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《水力学》试题及参考答案

一、选择题（每题3分，共30分）

1.液体的黏性是由分子间的内聚力和分子的热运动引起的，温度升高时，液体的黏性（）。

A.增大

B.减小

C.不变

D.无法确定

答案：B。液体的黏性主要由分子间内聚力产生，温度升高时，分子热运动加剧，分子间距离增大，内聚力减弱，所以黏性减小。

2.静止液体中同一点各方向的压强（）。

A.数值相等

B.数值不等

C.仅水平方向数值相等

D.铅直方向数值最大

答案：A。根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强数值相等，与方向无关。

3.恒定流是指（）。

A.各断面流速分布相同的流动

B.流动随时间按一定规律变化

C.流场中任意空间点的运动要素不随时间变化的流动

D.迁移加速度为零的流动

答案：C。恒定流的定义就是流场中任意空间点的运动要素（如流速、压强等）不随时间变化的流动。

4.圆管层流运动，断面平均流速是管轴中心处最大流速的（）。

A.1/2

B.1/3

C.2/3

D.3/4

答案：A。对于圆管层流，断面平均流速$v$与管轴中心处最大流速$u_{max}$的关系为$v=\frac{1}{2}u_{max}$。

5.水流在明渠中的流态为缓流时，其水深$h$与临界水深$h_{k}$的关系为（）。

A.$hh_{k}$

B.$hh_{k}$

C.$h=h_{k}$

D.无法确定

答案：A。缓流的判别条件是水深$h$大于临界水深$h_{k}$，即$hh_{k}$。

6.渗流模型中假定（）。

A.土壤颗粒大小均匀

B.土壤孔隙大小均匀

C.渗流的流量等于实际渗流的流量

D.渗流的方向不变

答案：C。渗流模型假定渗流的流量等于实际渗流的流量，同时认为渗流是充满整个土壤空间的连续水流。

7.水跃是明渠水流从（）。

A.缓流过渡到急流的水力现象

B.急流过渡到缓流的水力现象

C.层流过渡到紊流的水力现象

D.紊流过渡到层流的水力现象

答案：B。水跃是明渠中水流从急流过渡到缓流时发生的一种局部水力现象。

8.毕托管是测量（）的仪器。

A.点流速

B.断面平均流速

C.流量

D.压强

答案：A。毕托管的原理是通过测量总水头和测压管水头之差来计算点流速。

9.作用水头相同时，孔口的过流量要比相同直径的管嘴过流量（）。

A.大

B.小

C.相同

D.无法确定

答案：B。由于管嘴在收缩断面处形成真空，产生抽吸作用，使得管嘴的过流量比相同直径的孔口过流量大。

10.雷诺数$Re$反映了（）的对比关系。

A.黏滞力与重力

B.重力与惯性力

C.惯性力与黏滞力

D.黏滞力与动水压力

答案：C。雷诺数$Re=\frac{vd}{\nu}$，它反映了惯性力与黏滞力的对比关系，是判断流态的重要参数。

二、填空题（每题3分，共30分）

1.液体的基本特征是具有（流动性），其形状随容器形状而变化。

答案：流动性。液体没有固定的形状，具有易流动性，这是液体区别于固体的基本特征。

2.静水压强的两个特性是：静水压强的方向（垂直指向作用面）；同一点静水压强的大小与作用面的方位（无关）。

答案：垂直指向作用面；无关。根据静水压强的特性，压强方向垂直于作用面且同一点各方向压强相等。

3.恒定总流的连续性方程表达式为（$v_1A_1=v_2A_2$），它表示恒定总流的（流量）沿程不变。

答案：$v_1A_1=v_2A_2$；流量。连续性方程是质量守恒定律在水力学中的体现，$v$为断面平均流速，$A$为过水断面面积，流量$Q=vA$，所以该方程表示流量沿程不变。

4.圆管层流的沿程水头损失$h_f$与断面平均流速$v$的（一次方）成正比；紊流粗糙区的沿程水头损失$h_f$与断面平均流速$v$的（平方）成正比。

答案：一次方；平方。圆管层流中，沿程水头损失$h_f=\frac{64}{Re}\frac{l}{d}\frac{v^{2}}{2g}$，与流速的一次方成正比；紊流粗糙区，沿程阻力系数$\lambda$只与相对粗糙度有关，$h_f=\lambda\frac{l}{d}\frac{v^{2}}{2g}$，与流速的平方成正比。

5.明渠均匀流的水力特征是：（水深沿程不变）、（底坡线、水面线和总水头线相互平行）。

答案：水深沿程不变；底坡线、水面线和总水头线相互平行。明渠均匀流是等深、等速的流动，其底坡线、水面线和总水头线相互平行。

6.堰流的类型有（薄壁堰流）、（实用堰流）和（宽顶堰流）。

答案：薄壁堰流；实用堰流；宽顶堰流。根据堰顶厚度与堰上水头的相对大小，堰流可分为这三种类型。

7.渗流的达西定律表达式为