2025年大學(xué)大一（建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程）流體力學(xué)階段測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案填涂在答題卡相應(yīng)位置。1.流體力學(xué)中，理想流體忽略了流體的A.粘性B.壓縮性C.慣性D.重力2.連續(xù)介質(zhì)假設(shè)意味著A.流體分子是連續(xù)分布的B.流體內(nèi)部不存在間隙C.流體的物理性質(zhì)在空間上是連續(xù)分布的D.流體是不可壓縮的3.作用在流體上的力按其作用方式可分為A.表面力和質(zhì)量力B.壓力和摩擦力C.重力和慣性力D.粘性力和彈性力4.單位質(zhì)量力的量綱是A.m/s2B.N/kgC.m2/s2D.kg/m35.靜止流體中，某點的壓強大小與A.通過該點的流線方向有關(guān)B.該點的位置有關(guān)C.流體的粘性有關(guān)D.作用在流體上的外力有關(guān)6.等壓面的特性是A.等壓面上各點壓強相等B.等壓面與質(zhì)量力正交C.等壓面是平面D.等壓面是曲面7.流體靜力學(xué)基本方程可表示為A.p=p0+ρghB.p=ρghC.p=p0-ρghD.p=ρg/h8.絕對壓強p、相對壓強p'和真空度pv之間的關(guān)系是A.p=p'+pvB.p'=p+pvC.pv=p-p'D.p=p'-pv9.流線的特點是A.流線不能相交B.流線可以是折線C.流線之間的距離表示流速大小D.流線是流體的實際運動軌跡10.流場中某點的流速大小和方向不隨時間變化，這種流動稱為A.恒定流B.非恒定流C.均勻流D.非均勻流11.均勻流的特征是A.流線是相互平行的直線B.過流斷面是平面C.同一過流斷面上各點流速相等D.以上都是12.雷諾數(shù)Re的表達式為A.Re=ρvd/μB.Re=μ/ρvdC.Re=ρv2d/μD.Re=μ/ρv2d13.層流與紊流的本質(zhì)區(qū)別是A.流速大小不同B.雷諾數(shù)不同C.流體的粘性不同D.流體質(zhì)點的運動狀態(tài)不同14.圓管層流的沿程阻力系數(shù)λ與雷諾數(shù)Re的關(guān)系是A.λ=64/ReB.λ=0.3164/Re^0.25C.λ=0.0791/Re^0.25D.λ=0.184/Re^0.215.圓管紊流粗糙區(qū)的沿程阻力系數(shù)λ與A.雷諾數(shù)Re有關(guān)B.相對粗糙度Δ/d有關(guān)C.雷諾數(shù)Re和相對粗糙度Δ/d都有關(guān)D.雷諾數(shù)Re和相對粗糙度Δ/d都無關(guān)16.局部水頭損失產(chǎn)生的原因是A.流體的粘性B.管道斷面突然變化C.流速大小變化D.流體的壓縮性17.總流能量方程中各項的單位是A.J/kgB.N/m2C.PaD.m18.水泵的揚程是指A.水泵進出口的壓強差折算成的液柱高度B.水泵進出口的流速差折算成的液柱高度C.水泵將單位重量液體從低處送到高處所做的功D.水泵的功率與流量的比值19.動量方程的表達式為A.∑F=ρQ(v?-v?)B.∑F=ρQ(v?-v?)C.∑F=ρQ2(v?-v?)D.∑F=ρQ2(v?-v?)20.流體微團的運動形式包括A.平移、旋轉(zhuǎn)和變形B.平移和旋轉(zhuǎn)C.旋轉(zhuǎn)和變形D.平移和變形第II卷（非選擇題共60分）答題要求：請將答案寫在答題紙上，要求書寫工整，步驟清晰。21.（10分）簡述流體力學(xué)的研究對象和主要任務(wù)。22.（10分）推導(dǎo)流體靜力學(xué)基本方程，并說明其物理意義。23.（10分）什么是雷諾實驗？簡述實驗過程及結(jié)論。24.（15分）有一水平放置的漸擴管段，已知管徑d?=100mm，d?=200mm，管段進口流速v?=4m/s，壓強p?=196kN/m2。若忽略水頭損失，求管段出口的流速v?和壓強p?。25.（15分）某輸油管道，內(nèi)徑d=500mm，流量Q=0.1m3/s，油的密度ρ=850kg/m3，運動粘度ν=1.6×10^-5m2/s。試判斷管內(nèi)油流的流態(tài)，并計算每公里管長的沿程水頭損失hf。答案：1.A2.C3.A4.A5.B6.B7.A8.C9.A10.A11.D12.A13.D14.A15.B16.B17.D18.C19.A20.A21.流體力學(xué)的研究對象是流體（包括液體和氣體）的宏觀機械運動。主要任務(wù)是研究流體的平衡和運動規(guī)律，以及流體與固體壁面之間的相互作用，以便解決與流體流動有關(guān)的工程實際問題，如管道流動、水利工程、航空航天、建筑環(huán)境等領(lǐng)域中的流體輸送、能量轉(zhuǎn)換、阻力計算等問題。22.流體靜力學(xué)基本方程推導(dǎo)：在靜止流體中取一微小圓柱體，分析其受力平衡。作用在圓柱體上的力有兩端面的壓力、重力。根據(jù)力的平衡可得p?-p?=ρg(z?-z?)，整理得p+ρgz=C（常數(shù)）。物理意義：表明在靜止流體中，各點的測壓管水頭為常數(shù)，即位置水頭、壓強水頭之和保持不變，反映了流體靜力學(xué)中能量守恒的關(guān)系。23.雷諾實驗：通過在玻璃管中注入水，在管的入口處緩慢注入染色液，觀察染色液在管中的流動形態(tài)來研究流態(tài)。實驗過程：逐漸增大水的流速，開始染色液呈直線狀，為層流；當(dāng)流速增大到一定程度，染色液被脈動混合，為紊流。結(jié)論：當(dāng)雷諾數(shù)小于臨界雷諾數(shù)時，流動為層流；當(dāng)雷諾數(shù)大于臨界雷諾數(shù)時，流動為紊流。24.根據(jù)連續(xù)性方程Q=A?v?=A?v?，可得v?=v?(A?/A?)=4×(πd?2/4)/(πd?2/4)=4×(1002/2002)=1m/s。再根據(jù)伯努利方程p?/ρg+v?2/2g+z?=p?/ρg+v?2/2g+z?，因為水平管z?=z?，忽略水頭損失，所以p?=p?+ρ(v?2-v?2)/2=196000+850×(42-12)/2=202375N/m2=202.375kN/m2。25.雷諾數(shù)Re=vd/ν，v=4Q/(πd2)=4×0.1/(π×0.52)≈0.51m/s，Re=0.51×0.5/(1.6×10^-5)≈15937.5>23