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2025年综合类-物理学-传热学历年真题摘选带答案(5套单选100题合辑)

2025年综合类-物理学-传热学历年真题摘选带答案(篇1)

【题干1】根据傅里叶定律，热流密度与温度梯度方向的关系为（）

【选项】A.相同方向B.相反方向C.垂直方向D.无关

【参考答案】B

【详细解析】傅里叶定律公式为q=-k?T，负号表示热流方向与温度梯度方向相反，这是传热学基本规律，常见于稳态导热计算。

【题干2】毕渥数Bi0.1时，物体内部导热热阻远小于表面传热热阻，此时可应用（）

【选项】A.集中参数法B.一维非稳态导热C.辐射传热计算D.对流换热关联式

【参考答案】A

【详细解析】Bi数表征内部导热与表面传热的热阻比，Bi0.1时内部温度梯度可忽略，采用集中参数法简化计算，属于传热学核心应用场景。

【题干3】两无限大平行平板间存在热对流与热传导，总热阻由（）组成

【选项】A.对流换热系数与导热系数的比值B.表面辐射热阻C.界面热阻D.以上均包括

【参考答案】D

【详细解析】总热阻包含导热热阻（L/k）、对流换热热阻（1/h）和辐射热阻（1/εσT2），需综合三种传热方式分析，此题为多传热耦合典型考题。

【题干4】斯蒂芬-玻尔兹曼定律描述的辐射传热量与（）成正比

【选项】A.表面黑度B.温度绝对值的四次方C.角系数D.表面面积

【参考答案】B

【详细解析】公式为Q=εσA(T?-T??)，温度四次方关系是辐射传热核心特征，常与对流换热公式混淆，需注意区分。

【题干5】非稳态导热中，傅里叶数Fo表征（）

【选项】A.热扩散能力B.对流换热强度C.辐射角系数D.时间与空间尺度比

【参考答案】D

【详细解析】Fo=αt/L2，反映时间与空间特征长度的平方关系，判断导热问题是否为非稳态特征，常与毕渥数结合考察。

【题干6】在导热微分方程中，拉普拉斯算符对应的物理量是（）

【选项】A.热扩散系数B.温度梯度C.热流密度D.温度二阶导数

【参考答案】D

【详细解析】导热方程?t/?τ=α?2T，拉普拉斯项?2T即温度的二阶空间导数，需掌握数学表达式与物理意义的对应关系。

【题干7】努塞尔数Nu=hL/k，其物理意义为（）

【选项】A.对流换热强度无量纲化B.导热系数与流体性质比值C.表面传热系数与导热系数比D.时间与空间尺度比

【参考答案】A

【详细解析】Nu数将实际对流换热系数h无量纲化，结合雷诺数Re和普朗特数Pr可关联Nusselt数，属传热关联式核心考点。

【题干8】两无限长同轴圆筒间的导热热阻计算公式为（）

【选项】A.ln(r2/r1)/(2πkL)B.(r2-r1)/(4πkL)C.(r22-r12)/(4πkL)D.r2/r1

【参考答案】A

【详细解析】圆筒壁导热公式为R=ln(r2/r1)/(2πkL)，需注意与平壁导热公式区别，常见计算错误为忽略对数关系。

【题干9】在辐射传热中，两平行黑体板间的角系数F??=（）

【选项】A.1B.0.5C.2D.与板间距相关

【参考答案】A

【详细解析】两无限大平行黑体板间的角系数为1，因所有辐射均直接交换，此结论具有特殊性，易与有限面积情况混淆。

【题干10】热应力产生的根本原因是（）

【选项】A.热膨胀系数差异B.温度梯度C.材料不均匀性D.以上均正确

【参考答案】D

【详细解析】热应力由温度场引起，包括温度梯度（B）、材料不均匀（C）和热膨胀差异（A）的综合作用，需全面理解成因。

【题干11】非稳态导热中，当Fo0.2时，可近似认为（）

【选项】A.表面传热主导B.内部导热主导C.时间效应可忽略D.热容起主要作用

【参考答案】C

【详细解析】Fo0.2时，物体内部温度趋于均匀，时间效应减弱，可简化为稳态分析，常用于工程近似计算。

【题干12】在热阻网络法中，接触热阻的表达式为（）

【选项】A.1/(hContact)B.δ/(3k)C.δ/kD.μ/α

【参考答案】B

【详细解析】接触热阻公式为Rc=δ/(3k)，需注意系数3的来源，与表面粗糙度、压力相关，常与对流热阻混淆。

【题干13】对流换热关联式Nu=C+DRe^mPr^n中，Pr数反映（）

【选项】A.流体粘性B.表面粗糙度C.物质导热与对流能力比值D.辐射特性

【参考答案