内容正文:
第三章 圆基础过关自测卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
1. 单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.正方形的中心角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查正多边形中心角的计算.
利用正n边形中心角的计算方法,代入正方形边数即可求出结果.
【详解】解:∵正边形所有中心角的和为,每个中心角的度数为,
又∵正方形是边数的正多边形,
∴正方形中心角的度数为.
2.下列说法正确的是( )
A.圆中最长的弦只有一条 B.半圆不是弧
C.长度相等的两段弧是等弧 D.圆上各点到圆心的距离相等
【答案】D
【详解】解:A、圆中最长的弦为直径,而直径有无数条,原说法错误;
B、半圆是弧,原说法错误;
C、长度相等的两段弧不一定是等弧,原说法错误;
D、圆上各点到圆心的距离相等,原说法正确.
3.如图,与相切于点,若,,则的半径长为( )
A.3 B. C.5 D.4
【答案】B
【分析】由切线的性质可得,在中,由勾股定理解直角三角形即可得解.
【详解】解:∵与相切于点,
∴,
∴在中,.
4.如图,点,,在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:由题意得.
5.如图,在中,弦与直径相交,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,根据在同圆中,同弧所对圆心角相等,得,根据直径所对圆周角是直角,得,进而即可求解.
【详解】解:如图,连接,则,
是的直径,
,
,
故选:D .
6.如图,是半圆O的直径,,D是半圆上任意一点,那么的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据直径所对圆周角等于,得到,进而得到,再根据圆周角定理得到.
【详解】解:连接,
是半圆O的直径,
,
,
,
,
.
7.“圆材埋壁”是我国古代数学著作《九章算术》中的一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯之,深一寸,锯长一尺,问径几何?”.大意为:如图,现有圆柱形木材埋在墙壁里,不知木材大小,将它锯下来(沿横截面)测得深度为1寸,锯长为1尺(1尺=10寸),问木材的直径是多少?经计算,木材的直径为( )寸.
A. B.10 C.13 D.26
【答案】D
【分析】设圆柱形木材的圆心为,连接,根据垂径定理和勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:设圆柱形木材的圆心为,连接,
如图所示:由题意知: ,
则寸,
设圆柱形木材的半径为寸,
则寸,寸,
∵,
∴,
解得:,
∴的半径为13寸,
则圆柱形木材的直径为26寸.
8.制作某种弯形机械配件时,需要先按中心线(图中虚线)计算“展直长度”再下料.中心线可看作半径为,圆心角为所对的圆弧,则该中心线的展直长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了弧长的计算公式.根据弧长公式进行计算即可.弧长公式:(弧长为l,圆心角度数为n,圆的半径为r).
【详解】解:该中心线的展直长度为,
故选:B.
9.如图,从半径为的圆形纸片剪去圆周的一个扇形,将余下的扇形围成一个圆锥(接缝处不重叠),则这个圆锥的高是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据弧长公式求出阴影扇形的弧长,根据圆的周长公式求出圆锥底面圆半径,再利用勾股定理求出圆锥的高.
【详解】解:如下图所示,
扇形的半径为,
,
阴影扇形的弧长是,
,
,
.
10.如图,将弧沿弦翻折恰好过圆心O点,点C为弧的中点,的半径为2,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接,根据翻折的对称性,得出和是等边三角形,再利用三角形全等将求阴影部分的面积转化为求扇形的面积,最终求出答案.
【详解】解:如图所示,连接,交于点,
∵点C为弧的中点,
∴,
又∵弧沿弦翻折恰好过圆心O点,
∴点关于对称,所在直线是线段的垂直平分线,
∴,即和是等边三角形,
∴,
在和中,
,
∴,
∴阴影部分的面积等于扇形的面积.
2. 填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分.)
11.已知的半径为,若点到点的距离为,则点在______.(填“内”“外”或“上”)
【答案】内
【分析】比较点到圆心的距离与半径的大小关系,根据点与圆的位置关系判断点的位置即可.
【详解】解:∵的半径为,
∴的半径,
∵点到圆心的距离,
∴,
∴点在内.
12.如图,点,在上,连接,,.若,则的长是________.
【答案】
【分析】首先证明是等边三角形,得到,然后利用弧长公式求解.
【详解】解:∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴的长是.
13.的直径为,若圆心与直线的距离为,则与的位置关系是_______.
【答案】相交
【详解】解: 的直径为,
的半径,
圆心与直线的距离,
,
直线与的位置关系是相交.
14.如图,是的内切圆,点D、E分别为边、上的点,且为的切线,若的周长为27,的长是10,则的周长是______.
【答案】7
【分析】根据切线长定理,可得,,,,再根据三角形周长公式即可求解.
【详解】解:如图,
∵、、、都和相切,
∴,,,,
∴,
∴
.
三.解答题(本题共7小题,第15-第20题每小题8分,第21题10分,共58分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.如图,是圆的一条弦(不是直径).仅用无刻度的直尺和圆规按下列要求作图,并保留作图痕迹,不写作法.
(1)作圆心和的中点.
(2)连接,交于点,若,,求的半径.
【答案】(1)如图,点和点即为所求,
(2)
【分析】(1)在圆弧上再取一点,连接,作两条弦的垂直平分线,交点即为圆心,的垂直平分线与的交点即为点;
(2)连接,由垂径定理的逆定理可得,,使用勾股定理计算出的值即可.
【详解】(1)略
(2)解:如图,连接,
由(1)可知,点是的中点,
∴,
∴,
在中,.
16.如图,圆锥的高,底面圆的半径,则该圆锥的侧面积为多少?
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理,圆锥的侧面积,解题的关键是熟练掌握圆锥的侧面积等于.
先由勾股定理求解母线长,再由圆锥的侧面积公式求解.
【详解】解:由题意得,圆锥的母线长为,
∴圆锥的侧面积为,
答:圆锥的侧面积为.
17.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为.
(1)画出绕点顺时针旋转后得到的;
(2)求点旋转到点的过程中线段扫过的面积(结果保留).
【答案】(1)
解:如图所示,即为所求:
(2)
【分析】本题考查了旋转变换作图、扇形面积公式,勾股定理,熟练掌握网格结构,准确找出对应顶点的位置是解题的关键.
(1)将的三个顶点绕点A顺时针旋转得到对应点,再顺次连接即可得到;
(2)利用勾股定理求出的长,再利用扇形面积公式即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:,
点旋转到点的过程中线段扫过的面积为:
.
18.如图,是的两条切线,切点分别为A,B.点C在以A,B为端点的优弧上,且不与点A,B重合,连接.若,求的大小.
【答案】
【分析】本题考查了切线的性质和圆周角定理,熟练掌握切线的性质和圆周角定理是解题的关键.
连接,根据切线的性质得到,再根据四边形的内角和定理,即可得到的度数.
【详解】解:连接.
是的两条切线,
,,
.
,四边形的内角和为,
在四边形中,.
,
,
.
19.某居民区一处圆形地下水管道破裂,修理工人准备更换一段新管道,经测量得到如图所示的数据,水面宽度,水面到管顶的距离为,那么修理工人应准备直径为多长的管道?(管道的厚度不计)
【答案】修理工人应准备直径为的管道
【分析】该题考查了勾股定理和垂径定理,掌握垂径定理是解题的关键.
如图,过点O作于D,连接,则.设半径为,则,.在中,勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:如图,过点O作于D,连接,
则.
设半径为,则,.
在中,,
即,
解得:,
.
故修理工人应准备直径为的管道.
20.如图,是的直径,,是上两点,,过作交的延长线于.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径长.
【答案】(1)证明:如图,连接,则,
,
,
,
,
,
,
,
,
为半径,
是的切线;
(2)5
【分析】(1)如图,连接,则,易证,从而得到,进而求得,再根据切线定义即可证明结论;
(2)如图,连接,过点作于,易证四边形是矩形,则,利用垂径定理可得,在中,最后利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:略.
(2)解:如图,连接,过点作于,
,,
∴四边形是矩形,
∴,
,
在中,,
的半径长为5.
21.材料的疏水性
“荷风拂八桂,藕香满壮乡”,南宁宾阳是广西荷藕之乡.“微风忽起吹莲叶,青玉盘中泻水银,莲叶上的水滴来回滚动,不易渗入莲叶内部”,这说明荷叶具备优良的疏水特性,疏水性是指材料与水相互排斥的一种性质.
【概念理解】
材料疏水性的强弱通常用接触角的大小来描述.材料上的水滴可以近似的看成球或球的一部分,经过球心的纵截面如图1所示,接触角是过固、液、气三相接触点(点或点)所作的气-液界线的切线与固-液界线的夹角,图1中的就是水滴的一个接触角.
【实践探索】
实践中,可以通过测量水滴经过球心的高度和底面圆的半径(),求出的度数,进而求出接触角的度数(如图2).
(1)请探索图2中接触角与之间的数量关系(用等式表示),并说明理由;
(2)已知,,求出接触角的度数,结果保留整数;(参考数据:)
(3)在(2)条件下,求水珠弯曲弧边的弧长(结果保留);
【创新思考】
(4)结合本题情境与数学知识,请写出一条能够增强荷叶疏水效果的合理设想.
【答案】(1)解:,理由如下:
连接,则,
∴,
∵为切线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
(2)
(3)
(4)增大接触角,可以增强疏水效果(答案不唯一)
【分析】(1)连接,则,然后可得,则有,进而问题可求解;
(2)由勾股定理可得,然后可得,则有,进而问题可求解;
(3)由(1)知,,然后可得,进而根据弧长公式可进行求解;
(4)根据合理作答即可.
【详解】(1)略
(2)解:,
在中,,
,
,
,
,
,
由(1)知;
(3)解:由(1)知,,
∴,
,
∴,
∴的弧长为:.
(4)答:开放性答案(合理即可);示例:①增大接触角,可以增强疏水效果;②减小水珠与荷叶的接触面积,疏水效果更好;③叶片表面越平整光滑,疏水能力越强.
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第三章 圆基础过关自测卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
1. 单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.正方形的中心角的度数为( )
A. B. C. D.
2.下列说法正确的是( )
A.圆中最长的弦只有一条 B.半圆不是弧
C.长度相等的两段弧是等弧 D.圆上各点到圆心的距离相等
3.如图,与相切于点,若,,则的半径长为( )
A.3 B. C.5 D.4
4.如图,点,,在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.如图,在中,弦与直径相交,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
6.如图,是半圆O的直径,,D是半圆上任意一点,那么的度数是( )
A. B. C. D.
7.“圆材埋壁”是我国古代数学著作《九章算术》中的一个问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯之,深一寸,锯长一尺,问径几何?”.大意为:如图,现有圆柱形木材埋在墙壁里,不知木材大小,将它锯下来(沿横截面)测得深度为1寸,锯长为1尺(1尺=10寸),问木材的直径是多少?经计算,木材的直径为( )寸.
A. B.10 C.13 D.26
8.制作某种弯形机械配件时,需要先按中心线(图中虚线)计算“展直长度”再下料.中心线可看作半径为,圆心角为所对的圆弧,则该中心线的展直长度为( )
A. B. C. D.
9.如图,从半径为的圆形纸片剪去圆周的一个扇形,将余下的扇形围成一个圆锥(接缝处不重叠),则这个圆锥的高是( )
A. B. C. D.
10.如图,将弧沿弦翻折恰好过圆心O点,点C为弧的中点,的半径为2,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
2. 填空题(本题共4小题,每小题3分,共12分.)
11.已知的半径为,若点到点的距离为,则点在______.(填“内”“外”或“上”)
12.如图,点,在上,连接,,.若,则的长是________.
13.的直径为,若圆心与直线的距离为,则与的位置关系是_______.
14.如图,是的内切圆,点D、E分别为边、上的点,且为的切线,若的周长为27,的长是10,则的周长是______.
三.解答题(本题共7小题,第15-第20题每小题8分,第21题10分,共58分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.如图,是圆的一条弦(不是直径).仅用无刻度的直尺和圆规按下列要求作图,并保留作图痕迹,不写作法.
(1)作圆心和的中点.
(2)连接,交于点,若,,求的半径.
17.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为.
(1)画出绕点顺时针旋转后得到的;
(2)求点旋转到点的过程中线段扫过的面积(结果保留).
18.如图,是的两条切线,切点分别为A,B.点C在以A,B为端点的优弧上,且不与点A,B重合,连接.若,求的大小.
19.某居民区一处圆形地下水管道破裂,修理工人准备更换一段新管道,经测量得到如图所示的数据,水面宽度,水面到管顶的距离为,那么修理工人应准备直径为多长的管道?(管道的厚度不计)
20.如图,是的直径,,是上两点,,过作交的延长线于.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径长.
21.材料的疏水性
“荷风拂八桂,藕香满壮乡”,南宁宾阳是广西荷藕之乡.“微风忽起吹莲叶,青玉盘中泻水银,莲叶上的水滴来回滚动,不易渗入莲叶内部”,这说明荷叶具备优良的疏水特性,疏水性是指材料与水相互排斥的一种性质.
【概念理解】
材料疏水性的强弱通常用接触角的大小来描述.材料上的水滴可以近似的看成球或球的一部分,经过球心的纵截面如图1所示,接触角是过固、液、气三相接触点(点或点)所作的气-液界线的切线与固-液界线的夹角,图1中的就是水滴的一个接触角.
【实践探索】
实践中,可以通过测量水滴经过球心的高度和底面圆的半径(),求出的度数,进而求出接触角的度数(如图2).
(1)请探索图2中接触角与之间的数量关系(用等式表示),并说明理由;
(2)已知,,求出接触角的度数,结果保留整数;(参考数据:)
(3)在(2)条件下,求水珠弯曲弧边的弧长(结果保留);
【创新思考】
(4)结合本题情境与数学知识,请写出一条能够增强荷叶疏水效果的合理设想.
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