山东省临沂市罗庄区2023-2024学年九年级下学期期中考试数学试题(原卷版+解析版)
展开(时间:120分钟 总分120分) 2024.4
注意事项:
1.答题前,请先认真浏览试卷;然后按要求操作;
2.答题时,端正心态,认真审题,认真书写,规范作图,保持卷面整洁!
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1. 2024的相反数是( )
A. 2024B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了相反数,“只有符号不同的两个数互为相反数”,熟练掌握知识点是解题的关键.
根据相反数的定义即可求解.
【详解】解:2024的相反数是,
故选:B.
2. 光年是天文学中一种计量天体时空距离的长度单位,1光年约为9500000000000千米.将9500000000000千米用科学记数法表示为( )
A. 千米B. 千米
C. 千米D. 千米
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查科学记数法,根据科学记数法的表示方法:为整数,进行表示即可.
【详解】解:9500000000000千米千米;
故选D.
3. 如图所示标志中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【详解】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B.既是中心对称图形,也是轴对称图形,符合题意;
C.是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不合题意;
D.不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查中心对称图形和轴对称图形的知识,关键是掌握好中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,图形旋转180°后与原图重合.
4. 下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,积的乘法,完全平方公式以及二次根式的性质,解题的关键是掌握同底数幂相乘,底数不变,指数相加;积的乘方,把每个因式分别乘方;完全平方公式以及;据此逐个判断即可.
【详解】解:A、,故A不正确,不符合题意;
B、,故B不正确,不符合题意;
C、,故C正确,符合题意;
D、,故D不正确,不符合题意;
故选:C.
5. 不透明的袋子中装有红、绿小球各两个,除颜色外四个小球无其他差别.从中随机摸出一个小球,不放回并摇匀,再从剩下的三个球中随机摸出一个小球,那么第一次摸到红球、第二次摸到绿球的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先画树状图,从而可得两次摸球的所有等可能的结果,再找出第一次摸到红球、第二次摸到绿球的结果,然后利用概率公式求解即可得.
【详解】解:由题意,画树状图如下:
由图可知,两次摸球的所有等可能的结果共有12种,其中,第一次摸到红球、第二次摸到绿球的结果有4种,
则第一次摸到红球、第二次摸到绿球的概率为,
故选:B.
【点睛】本题考查了利用列举法求概率,熟练掌握列举法是解题关键.
6. 如图,是一个长方体的三视图,若其俯视图为正方形,则这个长方体的高和底面边长分别为( )
A. 3,3B. 2,2C. 2,3D. 3,2
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要是考查三视图的基本知识.解决本题的关键是理解长方体的三视图.由主视图所给的图形可得到俯视图的对角线长为,利用勾股定理可得俯视图的边长,根据主视图可以得出高.
【详解】解:设俯视图的正方形的边长为a,
∵其俯视图为正方形,正方形的对角线长为,
∴a2+a2=(2)2,
解得:,负值舍去,
根据主视图可知这个长方体的高为3.
故选:D.
7. 如图,是等边三角形,以点B为圆心,任意长为半径画弧,交于点E、F.再分别以E、F为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点D.连接交于点G,度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由作图方法可知,是的垂直平分线,则根据等边三角形的性质可得.
【详解】解:由作图方法可知,是的垂直平分线,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
故选D.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质,垂直平分线的尺规作图,灵活运用所学知识是解题的关键.
8. 如图1是装了液体的高脚杯示意图(数据如图),用去一部分液体后如图2所示,此时液面直径AB的长度是( )
A. 2cmB. 2.5cmC. 3cmD. 4cm
【答案】C
【解析】
【分析】高脚杯前后的两个三角形相似.根据相似三角形的判定和性质即可得出结果.
【详解】解:如图:过O作OM⊥CD,垂足为M,过O作ON⊥AB,垂足为N,
∵CD∥AB,
∴△CDO∽ABO,即相似比为,
∴,
∵OM=15-7=8(cm),ON=11-7=4(cm),
∴,
∴AB=3cm,
故选:C.
【点睛】本题考查相似三角形的应用,解本题的关键熟练掌握相似三角形的判定与性质.
9. 如图,两个半径长均为1的直角扇形的圆心分别在对方的圆弧上,扇形的圆心C是的中点,且扇形绕着点C旋转,半径交于点G,半径交于点H,则图中阴影面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据扇形面积公式求出两扇形面积,再过C分别作于M,于N,连接,再证明,可证得白色部分的面积等于对角线为的正方形得面积,进而可求得阴影部分的面积.
【详解】∵两个直角扇形的半径长均为1,
∴两个扇形面积和为,
过C分别作于M,于N,连接,则四边形是矩形,
∵C是的中点,
∴,即平分,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴白色部分的面积等于对角线为的正方形的面积,
∴空白部分面积为,
∴阴影部分面积为,
故选:A.
【点睛】本题考查扇形面积公式、圆的有关性质、角平分线的性质、正方形的判定与性质、全等三角形的判定与性质,熟记扇形面积公式,熟练掌握角平分线的性质定理和全等三角形的判定与性质,求出空白部分面积是解答的关键.
10. 如图,中,,正方形的顶点D、F分别在边上,C、D两点不重合,设的长度为x,与正方形重叠部分的面积为y,则下列图象能表示y与x之间的函数关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题主要考查了正方形的性质,等腰直角三角形的性质与判定,动点问题的函数图象,分类讨论:当时,根据正方形的面积公式得到;当时,交于,交于,利用重叠的面积等于正方形的面积减去等腰直角三角形的面积得到,配方得到,然后根据二次函数的性质对各选项进行判断.
【详解】解:当点E恰好在上时,
∵四边形是正方形,
∴,,
∵中,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴当时,正方形与的重叠部分即为正方形,则;
当时,交于,交于,如图,
,则,
同理可证明为等腰直角三角形,
,,
∴是等腰直角三角形,
,
,
,
∴,
故选:A.
二、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
11. 要使式子有意义,则a的取值范围为_____________________.
【答案】a≥-2且a≠0
【解析】
【分析】根据二次根式有意义的条件和分式有意义的条件可得关于a的不等式组,解不等式组即得答案.
详解】根据题意得:,解得:a≥-2且a≠0.
故答案为a≥-2且a≠0.
【点睛】本题考查了二次根式和分式有意义的条件,属于基础题型,掌握基本知识是解题的关键.
12. 关于x的分式方程的解为_____.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了解分式方程,解题的关键是熟练掌握解分式方程的方法和步骤.
先去分母,将分式方程化为整式方程,再进行解答,最后检验即可.
【详解】解:,
去分母,得:,
去括号,得:,
移项,得:,
合并同类项,得:,
检验:当时,,
∴是原分式方程解.
故答案为:.
13. 因式分解:______.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了因式分解,先提取公因数2,再利用平方差公式分解因式即可.
【详解】解:
,
故答案为:.
14. 如图,将菱形纸片沿过点C的直线折叠,使点D落在射线上的点E处,折痕交于点P.若,则的长等于 _____________.
【答案】##
【解析】
【分析】本题主要考查了菱形的性质,折叠的性质,解直角三角形,解题的关键是熟练掌握菱形和折叠的性质,正确画出辅助线,构造直角三角形求解.过点A作于点F,根据折叠所得,从而把转化为两个直角三角形,进而解决问题.
【详解】解:过点A作于点F,
∵四边形是菱形,
,,
,
由折叠可知:,
,
在中,,
,
在中,,
,
∴,
故答案为:.
15. 如图,小红家购置了一台圆形自动扫地机,放置在屋子角落(书柜、衣柜与地面均无缝隙).在没有障碍物阻挡的前提下,扫地机能自动从底座脱离后打扫全屋地面.若这台扫地机能从角落自由进出,则图中的x至少为_______(精确到个位,参考数据:).
【答案】
【解析】
【分析】先建立直角三角形,利用勾股定理解决实际问题.
【详解】解:如图过点A、B分别作墙的垂线,交于点C,
则,,
在中,,
即
∵这台扫地机能从角落自由进出,
∴这台扫地机的直径不小于长,
即最小时为,
解得:(舍),,
∴图中的x至少为,
故答案为:.
【点睛】本题考查勾股定理的实际应用,构造直角三角形是解题的关键.
16. .如图一段抛物线:,记为,它与轴交于点和;将绕旋转得到,交轴于;将绕旋转得到,交轴于,如此进行下去,直至得到,若点在第11段抛物线上,则m的值为 _____.
【答案】或32
【解析】
【分析】本题考查了二次函数图象与几何变换,利用点的变化确定函数图象的变化更简便,旋转性质,平移的规律:左加右减,上加下减.求出抛物线与轴的交点坐标,根据旋转性质,得出抛物线的形状大小不变,相当于把抛物线向右平移得出抛物线、抛物线……,同理把抛物线向右平移得出抛物线、抛物线……,然后求出到抛物线平移的距离,表示出抛物线的解析式,然后把点的坐标代入计算即可得解.
【详解】解:令,则,
解得,,
,
∵11是奇数
∴由图可知,抛物线在轴上方,
相当于抛物线向右平移个单位,
抛物线的解析式为,
∵在第11段抛物线上,
解得或32
故答案为:或32.
三、解答题(本大题共8小题,共72分)
17. (1)计算: ;
(2)解不等式组:
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】此题考查了实数的混合运算、求不等式组的解集,熟练掌握运算法则和一元一次不等式组的解法是解题的关键.
(1)利用指数幂、特殊角的三角函数值、乘方和绝对值进行计算即可;
(2)求出每个不等式的解集,取其公共部分即可.
【详解】(1)原式=
;
(2)
解不等式①得:,
解不等式②得:,
所以不等式组的解集:.
18. 创建文明城市,构建美好家园.为提高垃圾分类意识,幸福社区决定采购A,B两种型号的新型垃圾桶.若购买3个A型垃圾桶和4个B型垃圾桶共需要580元,购买6个A型垃圾桶和5个B型垃圾桶共需要860元.
(1)求两种型号垃圾桶单价;
(2)若需购买A,B两种型号的垃圾桶共200个,总费用不超过15000元,至少需购买A型垃圾桶多少个?
【答案】(1)A,B两种型号的单价分别为60元和100元
(2)至少需购买A型垃圾桶125个
【解析】
【分析】(1)设两种型号的单价分别为元和元,然后根据题意列出二元一次方程组求解即可;
(2)设购买A型垃圾桶个,则购买A型垃圾桶个,根据题意列出一元一次不等式并求解即可.
【小问1详解】
解:设A,B两种型号的单价分别为元和元,
由题意:,
解得:,
∴A,B两种型号的单价分别为60元和100元;
【小问2详解】
设购买A型垃圾桶个,则购买B型垃圾桶个,
由题意:,
解得:,
∴至少需购买A型垃圾桶125个.
【点睛】本题考查二元一次方程组和一元一次不等式的实际应用,理解题意,找准数量关系,准确建立相应方程和不等式并求解是解题关键.
19. 随着科技的发展,无人机已广泛应用于生产生活,如代替人们在高空测量距离和高度.圆圆要测量教学楼的高度,借助无人机设计了如下测量方案:如图,圆圆在离教学楼底部米的C处,遥控无人机旋停在点C的正上方的点D处,测得教学楼的顶部B处的俯角为,长为米.已知目高为米.
(1)求教学楼的高度.
(2)若无人机保持现有高度沿平行于的方向,以米/秒的速度继续向前匀速飞行,求经过多少秒时,无人机刚好离开圆圆的视线.
【答案】(1)教学楼的高度为米
(2)无人机刚好离开视线的时间为12秒
【解析】
【分析】(1)过点B作于点G,根据题意可得:,米,,通过证明四边形为矩形,得出米,进而得出米,最后根据线段之间的和差关系可得,即可求解;
(2)连接并延长,交于点H,先求出米,进而得出,则,则米,即可求解.
【小问1详解】
解:过点B作于点G,
根据题意可得:,米,,
∵,,,
∴四边形为矩形,
∴米,
∵,,
∴,
∴,
∴米,
∵长为米,
∴(米),
答:教学楼的高度为米.
【小问2详解】
解:连接并延长,交于点H,
∵米,米,
∴米,
∵米, ,
∴,
∴,米,
∴(米),
∵无人机以米/秒的速度飞行,
∴离开视线的时间为:(秒),
答:无人机刚好离开视线的时间为12秒.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形的实际应用,解题的关键是正确画出辅助线,构造直角三角形,熟练掌握解直角三角形的方法和步骤.
20. 为庆祝中国共产党建党100周年,某校开展了以“学习百年党史,汇聚团结伟力”为主题的知识竞赛,竞赛结束后随机抽取了部分学生成绩进行统计,按成绩分成五个等级,并绘制了如下不完整的统计图.请结合统计图,解答下列问题:
(1)本次调查一共随机抽取了_________名学生的成绩,频数分布直方图中__________;
(2)补全学生成绩频数分布直方图;
(3)所抽取学生成绩的中位数落在________等级;
(4)若成绩在80分及以上为优秀,全校共有2000名学生,估计成绩优秀的学生有多少人?
【答案】(1)200,16;(2)见解析;(3);(4)940人
【解析】
【分析】(1)B等级人数40人÷B等级的百分比为20%, 利用抽查人数-其它各组人数即可;
(2) C等级200×25%=50人,m=16即可补全频率分布直方图:
(3)根据中位数定义即可求即;
(4)成绩80分以上的在D、E两等级中人数占抽样的百分比47%乘以学生总数即可.
【详解】解:(1)B等级人数40人,由扇形图可知B等级的百分比为20%,
∴本次调查一共随机抽取了40÷20%=200名学生的成绩,C等级200×25%=50人
∴m=200-40-50-70-24=16
故答案为:200,16;
(2) C等级200×25%=50人,m=16,
补全频率分布直方图如图所示:
(3)频率分布直方图已将数据从小到大排序,一共抽查200个数据,根据中位数定义中位数位于第100,101两位置上成绩的平均数,16+40=56100,16+40+50=106101,
∴中位数在等级内;
故答案为:C
(4)成绩80分以上在D、E两等级中人数为:70+24=94人,占抽样的百分比为94÷200×100%=47%,
全校共有2000名学生,成绩优秀的学生有(人).
答:全校2000名学生中,估计成绩优秀的学生有940人.
【点睛】本题考查频率分布直方图和扇形图获取信息,样本容量,补画频率分布直方图,中位数,用样本的百分比含量估计总体中的数目等知识,熟练掌握上述知识是关键.
21. 如图,一次函数y=x+5的图象与反比例函数(k为常数且k≠0)的图象交于A(﹣2,a),B两点,与x轴交于点C.
(1)求此反比例函数的表达式;
(2)若点P在x轴上,且S△ACP=S△BOC,求点P的坐标.
(3)直接写出x+5﹣<0的解集.
【答案】(1)
(2)P(﹣)或()
(3)x<﹣3或﹣2<x<0
【解析】
【分析】(1)将A点坐标代入,即可求出a的值,即得出A点坐标.再将A点坐标代入中,求出k的值,即求出反比例函数解析式;
(2)联立两个解析式即得出B点坐标.对于,当时,求出x的值,即得出C点坐标.设P(x,0),根据,即可列出关于x的等式,解出x即得出P点坐标;
(3)根据解析式和不等式可知:求的解集,即找出的图象在下方时的x的取值范围即可.
【小问1详解】
将点A(-2,a)代入,得,
∴A(-2,3),
将A(-2,3)代入,得,
∴反比例函数的表达式为;
【小问2详解】
联立,
解得:或.
∴B(-3,2),
对于,当时,即,
解得:,
∴C(-5,0),
设P(x,0),
∵,,
∴.
解得或,
∴P或;
【小问3详解】
由,得:.
由不等式和两个函数的解析式可知:求,即找出的图象在的下方时x的取值范围即可.
由图象和所求出的B点和A点坐标可知:当或时,的图象在的下方,
∴的解集为:或.
【点睛】本题考查反比例函数和一次函数的综合,反比例函数与三角形的综合.利用数形结合的思想是解答本题的关键.
22. 筒车是我国古代利用水力驱动的灌溉工具,车轮缚以竹简,旋转时低则舀水,高则泻水.如图,水力驱动筒车按逆时针方向转动,竹筒把水引至A处,水沿射线方向泻至水渠,水渠所在直线与水面平行;设筒车为,与直线PQ交于P,Q两点,与直线DE交于B,C两点,恰有,连接.
(1)求证:为的切线;
(2)若筒车的半径为,.当水面上升,A,O,Q三点恰好共线时,求此时筒车中心O到水面的距离(精确到,参考值:).
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】本题主要考查了切线的判定,相似三角形的性质与判定,直径所对的圆周角是直角,同弧所对的圆周角相等,解直角三角形等等:
(1)连接 并延长交 于,根据为的直径可以得到 ,继而得到 ,根据可证,可以得到,利用等量代换即可证明为的切线;
(2)根据,解出 ,根据 为的直径得到 ,进而得出,,又根据 得出,故可得到 ,过作交于,交PQ于E,于是在等腰中,根据锐角三角函数求出长即可.
【小问1详解】
证明:连接 并延长交 于,连接BM,
为的直径,
,
,
,
,
又∵,
,
,
又,
,
,
为的切线;
【小问2详解】
解:,,,
是的直径,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
过作交于,交PQ于E,
为等腰直角三角形,
,
,
.
23. 乒乓球被誉为中国国球.2023年的世界乒乓球锦标赛中,中国队包揽了五个项目的冠军,成绩的取得与平时的刻苦训练和精准的技术分析是分不开的.如图,是乒乓球台的截面示意图,一位运动员从球台边缘正上方以击球高度为的高度,将乒乓球向正前方击打到对面球台,乒乓球的运行路线近似是抛物线的一部分.乒乓球到球台的竖直高度记为y(单位:),乒乓球运行的水平距离记为(单位:).测得如下数据:
(1)①当乒乓球到达最高点时,与球台之间的距离是 ,当乒乓球落在对面球台上时,到起始点的水平距离是 ;
②求满足条件的抛物线解析式;
(2)技术分析:如果只上下调整击球高度,乒乓球的运行轨迹形状不变,那么为了确保乒乓球既能过网,又能落在对面球台上,需要计算出的取值范围,以利于有针对性的训练.如图②.乒乓球台长为,球网高为.现在已经计算出乒乓球恰好过网的击球离度的值约为.请你计算出乒乓球恰好落在对面球台边缘点处时,击球高度的值(乒乓球大小忽略不计).
【答案】(1)①;;②
(2)乒乓球恰好落在对面球台边缘点B处时,击球高度的值为
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的应用,二次函数图象的平移;
(1)①根据二次函数图象的对称性求得对称轴以及顶点,根据表格数据,可得当时,;
②待定系数法求解析式即可求解;
(2)根据题意,设平移后的抛物线的解析式为,根据题意当时,,代入进行计算即可求解.
【小问1详解】
①观察表格数据,可知当和时,函数值相等,则对称轴为直线,顶点坐标为,
又抛物线开口向下,可得最高点时,与球台之间的距离是,
当时,,
∴乒乓球落在对面球台上时,到起始点的水平距离是;
故答案为:;.
②设抛物线解析式为,将代入得,
,
解得:,
∴抛物线解析式为;
【小问2详解】
∵当时,抛物线的解析式为,
设乒乓球恰好落在对面球台边缘点B处时,击球高度的值为,则平移距离为,
∴平移后的抛物线的解析式为,
依题意,当时,,
即,
解得:.
答:乒乓球恰好落在对面球台边缘点B处时,击球高度的值为.
24. 综合与实践
【问题情境】:数学活动课上,老师出示了一个问题:如图1,在正方形ABCD中,E是BC中点,,EP与正方形的外角的平分线交于P点.试猜想AE与EP的数量关系,并加以证明;
(1)【思考尝试】同学们发现,取AB的中点F,连接EF可以解决这个问题.请在图1中补全图形,解答老师提出的问题.
(2)【实践探究】希望小组受此问题启发,逆向思考这个题目,并提出新的问题:如图2,在正方形ABCD中,E为BC边上一动点(点E,B不重合),是等腰直角三角形,,连接CP,可以求出的大小,请你思考并解答这个问题.
(3)【拓展迁移】突击小组深入研究希望小组提出的这个问题,发现并提出新的探究点:如图3,在正方形ABCD中,E为BC边上一动点(点E,B不重合),是等腰直角三角形,,连接DP.知道正方形的边长时,可以求出周长的最小值.当时,请你求出周长的最小值.
【答案】(1)答案见解析
(2),理由见解析
(3),理由见解析
【解析】
【分析】(1)取AB的中点F,连接EF,利用同角的余角相等说明∠PEC=∠BAE,再根据ASA证明△AFE≌△ECP,得AE=EP;
(2)在AB上取AF=EC,连接EF,由(1)同理可得∠CEP=∠FAE,则△FAE≌△CEP(SAS),再说明△BEF是等腰直角三角形即可得出答案;
(3)作DG⊥CP,交BC的延长线于G,交CP于O,连接AG,则△DCG是等腰直角三角形,可知点D与G关于CP对称,则AP+DP的最小值为AG的长,利用勾股定理求出AG,进而得出答案.
【小问1详解】
解:AE=EP,
理由如下:取AB的中点F,连接EF,
∵F、E分别为AB、BC的中点,
∴AF=BF=BE=CE,
∴∠BFE=45°,
∴∠AFE=135°,
∵CP平分∠DCG,
∴∠DCP=45°,
∴∠ECP=135°,
∴∠AFE=∠ECP,
∵AE⊥PE,
∴∠AEP=90°,
∴∠AEB+∠PEC=90°,
∵∠AEB+∠BAE=90°,
∴∠PEC=∠BAE,
∴△AFE≌△ECP(ASA),
∴AE=EP;
【小问2详解】
解:在AB上取AF=EC,连接EF,
由(1)同理可得∠CEP=∠FAE,
∵AF=EC,AE=EP,
∴△FAE≌△CEP(SAS),
∴∠ECP=∠AFE,
∵AF=EC,AB=BC,
∴BF=BE,
∴∠BEF=∠BFE=45°,
∴∠AFE=135°,
∴∠ECP=135°,
∴∠DCP=45°;
【小问3详解】
解:作DG⊥CP,交BC的延长线于G,交CP于O,连接AG,
由(2)知,∠DCP=45°,
∴∠CDG=45°,
∴△DCG是等腰直角三角形,
∴点D与G关于CP对称,
∴AP+DP的最小值为AG的长,
∵AB=4,
∴BG=8,
由勾股定理得AG=,
∴△ADP周长的最小值为AD+AG=.
【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质,轴对称﹣最短路线问题,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质等知识,作辅助线构造全等三角形是解题的关键.等级
成绩
水平距离 /
竖直高度 /
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