11微波技术复习(答案史密斯圆图版).
微波技术与天线复习提纲（2011级）
一、思考题
1. 什么是微波？微波有什么特点？
答：微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，频率范围从300MHZ到3000GHZ，波长从0.1mm到1m；
微波的特点：似光性、穿透性、宽频带特性、热效应特性、散射特性、抗低频干扰特性、视距传播性、分布参数的不确定性、电磁兼容和电磁环境污染。
2. 试解释一下长线的物理概念，说明以长线为基础的传输线理论的主要物理现
象有哪些？一般是采用哪些物理量来描述？
答：长线是指传输线的几何长度与工作波长相比拟的的传输线；
以长线为基础的物理现象：传输线的反射和衰落；
主要描述的物理量有：输入阻抗、反射系数、传输系数和驻波系数。
3. 均匀传输线如何建立等效电路，等效电路中各个等效元件如何定义？
4. 均匀传输线方程通解的含义
5. 如何求得传输线方程的解？
6. 试解释传输线的工作特性参数（特性阻抗、传播常数、相速和波长） 答：传输线的工作特性参数主要有特征阻抗Z 0，传输常数错误！未找到引用源。，
相速及波长。
1)特征阻抗即传输线上入射波电压与入射波电流的比值或反射波电压与反射波电流比值的负值，其表达式为0R jwL Z G jwC +=
+,它仅由自身的分布参数决定而与负载及信号源无关；
2）传输常数j γαβ=+是描述传输线上导行波的衰减和相移的参数，其中，α和β分别称为衰减常数和相移常数，其一般的表达式为()()R jwL G jwC γ=++;
3)传输线上电压、电流入射波（或反射波）的等相位面沿传播方向传播的速度称为相速，即p v ω
β=；
4）传输线上电磁波的波长λ与自由空间波长0λ的关系02r
λπλβε=
=。 7. 传输线状态参量输入阻抗、反射系数、驻波比是如何定义的，有何特点，并
分析三者之间的关系
答：输入阻抗：传输线上任一点的阻抗Z i n 定义为该点的电压和电流之比，
与导波系统的状态特性无关，10001tan ()tan in Z jZ z Z z Z Z jZ z
ββ+=+ 反射系数：传输线上任意一点反射波电压与入射波电压的比值称为传输线在该点的反射系数，对于无耗传输线，它的表达式为2(2)10110
()||j z j z Z Z z e Z Z βφβ---Γ==Γ+ 驻波比：传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅的比值为电压驻波比，也称为驻波系数。
反射系数与输入阻抗的关系：当传输线的特性阻抗一定时，输入阻抗与反射系数一一对应，因此，输入阻抗可通过反射系数的测量来确定；当10Z Z =时，1Γ=0，此时传输线上任一点的反射系数都等于0，称之为负载匹配。 驻波比与反射系数的关系：111||1||
ρ+Γ=-Γ，驻波比的取值范围是1ρ≤<∞；当传输线上无反射时，驻波比为1，当传输线全反射时，驻波比趋于无穷大。显然，驻波比反映了传输线上驻波的程度，即驻波比越大，传输线的驻波就越严重。
8. 均匀传输线输入阻抗的特性，与哪些参数有关？
)z tan(jZ Z )z tan(jZ Z Z )z sin(Z U j )z cos(I )z sin(Z jI )z cos(U Z l 00l 00
l l 0l l )Z (in β+β+=β+ββ+β= 特性：①λ/2重复性②阻抗变换特性
均匀无耗传输线上任意一点的输入阻抗与观察点的位置、传输线的特性阻抗、终端负载阻抗及工作频率有关，且一般为复数，故不宜直接测量。
9. 均匀传输线反射系数的特性
))z 2(j exp(||)z (1l βφΓ=Γ-
对均匀无耗传输线来说，任意点反射系数)(z Γ大小均相等，沿线只有相位按周期变化，其周期为2/λ，即反射系数也具有2/λ重复性。
10. 简述传输线的行波状态，驻波状态和行驻波状态。
行波状态：行波状态就是无反射的传输状态，此时反射系数l Γ=0，而负载阻抗等于传输线的特性阻抗，即Z l =Z0。
驻波状态：驻波状态就是全反射状态，也即终端反射系数|l Γ|=1。|Z Z Z Z |0
101+-=|l Γ|=1 行驻波状态：当微波传输线终端接任意复数阻抗负载时，由信号源入射的电磁波功率一部分被终端负载吸收，另一部分则被反射，因此传输线上既有行波也有纯驻波，构成混合波状态，故称之为行驻波状态。
11. 什么是行波状态，行波状态的特点
行波状态：行波状态就是无反射的传输状态，此时反射系数l Γ=0，而负载阻抗等于传输线的特性阻抗，即Z l =Z0。
无耗传输线的行波状态有以下特点：
①沿线电压和电流振幅不变，驻波比ρ=1。
②电压和电流在任意点上都同相。
③传输线上各点阻抗均等于传输线特性阻抗。
12. 什么是驻波状态，驻波状态的特性
驻波状态就是全反射状态，也即终端反射系数|l Γ|=1。|Z Z Z Z |
101+-=|l Γ|=1。 特性：（1）产生全反射，沿线电压和电流的幅值随位置变化，具有波节点（零值点）和波腹点（入射波的两倍）：短路线终端为电压波节点、电流波腹点；开路线终端为电压波腹点、电流波节点；端接纯感（容）抗的无耗线，向源方向第一个出现的是电压波腹（节）点；
（2）沿线各点的电压和电流在时间和距离位置上都有π/2的相位差，因此在驻波状态下，线上既无能量损耗，也不传输能量；
（3）线上波节点两侧沿线各点电压（或电流）反相，相邻两波节点之间各点电压（或电流）同相；
（4）沿线各点的输入阻抗为纯电抗。
13. 分析无耗传输线呈纯驻波状态时终端可接哪几种负载，各自对应的电压电流
分布
终端负载为短路、开路或纯阻抗三种情况之一。
（1）终端负载短路时，z=(2n+1)λ/4(n=0,1,2,…)处为电压波腹点。
（2）终端负载开路时，z=n λ/2(n=0,1,2,…)处为电压波腹点。 终端负载为纯电感jX L 时，)2,1,0)((arctan 24120
?=-+=n Z X n z L πλλ处为波腹点；终端负载为纯电容-jX C 时，)2,1,0)((arccot 220
?=-=n Z X n z C πλλ处为波腹点。 14. 介绍传输功率、回波损耗、插入损耗
传输线的传输损耗（Transmission Efficiency ）为
)]
l 4ex p(2||1)[l 2ex p(2||1)l (P )0(P t t α-Γ-αΓ-==η始端传输功率负载吸收功率 当负载与传输线匹配时，即0||l =Γ，此时传输效率最高，其值为)l 2exp(max α-=η， 可见，传输效率取决于传输线的损耗和终端匹配情况。
传输线的损耗分为回波损耗和插入损耗。
回波损耗定义为入射波功率与反射波功率之比，通常以分贝来表示，即 dB P P lg 10)z (Lr r
in ==dB )z 686.8(2||lg 20)z 4ex p(2||1lg 10l l α+Γ-=α-Γ 对于无耗线，α=0，Lr 与z 无关，即dB ||lg 20)z (L l r Γ-=
若负载匹配，则-∞→=Γr r L ,0||，表示无反射波功率。
插入损耗定义入射波功率和其他电路损耗（导体损耗、介质损耗、辐射损耗）。若不考虑其他损耗，即α=0，则
ρ
+ρ=Γ-=21lg 202||11lg 10Li l 其中，ρ为传输线上驻波系数。此时，由于插入损耗仅取决于失配情况，故又称为失配损耗。
总之，回波损耗和插入损耗虽然都与反射信号即反射系数有关，但回波损耗取决于反射信号本身的损耗，||l Γ越大，则|L |r 越小；而插入损耗|L |i 则表示反射信号引起的负载功率的减小，||l Γ越大，则|L |i 也越大。
15. 阻抗匹配的意义，阻抗匹配有哪三者类型，并说明这三种匹配如何实现？ 阻抗匹配的意义：对一个由信号源、传输线和负载构成的系统，希望信号源在输出最大功率时，负载全部吸收，以实现高效稳定的传输，阻抗匹配有三种类型，分别是：负载阻抗匹配、源阻抗匹配和共轭阻抗匹配。
负载阻抗匹配：负载阻抗等于传输线的特性阻抗称之为负载阻抗匹配。此时，传输线上只有从信号源到负载方向传输的入射波，而无从负载向信号源方向的反射波。
源阻抗匹配：电源内阻等于传输线的特性阻抗称之为源阻抗匹配。源阻抗匹配常用的方法是在信号源之后加一个去耦衰减器或隔离器。
共轭阻抗匹配：对于不匹配电源，当负载阻抗折合到电源参考面上的输入阻抗等于电源内阻的共轭值时，称之为共轭阻抗匹配。
16.负载获得最大输出功率时，负载与源阻抗间关系：*g in Z Z = 。
17.史密斯圆图是求解均匀传输线有关 阻抗匹配 和 功率匹配 问题的一类曲线坐标图，图上有两组坐标线，即归一化阻抗或导纳的 实部和虚部 的等值线簇与 反射系数 的 幅和模角 等值线簇，所有这些等值线都是圆或圆弧，故也称阻抗圆图或导纳圆图。导纳圆图可以通过对 阻抗圆图 旋转180°得到。阻抗圆图的上半部分呈 感 性，下半部分呈 容 性。Smith 圆图与实轴左边的交点为 短路 点，与横轴右边的交点为 开路 点。Smith 圆图实轴上的点代表 纯电阻 点，左半轴上的点为电压波 节 点，右半轴上的点为电压波 腹 点。在传输线上负载向电源方向移动时，对应在圆图上应 顺时针 旋转，反之在传输线上电源向负载方向移动时，对应在圆图上应 逆时针 旋转。
18. TEM 、TE 和TM 波是如何定义的？什么是波导的截止性？分别说明矩形波导、
圆波导、同轴线、带状线和微带线的主模是什么？
答：1）TE 波，TM 波，TEM 波是属于电磁波的三种模式。TE 波指电矢量与传播方向垂直，或者说传播方向上没有电矢量。TM 波是指磁矢量与传播方向垂直。TEM 波指电矢量和磁矢量都与传播方向垂直；
2）c k 是与波导横截面尺寸、形状及传输模式有关的一个参量，当相移常数β=0时，意味导波系统不再传播，亦称为截止, 此时k k c =， 故将c k 称为截止波数
3）矩形波导的主模是TE10模；圆波导的主模是TE11模；同轴线的主模是TEM 模；带状线的主模是TEM 模；微带线的主模是准TEM 模。
19.简述述矩形波导传输特性的主要参数定义：相移常数，截至波长，截至波数，
波导波长，相速度，TE 波和TM 波的波阻抗
1） 相移常数和截止波数：相移常数β和截止波数c k 的关系是22c k k β=-
2） 相速p v ：电磁波的等相位面移动速度称为相速，即221r r p c c
u v k k εωβ==- 3） 波导波长g λ：导行波的波长称为波导波长，它与波数的关系式为
2
2/12k k c
k c r r g -==εμπβωλ 4） 波阻抗：某个波形的横向电场和横向磁场之比，即t t E Z H =
20.导波系统中截止波长、工作波长和波导波长的区别。
答：导行波的波长称为波导波长，用λg 表示，它与波数的关系式为 22/1122k k k c g -==
πβπλ
其中，k /2π为工作波长。
21.为什么空心的金属波导内不能传播TEM 波？
答：空心金属波导内不能存在TEM 波。这是因为：如果内部存在TEM 波，则要求磁场完全在波导的横截面内，而且是闭合曲线。有麦克斯韦第一方程可知，闭合曲线上磁场的积分等于与曲线相交链的电流。由于空心金属波导中不存在轴向即传播方向的传导电流，故必要求有传播方向的位移电流，由位移电流的定义式可知，要求一定有电场存在，显然这个结论与TEM 波的定义相矛盾，所以，规则金属内不能传输TEM 波。
22.圆波导中的主模为 TE11模 ，轴对称模为 TM01模 ，低损耗模为 TE01模 。
23.说明圆波导中TE01模为什么具有低损耗特性。
答：TE 01模磁场只有径向和轴向分量，故波导管壁电流无纵向分量，只
有周向电流。因此当传输功率一定时，随着频率升高，管壁的热损耗将单调下降，故其损耗相对其它模式来说是低的，故可将工作在TE 01模的圆波导用于毫米波的远距离传输或制作高Q 值的谐振腔。
24.什么叫模式简并现象？矩形波的和圆波导的模式简并有何异同？ 答：波导中的电磁波是各种TM mn 模和TE mn 模的各种线性组合，m 为x 方向变化的半周期数，n 是y 方向变化的半周期数；如果当两个模式TM mn 和TE mn 的截止波长相等时，也就说明这两种模式在矩形波导里出现的可能性相同，这种现象就叫做简并。
25.解释圆波导中的模式简并和极化简并
答：①E-H 简并（模式简并）：由于贝塞尔函数具有)x (J )x ('J 10-=的性质，所以一阶贝塞尔函数的根和零阶贝塞尔函数导数的根相等，即n 1n 0ν=μ，故有n 1n 0c T M c T E λ=λ，从而形成了n 0TE 模和n 1TM 模的简并。这种简并称为E-H 简并。 ②极化简并：由于原波导具有轴对称性，对0m ≠的任意非圆对称模式，横向电磁场可以有任意的极化方向而截止波数相同，任意极化方向的电磁波可以看成是偶对称极化波和奇对称极化波的线性组合。偶对称极化波和奇对称极化波具有相同的场分布，故称之为极化简并。
26.为什么一般矩形（主模工作条件下）测量线探针开槽开在波导宽壁的中心线
上？
答：因为一般矩形波导中传输的电磁波是TE10模。而TE10模在波导壁面上的电流分布是在波导宽壁的中线上只有纵向电流。因而波导宽壁的中线开槽不会切断电流而影响波导内的场分布，也不会引起电磁波由开槽处向波导外辐射电磁波能量。
27. 带状线传输主模TEM 模时，必须抑制高次模 TE 模 和 TM 模 ；微带线的高次模有 波导模式 和 表面波模式 。
28. 微带线的特性阻抗随着w/h 的增大而 减小 。相同尺寸的条件下，εr 越大, 特性阻抗越 小 。
29. 微波网络基础中，如何将波导管等效成平行传输线的？
为定义任意传输系统某一参考面上的电压和电流，作以下规定：
①电压U(z)和电流I(z)分别与Et 和Ht 成正比；
②电压U(z)和电流I(z)共轭乘积的实部应等于平均传输功率；
③电压和电流之比应等于对应的等效特性阻抗值。
对任一导波系统，不管其横截面形状如何，也不管传输哪种波形，其横向电磁场
总可以表示为： )(),(),,()
(),(),,(z I y x h z y x H z U y x e z y x E k k t k k t ∑∑== 式中，),(),(y x h y x e k k 、是二维实函数，代表了横向场的模式横向分布函数；)()(z I z U k k 、是一维标量函数，它们反映了横向电磁场各模式沿传播方向的变化规律。
30. 列出微波等效电路网络常用有5 种等效电路的矩阵表示，并说明矩阵中的参
数是如何测量得到的。
（1）阻抗参量??
????=22211211Z Z Z Z Z 当端口②开路时，I 2＝0，网络阻抗参量方程变为：
当端口①开路时， I 1＝0，网络阻抗参量方程变为：
（2）导纳参量
当端口②短路时，U 2＝0，网络导纳参量方程变为：
当端口①短路时，U 1＝0，网络导纳参量方程变为：
11112222221212222200I I U Z I U Z I U U Z Z I I ======则11122122Y Y Y Y Y ??=????221111221112
11211100U U I Y U I Y U I I Y Y U U ======则11112222221212222200U U I Y U I Y U I I Y Y U U ======则22111122111211211100I I U Z I U Z I U U Z Z I I ======则
（3）转移参量
当端口②开路时，I 2＝0，网络转移参量方程变为： 当端口②短路时，U 2＝0，网络转移参量方程变为：
A 11：端口②开路时，端口①到端口②电压传输系数的倒数；
A 21：端口②开路时，端口①与端口②之间的转移导纳；
A 22：端口②短路时，端口①到端口②电流传输系数的倒数；
A 12：端口②短路时，端口①与端口②之间的转移阻抗。 （4）散射矩阵
端口②接匹配负载时，a 2＝0，网络散射参量方程变为：
当端口①接匹配负载时，a 1＝0，网络散射参量方程变为：
S 参量各参数的物理意义为：
S 11：端口②接匹配负载时，端口①的反射系数；
S 21：端口②接匹配负载时，端口①到端口②波的传输系数；
S 22：端口①接匹配负载时，端口②的反射系数；
S 12：端口①接匹配负载时，端口①与端口②波的传输系数。
（5）传输矩阵 当用a 1、 b 1作为输入量, a 2、b 2作为输出量, 此时有以下线性方程:
31. S 参数如何测量。
对于互易双端口网络，S 12=S 21，故只要测量求得S 11、S 22及S 12三个量就可以了。
设终端负载阻抗为l Z ，终端反射系数为l Γ，则有：a 2=l Γb 2，代入
???+=+=2221212
2121111a S a S b a S a S b 11112221212222U A A U U A I A A I I ????????==????????--????????221112
121211
11212200I I U A U I A U U I A A U U ======则()()()()22112212221112222200
U U U A I I A I U I A A I I ===-=-==--则11122122S S S S ??????S=11112222221212222200a a b S a b S a b b S S a a ======则221111
22111211211100a a b S a b S a b b S S a a ======则11121222212222a T b T a b T b T a =+=+
得 ???Γ+=Γ+=2
2212122121111b S a S b b S a S b l l 输入端参考面处的反射系数为l
l in S S S a b Γ-Γ+==Γ2221211111令终端短路、开路和接匹配负载时，测得的输入端反射系数分别为m o s ΓΓΓ和、，代入上式解得： s
o s m o
s o m o s m m S S S Γ-ΓΓ+Γ-Γ=Γ-ΓΓ-ΓΓ-Γ=Γ=2))((22221211
32. 二端口网络的S 参数（S11，S12，S21，S22）的物理意义。
S 11：端口②接匹配负载时，端口①的反射系数；
S 21：端口②接匹配负载时，端口①到端口②波的传输系数；
S 22：端口①接匹配负载时，端口②的反射系数；
S 12：端口①接匹配负载时，端口①与端口②波的传输系数。
33.多口网络[]S 矩阵的性质：网络互易有[][]S S T =，网络无耗有[][][]I S S =+
，网络对称时有[][]jj ii S S =。
34. 阻抗匹配元器件的定义，作用，并举例说明有哪些阻抗匹配元件。
答：阻抗匹配元器件是用于调整传输系统与终端之间的阻抗匹配元件，它们的作用是为了消除反射，提高传输效率，改善系统稳定性。主要包括螺钉调配器、多阶梯阻抗变换器及渐变型变换器等。
35. 写出理想的双口元件的[]S 矩阵，理想衰减器的[]S =??
????--00l l e
e αα，理想相移器[]S =??????--00θθj j e e ，理想隔离器[]S =??????0100。
36. 功率分配元器件的定义，并举例说明有哪些？
答：将一路微波功率按比例分成几路的元件称为功率分配元件，主要包括定向耦合器、功率分配器以及各种微波分支器件。
37. 简述双分支定向耦合器的工作原理，并写出3dB 双分支定向耦合器的[S]矩
阵。
答：假设输入电压信号从端口“①”经A 点输入，则到的D 点的信号有两路，一路由分支线直达，其波行程为λg /4，另一路由A →B →C →D ，波行程为3λg /4,；故两条路径到达的波行程差为λg /2，相应的相位差为π，即相位相反。因此若
选择合适的特性阻抗，使到达的两路信号的振幅相等，则端口“④”处的两路信号相互抵消，从而实现隔离。
同样由A →C 的两路信号为同相信号，故在端口“③”有耦合输出信号，即端口“③”为耦合端。耦合端输出信号的大小同样取决于各线的特性阻抗。
?????
???????-=01000110001021][j j j j S 38. 简述天线的定义和功能
答：用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。
基本功能：1）天线应能将导波能量尽可能多地转变成电磁波能量；2）天线具有方向性；3）天线有适当的极化。4）天线应有足够的工作频带。
39. 简述天线近场区和远场区的特点
答：近区场：θπθωεπθωεπ?θsin 4sin 24cos 2420302r Il H r Il j E r Il j E r =?-=?-=，， ① 在近区, 电场θE 和r E 与静电场问题中的电偶极子的电场相似, 磁场?H 和恒定电流场问题中的电流元的磁场相似, 所以近区场称为准静态场。
② 由于场强与r /1的高次方成正比, 所以近区场随距离的增大而迅速减小, 即
离天线较远时, 可认为近区场近似为零。
③ 电场与磁场相位相差90°，说明玻印廷矢量为虚数, 也就是说, 电磁能量在场源和场之间来回振荡, 没有能量向外辐射, 所以近区场又称为感应场。 远区场：jkr jkr e r Il j H e r Il j E --==θλ
θλπ?θsin 2sin 60， ①在远场，电基本振子的场只有θE 和?H 两个分量，它们在空间上相互垂直，在
时间上同相位，所以其玻印亭矢量*2
1H E S ?=是实数，且指向r 方向。这说明电基本振子的远区场是一个沿着径向向外传播的横电磁波，故远区场又称辐射场。 ②()Ω===πεμη?θ1200
0H E 是一个常数，即等于媒质的本征阻抗，因而远场区具有与平行波相同的特性。
③辐射场的强度与距离成反比，随着距离的增大，辐射场减小。这是因为辐射场是以球面波的形式向外扩散的，当距离增大时，辐射能量分布到更大的球面面积上。
④在不同的方向上，辐射强度不相等。这说明电基本振子的辐射是有方向性的。
40. 天线的电参数有哪些？
答：天线的电参数有：主瓣宽度、旁瓣电平、前后比、方向系数。
41.电基本振子的归一化方向函数()F ,=θφθsin ，方向系数D=1.5，辐射电阻R =∑2280）（λ
πl ，3dB 波瓣宽度0.52=θ900.
42. 解释天线的方向图，以及E 面和H 面？
答：如果将作为空间角度q 和f 函数的天线方向性函数以图形的形式表示出来，则称为方向图或方向性图。
E 面：含最大辐射方向，电场矢量所在的平面（由电场强度方向和最大辐射方向构成的平面）
H 面：含最大辐射方向，磁场矢量所在的平面（由磁场方向和最大辐射方向构成的平面）。
43. 简述什么是天线的极化，极化的分类？
答：天线的极化是天线在最大辐射方向上辐射场的极化，一般是指辐射电场的空间取向。
辐射场的极化是指在空间某一固定位置上电场矢量端点随时间运动的轨迹。根据轨迹形状不同，可分为线极化、圆极化和椭圆极化。
线极化：电场矢量沿着一条线做往复运动。线极化分为水平极化和垂直极化。
圆极化：电场矢量的大小不变，其末端做圆周运动。分为左旋圆极化和右旋圆极化。
椭圆极化：电场矢量大小随时间变化，其末端运动的轨迹是椭圆。分为左旋椭圆极化和右旋椭圆极化。
44.解释天线方向图参数中的主瓣宽度、旁瓣电平、前后比、方向系数
答：主瓣宽度：是衡量天线的最大辐射区域的尖锐程度的物理量。通常取天线方向图主瓣两个半功率点之间的宽度。
旁瓣电平：是指离主瓣最近且电平最高的第一旁瓣的电平，一般以分贝表示。前后比：是指最大辐射方向（前向）电平与其相反方向（后向）电平之比，通常以分贝为单位。
方向系数：在离天线某一距离处，天线在最大辐射方向上的辐射功率流密度与相同辐射功率的理想无方向性天线在同一距离处的辐射功率流密度之比。
45.从接收角度讲, 对天线的方向性有哪些要求？
答：1）主瓣宽度尽可能窄，以抑制干扰，但如果干扰与有用信号来自同一方向，即使主瓣宽度很窄，也不能抑制干扰，另一方面当来波方向易于变化时，主瓣太窄难以保证稳定的接收，如何选择主瓣宽度，应根据具体情况而定。
2）旁瓣电平尽可能低，在任何情况下，都希望电平尽可能地低。
3）要求天线方向图中，最好有一个或多个可控制的零点，以便将零点对准干扰方向，而且当干扰方向变化时，零点方向也随之改变，以抑制干扰，这也称为零点自动形成技术
46.什么是衰落？简述引起衰落的原因。
答：所谓衰落，一般是指信号电平随时间的随机起伏。引起衰落的原因大致分为两大类：吸收性衰落和干涉型衰落。
吸收性衰落：由于传输媒质电参数的变化，使得信号在媒质中的衰减发生相应的变化，如大气中的云雾等都对电波有吸收作用，由于气象的随机性，因而这种吸收的强弱也有起伏，形成信号的衰落。
干涉型衰落：由随机多径干涉现象引起的信号幅度和相位的随机起伏称为干涉型衰落。
47. 什么是波长缩短效应？试简要解释其原因。
答：对称振子上的相移常数β大于自由空间的波数k，亦即对称振子上的波长短于自由空间波长，这是一种波长缩短现象。
①对称振子辐射引起振子电流衰减, 使振子电流相速减小, 相移常数β大于自
由空间的波数k, 致使波长缩短;
② 由于振子导体有一定半径, 末端分布电容增大（称为末端效应）, 末端电流实际不为零, 这等效于振子长度增加, 因而造成波长缩短。振子导体越粗, 末端效应越显著, 波长缩短越严重。
48. 对称振子天线在臂长等于多少时方向性最好？
答:0.5h λ=时，方向性最好。
49. 半波对称振子的方向系数： 1.64 。
50. 半波振子的=5.02θ 78o 。
51. 天线的有效面积
答：有效接收面积是衡量一个天线接收无线电波能力的重要指标。它的定义为: 当天线以最大接收方向对准来波方向进行接收时, 接收天线传送到匹配负载的平均功率为P Lmax, 并假定此功率是由一块与来波方向相垂直的面积所截获, 则这个面积就称为接收天线的有效接收面积, 记为A e , 即有
av L e s p A max
=
式中, S av 为入射到天线上电磁波的时间平均功率流密度，其值为
η221i av E s ?=
52. 简述天线增益的定义。
答：天线增益是这样定义的。即输入功率相同时，某天线在某一方向上的远区产生的功率流密度S1与理想点源（无方向性）天线在同一方向同一距离处产生的功率流密度S0的比值，称为该天线在该方向上的增益系数，简称增益，常用G 表示。
00max 02max
max 20
00in in in in P P P P in in E E S E G S E P G P ===
＝＝＝
53. 写出阵列天线的方向图乘积定理，并作说明。
答： 2
cos ),(21ψ?θθF r E E m = 由上式可得到如下结论：在各天线元为相似元的条件下，天线阵的方向图函数是单元因子与阵因子之积。这个特性称为方向图乘积定理。 式中，),(?θF 称为元因子；2cos ψ
称为阵因子。
元因子表示组成天线阵的单个辐射元的方向图函数，其值仅取决于天线元本身的类型和尺寸。它体现了天线元的方向性对天线阵方向性的影响。
阵因子表示各向同性元所组成的天线阵的方向性，其值取决于天线阵的排列方式及其天线元上激励电流的相对振幅和相位，与天线元本身的类型和尺寸无关。
54. 采用天线阵可增强方向性，其主要原理是什么？
答：为了加强天线的方向性，将若干辐射单元按某种方式排列所构成的系统称为天线阵。构成天线阵的辐射单元称为天线元或阵元。天线阵的辐射场是各天线元所产生场的矢量叠加，只要各天线元上的电流振幅和相位分布满足适当的关系，就可以得到需要的辐射特性。
考试题型：
一、填空题（10分）
二、名词解释（16分）
三、简答题（30分）
四、计算题（44分）
二、课后习题
1.4； 1.6； 1.9 ； 1.10； 1.12； 1.13；
2.3； 2.7 2.10； 4.2； 4.4； 4.5；
4.6； 4.8；
5.6 ； 5.11 ；
6.5； 6.6； 8.5
第一章
1.4 有一特性阻抗为0Z 50=Ω的无耗均匀传输线，导体间的媒质参数为
2.25,1r r εμ==,终端接有R 1l =Ω的负载。当100f MHz =时，其线长度为/4λ。试求：（1）传输线实际长度；（2）负载终端反射系数；（3）输入端反射系数；（4）输入端阻抗。
解：（1）传输线上的波长：86
/310/1001022.25
g r c f m λε??=== 因而，传输线的实际长度：/42/40.5g l m λ===
（2）终端放射系数为：001504915051
l l l Z Z Z Z --Γ===-++ （3）输入端的反射系数为：224249495151g j j l in l e e πλλβ--Γ=Γ=-= （4）输入阻抗：01149/515025001149/51in in in Z Z +Γ+===Ω-Γ- A
1/50l Z =50
in Z =
1．6 设某一均匀无耗线特性阻抗为0Z 50=Ω，终端接有未知负载Z l ,现在传输线上测得电压最大值和最小值分别为100mV 和20mV ，第一个电压波节点的位置离负载min /3l λ=试求该负载阻抗Z l 。 解：根据驻波比定义：max min 100520
U U ρ=== 反射系数的模值：15121513
l ρρ--Γ===++ 由电压波节点离负载的位置：min 443
l l λλλ?π=+= 求的负载反射系数的相位/3l ?π=，所以323
j l e π
Γ= 负载阻抗为：303112/325030035082.464.317712/3j o l l j l e Z Z j e π
π+Γ+===+=∠-Γ- 3
λ
3673.94
l Z j =+
1.9 特性阻抗为0Z 100=Ω，长度为/8λ的均匀无耗传输线，终端接有负载
Z (200+j 300)l =Ω，始端接有电压为500V 0∠，内阻抗100g R =Ω的电源。求（1）传输线始端的电压；（2）负载吸收的平均功率；（3）终端的电压。 解：
（1）根据输入阻抗公式，输入端的阻抗为：
000tan 200300100tan(/4)()10050(13)8tan 100(200300)tan(/4)
l in l Z jZ l j j Z Z j Z jZ l j j βλπβπ+++===-Ω+++ 由此可求的输入端的电压：
5015021500500()372.726.56()1005015033
in in g g in Z j U E j V R Z j -===-=∠-++- （2）由1()()()(1())j z U z U z U z A e z β'+-''''=+=+Γ，所以
011(1)
(1)j l j in in l l U A e U A e ββ=+Γ=+Γ 故1424.933.69()1j l l l in in
U U e V β-+Γ==∠-+Γ （3）负载吸收功率：11Re[]Re[]138.8922l l l l l l
U P U I U Z ***=== 1.10 特性阻抗0150Z =Ω的均匀无耗传输线，终端接有负载250100l Z j =+Ω，用/4λ的阻抗变换器实现阻抗匹配，试求/4λ阻抗变换器的特性阻抗01Z 及离终端距离l 。
解： 负载反射系数：00250100150530.3430.542501001501717
l l l Z Z j j Z Z j -+-Γ===+=∠+++ 第一个波腹点离负载距离：max10.540.0434l λλπ
=
?=0.29λ 即在距离负载0.043λ的位置插入/4λ枝节的阻抗变换器，可实现匹配
第二种解： 第一个波节点离负载距离：min10.540.29344
l λλλπ=?+= 即在距离负载0.293λ的位置插入/4λ枝节的阻抗变换器，可实现匹配 01000//104.9Z Z Z Z ρρ=?==Ω 0.207λ
0.25λ5233
l Z j =+0.50λ 2.0Z ρ==
1.12在特性阻抗为600Ω的无耗双导线上测得max min 200,40U V U V ==，第一个电压波节点的位置min10.15l λ=，求负载l Z ，用并联枝节进行匹配，求出枝节的位置和长度。 解：（1）由max min 200540
U U ρ===，可得反射系数的模值 15121513
l ρρ--Γ===++
由电压波节点离负载的位置：min 0.1544l l λλ?λπ=
+=， 可得0.4l ?π=-，所以0.423j l e π-Γ=
负载阻抗为：01322.90736.921l l l
Z Z j +Γ==-Ω-Γ （2）并联枝节接入位置离负载的距离d 和并联短路枝节的长度l ：
另外一组解：
0.10λ
0.54 1.22l Z j ==-Ω
A
B
l
Y 0.18λ
0.32λ
0.25λ
0.17λ
0.33λ
短路点
直线与圆单元测试卷(含答案)
2015学年第一学期高二数学《直线与圆》单元测试(2015-08-29) 班级___________ 姓名_________________ 一、选择题（每小题5分，共50分） 1.在同一直角坐标系中，直线y ax =与y x a =+的图象正确的是……………….( ) 2. 过点（1，2）且与原点的距离最大的直线方程是……………….( ) A.042=-+y x B. 052=-+y x C. 073=-+y x D. 053=-+y x 3. 若直线10x --=的倾斜角为α，则α的值是……………….( ) A ． 6π B ． 4π C ．3π D ．56π 4. 两直线330x y +-=与610x my ++=平行，则它们之间的距离为……………….( ) A ．4 B ． C D 5. 圆221:(1)(2)1C x y -+-=，圆222:(2)(5)9C x y -+-=，则这两圆公切线的条数为…….( ) A.1 B.2 C.3 D.4 6. 经过点()1,3且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是……………….( ) A ．4x y += B ．2y x =+ C ． 3y x =或4x y += D ．3y x =或2y x =+ 7. 直线xsinα+ycosα+1=0与直线xcosα－ysinα+2=0的位置关系是……………….( ) A 平行 B 相交但不垂直 C 垂直 D 视α的取值而定 8. 若过点(3,1)总可以作两条直线和圆22 (2)()(0)x k y k k k -+-=>相切，则k 的取值 范围是.( ) .A (0，2) .B (1，2) .C (2，+∞) .D (0，1)∪(2，+∞) 9. 圆心为1,32C ??- ??? 的圆与直线:230l x y +-=交于P 、Q 两点，O 为坐标原点，且满足0OP OQ ?=u u u v u u u v ，则圆C 的方程为……………….( ) A ．2215()(3)22x y -+-= B ．2215()(3)22 x y -++= C ．22125()(3)24x y ++-= D ．22125()(3)24 x y +++= 10. 已知圆22:1,O x y +=点()00,P x y 在直线20x y --=上,O 为坐标原点.若圆上存在点 Q 使得30OPQ ∠=o ,则0x 的取值范围为……………….( ) A ．[]1,1- B ．[]0,1 C ．[]0,2 D ．[]2,2-
(专题精选)初中数学圆的易错题汇编及答案
（专题精选）初中数学圆的易错题汇编及答案 一、选择题 1．“直角”在几何学中无处不在，下列作图作出的AOB ∠不一定．．． 是直角的是（ ） A ． B ． C ． D ． 【答案】C 【解析】 【分析】 根据作图痕迹，分别探究各选项所做的几何图形问题可解. 【详解】 解：选项A 中，做出了点A 关于直线BC 的对称点，则AOB ∠是直角. 选项B 中，AO 为BC 边上的高，则AOB ∠是直角. 选项D 中，AOB ∠是直径AB 作对的圆周角，故AOB ∠是直角. 故应选C 【点睛】 本题考查了尺规作图的相关知识，根据基本作图得到的结论，应用于几何证明是解题关键． 2．如图，在平行四边形ABCD 中，BD ⊥AD ，以BD 为直径作圆，交于AB 于E ，交CD 于F ，若BD=12，AD ：AB=1：2，则图中阴影部分的面积为（ ） A ．3 B ．36ππ C ．312π D ．48336ππ 【答案】C 【解析】 【分析】 易得AD 长，利用相应的三角函数可求得∠ABD 的度数，进而求得∠EOD 的度数，那么一个阴影部分的面积=S △ABD -S 扇形DOE -S △BOE ，算出后乘2即可．
【详解】 连接OE ，OF ． ∵BD=12，AD ：AB=1：2， ∴AD=43 ，AB=83，∠ABD=30°， ∴S △ABD =×43×12=243,S 扇形= 603616,633933602OEB S ππ?==??=V ∵两个阴影的面积相等， ∴阴影面积=() 224369330312ππ?--=- . 故选：C 【点睛】 本题主要是理解阴影面积等于三角形面积减扇形面积和三角形面积． 3．如图，在平面直角坐标系中，点P 是以C （﹣2，7）为圆心，1为半径的⊙C 上的一个动点，已知A （﹣1，0），B （1，0），连接PA ，PB ，则PA 2+PB 2的最小值是（ ） A ．6 B ．8 C ．10 D ．12 【答案】C 【解析】 【分析】 设点P （x ，y ），表示出PA 2+PB 2的值，从而转化为求OP 的最值，画出图形后可直观得出OP 的最值，代入求解即可． 【详解】 设P （x ，y ）， ∵PA 2＝（x +1）2+y 2，PB 2＝（x ﹣1）2+y 2， ∴PA 2+PB 2＝2x 2+2y 2+2＝2（x 2+y 2）+2， ∵OP 2＝x 2+y 2， ∴PA 2+PB 2＝2OP 2+2， 当点P 处于OC 与圆的交点上时，OP 取得最值，
最新人教版六年级上册圆的单元测试题以及答案
最新人教版六年级上册圆的单元测试题 一、填空。 1、圆的半径扩大3倍，直径扩大倍，周长扩大倍，面积扩大倍 2、两个圆的半径分别是3cm和5cm，它们的直径的比是，周长的比是，面积的比是。 3、一个圆的直径是6dm，那么它的半径是，周长是，面积是 4、圆的半径是4cm，它的直径是，周长是，面积是 5、一个圆的周长是18.84m，它的半径是，直径是，面积是 6、一个圆的面积是50.24cm2，它的半径是，直径是，周长是 7、在一张长8厘米，宽12厘米的长方形纸上画一个最大的圆，这个圆的直径是，面积是，周长是。 8、一个环形的外圆直径是10cm,内圆直径是8cm,它的面积c m2。 9、在一个边长8厘米的正方形里画一个最大的圆，这个圆的周长是厘米，面积是
14、一个圆的半径6分米，如果半径减少2分米，周长减少分米，面积减少了 二、判断 1、圆心决定圆的位置，半径决定圆的大小。（） 2、当圆的半径等于2分米时，这个圆的周长和面积相等。（） 3、周长相等的两个圆，面积也一定相等. ( ) 4、同一个圆的直径一定是半径的2倍。（） 5、两端都在圆上的线段，直径是最长的一条。（） 6、半圆的周长是圆周长的一半。（） 7、圆有无数条对称轴。（） 8、圆的半径都相等。（）
16、周长相等的长方形，正方形，圆，面积最大，面积最小 17、在一个边长是5分米的正方形铁皮中间剪去一个半径是2分米的圆片后，剩下平方分米的铁皮 三、选一选。 1、圆周率π（）3.14。 A、大于 B、等于 C、小于 2、下面各图形中，对称轴最多的是（）。 A、等腰三角形 B、正方形 C、圆 3、一个圆的周长是31.4分米，这个圆的面积是（）分米2。 A、314 B、78.5 C、15.7 4、一个半圆，半径是r，它的周长是（）。 A、πr + 2r B、πr π C、 4
直线与圆单元测试题(含答案)
《直线与圆》单元测试题（1） 班级 学号 姓名 一、选择题： 1. 直线20x y --=的倾斜角为( ) A ．30? B ．45? C. 60? D. 90? 2.将直线3y x =绕原点逆时针旋转90?，再向右平移1个单位，所得到的直线为（ ） A.1133y x =-+ B. 113 y x =-+ C.33y x =- D.31y x =+ 30y m -+=与圆22220x y x +--=相切，则实数m 等于（ ） A ．- B ．- D ．或4．过点(0,1)的直线与圆22 4x y +=相交于A ，B 两点，则AB 的最小值为（ ） A ．2 B ． C ．3 D ．5.若圆C 的半径为1，圆心在第一象限，且与直线034=-y x 和x 轴都相切，则该圆的标准 方程是（ ） A. 1)3 7()3(22=-+-y x B. 1)1()2(2 2=-+-y x C. 1)3()1(2 2=-+-y x D. 1)1()2 3(22=-+-y x 6.已知圆1C ：2 (1)x ++2 (1)y -=1，圆2C 与圆1C 关于直线10x y --=对称，则圆2C 的方 程为（ ） A.2 (2)x ++2 (2)y -=1 B.2 (2)x -+2 (2)y +=1 C.2 (2)x ++2 (2)y +=1 D.2 (2)x -+2 (2)y -=1 7.已知圆C 与直线0=-y x 及04=--y x 都相切，圆心在直线0=+y x 上，则圆C 的 方程为（ ） A.2 2 (1)(1)2x y ++-= B. 2 2 (1)(1)2x y -++= C. 2 2 (1)(1)2x y -+-= D. 2 2 (1)(1)2x y +++= 8．设A 在x 轴上，它到点P 的距离等于到点(0,1,1)Q -的距离的两倍，那么A 点的坐标是( ) A.（1，0，0）和（ -1，0，0） B.（2，0，0）和（-2，0，0）
第一单元 圆 测试卷及答案
北师大版六年级数学上册第一单元测试卷及参考答案 一、填空。（19分） 1、画圆时，圆规两脚之间的距离为4厘米，那么这个圆的直径是（）厘米，周长是（）厘米，面积是（）平方厘米。 2．在等圆中，所有的直径都( )，所有的半径都( )，直径是半径的( )。 3．圆的直径扩大3倍，它的周长就扩大( )倍，它的面积就扩大( )倍。 4．长方形有( )条对称轴。正方形有( )条对称轴，等腰三角形有( )条对称轴，圆有( )条对称轴。 5．在一个边长为4分米的正方形里，画一个最大的圆，这个圆的直径为( )分米，半径为( )分米，周长为( )分米，面积为( )平方分米。 6．把一个圆平均分成若干份，可以拼成一个近似于长方形。长方形的长相当于圆的（），宽相当于圆的（）。 7．一个半圆形的花坛周长是30.84米，这个半圆形花坛的面积是( )。 二、判断。（6分） 1．一个圆的周长是它半径的2π倍。 ( ) 2．一个圆的直径，就是这个圆的对称轴。 ( ) 3．半圆的周长是与它等半径圆周长的一半。 ( ) 4．通过圆心的线段，叫做直径。 ( ) 5．半径是2厘米的圆，它的周长和面积相等。( ) 6．一个圆的直径等于一个正方形的边长，那么正方形面积小于圆的面积。( ) 三、选择。（7分） 1．一个圆的半径乘以π等于这个圆 ( )。 (1)周长的一半 (3)半圆的周长 2．在一个长6厘米，宽4厘米的长方形内画一个最大的圆，这个圆的面积是________平方厘米( ) (1)28.26 (2)19.625 (3)12.56 3．一个圆的半径1分米，它的半圆周长是________分米。 ( ) (1)3.14 (2)4.14 (3)5.14 4．一个圆的直径扩大6倍，它的面积就 ( ) (1)扩大6倍 (2)扩大36倍 (3)扩大12倍 5．下面三幅图的阴影部分的面积相比较，________的面积大。 ( ) (1)图(1)大 (2)图(2)大 (3)图(3)大 (4)同样大 6．如图，已知正方形面积是16平方分米，图中圆的面积是________平方分米。 ( ) (1)12.56 (2)6.28 (3)15.7
最新圆的基础习题(含答案)
一、选择题 1.对于下列命题： ①任意一个三角形一定有一个外接圆，并且只有一个外接圆； ②任意一个圆一定有一个内接三角形，并且只有一个内接三角形； ③任意三角形一定有一个内切圆，并且只有一个内切圆； ④任意一个圆一定有一个外切三角形，并且只有一个外切三角形． 其中，正确的有( )． A．1个 B．2个 C．3个D．4个 2．下列命题正确的是( )． A．相等的圆周角对的弧相等 B．等弧所对的弦相等 C．三点确定一个圆 D．平分弦的直径垂直于弦 3．秋千拉绳长3米，静止时踩板离地面0.5米，某小朋友荡秋千时，秋千在最高处踩板离地面2米(左右对称)，如图所示，则该秋千所荡过的圆弧长为( ). A.米 B.米 C.米 D.米 4．已知两圆的半径分别为2、5，且圆心距等于2，则两圆位置关系是( )． A．外离B．外切C．相切D．内含 5．如图所示，在直角坐标系中，一个圆经过坐标原点O，交坐标轴于E、F，OE＝8，OF ＝6，则圆的直径 长为( )． A．12 B．10 C．4 D．15 第3题图第5题图第6题图 第7题图
6．如图所示，方格纸上一圆经过(2，5)，(-2，1)，(2，-3)，(6，1)四点，则该圆圆心的坐标为( )． A．(2，-1) B．(2，2) C．(2，1) D．(3，1) 7．如图所示，CA为⊙O的切线，切点为A，点B在⊙O上，若∠CAB＝55°，则∠AOB 等于( )． A．55°B．90°C．110°D．120° 8．一个圆锥的侧面积是底面积的3倍，这个圆锥的侧面展开图的圆心角是( )． A．60°B．90°C．120°D．180° 二、填空题 9．如图所示，△ABC内接于⊙O，要使过点A的直线EF与⊙O相切于A点，则图中的角应满足的条件是________ (只填一个即可). 10．已知两圆的圆心距为3，的半径为1.的半径为2，则与的位置关系为________. 11．如图所示，DB切⊙O于点A，∠AOM=66°，则∠DAM=________________. 第9题图第11题图第12题图第15题图 12．如图所示，⊙O的内接四边形ABCD中，AB=CD，则图中与∠1相等的角有 ________________. 13．点M到⊙O上的最小距离为2cm，最大距离为10 cm，那么⊙O的半径为 ________________． 14．已知半径为R的半圆O，过直径AB上一点C，作CD⊥AB交半圆于点D，且，则AC的长为_______． 15．如图所示，⊙O是△ABC的外接圆，D是弧AB上一点，连接BD，并延长至E，连接AD，若AB＝AC，
(完整版)《圆》测试卷及答案,推荐文档
北师大版六年级数学上册第一单元测试卷 一、填空。（19分） 1、画圆时，圆规两脚之间的距离为4厘米，那么这个圆的直径是（）厘米，周长是（）厘米，面积是（）平方厘米。 2．在等圆中，所有的直径都( )，所有的半径都( )，直径是半径的( )。 3．圆的直径扩大3倍，它的周长就扩大( )倍，它的面积就扩大( )倍。 4．长方形有( )条对称轴。正方形有( )条对称轴，等腰三角形有( )条对称轴，圆有( )条对称轴。 5．在一个边长为4分米的正方形里，画一个最大的圆，这个圆的直径为( )分米，半径为( )分米，周长为( )分米，面积为( )平方分米。 6．把一个圆平均分成若干份，可以拼成一个近似于长方形。长方形的长相当于圆的（），宽相当于圆的（）。 7．一个半圆形的花坛周长是30.84米，这个半圆形花坛的面积是( )。 二、判断。（6分） 1．一个圆的周长是它半径的2π倍。 ( ) 2．一个圆的直径，就是这个圆的对称轴。 ( ) 3．半圆的周长是与它等半径圆周长的一半。 ( ) 4．通过圆心的线段，叫做直径。 ( ) 5．半径是2厘米的圆，它的周长和面积相等。( ) 6．一个圆的直径等于一个正方形的边长，那么正方形面积小于圆的面积。( ) 三、选择。（7分） 1．一个圆的半径乘以π等于这个圆 ( )。 (1)周长的一半 (3)半圆的周长 2．在一个长6厘米，宽4厘米的长方形内画一个最大的圆，这个圆的面积是________平方厘米( ) (1)28.26 (2)19.625 (3)12.56 3．一个圆的半径1分米，它的半圆周长是________分米。 ( ) (1)3.14 (2)4.14 (3)5.14 4．一个圆的直径扩大6倍，它的面积就 ( ) (1)扩大6倍 (2)扩大36倍 (3)扩大12倍 5．下面三幅图的阴影部分的面积相比较，________的面积大。 ( ) (1)图(1)大 (2)图(2)大 (3)图(3)大 (4)同样大 6．如图，已知正方形面积是16平方分米，图中圆的面积是________平方分米。 ( ) (1)12.56 (2)6.28 (3)15.7
直线与圆练习题(带答案解析)
. . 直线方程、直线与圆练习 1．如果两条直线l 1:260ax y + +=与l 2:(1)30x a y +-+=平行，那么a 等 A ．1 B ．-1 C ．2 D ．23 【答案】B 【解析】 试题分析：两条直线平行需满足12211221A B A B A C A C =?? ≠?即1221 1221 1A B A B a AC A C =??=-?≠?，故选择B 考点：两条直线位置关系 2． 已知点A （1，1），B （3，3），则线段AB 的垂直平分线的方程是 A ．4y x =-+ B ．y x = C ．4y x =+ D ．y x =- 【答案】A 【解析】 试题分析：由题意可得:AB 中点C 坐标为()2,2，且 31 1 31AB k -= =-，所以线段AB 的垂 直平分线的斜率为-1，所以直线方程为： ()244 y x y x -=--?=-+，故选择A 考点：求直线方程 3．如图，定圆半径为a ，圆心为(,)b c ，则直线0ax by c ++=与直线10x y +-=的交点在 A ．第一象限 B ．第二象限 C ．第三象限 D ．第四象限 【答案】D 【解析】 试题分析：由图形可知0b a c >>>，由010ax by c x y ++=??+-=?得0 b c x b a a c y b a +?=>??-?--?=
圆六年级(上)数学单元测试卷及标准答案
<圆>单元测试卷 一、填空题．（30分） 1．（4分）通过_________并且_________都在_________的线段叫做直径． 2．（4分）当π取3.14时，16π=_________，48π=_________． 3．（4分）圆的对称轴有_________条，半圆形的对称轴有_________条． 4．（2分）画圆时，圆规两脚张开的距离是圆的_________． 5．（2分）圆的周长是直径的_________倍． 6．（4分）一个圆的直径是3分M，它的周长是_________，面积是_________． 7．（2分）用一条长9.42分M的铁丝围成的圆的面积是_________． 8．（4分）甲圆半径是2厘M，乙圆的半径是5厘M，甲圆周长和乙圆周长的比是_________，乙圆面积与甲圆面积的比是_________． 9．（2分）在一个周长是28厘M的正方形里画一个最大的圆，圆的面积是_________． 10．（2分）一个半圆的半径是10厘M，它的面积是_________． 二、判断．（对的在横线里画“√”，错的画“×”）（8分） 11．（2分）两个半圆一定可以拼成一个圆．_________． 12．（2分）圆的半径扩大3倍，它的面积也扩大3倍．_________． 13．（2分）周长相等的长方形、正方形和圆，面积最大的是正方形．_________． 14．（2分）圆周率表示圆的直径与周长的比率．_________． 三、选一选．（将正确答案的序号填在括号里）（6分） 15．（2分）π是（） A．有限小数B．循环小数C．无限循环小数D．无限不循环小数 16．（2分）周长相等的正方形和圆，它们的面积比是（） A．1：1 B．157：2 C．π：4 17．（2分）已知圆的半径是r，计算它的周长，正确的算式为（） A． πr+r B． πr+2r C． πr D．πr+2r 四、求下图阴影部分的面积．（单位：厘M）（12分）
中考数学综合题专题【圆】专题训练含答案
中考数学综合题专题【圆】专题训练含答案 一、选择题 1．（北京市西城区）如图，BC 是⊙O 的直径，P 是CB 延长线上一点，PA 切⊙O 于点A ，如果PA ＝3，PB ＝1，那么∠APC 等于 （ ） （A ） 15 （B ） 30 （C ） 45 （D ） 60 2．（北京市西城区）如果圆柱的高为20厘米，底面半径是高的 41，那么这个圆柱的侧面积是 （ ） （A ）100π平方厘米 （B ）200π平方厘米 （C ）500π平方厘米 （D ）200平方厘米 3．（北京市西城区）“圆材埋壁”是我国古代著名的数学菱《九章算术》中的一个问题，“今在圆材，埋在壁中，不知大小．以锯锯之，深一寸，锯道长一尺，问径几何？”用 现在的数学语言表述是：“如图，CD 为⊙O 的直径，弦AB ⊥CD ，垂足为E ，CE ＝1寸，AB ＝寸，求直径CD 的长”．依题意，CD 长为 （ ） （A ）2 25寸 （B ）13寸 （C ）25寸 （D ）26寸 4．（北京市朝阳区）已知：如图，⊙O 半径为5，PC 切⊙O 于点C ，PO 交⊙O 于点A ，PA ＝4，那么PC 的长等于 （ ） （A ）6 （B ）25 （C ）210 （D ）214 5．（北京市朝阳区）如果圆锥的侧面积为20π平方厘米，它的母线长为5厘 米，那么此圆锥的底面半径的长等于 （ ） （A ）2厘米 （B ）22厘米 （C ）4厘米 （D ）8厘米 6．（天津市）相交两圆的公共弦长为16厘米，若两圆的半径长分别为10厘 米和17厘米，则这两圆的圆心距为 （ ） （A ）7厘米 （B ）16厘米 （C ）21厘米 （D ）27厘米 7．（重庆市）如图，⊙O 为△ABC 的内切圆，∠C ＝ 90，AO 的延长线交BC 于点D ，AC ＝4，DC ＝1，，则⊙O 的半径等于 （ ）
圆的综合练习题及答案
圆的综合练习题及答案公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
圆的综合练习题答案 1.如图，已知AB 为⊙O 的弦，C 为⊙O 上一点，∠C =∠BAD ，且BD ⊥AB 于B . （1）求证：AD 是⊙O 的切线； （2）若⊙O 的半径为3，AB =4，求AD 的长. （1）证明: 如图, 连接AO 并延长交⊙O 于点E , 连接BE , 则∠ABE =90°. ∴ ∠EAB +∠E =90°. ∵ ∠E =∠C , ∠C =∠BAD ， ∴ ∠EAB +∠BAD =90°. ∴ AD 是⊙O 的切线. ……………………2分 （2）解：由（1）可知∠ABE =90°. ∵ AE =2AO =6, AB =4, ∴ 5222=-=AB AE BE . …………………………………………………3分 ∵ ∠E=∠C =∠BAD , BD ⊥AB , ∴ .cos cos E BAD ∠=∠ …………………………………………………4分 ∴ . AE BE AD AB = ∴ 5 5 12=AD . (5) 分 2.已知：在⊙O 中，AB 是直径，AC 是弦，OE⊥AC 于点E ，过点C 作直线FC ，使∠FCA＝∠AOE，交 AB 的延长线于点D. （1）求证：FD 是⊙O 的切线； （2）设OC 与BE 相交于点G ，若OG ＝2，求⊙O
半径的长； 证明：（1）连接OC （如图①）， ∵O A ＝OC ，∴∠1＝∠A. ∵OE ⊥AC ，∴∠A ＋∠AOE ＝90°. ∴∠1＋∠AOE ＝90°. 又∠FCA ＝∠AOE ， 图① ∴∠1＋∠FCA ＝90°. 即∠OCF ＝90°. ∴FD 是⊙O 的切 线. ……………………………………………………2分 （2）连接BC （如图②）， ∵OE ⊥AC ，∴AE ＝EC. 又AO ＝OB ， ∴OE ∥B C 且BC OE 2 1=.……………3分 ∴△OEG ∽△CBG. 图② ∴ 2 1 ==CB OE CG OG . ∵OG ＝2，∴CG ＝4. ∴OC ＝ 6. ………………………………………………………………5分 即⊙O 半径是6. 3.如图，以等腰ABC ?中的腰AB 为直径作⊙O ， 交底边 BC 于 点D ．过点D 作DE AC ⊥，垂足为E ． F 1 B D E O A C F G B D E O A C
高中数学直线与圆精选题目(附答案)
高中数学直线与圆精选题目（附答案） 一、两直线的位置关系 1．求直线斜率的基本方法 (1)定义法：已知直线的倾斜角为α，且α≠90°，则斜率k ＝tan α. (2)公式法：已知直线过两点P 1(x 1，y 1)，P 2(x 2，y 2)，且x 1≠x 2，则斜率k ＝y 2－y 1 x 2－x 1. 2．判断两直线平行的方法 (1)若不重合的直线l 1与l 2的斜率都存在，且分别为k 1，k 2，则k 1＝k 2?l 1∥l 2. (2)若不重合的直线l 1与l 2的斜率都不存在，其倾斜角都为90°，则l 1∥l 2. 3．判断两直线垂直的方法 (1)若直线l 1与l 2的斜率都存在，且分别为k 1，k 2，则k 1·k 2＝－1?l 1⊥l 2. (2)已知直线l 1与l 2，若其中一条直线的斜率不存在，另一条直线的斜率为0，则l 1⊥l 2. 1.已知两条直线l 1：ax －by ＋4＝0和l 2：(a －1)x ＋y ＋b ＝0，求满足下列条件的a ，b 的值． (1)l 1⊥l 2且l 1过点(－3，－1)； (2)l 1∥l 2，且坐标原点到这两条直线的距离相等． [解] (1)∵l 1⊥l 2， ∴a (a －1)－b ＝0，① 又l 1过点(－3，－1)， ∴－3a ＋b ＋4＝0.② 解①②组成的方程组得??? a ＝2， b ＝2. (2)∵l 2的斜率存在，l 1∥l 2， ∴直线l 1的斜率存在． ∴k 1＝k 2，即a b ＝1－a .③ 又∵坐标原点到这两条直线的距离相等，l 1∥l 2， ∴l 1，l 2在y 轴上的截距互为相反数，
即4 b ＝－(－b )．④ 由③④联立，解得??? a ＝2， b ＝－2或????? a ＝23 ，b ＝2. 经检验此时的l 1与l 2不重合，故所求值为 ??? a ＝2， b ＝－2或????? a ＝23 ， b ＝2. 注： 已知两直线l 1：A 1x ＋B 1y ＋C 1＝0和l 2：A 2x ＋B 2y ＋C 2＝0 (1)对于l 1∥l 2的问题，先由A 1B 2－A 2B 1＝0解出其中的字母值，然后代回原方程检验这时的l 1和l 2是否重合，若重合，舍去． (2)对于l 1⊥l 2的问题，由A 1A 2＋B 1B 2＝0解出字母的值即可． 2．直线ax ＋2y －1＝0与直线2x －3y －1＝0垂直，则a 的值为( ) A ．－3 B ．－4 3 C ．2 D ．3 解析：选D 由2a －6＝0得a ＝3.故选D. 3．已知直线x ＋2ay －1＝0与直线(a －1)x ＋ay ＋1＝0平行，则a 的值为( ) A.32 B.32或0 C ．0 D ．－2 解析：选A 当a ＝0时，两直线的方程化为x ＝1和x ＝1，显然重合，不符合题意；当a ≠0时，a －11＝a 2a ，解得a ＝3 2.故选A. 二、直线方程 1．直线方程的五种形式
人教版九年级数学《圆》单元测试题(含答案)
人教版九年级数学《圆》单元测试题题号一二三四五总分得分一、选择题（每题3分，共18分）： 1.下列说法中，错误的是（ ）A.半圆是弧 B.半径相等的圆是等圆 C.过圆心的线段是直径 D.直径是弦 2.如图所示，点 A B C D E O AB=CD BE=DE D=128 、、、、都是上的点， ，，，则B D的度数为（ ） A.128° B.126° C.118° D.116° 3.如图，在圆O 中，AE 是直径，半径OC 垂直弦AB 于D ，连接BE ，若AB=27CD=1 ，,则BE 的长为（ ）A.5 B.6 C.7 D.8 4.如图，AB 是圆O 的直径，弦,30,6CD AB CDB CD ^D=°=，则图中阴影部分的面积为（ ） A.4p B.3p C.2p D.p ５.如图，AP 为O 的切线，P 为切点，若20,A D=°C 、D 为圆周上两点，且60PDC D=°则OBC D等于（） A.55° B.65° C.70° D.75° 6.在平面直角坐标系中，以点O 为圆心，半径为4的圆与Y 轴交于点B ，点A （8，4）是圆外一点，直线AC 与圆O 相切于点C ，与X 轴交于点D ，则点C 的坐标是（） A.(22,22)- B.128(,)55- C.(23,2)- D.1612(,)55 - （第2题）（第3题）（第4题）（第5题）（第6题） 二、填空题(每题3分，共18分）： 7.已知圆锥的底面半径为３cm ，高为4cm ，则圆锥的侧面积是 . 8.边长为12cm 的圆内接正三角形的边心距是cm.
9.如图，A 、B 、C 、D 是圆O 上的四个点， .AOB=58BDC=AB BC =若，则度.10.如图，四边形ABCD 内接于O ，若 ABD=62C=122ADB ，，则的度数 是.11.如图，AB 为O 的直径，弦CD AB ^于点E ，已知CD=6EB=1,，则O 的半径是. 12.如图，直线1(0)2 y x a a =- +>与坐标轴交于A 、B 两点，以坐标原点O 为圆心，２为半径的O 与直线AB 相离，则a 的取值范围是. （第9题图）（第10题图）（第11题图）（第12题图） 三、解答题（每题10分，共60分）： 13.如图，已知在以点O 为圆心的两个同心圆中，大圆的弦AB 交小圆于点C 、D. （1）求证：AC=BD ； （2）若大圆的半径R=10，小圆的半径r=8，且圆心到直线AB 的距离为6，求AC 的长. 14.如图，已知OA OB OC 、、是O 的三条半径，点C 是 AC 的中点，M N 、分别是OA OB 、的中点.求证：. MC NC =
初三数学圆专题经典 含答案
欢迎来主页下载---精品文档 九年级数学第二十四章圆测试题（A） 一、选择题（每小题3分，共33分） ，最aO上的点的最大距离为·资阳）若⊙O所在平面内一点P到⊙1．（2005 ），则此圆的半径为（小距离为b（a>b）b?baa?．A B．221 ——A图24ba?a?b ba?a?b或或 D ．C．22，则弦的长为3到弦AB的距离OM1A—，⊙O的直径为10，圆心O2．（2005·浙江）如图24—）AB的长是（ ．8 DC．7 B．6 A．4 ）°，则∠BOC的度数为（3．已知点O为△ABC的外心，若∠A=80120°D．80°C．160°A．40°B．）OBC的度数为（，△ABC内接于⊙O，若∠A=40°，则∠4．如 图24—A—270°D．°C．50°A．20°B．40 4 —AA——3 图图24—A—242 图24—5 —A—图24 点钉OB在O—3，小明同学设计了一个测量圆直径的工具，标有刻度的尺子OA、5．如图24—A个OE=8个单位，OF=6在一起，并使它们保持垂直，在测直径时，把O点靠在圆周上，读得刻度）单位，则圆的直径为（B．10个单位A．12个单位 15个单位D．个单位C．1 ）等于（°，则∠A 为⊙O的直径，点C在⊙O上，若∠B=60—6．如图24A—4，AB°D．30．50°C．40°A．80°B、PA 于点E，分别交A、B，CD切⊙O，—A—5P为⊙O外一点，PA、PB分别切⊙O于7．如图24 ）的周长为（、D，若PA=5，则△PCDPB于点C10 D．7 C．8 ．A．5 B，为防雨需在粮仓顶部铺上，母线长为3m8．若粮仓顶部是圆锥形，且这个圆锥的底面直径为4m ）油毡，则这块油毡的面积是（
初三数学圆测试题及答案
九年级上册圆单元测试 一、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共计30分) 1．下列命题：①长度相等的弧是等弧②任意三点确定一个圆③相等的圆心角所对的弦相等④外心在三角形的一条边上的三角形是直角三角形，其中真命题共有( ) A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 2．同一平面内两圆的半径是R和r，圆心距是d，若以R、r、d为边长，能围成一个三角形，则这两个圆 的位置关系是( ) A.外离 B.相切 C.相交 D.内含 3．如图，四边形ABCD内接于⊙O，若它的一个外角∠DCE=70°，则∠BOD=( ) A.35° B.70° C.110° D.140° 4．如图，⊙O的直径为10，弦AB的长为8，M是弦AB上的动点，则OM的长的取值范围( ) A.3≤OM≤5 B.4≤OM≤5 C.3＜OM＜5 D.4＜OM＜5 5．如图，⊙O的直径AB与弦CD的延长线交于点E，若DE=OB，∠AOC=84°，则∠E等于( ) A.42 ° B.28° C.21° D.20° 6．如图，△ABC内接于⊙O，AD⊥BC于点D，AD=2cm，AB=4cm，AC=3cm，则⊙O的直径是( ) A.2cm B.4cm C.6cm D.8cm 7．如图，圆心角都是90°的扇形OAB与扇形OCD叠放在一起，OA=3，OC=1，分别连结AC、BD，则图
中阴 影部分的面积为( ) A. B. C. D. 8．已知⊙O1与⊙O2外切于点A，⊙O1的半径R=2，⊙O2的半径r=1，若半径为4的⊙C与⊙O1、⊙O2都相 切，则满足条件的⊙C有( ) A.2个 B.4个 C.5个 D.6个 9．设⊙O的半径为2，圆心O到直线的距离OP=m，且m使得关于x的方程有实数 根，则直线与⊙O的位置关系为( ) A.相离或相切 B.相切或相交 C.相离或相交 D.无法确定 10．如图，把直角△ABC的斜边AC放在定直线上，按顺时针的方向在直线上转动两次，使它转到△A2B2C2的位置，设AB=，BC=1，则顶点A运动到点A2的位置时，点A所经过的路线为( ) A. B. C. D.二、填空题(本大题共5小题，每小4分，共计20分) 11．(山西)某圆柱形网球筒，其底面直径是10cm，长为80cm，将七个这样的网球筒如图所示放置并包 装侧面，则需________________的包装膜(不计接缝，取3). 12．(山西)如图，在“世界杯”足球比赛中，甲带球向对方球门PQ进攻，当他带球冲到A点时，同样乙已经被攻冲到B点.有两种射门方式：第一种是甲直接射门；第二种是甲将球传给乙，由乙射门.仅
直线与圆的方程单元测试题含答案
《直线与圆的方程》练习题1 一、 选择题 1.方程x 2+y 2 +2ax-by+c=0表示圆心为C （2，2），半径为2的圆，则a 、b 、c 的值 依次为（ B ） （A ）2、4、4； （B ）-2、4、4； （C ）2、-4、4； （D ）2、-4、-4 2.点4)()()1,1(22=++-a y a x 在圆的内部，则a 的取值范围是（ A ） (A) 11<<-a (B) 10<- 8.一束光线从点(1,1)A -出发，经x 轴反射到圆22 :(2)(3)1C x y -+-=上的最短路径是 （ A ） A ．4 B ．5 C ．321- D ．26 9．直线0323=-+y x 截圆x 2 +y 2 =4得的劣弧所对的圆心角是 ( C ) A 、 6π B 、4π C 、3π D 、2 π 10.如图，在平面直角坐标系中，Ω是一个与x 轴的正半轴、y 轴的正半轴分别相切于点C 、D 的定圆所围成的区域(含边界)，A 、B 、C 、D 是该圆的四等分点．若点P (x ，y )、点P ′(x ′，y ′)满足x ≤x ′且y ≥y ′，则称P 优于P ′.如果Ω中的点Q 满足：不存在Ω中的其它点优于Q ，那么所有这样的点Q 组成的集合是劣弧 ( ) A.AB B.BC C.CD D.DA [答案] D [解析] 首先若点M 是Ω中位于直线AC 右侧的点，则过M ，作与BD 平行的直线交ADC 于一点N ，则N 优于M ，从而点Q 必不在直线AC 右侧半圆内；其次，设E 为直线AC 左侧或直线AC 上任一点，过E 作与AC 平行的直线交AD 于F .则F 优于E ，从而在AC 左侧半圆内及AC 上(A 除外)的所有点都不可能为Q ，故Q 点只能在DA 上． 二、填空题 11.在平面直角坐标系xoy 中，已知圆224x y +=上有且仅有四个点到直线1250x y c -+=的距离为1，则实数c 的取值范围是 (13,13)- ． 12.圆：0642 2 =+-+y x y x 和圆：062 2 =-+x y x 交于,A B 两点，则AB 的垂直平分线的方程是 390x y --= 13.已知点A(4,1)，B(0,4)，在直线L ：y=3x-1上找一点P ，求使|PA|-|PB|最大时P 的坐标是 （2,5） 14.过点A (－2,0)的直线交圆x 2＋y 2 ＝1交于P 、Q 两点，则AP →·AQ →的值为________． [答案] 3 [解析] 设PQ 的中点为M ，|OM |＝d ，则|PM |＝|QM |＝1－d 2，|AM |＝4－d 2.∴|AP →|＝4－d 2 －1－d 2，|AQ →|＝4－d 2＋1－d 2 ， 九年级数学第二十四章圆测试题（A） 时间：45分钟分数：100分 一、选择题（每小题3分，共33分） 1 .若O O所在平面内一点P到O O上的点的最大距离为10, A . 14 B . 6 C . 14 或6 D. 7 或3 2. 如图24—A —1 , O O的直径为10,圆心O到弦AB的距离 A . 4 B . 6 C . 7 I 3. 已知点O ABC的外心，若/ A=80 A . 40 4. 如图 A . 20° B . 80 24—A — 2, B . C. 160° △ ABC内接于O 最小距离为 OM的长为 4则此圆的半径为（ 3,则弦AB 的长是 D . 8 ，则/ BOC的度数为（ D. 120° 若/ A=40 °，则/ OBC的度数为（ O 图24—A — 4 图24—A — 3 小明同学设计了一个测量圆直径的工具， 垂直，在测直径时，把O点靠在圆周上， A . 12个单位 B . 10个单位 6. 如图 A . 80° 7. 如图 PB于点 A . 5 24—A —4, AB为O O的直径，点 B. 50° C. 40 ° 24—A —5, P 为O O 外一点， 5 .如图24—A —3, 标有刻度的尺子OA、OB在O点钉在一起， 读得刻度OE=8个单位，OF=6个单位，则圆的直径为（ D . 15个单位 ，则/ A等于（） 并使它们保持 ） PA 、 C、D，若PA=5，则△ PCD的周长为( B . 7 C . 8 D . 10 C . 1个单位 C 在O O 上，若/ B=60 ° D . 30° PB分别切O O于A、B, ) CD切O O于点E,分别交PA、 &若粮仓顶部是圆锥形，且这个圆锥的底面直径为 毡，则这块油毡的面积是（） 4m，母线长为3m，为防雨需在粮仓顶部铺上油 A . 6m2 C . 12m22 D . 12二 m 9.如图24—A —6,两个同心圆，大圆的弦AB 点P,且 CD=13 , PC=4，则两圆组成的圆环的面积是（ A. 16 n B . 36 n 10 .已知在△ ABC中， 10 A . 3 11.如图 C、D E、 C. 52 n AB=AC=13 , 与小圆相切于点P,大圆的弦CD经过） D. 81 n BC=10，那么△ ABC的内切圆的半径为（ 12 B . 5 24—A —7,两个半径都是4cm的圆外切于点C, 一只蚂蚁由点A开始依A、B、 F、C、G A的顺序沿着圆周上的8段长度相等的路径绕行，蚂蚁在这 C. 2 径上不断爬行，直到行走2006 n cm后才停下来， A . D 点 B . E 点 C . F 点D 二、填空题（每小题3分，共30分） 12 .如图24—A —8,在O O中，弦AB等于O 则蚂蚁停的那一个点为（ .G点 O的半径，0C丄AB交O O于点C,则 8段路 ） 、选择题： 1. 如图，小明同学设计了一个测量圆直径的工具，标有刻度的尺子 3. 已知圆内接正三角形的边心距为 1，则这个三角形的面积为( ) A ．2 B ．3 C ．4 D ．6 4. 如图，点 A ， B ， C ，在⊙ O 上，∠ ABO=32°，∠ ACO=38°，则∠ BOC 等于 ( 6.如图, ⊙O 是△ ABC 的外接圆 ,弦AC 的长为 3,sinB=0.75, 则⊙ O 的半径为( ) 圆 50 题 垂直，在测直径时，把 A ． O 点靠在圆周上，读得刻度 OE=8个单位， 12 个单位 B ． 10 个单位 C CD 是⊙ O 的两条弦，连结 AD 、BC ．若∠ BCD=70°， OF=6个单位，则圆的直径为 ( 1 个单位 D ． 15 个单位 则∠ BAD 的度数为( 2. 如图， AB 、 A ． 40° B ．50° C ． 60° D ． 70° B ．70° C ．120° D ． 140° 5. 如图 , 点 A,B,C 在⊙ O 上, ∠A=36° , ∠ C=28° , 则∠ B=( A.100 B.72 C.64 D.36 OA 、 OB 在 O 点钉在一起，并使它们保持 AD 切⊙ O 于点 A ，点 C 是弧 BE 的中点，则下列结论不成立的是( B ． EC=B C C ．∠ DAE=∠ABE D ．AC ⊥OE 10. 如图 , △ABC 中,AB=5,BC=3,AC=4, 以点 C 为圆心的圆与 AB 相切 ,则⊙ C 半径为( 11. 数学课上，老师让学生尺规作图画 Rt △ABC ，使其斜边 AB=c ，一条直角边 BC=a ，小明的作法如图所 示， 你认为这种作法中判断∠ ACB 是直角的依据是( ) A.4 B.3 C.2 D. OB=6cm,高 OC=8cm 则. 这个圆锥的侧面 积是 7. 如图，圆锥的底面半径 22 A.30cm 2 B.30 π cm 2 C.60 2 π cm D.120cm 9. 如图,AB 是⊙ O 的直径 ,C 、D 是⊙ O 上两点 , 分别连接 AC 、BC 、CD 、OD ．∠ DOB=140° A.20° B.30 C.40 D.70 ，则∠ ACD (= B.2.5 C.2.4 D.2.3人教版九年级数学上册圆单元测试题及答案
天津市2020版中考数学专题练习：圆50题_含答案