内容正文:
2024-2025学年高二上学期数学试卷
一、单项选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.
1. 已知,则( )
A. 0 B. 1 C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】由复数模的计算公式直接计算即可.
【详解】若,则.
故选:C.
2. 已知命题p:,;命题q:,,则( )
A. p和q都是真命题 B. 和q都是真命题
C. p和都是真命题 D. 和都是真命题
【答案】B
【解析】
【分析】对于两个命题而言,可分别取、,再结合命题及其否定的真假性相反即可得解.
【详解】对于而言,取,则有,故是假命题,是真命题,
对于而言,取,则有,故是真命题,是假命题,
综上,和都是真命题.
故选:B.
3. 某农业研究部门在面积相等的100块稻田上种植一种新型水稻,得到各块稻田的亩产量(单位:kg)并整理如下表
亩产量
[900,950)
[950,1000)
[1000,1050)
[1050,1100)
[1100,1150)
[1150,1200)
频数
6
12
18
30
24
10
根据表中数据,下列结论中正确的是( )
A. 100块稻田亩产量的中位数小于1050kg
B. 100块稻田中亩产量低于1100kg的稻田所占比例超过80%
C. 100块稻田亩产量的极差介于200kg至300kg之间
D. 100块稻田亩产量平均值介于900kg至1000kg之间
【答案】C
【解析】
【分析】计算出前三段频数即可判断A;计算出低于1100kg的频数,再计算比例即可判断B;根据极差计算方法即可判断C;根据平均值计算公式即可判断D.
【详解】对于 A, 根据频数分布表可知, ,
所以亩产量的中位数不小于 , 故 A 错误;
对于B,亩产量不低于的频数为,
所以低于的稻田占比为,故B错误;
对于C,稻田亩产量的极差最大为,最小为,故C正确;
对于D,由频数分布表可得,平均值为,故D错误.
故选;C.
4. 已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等,且它们的高均为,则圆锥的体积为( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设圆柱的底面半径为,根据圆锥和圆柱的侧面积相等可得半径的方程,求出解后可求圆锥的体积.
【详解】设圆柱的底面半径为,则圆锥的母线长为,
而它们的侧面积相等,所以即,
故,故圆锥的体积为.
故选:B.
5. 若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用指数函数、对数函数单调性比较大小即得.
【详解】,所以.
故选:B
6. 设函数.已知,,且的最小值为,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
分析】根据三角函数最值分析周期性,结合三角函数最小正周期公式运算求解.
【详解】由题意可知:为的最小值点,为的最大值点,
则,即,
且,所以.
故选:B.
7. 已知正三棱台的体积为,,,则与平面ABC所成角的正切值为( )
A. B. 1 C. 2 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】解法一:根据台体的体积公式可得三棱台的高,做辅助线,结合正三棱台的结构特征求得,进而根据线面夹角的定义分析求解;解法二:将正三棱台补成正三棱锥,与平面ABC所成角即为与平面ABC所成角,根据比例关系可得,进而可求正三棱锥的高,即可得结果.
【详解】解法一:分别取的中点,则,
可知,
设正三棱台的为,
则,解得,
如图,分别过作底面垂线,垂足为,设,
则,,
可得,
结合等腰梯形可得,
即,解得,
所以与平面ABC所成角的正切值为;
解法二:将正三棱台补成正三棱锥,
则与平面ABC所成角即为与平面ABC所成角,
因为,则,
可知,则,
设正三棱锥的高为,则,解得,
取底面ABC的中心为,则底面ABC,且,
所以与平面ABC所成角的正切值.
故选:B.
8. 如图,在正方体中,M为线段的中点,N为线段上的动点,则直线与直线所成角的正弦值的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,通过表示出点坐标,利用数量积求出夹角余弦值的范围,进而得出答案.
【详解】以D为原点建立如图所示的空间直角坐标系,
设正方体的棱长为2,
则,
,,
设得:,
所以,
,
由,
所以,当时,等号成立,
则,即异面直线与MN所成角的正弦值的最小值为.
故选:C.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错或不选的得0分.
9. 已知向量,则( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则向量在向量上的投影向量
【答案】ACD
【解析】
【分析】代入的值,得到向量的坐标,利用向量的坐标运算,判断向量的平行垂直,求向量夹角的余弦和投影向量的坐标.
【详解】向量
若,则,,所以,A选项正确;
若,,,不满足则,B选项错误;
若,,则,C选项正确;
若,,则向量在向量上的投影向量:
,D选项正确.
故选:ACD
10. 已知函数,给出下列四个选项,正确的有( )
A. 函数的最小正周期是
B. 函数在区间上是减函数
C. 函数的图象关于点对称
D. 函数的图象可由函数的图象向左平移个单位,再向下平移1个单位得到
【答案】AB
【解析】
【分析】A选项,利用三角恒等变换得到,利用求出最小正周期;B选项,求出,从而得到在区间上是减函数;C选项,代入,得到,得到对称中心;D选项,利用左加右减,上加下减得到平移后的解析式,得到D错误.
【详解】A选项,,
故的最小正周期为,A正确;
B选项,时,,
由于在上单调递减,
故在区间上为减函数,B正确;
C选项,当时,,故,
所以关于中心对称,C错误;
D选项,的图象向左平移个单位,再向下平移1个单位,得到,D错误.
故选:AB
11. 如图,在平行六面体中,以顶点A为端点的三条棱长均为6,且它们彼此的夹角都是60°,下列说法中正确的是( )
A. CC1⊥BD
B.
C. 夹角是60°
D. 直线与直线的距离是
【答案】ABD
【解析】
【分析】设,依题得运用向量数量积的运算律计算即可判断A,B两项;利用向量夹角的公式计算排除C项;利用空间向量关于点到直线的距离公式计算即可验证D项.
【详解】
如图,设,
则
对于A,因,
则,故A正确;
对于B,因,,
则,故B正确;
对于C,,则,
且
设夹角,则,因,则,即C错误;
对于D,在平行六面体中,易得,
则得,故,故点到直线的距离即直线与直线的距离.
因,
且,
则,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本大题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 在四面体OABC中,是棱OA上靠近的三等分点,分别是的中点,设,若,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】借助空间向量的线性运算及基本定理计算即可得.
【详解】,
故.
故答案为:.
13. 已知为第一象限角,为第三象限角,,,则_______.
【答案】
【解析】
【分析】法一:根据两角和与差的正切公式得,再缩小的范围,最后结合同角的平方和关系即可得到答案;法二:利用弦化切的方法即可得到答案.
【详解】法一:由题意得,
因为,,
则,,
又因为,
则,,则,
则,联立 ,解得.
法二: 因为为第一象限角,为第三象限角,则,
,,
则
故答案为:.
14. 如图,四边形,都是边长为1的正方形,,则,两点间的距离是______.
【答案】
【解析】
【分析】由空间向量的线性运算可得出,利用空间向量数量积的运算性质可求得,即为所求.
【详解】因为四边形、都是边长为的正方形,则,,
又,则,
因为,由图易知,,
所以
,
即,两点间的距离是.
故答案为:.
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知空间三点,设
(1)求;
(2)若向量与互相垂直,求实数k的值.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)先求出的坐标,再利用向量数量积的坐标公式计算即得;
(2)先求出和,再利用向量垂直的充要条件列出方程,代入化简计算即得k值.
【小问1详解】
由题意,,则;
【小问2详解】
由(1)可得
因向量与互相垂直,则得:,
解得,或.
(2卷)
16. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A.
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据辅助角公式对条件进行化简处理即可求解,常规方法还可利用同角三角函数的关系解方程组,亦可利用导数,向量数量积公式,万能公式解决;
(2)先根据正弦定理边角互化算出,然后根据正弦定理算出即可得出周长.
【小问1详解】
方法一:常规方法(辅助角公式)
由可得,即,
由于,故,解得
方法二:常规方法(同角三角函数的基本关系)
由,又,消去得到:
,解得,
又,故
方法三:利用极值点求解
设,则,
显然时,,注意到,
,在开区间上取到最大值,于是必定是极值点,
即,即,
又,故
方法四:利用向量数量积公式(柯西不等式)
设,由题意,,
根据向量的数量积公式, ,
则,此时,即同向共线,
根据向量共线条件,,
又,故
方法五:利用万能公式求解
设,根据万能公式,,
整理可得,,
解得,根据二倍角公式,,
又,故
【小问2详解】
由题设条件和正弦定理
,
又,则,进而,得到,
于是,
,
由正弦定理可得,,即,
解得,
故的周长为
17. 已知四棱柱中,底面为梯形,,平面,,其中.是的中点,是的中点.
(1)求与的夹角余弦值
(2)求证平面
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)建立如图所示空间直角坐标系,利用空间向量的异面直线夹角公式求解即可;
(2)法一求出面的法向量,再利用空间向量关系证明即可;法二取中点,连接,,利用中位线证明四边形是平行四边形,再由线面平行的判定定理证明即可;
【小问1详解】
以为原点建立如图所示空间直角坐标系,
则,,,,,
则,故,,
,
,
与的夹角余弦值为.
小问2详解】
法一:设平面的法向量为,
由(1)得,,,
则有,令,得,
即平面.
法二:取中点,连接,,
由是的中点,故,且,
由是的中点,故,且,
则有、,
故四边形是平行四边形,故,
又平面,平面,
故平面;
18. 某校为了增强学生的身体素质,积极开展体育锻炼,并给学生的锻炼情况进行测评打分.现从中随机选出100名学生的成绩(满分为100分),按分数分为,共6组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求的值,并求这100名学生成绩的中位数(保留一位小数);
(2)若认定评分在内的学生为“运动爱好者”,评分在内的学生为“运动达人”,现采用分层抽样的方式从不低于80分的学生中随机抽取6名学生参加运动交流会,大会上需要从这6名学生中随机抽取2名学生进行经验交流发言,求抽取的2名发言者中恰好“运动爱好者”和“运动达人”各1人的概率.
【答案】(1),中位数是分
(2)
【解析】
【分析】(1)根据频率之和为求得,根据中位数的求法求得中位数.
(2)先按分层抽样计算出、抽取的人数,然后利用列举法求得所求概率.
【小问1详解】
依题意,,解得.
前三组的频率为,
所以中位数为分.
【小问2详解】
的频率为,的频率为,两者的比例是,
所以抽取的名学生中,中的有人,记为;
在中的有人,记为;
从中抽取人,基本事件有,
共种,其中恰好“运动爱好者”和“运动达人”各1人的是:
,共种,故所求概率为.
19. 平面上两个等腰直角和,既是的斜边又是的直角边,沿边折叠使得平面平面,为斜边的中点.
(1)求证:;
(2)在线段上是否存在点,使得平面平面?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在,
【解析】
【分析】(1)取中点,连接,依题意可得、即可证明平面,从而得证;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面、平面的一个法向量,根据平面垂直可得法向量数量积为求解即可.
【小问1详解】
取中点,连接,如图,
又为的中点,
,由,则,
又为等腰直角三角形,,,
,又,平面,
平面,又平面,
【小问2详解】
平面平面,平面平面,,平面,
平面,平面,故,
故以为原点,为、、轴正方向的空间直角坐标系,设,
,
则,,,
若存在使得平面平面,且,,
则,解得,,
则,,
设为平面的一个法向量,则,
令,即,
设是平面的一个法向量,则,
令,则,
,可得.
存在使得平面平面,此时
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2024-2025学年高二上学期数学试卷
一、单项选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.
1. 已知,则( )
A. 0 B. 1 C. D. 2
2. 已知命题p:,;命题q:,,则( )
A. p和q都是真命题 B. 和q都是真命题
C. p和都真命题 D. 和都是真命题
3. 某农业研究部门在面积相等的100块稻田上种植一种新型水稻,得到各块稻田的亩产量(单位:kg)并整理如下表
亩产量
[900,950)
[950,1000)
[1000,1050)
[1050,1100)
[1100,1150)
[1150,1200)
频数
6
12
18
30
24
10
根据表中数据,下列结论中正确的是( )
A. 100块稻田亩产量的中位数小于1050kg
B. 100块稻田中亩产量低于1100kg的稻田所占比例超过80%
C. 100块稻田亩产量的极差介于200kg至300kg之间
D. 100块稻田亩产量的平均值介于900kg至1000kg之间
4. 已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等,且它们的高均为,则圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
5. 若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
6. 设函数.已知,,且的最小值为,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7. 已知正三棱台的体积为,,,则与平面ABC所成角的正切值为( )
A. B. 1 C. 2 D. 3
8. 如图,在正方体中,M为线段的中点,N为线段上的动点,则直线与直线所成角的正弦值的最小值为( )
A B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错或不选的得0分.
9. 已知向量,则( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则向量在向量上的投影向量
10. 已知函数,给出下列四个选项,正确的有( )
A. 函数的最小正周期是
B. 函数在区间上是减函数
C. 函数的图象关于点对称
D. 函数图象可由函数的图象向左平移个单位,再向下平移1个单位得到
11. 如图,在平行六面体中,以顶点A为端点的三条棱长均为6,且它们彼此的夹角都是60°,下列说法中正确的是( )
A. CC1⊥BD
B.
C. 夹角60°
D. 直线与直线的距离是
三、填空题:本大题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 在四面体OABC中,是棱OA上靠近的三等分点,分别是的中点,设,若,则_________.
13. 已知为第一象限角,为第三象限角,,,则_______.
14. 如图,四边形,都是边长为1的正方形,,则,两点间的距离是______.
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知空间三点,设
(1)求;
(2)若向量与互相垂直,求实数k的值.
(2卷)
16. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A.
(2)若,,求的周长.
17. 已知四棱柱中,底面为梯形,,平面,,其中.是的中点,是的中点.
(1)求与的夹角余弦值
(2)求证平面
18. 某校为了增强学生的身体素质,积极开展体育锻炼,并给学生的锻炼情况进行测评打分.现从中随机选出100名学生的成绩(满分为100分),按分数分为,共6组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求值,并求这100名学生成绩的中位数(保留一位小数);
(2)若认定评分在内的学生为“运动爱好者”,评分在内的学生为“运动达人”,现采用分层抽样的方式从不低于80分的学生中随机抽取6名学生参加运动交流会,大会上需要从这6名学生中随机抽取2名学生进行经验交流发言,求抽取的2名发言者中恰好“运动爱好者”和“运动达人”各1人的概率.
19. 平面上两个等腰直角和,既是的斜边又是的直角边,沿边折叠使得平面平面,为斜边的中点.
(1)求证:;
(2)在线段上是否存在点,使得平面平面?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$