2.5三角函数的应用 同步能力达标测评 2021-2022学年九年级数学鲁教版（五四制）上册(word版含答案)

2021-2022学年鲁教版九年级数学上册《2.5三角函数的应用》同步能力达标测评（附答案）
一．选择题（共7小题，满分21分）
1．如图，小明利用一个锐角是30°的三角板测操场旗杆的高度，已知他与旗杆之间的水平距离BC为15m，AB为1.5m（即小明的眼睛与地面的距离），那么旗杆的高度是（　　）
A．（15+）m
B．5m
C．15m
D．（5+）m
2．如图是某商场营业大厅自动扶梯的示意图．自动扶梯AB的倾斜角为37°，大厅两层之间的距离BC为6米，则自动扶梯AB的长约为（sin37°≈0.6，cos37°≈0.8，tan37°≈0.75）（　　）
A．7.5米
B．8米
C．9米
D．10米
3．如图，相邻两个山坡上，分别有垂直于水平面的通信基站MA和ND．甲在山脚点C处测得通信基站顶端M的仰角为60°，测得点C距离通信基站MA的水平距离CB为30m；乙在另一座山脚点F处测得点F距离通信基站ND的水平距离FE为50m，测得山坡DF的坡度i＝1：1.25．若ND＝DE，点C，B，E，F在同一水平线上，则两个通信基站顶端M与顶端N的高度差为（参考数据：≈1.41，≈1.73）（　　）
A．9.0m
B．12.8m
C．13.1m
D．22.7m
4．如图，在离铁塔150米的A处，用测倾仪测得塔顶的仰角为α，测倾仪高AD为1.5米，则铁塔的高BC为（　　）
A．（1.5+150tanα）米
B．（1.5+）米
C．（1.5+150sinα）米
D．（1.5+）米
5．如图，要测量小河两岸相对的两点P，A的距离，可以在小河边取PA的垂线PB上的一点C，测得PC＝100米，∠PCA＝35°，则小河宽PA等于（　　）
A．100sin35°米
B．100sin55°米
C．100tan35°米
D．100tan55°米
6．一座楼梯的示意图如图所示，BC是铅垂线，CA是水平线，BA与CA的夹角为θ．现要在楼梯上铺一条地毯，已知CA＝4米，楼梯宽度1米，则地毯的面积至少需要（　　）
A．米2
B．米2
C．（4+）米2
D．（4+4tanθ）米2
7．如图，从热气球C处测得地面A、B两点的俯角分别是30°、45°，如果此时热气球C处的高度CD为100米，点A、D、B在同一直线上，则AB两点的距离是（　　）
A．200米
B．200米
C．220米
D．100（）米
二．填空题（共8小题，满分24分）
8．一条上山直道的坡度为1：7，沿这条直道上山，每前进100米所上升的高度为
　
　米．
9．太原地铁2号线是山西省第一条开通运营的地铁线路，于2020年12月26日开通，如图是该地铁某站扶梯的示意图，扶梯AB的坡度i＝5：12（i为铅直高度与水平宽度的比）．王老师乘扶梯从扶梯底端A以0.5米/秒的速度用时40秒到达扶梯顶端B，则王老师上升的铅直高度BC为
　
　米．
10．某型号飞机的机翼形状如图所示，根据图中数据计算AB的长为　
　m．（结果保留根号）
11．如图教学楼后面紧邻着一个山坡，坡上是一块平地．BC∥AD，BE⊥AD，斜坡AB长26m，斜坡AB坡比为12：5．为了减缓坡面，防止山体滑坡，学校决定对该斜坡进行改造．经地质人员勘测，当坡角不超过50°时，可确保山体不滑坡．如果改造时保持坡脚A不动，则坡顶B沿BC至少向右移　
　m时，才能确保山体不滑坡．（取tan50°≈1.2）
12．如图，我市在建高铁的某段路基横断面为梯形ABCD，DC∥AB．BC长6米，坡角β为45°，AD的坡角α为30°，则AD长为　
　米（结果保留根号）．
13．如图是矗立在高速公路边水平地面上的交通警示牌，经过测量得到如下数据：AM＝4米，AB＝8米，∠MAD＝45°，∠MBC＝30°，则CD的长为　
　米．（结果保留根号）
14．如图，在P处利用测角仪测得某建筑物AB的顶端B点的仰角为60°，点C的仰角为45°，点P到建筑物的距离为PD＝20米，则BC＝　
　米．
15．如图，一束光线从点A（3，3）出发，经过y轴上点C反射后经过点B（1，0），则光线从点A到点B经过的路径长为　
　．
三．解答题（共11小题，满分75分）
16．一数学兴趣小组去测量一棵周围有围栏保护的古树的高，在G处放置一个小平面镜，当一位同学站在F点时，恰好在小平面镜内看到这棵古树的顶端A的像，此时测得FG＝3m，这位同学向古树方向前进了9m后到达点D，在D处安置一高度为1m的测角仪CD，此时测得树顶A的仰角为30°，已知这位同学的眼睛与地面的距离EF＝1.5m，点B，D，G，F在同一水平直线上，且AB，CD，EF均垂直于BF，求这棵古树AB的高．（小平面镜的大小和厚度忽略不计，结果保留根号）
17．如图，小华遥控无人机从A处飞行到对面大厦MN的顶端M，无人机飞行方向与水平方向的夹角为37°，小华在A点测得大厦底部N的俯角为31°，两楼之间一棵树EF的顶点E恰好在视线AN上，已知树的高度为6m，且＝，楼AB，MN，树EF均垂直于地面，问：无人机飞行的距离AM约是多少米？（结果保留整数．参考数据：cos31°≈0.86，tan31°≈0.60，cos37°≈0.80，tan37°≈0.75）
18．如图，山坡上有一棵竖直的树AB，坡面上点D处放置高度为1.6m的测倾器CD，测倾器的顶部C与树底部B恰好在同一水平线上（即BC∥MN），此时测得树顶部A的仰角为50°．已知山坡的坡度i＝1：3（即坡面上点B处的铅直高度BN与水平宽度MN的比），求树AB的高度（结果精确到0.1m．参考数据：sin50°≈0.77，cos50°≈0.64，tan50°≈1.19）
19．如图，为了测量某建筑物CD的高度，在地面上取A，B两点，使A、B、D三点在同一条直线上，拉姆同学在点A处测得该建筑物顶部C的仰角为30°，小明同学在点B处测得该建筑物顶部C的仰角为45°，且AB＝10m．求建筑物CD的高度．
（拉姆和小明同学的身高忽略不计．结果精确到0.1m，≈1.732）
20．如图，平地上一幢建筑物AB与铁塔CD相距50m，在建筑物的顶部A处测得铁塔顶部C的仰角为28°、铁塔底部D的俯角为40°，求铁塔CD的高度．
（参考数据：sin28°≈0.47，cos28°≈0.8，tan28°≈0.53，sin40°≈0.64，cos40°≈0.77，tan40°≈0.84）
21．开凿于北魏孝文帝年间的龙门石窟是中国石刻艺术瑰宝，卢舍那佛像是石窟中最大的佛像．某数学活动小组到龙门石窟景区测量这尊佛像的高度．如图，他们选取的测量点A与佛像BD的底部D在同一水平线上．已知佛像头部BC为4m，在A处测得佛像头顶部B的仰角为45°，头底部C的仰角为37.5°，求佛像BD的高度（结果精确到0.1m．参考数据：sin37.5°≈0.61，cos37.5°≈0.79，tan37.5°≈0.77）．
22．一架无人机沿水平直线飞行进行测绘工作，在点P处测得正前方水平地面上某建筑物AB的顶端A的俯角为30°，面向AB方向继续飞行5米，测得该建筑物底端B的俯角为45°，已知建筑物AB的高为3米，求无人机飞行的高度（结果精确到1米，参考数据：≈1.414，≈1.732）．
23．政府将要在某学校大楼前修一座大桥．如图，宋老师测得大楼的高是20米，大楼的底部D处与将要修的大桥BC位于同一水平线上，宋老师又上到楼顶A处测得B和C的俯角∠EAB，∠EAC分别为67°和22°，宋老师说现在我能算出将要修的大桥BC的长了．同学们：你知道宋老师是怎么算的吗？请写出计算过程（结果精确到0.1米）．
sin67°≈，cos67°≈，tan67°≈，sin22°≈，cos22°≈，tan22°≈
24．在一次数学课外实践活动中，小明所在的学习小组从综合楼顶部B处测得办公楼底部D处的俯角是53°，从综合楼底部A处测得办公楼顶部C处的仰角恰好是30°，综合楼高24米．请你帮小明求出办公楼的高度．（结果精确到0.1，参考数据tan37°≈0.75，tan53°≈1.33，≈1.73）
25．如图，点E与树AB的根部点A、建筑物CD的底部点C在一条直线上，AC＝10m．小明站在点E处观测树顶B的仰角为30°，他从点E出发沿EC方向前进6m到点G时，观测树顶B的仰角为45°，此时恰好看不到建筑物CD的顶部D（H、B、D三点在一条直线上）．已知小明的眼睛离地面1.6m，求建筑物CD的高度（结果精确到0.1m）．（参考数据：≈1.41，≈1.73．）
26．2020年5月5日，为我国载人空间站工程研制的长征五号运载火箭在海南文昌首飞成功．运载火箭从地面O处发射，当火箭到达点A时，地面D处的雷达站测得AD＝4000米，仰角为30°．3秒后，火箭直线上升到达点B处，此时地面C处的雷达站测得B处的仰角为45°．已知C，D两处相距460米，求火箭从A到B处的平均速度（结果精确到1米/秒，参考数据：≈1.732，≈1.414）．
参考答案
一．选择题（共7小题，满分21分）
1．解：由题意可得，四边形ABCD是矩形，BC＝15m，AB＝1.5m，
∴BC＝AD＝15m，AB＝CD＝1.5m，
在Rt△ADE中，∠EAD＝30°，AD＝15m，
∴DE＝AD?tan∠EAD＝15×＝5（m），
∴CE＝CD+DE＝（5+1.5）（m）．
故选：D．
2．解：在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，BC＝6米，
∵sin∠BAC＝＝sin37°≈0.6＝，
∴AB≈BC＝×6＝10（米），
故选：D．
3．解：在Rt△MCB中，∠MCB＝60°，CB＝30m，tan∠MCB＝，
∴MB＝CB?tan∠MCB＝30×≈51.9（m），
∵山坡DF的坡度i＝1：1.25，EF＝50m，
∴DE＝40（m），
∵ND＝DE，
∴ND＝25（m），
∴两个通信基站顶端M与顶端N的高度差＝40+25﹣51.9＝13.1（m），
故选：C．
4．解：过点A作AE⊥BC，E为垂足，如图所示：
则四边形ADCE为矩形，AE＝150米，
∴CE＝AD＝1.5米，
在△ABE中，∵tanα＝＝，
∴BE＝150tanα，
∴BC＝CE+BE＝（1.5+150tanα）（米），
故选：A．
5．解：∵PA⊥PB，PC＝100米，∠PCA＝35°，
∴小河宽PA＝PCtan∠PCA＝100tan35°米．
故选：C．
6．解：在Rt△ABC中，BC＝AC?tanθ＝4tanθ（米），
∴AC+BC＝4+4tanθ（米），
∴地毯的面积至少需要1×（4+4tanθ）＝4+4tanθ（米2）；
故选：D．
7．解：由已知，得∠A＝30°，∠B＝45°，CD＝100米，
∵CD⊥AB于点D．
∴在Rt△ACD中，∠CDA＝90°，tanA＝，
∴AD＝＝＝100（米）
在Rt△BCD中，∠CDB＝90°，∠B＝45°
∴DB＝CD＝100（米），
∴AB＝AD+DB＝100+100＝100（+1）米．
故选：D．
二．填空题（共8小题，满分24分）
8．解：设上升的高度为x米，
∵上山直道的坡度为1：7，
∴水平距离为7x米，
由勾股定理得：x2+（7x）2＝1002，
解得：x1＝10，x2＝﹣10（舍去），
故答案为：10．
9．解：由题意得：∠ACB＝90°，AB＝0.5×40＝20（米），
∵扶梯AB的坡度i＝5：12＝，
∴设BC＝5a米，则AC＝12a米，
由勾股定理得：（5a）2+（12a）2＝202，
解得：a＝（负值已舍去），
∴BC＝（米），
故答案为：．
10．解：如图，
在Rt△DEA中，∠ADE＝45°，
∴AE＝DE＝5m，
DA＝＝5（m）；
在Rt△BCF中，∵cos∠BCF＝，
∴CB＝＝（m），
∴BF＝BC＝（m），
∵AB+AE＝EF+BF，
∴AB＝3.4+﹣5＝﹣1.6（m）．
答：AB的长为（﹣1.6）m．
故答案为：（﹣1.6）．
11．解：在BC上取点F，使∠FAE＝50°，过点F作FH⊥AD于H，
∵BF∥EH，BE⊥AD，FH⊥AD，
∴四边形BEHF为矩形，
∴BF＝EH，BE＝FH，
∵斜坡AB的坡比为12：5，
∴＝，
设BE＝12xm，则AE＝5xm，
由勾股定理得，AE2+BE2＝AB2，即（5x）2+（12x）2＝262，
解得，x＝2，
∴AE＝10m，BE＝24m，
∴FH＝BE＝24m，
在Rt△FAH中，tan∠FAH＝，
∴AH＝≈20（m），
∴BF＝EH＝AH﹣AE＝10（m），
∴坡顶B沿BC至少向右移10m时，才能确保山体不滑坡，
故答案为：10．
12．解：过点D作DE⊥AB于E，过点C作CF⊥AB于F．
∵CD∥AB，DE⊥AB，CF⊥AB，
∴DE＝CF，
在Rt△CFB中，CF＝BC?sin45°＝3（米），
∴DE＝CF＝3（米），
在Rt△ADE中，∵∠A＝30°，∠AED＝90°，
∴AD＝2DE＝6（米），
故答案为：6．
13．解：在Rt△CMB中，∵∠CMB＝90°，MB＝AM+AB＝12米，∠MBC＝30°，
∴CM＝MB?tan30°＝12×＝4，
在Rt△ADM中，∵∠AMD＝90°，∠MAD＝45°，
∴∠MAD＝∠MDA＝45°，
∴MD＝AM＝4米，
∴CD＝CM﹣DM＝（4﹣4）米，
故答案为：4﹣4．
14．解：在Rt△PBD中，tan∠BPD＝，
则BD＝PD?tan∠BPD＝20（米），
在Rt△PBD中，∠CPD＝45°，
∴CD＝PD＝20（米），
∴BC＝BD﹣CD＝（20﹣20）米，
故答案为：（20﹣20）．
15．解：如图所示，
延长AC交x轴于B′．则点B、B′关于y轴对称，CB＝CB′．
作AD⊥x轴于D点．则AD＝3，DB′＝3+1＝4．
∴AB′＝AC+CB′＝AC+CB＝5．
即光线从点A到点B经过的路径长为5．
三．解答题（共11小题，满分75分）
16．解：如图，过点C作CH⊥AB于点H，
则CH＝BD，BH＝CD＝1m，
由题意得：DF＝9m，
∴DG＝DF﹣FG＝6（m），
在Rt△ACH中，∠ACH＝30°，
∵tan∠ACH＝＝tan30°＝，
∴BD＝CH＝AH，
∵EF⊥FB，AB⊥FB，
∴∠EFG＝∠ABG＝90°．
由反射角等于入射角得∠EGF＝∠AGB，
∴△EFG∽△ABG，
∴＝，
即＝，
解得：AH＝（8+4）m，
∴AB＝AH+BH＝（9+4）m，
即这棵古树的高AB为（9+4）m．
17．解：过A作AC⊥MN于C，如图所示：
则CN＝AB，AC＝BN，
∵＝，
∴＝，
由题意得：EF＝6m，AB⊥BN，EF⊥BN，
∴AB∥EF，
∴△EFN∽△ABN，
∴＝＝，
∴AB＝3EF＝18（m），
∴CN＝18m，
在Rt△ACN中，tan∠CAN＝＝tan31°≈0.60＝，
∴AC≈CN＝×18＝30（m），
在Rt△ACM中，cos∠MAC＝＝cos37°≈0.80＝，
∴AM≈AC＝×30＝38（m），
即无人机飞行的距离AM约是38m．
18．解：∵山坡BM的坡度i＝1：3，
∴i＝1：3＝tanM，
∵BC∥MN，
∴∠CBD＝∠M，
∴tan∠CBD＝＝tanM＝1：3，
∴BC＝3CD＝4.8（m），
在Rt△ABC中，tan∠ACB＝＝tan50°≈1.19，
∴AB≈1.19BC＝1.19×4.8≈5.7（m），
即树AB的高度约为5.7m．
19．解：连接AC、BC，如图所示：
由题意得：∠A＝30°，∠DBC＝45°，AB＝10m，
在Rt△BDC中，tan∠DBC＝＝tan45°＝1，
∴BD＝CD，
在Rt△ACD中，tan∠DAC＝＝tan30°＝，
∴AD＝CD，
∴AB＝AD﹣BD＝CD﹣CD＝10（m），
解得：CD＝5+5≈13.7（m），
答：建筑物CD的高度约为13.7m．
20．解：如图，过A作AE⊥CD，垂足为E．
则AE＝50m，
在Rt△AEC中，CE＝AE?tan28°≈50×0.53＝26.5（m），
在Rt△AED中，DE＝AE?tan40°≈50×0.84＝42（m），
∴CD＝CE+DE≈26.5+42＝68.5（m）．
答：铁塔CD的高度约为68.5m．
21．解：根据题意可知：∠DAB＝45°，
∴BD＝AD，
在Rt△ADC中，DC＝BD﹣BC＝（AD﹣4）m，∠DAC＝37.5°，
∵tan∠DAC＝，
∴tan37.5°＝≈0.77，
解得AD≈17.4m，
答：佛像的高度约为17.4
m．
22．解：过A作AC⊥PQ，交PQ的延长线于C，如图所示：
设AC＝x米，
由题意得：PQ＝5米，∠APC＝30°，∠BQC＝45°，
在Rt△APC中，tan∠APC＝＝tan30°＝，
∴PC＝AC＝x（米），
在Rt△BCQ中，tan∠BQC＝＝tan45°＝1，
∴QC＝BC＝AC+AB＝（x+3）米，
∵PC﹣QC＝PQ＝5米，
∴x﹣（x+3）＝5，
解得：x＝4（+1），
∴BC＝4（+1）+3＝4+7≈14（米），
答：无人机飞行的高度约为14米．
23．解：过C作CF⊥AE于F，如图所示：
则FC＝AD＝20米，AF＝DC，
在Rt△ACF中，∠EAC＝22°，
∵tan∠EAC＝＝tan22°≈，
∴DC＝AF≈FC＝50（米），
在Rt△ABD中，∠ABD＝∠EAB＝67°，
∵tan∠ABD＝＝tan67°≈，
∴BD≈AD＝（米），
∴BC＝DC﹣BD＝50﹣≈41.7（米），
即大桥BC的长约为41.7米．
24．解：由题意可知AB＝24米，∠BDA＝53°，
∴tan∠BDA＝＝≈1.33，
∴AD＝≈18.05（米）．
∵tan∠CAD＝tan30°＝＝＝，
∴CD＝18.05×≈10.4（米）．
故办公楼的高度约为10.4米．
25．解：如图，延长FH，交CD于点M，交AB于点N，
∵∠BHN＝45°，BA⊥MH，
则BN＝NH，
设BN＝NH＝x，
∵HF＝6
m，∠BFN＝30°，
∴tan∠BFN＝＝，
即tan30°＝，
解得x≈8.2，
根据题意可知：
DM＝MH＝MN+NH，
∵MN＝AC＝10（m），
则DM＝10+8.2＝18.2（m），
∴CD＝DM+MC＝DM+EF＝18.2+1.6≈19.8（m）．
答：建筑物CD的高度约为19.8m．
26．解：设火箭从A到B处的平均速度为x米/秒，根据题意可知：
AB＝3x，
在Rt△ADO中，∠ADO＝30°，AD＝4000，
∴AO＝2000，
∴DO＝2000，
∵CD＝460，
∴OC＝OD﹣CD＝2000﹣460，
在Rt△BOC中，∠BCO＝45°，
∴BO＝OC，
∵OB＝OA+AB＝2000+3x，
∴2000+3x＝2000﹣460，
解得x≈335（米/秒）．
答：火箭从A到B处的平均速度为335米/秒．