2025年大学大一（水利水电工程）水力学基础试题及答案.doc

2025年大学大一（水利水电工程）水力学基础试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第 I 卷
（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）
1. 水力学中研究液体运动的方法是（ ）
A. 理论分析方法 B. 实验研究方法 C. 数值计算方法 D. 以上都是
2. 理想液体是指（ ）
A. 不可压缩的液体 B. 无黏性的液体 C. 静止的液体 D. 运动的液体
3. 作用在液体上的力可分为（ ）
A. 表面力和质量力 B. 压力和重力 C. 摩擦力和惯性力 D. 弹性力和黏性力
4. 静止液体中同一点各方向的静水压强（ ）
A. 大小相等 B. 大小不等 C. 仅水平方向大小相等 D. 铅直方向数值为零
5. 等压面是指（ ）
A. 压强相等的平面 B. 压强相等的曲面 C. 压强相等的空间曲面 D. 压强相等的水平面
6. 当液体中某点的绝对压强小于当地大气压强时，该点的相对压强为（ ）
A. 正值 B. 负值 C. 零值 D. 不确定
7. 流线是指（ ）
A. 某一时刻液流中各质点的运动轨迹线 B. 某一时刻液流中各质点的速度方向线
C. 某一时刻液流中各质点的加速度方向线 D. 某一时刻液流中各质点的压强方向线
8. 恒定流是指（ ）
A. 流场中各点的运动要素不随时间变化 B. 流场中各点的运动要素随时间变化
C. 流场中各点的运动要素仅随空间位置变化 D. 流场中各点的运动要素既随时间变化又随空间位置变化
9. 均匀流是指（ ）
A. 流线为平行直线的流动 B. 流线为曲线的流动
C. 流线为相交直线的流动 D. 流线为折线的流动
10. 雷诺数是判别（ ）的准则数。
A. 层流和紊流 B. 均匀流和非均匀流 C. 恒定流和非恒定流 D. 急流和缓流

第 II 卷
1. 简答题（总共2题，每题10分）
（1）简述液体的黏滞性及其影响因素。
（2）简述静水压强的特性。
2. 计算题（总共2题，每题15分）
（1）已知某点的绝对压强为58.8kN/m²，当地大气压强为98kN/m²，求该点的相对压强、真空度。
（2）如图所示，一矩形平板闸门，宽度b =
2m，高h = 3m，闸门上游水深H = 5m，下游水深h1 = 2m，求作用在闸门上的静水总压力及其作用点位置。（提示：静水总压力公式P = γhcA，hc为形心点水深，A为平板面积）
3. 论述题（1题，20分）
论述明渠均匀流的形成条件和特点。
4. 案例分析题（1题，20分）
某水电站引水渠道，通过一段长为L = 500m的渠道将水引入厂房。渠道底坡i = 0.001，糙率n = 0.02，渠道断面为梯形，底宽b = 5m，边坡系数m = 1.5，水深h = 2m。已知渠道进口处水头H = 10m，不计水头损失。
（1）求渠道通过的流量Q。
（2）若渠道末端需要安装一控制闸门，求闸门处的水深h2。
5. 设计题（1题，20分）
设计一个简单的水力学实验装置，用于测量液体的流量，并说明实验原理和步骤。

答案：
第 I 卷答案：1.D 2.B 3.A 4.A 5.C 6.B 7.B 8.A 9.A 10.A
第 II 卷答案：简答题：（1）液体的黏滞性是指液体抵抗剪切变形的能力。影响因素有温度、压力等。温度升高，黏滞性减小；压力对黏滞性影响较小。（2）静水压强的特性：静水压强垂直指向作用面；同一点各方向的静水压强大小相等。计算题：（1）相对压强P = 58.8 - 98 = -39.2kN/m²，真空度pv = 98 - 58.8 = 39.2kN/m²。（2）hc = (5 + 2/2) = 6m，A = 2×3 = 6m²，P = γhcA = 9.8×6×6 = 352.8kN，作用点位置yc = h/2 = 1.5m。论述题：形成条件：渠道底坡i > 0，糙率n不变，流量Q不变，渠道为棱柱形。特点：水深、断面平均流速沿程不变，总水头线、水面线、渠底线相互平行，水力坡度J、测压管坡度Jp、底坡i相等。案例分析题：（1）A = (b + mh)h = (5 + 1.5×2)×2 = 16m²，R = A/χ = 16/(5 + 2×2×√(1 + 1.5²)) = 1.33m，Q = (1/n)AR²/3i1/2 = (1/0.02)×16×1.33²/3×0.0011/2 = 15.7m³/s。（2）由Q = (1/n)A2R22/3i1/2，可得h2 = 1.8m。设计题：实验装置可采用薄壁小孔口出流装置。原理：利用小孔口出流公式Q = μA√(2gh)测量流量。步骤：安装水箱，在水箱侧壁开小孔口，测量孔口直径d，测量水箱水位H，通过公式计算流量，重复测量取平均值。