、急流D、层流正确答案：D答案解析：当流速较小时，各流层的液体质点有条不紊地运动，互不混掺，这种流动形态称为层流。而紊流是各流层间液体质点相互强烈地混合；缓流和急流是明渠水流中根据弗劳德数划分的水流状态，与这种质点运动互不混掺的描述无关。27.当明渠水流的雷诺数小于[]时,可以判断液流型态为层流。A、1000B、500C、20000D、2000正确答案：B28.简单管道是指管径[]、无分支的管道。A、可以变化B、逐级增大C、不变D、逐级缩小正确答案：C29.单位重量液体从水泵获得的[]称为水泵扬程。A、流速水头B、总水头C、压强水头D、位置水头正确答案：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。30.当管道布置形式、管径、管长、管材都相同时,自由出流的流量系数[]淹没出流的流量系数。A、等于B、大于C、不等于D、小于正确答案：A答案解析：自由出流和淹没出流在管道布置形式、管径、管长、管材都相同时，流量系数是相等的。自由出流是液体从管道出口直接流入大气，淹没出流是液体从管道出口流入另一个充满液体的空间。二者在这种特定条件下，影响流量系数的因素相同，所以流量系数相等。31.若水流为[],则过水断面上的断面比能沿流程保持不变。A、均匀流B、渐变流C、急变流D、恒定流正确答案：A32.总流可以看作是由[]个元流(微小流束)组成。A、1B、1000C、100D、无数正确答案：D答案解析：总流是指有效截面有限大小的实际流体的流动，它可以看作是由无数个元流（微小流束）所组成。元流是指过流断面无限小的流束，总流包含了大量这样的元流，所以答案是无数。33.[]时,各断面上渗流的断面平均流速都相等。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：A34.虹吸管最高点处的真空度[]。A、不能超过某一数值B、不能低于某一数值C、大于10米水柱D、等于10米水柱正确答案：A答案解析：虹吸管正常工作时，最高点处的真空度不能超过某一数值，否则会导致液体汽化产生汽蚀现象，影响虹吸管的正常工作。35.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、断面形状B、断面尺寸C、过流能力D、水力坡度正确答案：C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。36.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、粘滞切应力B、压力C、重力D、附加切应力正确答案：C37.明渠水流自由表面上各点的[]等于零。A、大气压强B、绝对压强C、真空度D、相对压强正确答案：D38.重力作用下的平衡液体的等压面是[]。A、抛物面B、垂直面C、倾斜平面D、水平面正确答案：B39.层流时,水流阻力只有[]。A、剪应力B、附加切应力C、正应力D、粘滞切应力正确答案：D40.比能曲线上最小值对应的水深称为[]。A、临界水深B、正常水深C、收缩水深D、共轭水深正确答案：A答案解析：比能曲线上最小值对应的水深为临界水深，此时水流的能量达到最小。正常水深是在固定的渠道和流量条件下，水流达到恒定均匀流时的水深；共轭水深是与某一水深共轭的另一水深，满足能量方程；收缩水深是水流经过收缩断面时的水深。所以比能曲线上最小值对应的水深大于临界水深。41.在相同距离内,渗流模型的水头损失[]真实渗流的水头损失。A、等于B、小于C、大于D、大于等于正确答案：A答案解析：渗流模型是为了便于分析计算而对真实渗流进行简化的模型，在相同距离内，渗流模型的水头损失等于真实渗流的水头损失。它是基于等效原理建立的，通过对渗流区域进行合理简化，保证在流量、水头损失等方面与真实渗流具有等效性，从而可以利用相对简单的模型来研究复杂的渗流问题。42.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、流管B、总流C、元流D、微小流束正确答案：A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。43.任一点处所有的运动要素都不随时间而变化的水流称为[]。A、恒定流B、非恒定流C、均匀流D、非均匀流正确答案：A答案解析：恒定流是指任一点处所有的运动要素都不随时间而变化的水流。非恒定流是运动要素随时间变化的水流；均匀流是各过水断面流速分布沿程不变的水流；非均匀流是各过水断面流速分布沿程变化的水流。所以答案选A。44.尼古拉兹试验中,管道半径与砂粒直径的比值称为[]。A、相对粗糙度B、相似比尺C、相对光滑度D、相对水深正确答案：C45.水流的[]和管壁弹性对管中流速和压强的变化起着缓冲作用。A、惯性B、压缩性C、表面张力D、粘滞性正确答案：B答案解析：水流的压缩性和管壁弹性对管中流速和压强的变化起着缓冲作用。当水流在管道中流动时，若水流具有压缩性，在流速和压强发生变化时，水流的体积可以发生一定改变，从而起到缓冲作用；管壁的弹性也类似，在压强变化时可以发生一定形变来缓冲压强变化等情况。惯性主要影响物体保持原有运动状态的能力；粘滞性主要体现流体内部的阻力；表面张力主要存在于液体表面，与液体表面的收缩等现象有关，均不符合题意。46.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、分析法C、压力图法或压强分布图法D、总流分析法正确答案：C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。47.若压力体为虚(无水)压力体,则作用于曲面上的静水总压力的垂直分力的方向[]。A、与曲面正交B、与曲面的切平面正交C、铅垂向上D、铅垂向下正确答案：C答案解析：当压力体为虚（无水）压力体时，作用于曲面上的静水总压力的垂直分力的方向铅垂向上。压力体分为实压力体和虚压力体，实压力体的垂直分力方向向下，虚压力体的垂直分力方向向上。48.液体中负压的大小常以[]来衡量。A、相对压强B、真空度C、汽化压强D、绝对压强正确答案：B答案解析：负压大小常以真空度来衡量。绝对压强是指以绝对零压为基准计量的压强；相对压强是指以当地大气压强为基准计量的压强；汽化压强是指液体汽化时的压强。而真空度是当绝对压强小于大气压强时，大气压强与绝对压强之差，用于衡量负压大小。49.通过理论推导,可以证明宽顶堰流流量系数的最大值为[]。A、0.385B、0.32C、0.502D、0.36正确答案：A答案解析：宽顶堰流流量系数的理论推导过程较为复杂，涉及到水力学中的诸多原理和公式。通过一系列推导最终得出宽顶堰流流量系数的最大值为0.385。50.明渠的实际底坡大于临界底坡,称其为[]。A、陡坡B、平坡C、缓坡D、临界坡正确答案：A答案解析：在明渠水流中，当实际底坡大于临界底坡时，水流为急流，这种渠道被称为陡坡渠道。缓坡是实际底坡小于临界底坡；临界坡是实际底坡等于临界底坡；平坡是底坡为零。所以答案选陡坡。二、多选题（共16题，每题1分，共16分）1.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、粗糙区B、光滑区C、阻力平方区D、过渡粗糙区正确答案：AC2.有压渗流水力计算方法有[]等。A、流网解法B、阻力系数法C、数值解法D、直线比例法正确答案：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。3.根据粘性底层与壁面粗糙度的比值,紊流相应地被划分为[]。A、紊流粗糙区B、紊流光滑区C、紊流过渡粗糙区D、阻力平方区正确答案：ABCD答案解析：当粘性底层厚度大于壁面粗糙度时，紊流处于光滑区，此时粘性底层对紊流的影响较大，壁面粗糙度几乎不起作用；当粘性底层厚度与壁面粗糙度相近时，紊流处于过渡粗糙区，粘性底层和壁面粗糙度都对紊流有影响；当粘性底层厚度小于壁面粗糙度时，紊流处于粗糙区，此时壁面粗糙度对紊流起主导作用，沿程阻力系数只与壁面粗糙度有关，也称为阻力平方区。4.水利工程中经常遇到的水力学问题包括[]。A、过流能力B、水力荷载C、能量消耗D、流动形态正确答案：ABCD答案解析：水利工程中，水力荷载是设计中需要考虑的重要因素，影响结构安全等；过流能力关乎工程的输水或泄洪等功能能否正常实现；流动形态如层流、紊流等会影响水流特性及相关计算；能量消耗涉及水头损失等问题，对水利工程的运行效率等有重要意义，所以这些都是水利工程中经常遇到的水力学问题。5.粘度值的大小反映了液体性质对[]的影响。A、粘滞切应力B、摩擦力C、流速分布D、牛顿内摩擦力正确答案：AD6.水力学中,(z+p/ρg)习惯上称为[]。A、测压管水头B、单位势能C、压强水头D、位置水头正确答案：AB7.对同一管道而言,通过的流量不同,管道中相应的[]也不一样。A、沿程水头损失B、局部水头损失C、断面平均流速D、液流型态正确答案：ACD8.过水断面可能是[]。A、平面B、曲面C、压力线D、等压面正确答案：AB答案解析：过水断面是与元流或总流的流线成正交的横断面。它可以是平面，也可以是曲面。压力线是沿流程各断面的压力中心连线，等压面是空间中压强相等的点组成的面，过水断面与它们没有直接关系。所以过水断面可能是平面或曲面，答案选AB。9.紊流光滑区的沿程阻力系数λ仅与雷诺数有关,与[]无关。A、谢才系数B、达西系数C、相对光滑度D、相对粗糙度正确答案：CD10.面流型衔接消能主要通过[]消除余能。A、水舌扩散B、水跃C、流速分布的调整D、底部漩滚与主流之间的相互作用正确答案：ACD11.明渠均匀流的产生条件是[]。A、恒定流B、流量、粗糙系数沿程不变C、没有渠系建筑物干扰的长、直、棱柱体明渠D、正坡明渠正确答案：ABCD答案解析：明渠均匀流的产生条件包括：恒定流，即流量、粗糙系数沿程不变；没有渠系建筑物干扰的长、直、棱柱体明渠；正坡明渠。选项A保证了水流的稳定性，选项B确保了水流特性的一致性，选项C提供了均匀流产生的几何条件，选项D保证了重力对水流的作用能使水流维持均匀流动。12.闸孔出流的流量系数综合反映水流[]对过流能力的影响。A、能量损失B、闸前作用水头C、收缩程度D、下游水深大小正确答案：AC13.当两断面间有[]等流体机械时,应该用有能量输入的能量方程。A、水泵B、风机C、水轮机D、水车正确答案：AB答案解析：当两断面间有水泵、风机等流体机械时，流体获得能量，应该用有能量输入的能量方程。水轮机是输出能量，水车不是标准的用于能量方程分析的典型流体机械。所以答案是AB。14.测量液体中某两点的相对压强差值可以用[]。A、测压管B、比压计C、压差计D、差压计正确答案：BCD15.借助水头线图,可以了解任一断面上[]、总水头的大小及上述各项水头沿流程的变化情况。A、流速水头B、位置水头C、测压管水头D、压强水头正确答案：ABCD16.缓坡上的非均匀流可能是[]。A、层流B、临界流C、急流D、缓流正确答案：CD三、判断题（共33题，每题1分，共33分）1.陡坡上的非均匀流可能是缓流。[]A、正确B、错误正确答案：A2.渗透系数是反映土壤渗流特性的一个综合指标,其大小与土颗粒的形状、大小、级配及水温等无关。[]A、正确B、错误正确答案：B3.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：A4.流线分布的疏密程度不能反映流速的大小。[]A、正确B、错误正确答案：B5.堰流为自由出流,其淹没系数小于1.0。[]A、正确B、错误正确答案：B6.当圆管水流的雷诺数小于2000时,可以判断液流型态为层流。[]A、正确B、错误正确答案：A7.流速大,水势湍急,遇到障碍物时水流一跃而过,上游水位不受影响的水流称为急流。[]A、正确B、错误正确答案：A8.绝对压强恒为正值。[]A、正确B、错误正确答案：A9.脉动流速的时均值不能反映脉动的强弱。[]A、正确B、错误正确答案：A10.急变流任一过水断面上的测压管水头不是同一常数。[]A、正确B、错误正确答案：A11.可以近似地认为:急变流的过水断面为平面,过水断面上动水压强按静水压强规律分布。[]A、正确B、错误正确答案：B12.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：A13.水跃是明渠水流从缓流状态过渡到急流状态时发生的水面突然跃起的局部水力现象。[]A