内容正文:
河源中学2024-2025学年第二学期高一年级第一次教学质量检测
数学试题
说明:本试卷共4页,19小题,满分150分,考试用时120分钟.答案须做在答卷上:选择题填涂须用2B铅笔,主观题须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答.考试结束后只需交答卷.
第Ⅰ部分 选择题(共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据交集的概念直接计算即可.
【详解】由集合,,
得,
故选:C.
2. 设函数,则函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由零点存在性定理判断即可.
【详解】和均为增函数,函数在区间上单调递增.
又,,
由零点存在性定理得,函数存在唯一零点在区间上.
故选:C.
3. 如图,在三角形中,点是边上靠近的三等分点,则
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用向量的三角形法则以及线性运算法则进行运算,即可得出结论.
【详解】因为点是边上靠近的三等分点,所以,
所以,
故选:A.
【点睛】本题考查向量的加、减法以及数乘运算,需要学生熟练掌握三角形法则和共线定理.
4. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由余弦二倍角公式和同角的三角函数关系计算即可.
【详解】.
故选:A
5. 已知函数,则函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据函数为偶函数和时函数值为正,即可得到答案.
【详解】因为定义域为,且,
所以为偶函数,故排除A,D;
当时,,故排除B.
故选:C
【点睛】本题考查根据函数的解析式选择对应的图象,考查数形结合思想的应用,求解时注意从解析式挖掘函数的性质,并注意特殊值代入法的应用.
6. 《巴黎协定》是2015年12月12日在巴黎气候变化大会通过,2016年4月22日在纽约签署的气候变化协定,该协定为2020年后的全球应对气候变化行动作出安排.中国政府一直致力积极推动《巴黎气候》协定的全面有效落实.某工厂产生的废气经过过滤后排放,排放时污染物的含量不得超过1%.已知在过滤过程中污染物的数量(单位:毫克/升) 与过滤时间(单位:时)之间的函数关系式为(,均为正常数).如果前5小时的过滤过程中污染物被排除了90%,那么排放前至少还需要过滤的时间是( )
A. 小时 B. 小时 C. 5小时 D. 10小时
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题意,当时,求得,再由,即可求解.
【详解】由题意,过滤过程中污染物的数量 与过滤时间之间的函数关系式为,
当时,,所以,即,
又由,即,解得,即还需5小时.
故选:C.
7. 已知是定义在R上的奇函数,,且,则( )
A. -3 B. 0 C. 3 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可得函数的周期性,利用赋值,可得答案.
【详解】因为,且函数为奇函数,
所以,
所以,所以的周期,
所以.
因为,所以,所以,
则.
故选:C.
8. 若函数定义域内存在,使得成立,则称该函数为“完整函数”.已知是上的“完整函数”,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据三角恒等变换可知,再由三角函数值域以及“完整函数”定义将问题转化为在上至少存在两个最大值点,结合正弦函数图象性质得出不等式即可得解得的取值范围.
【详解】由可得:
;
即是上的“完整函数”,所以存在,使得成立;
即存在,使得成立;
又因为,因此,‘
即在上至少存在两个最大值点,
所以,解得;
当,即时,一定满足题意;
若,因为,,所以,
又易知;
所以只需保证即可,解得
综上可知的取值范围为.
故选:B
【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用“完整函数”定义,将问题转化为在上至少存在两个最大值点,再通过比较区间长度和周期之间的关系即可求解.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9 已知函数,则( )
A. 的最小正周期为
B. 的图象关于直线对称
C. 上单调递减
D. 在上有2个零点
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据给定条件,利用正弦函数的性质逐项计算判断即可.
【详解】对于A,函数的最小正周期为,A正确;
对于B,因,即的图象关于直线不对称,B错误;
对于C,当时,,因正弦函数在上单调递减,
故在上单调递减,C正确;
对于D,当时,,由,得或,
解得或,即在上有2个零点,D正确.
故选:ACD
10. 在中,角所对的边分别为,下面论断正确的是( ).
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则满足条件的三角形共有两个
D. 若,则满足条件的三角形为钝角三角形
【答案】AB
【解析】
【分析】对于A,利用正弦定理变形,再利用三角函数恒等变换公式化简进行判断,对于B,利用正弦定理和同角三角函数的关系化简变形判断,对于C,利用正弦定理求解判断,对于D,利用向量的数量积定义判断角的大小
【详解】解:对于A,由,得,因为,所以,所以,因为,所以,所以A正确,
对于B,因为,所以由正弦定理得,所以,所以,所以,所以B正确,
对于C,因为,所以由正弦定理得,即,得,所以,所以满足条件的三角形只有一个,所以C错误,
对于D,因为,所以,所以,所以角为锐角,所以三角形形状不能确定,所以D错误,
故选:AB
11. 几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割.底与腰之比为黄金分割比()的黄金三角形是“最美三角形”,即顶角为36°的等腰三角形.例如,中国国旗上的五角星就是由五个“最美三角形”与一个正五边形组成的.如图,将五角星的五个顶点相连,记正五边形的边长为,正五边形的边长为,,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D. 对任意的,
【答案】ACD
【解析】
【分析】依题意,即,再根据所给定义及三角恒等变换公式一一计算可得;
【详解】解:依题意,即,
在中,由正弦定理可得,
所以,
因为,
所以,
所以,
即,,,故A正确;
又,,,、,
所以,即,
所以,即,
所以,故C正确,B错误;
因为,所以,则,
所以
,故D正确;
故选:ACD
第Ⅱ部分 非选择题(共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知扇形的弧所对的圆心角为,且半径为10cm,则该扇形的面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】先求得弧长,利用扇形面公式积可求解.
【详解】因为扇形的弧所对的圆心角为,半径r=10cm,
则扇形的弧长,
扇形的面积为.
故答案为:.
13. 已知<1,则的取值范围是________.
【答案】a>1或0<a<3/5
【解析】
【详解】试题分析:当时,即当时,即综上a的取值范围为
考点:1、对数不等式解法.
14. 摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯四周景色如图,某摩天轮最高点距离地面高度为,转盘直径为,均匀设置了依次标号为1~48号的48个座舱.开启后摩天轮按照逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,开始转动后距离地面的高度为,转一周需要.若甲、乙两人分别坐在1号和9号座舱里,当时,两人距离地面的高度差h(单位:m)取最大值时,时间t的值是 _______.
【答案】10
【解析】
【分析】设座舱距离地面最近的位置为点P,以轴心为原点,与地面平行的直线为x轴建立直角坐标系,求出座舱转动的角速度,计算,,相减得到高度差,计算最值得到答案.
【详解】设座舱距离地面最近的位置为点P,以轴心为原点,与地面平行的直线为x轴建立直角坐标系,如图所示:
设时,游客甲位于点,以为终边的角为;
根据摩天轮转一周大约需要,可知座舱转动的角速度约为,
由题意得.
甲、乙两人的位置分别用点A、B表示,则,
经过后甲距离地面的高度为,
点B相对于点A始终落后,
此时乙距离地面的高度为.
则甲、乙距离地面的高度差
,
=.
因为,所以,
所以两人距离地面的高度差h(单位:m)取最大值时
,解得.
即开始转动10分钟时,甲乙两人距离地面的高度差最大值为45.
故答案为:10.
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. 函数是上的奇函数,且当时,函数的解析式为.
(1)求的值;
(2)当时,求函数的解析式.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由,代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,由函数的奇偶性,代入计算,即可得到结果.
【小问1详解】
因为时,函数的解析式为,
则,又是上的奇函数,
所以.
【小问2详解】
设,则,则,
又是上奇函数,则,
所以.
16. 已知向量,其中
(1)若,求k的值;
(2)若,求向量在向量上的投影向量的坐标.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)分别求得的坐标,再根据求解;
(2)先求得,的坐标,再由求解.
【小问1详解】
解:因为,
所以,
因为,
所以,
所以;
【小问2详解】
,
,
所以,
所以向量在向量的投影向量为.
17. 如图所示,是某海湾旅游区的一角,其中,为了营造更加优美的旅游环境,旅游区管委会决定在直线海岸和上分别修建观光长廊和AC,其中是宽长廊,造价是元/米,是窄长廊,造价是元/米,两段长廊的总造价为120万元,同时在线段上靠近点的三等分点处建一个观光平台,并建水上直线通道(平台大小忽略不计),水上通道的造价是元/米.
(1) 若规划在三角形区域内开发水上游乐项目,要求的面积最大,那么和的长度分别为多少米?
(2) 在(1)的条件下,建直线通道还需要多少钱?
【答案】(1)和AC的长度分别为750米和1500米(2)万元
【解析】
【详解】试题分析:(1)设长为米,长为米,依题意得,即,表示面积,利用基本不等式可得结论;(2)利用向量方法,将表示为,根据向量的数量积与模长的关系可得结果.
试题解析:(1)设长为米,长为米,依题意得,
即,
=
当且仅当,即时等号成立,
所以当的面积最大时,和AC的长度分别为750米和1500米
(2)在(1)的条件下,因为.
由
得
,
元
所以,建水上通道还需要万元.
解法二:在中,
在中,
在中,
=
元
所以,建水上通道还需要万元.
解法三:以A为原点,以AB为轴建立平面直角坐标系,则,
,即,设
由,求得, 所以
所以,
元
所以,建水上通道还需要万元.
18. 在中,角所对的边分别为,已知.
(1)求角的大小.
(2)若,的面积为,求的周长.
(3)若为锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理边化角,结合二倍角公式可得,由此可得结果.
(2)根据面积公式可得,利用余弦定理求得,即可得到三角形的周长.
(3)根据,利用两角差的余弦公式及辅助角公式化简,结合的范围即可求出答案.
【小问1详解】
∵,∴,即,
∵,∴,
∴,故.
【小问2详解】
由(1)得,,
∵的面积为,∴,即,解得,
由余弦定理得,,
∴,故的周长为.
【小问3详解】
由得,则,
∴
.
∵为锐角三角形,∴,故,
∴,故,
∴,即的取值范围是.
19. 如图,已知,,且点是的重心.过点的直线与线段、分别交于点、.设,(,).
(1)求的值,并判断是否为定值,若是则求出定值,若不是请说明理由;
(2)若的周长为,的周长为.设,记,求的取值范围.
【答案】(1),是定值,理由见详解
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意可得,变形可得,根据三点共线,即可得的值;
(2)根据题意可得,,故得的表达式,根据的范围,利用函数性质,即可得答案.
【小问1详解】
已知,,所以,
所以,
因为,,则,,
因为点是的重心,所以,
因为在直线上,所以.
小问2详解】
,
所以,
设,由(1)得,所以
所以
因为,,又因为,则,
因为,所以,
因为,所以当时,的最小值为:,当或时,的最大值为:,所以,
因为的对称轴为,所以在上单调递增,又因为在上也是单调递增,所以在上单调递增,
所以当时,,当时,,
所以的取值范围为
【点睛】本题的关键在于利用小问(1)所得的结论,结合根据三点共线确定,将双变量函数化为单变量函数,结合函数的定义域求函数的值域.
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说明:本试卷共4页,19小题,满分150分,考试用时120分钟.答案须做在答卷上:选择题填涂须用2B铅笔,主观题须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答.考试结束后只需交答卷.
第Ⅰ部分 选择题(共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 设函数,则函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
3. 如图,在三角形中,点是边上靠近的三等分点,则
A. B.
C. D.
4. 若,则( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,则函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6. 《巴黎协定》是2015年12月12日在巴黎气候变化大会通过,2016年4月22日在纽约签署的气候变化协定,该协定为2020年后的全球应对气候变化行动作出安排.中国政府一直致力积极推动《巴黎气候》协定的全面有效落实.某工厂产生的废气经过过滤后排放,排放时污染物的含量不得超过1%.已知在过滤过程中污染物的数量(单位:毫克/升) 与过滤时间(单位:时)之间的函数关系式为(,均为正常数).如果前5小时的过滤过程中污染物被排除了90%,那么排放前至少还需要过滤的时间是( )
A. 小时 B. 小时 C. 5小时 D. 10小时
7. 已知是定义在R上的奇函数,,且,则( )
A. -3 B. 0 C. 3 D. 6
8. 若函数的定义域内存在,使得成立,则称该函数为“完整函数”.已知是上的“完整函数”,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则( )
A. 的最小正周期为
B. 的图象关于直线对称
C. 在上单调递减
D. 在上有2个零点
10. 在中,角所对的边分别为,下面论断正确的是( ).
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则满足条件的三角形共有两个
D. 若,则满足条件的三角形为钝角三角形
11. 几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割.底与腰之比为黄金分割比()黄金三角形是“最美三角形”,即顶角为36°的等腰三角形.例如,中国国旗上的五角星就是由五个“最美三角形”与一个正五边形组成的.如图,将五角星的五个顶点相连,记正五边形的边长为,正五边形的边长为,,则下列结论正确的是( )
A
B.
C.
D. 对任意的,
第Ⅱ部分 非选择题(共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知扇形的弧所对的圆心角为,且半径为10cm,则该扇形的面积为______.
13. 已知<1,则的取值范围是________.
14. 摩天轮是一种大型转轮状机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯四周景色如图,某摩天轮最高点距离地面高度为,转盘直径为,均匀设置了依次标号为1~48号的48个座舱.开启后摩天轮按照逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,开始转动后距离地面的高度为,转一周需要.若甲、乙两人分别坐在1号和9号座舱里,当时,两人距离地面的高度差h(单位:m)取最大值时,时间t的值是 _______.
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. 函数是上的奇函数,且当时,函数的解析式为.
(1)求值;
(2)当时,求函数的解析式.
16. 已知向量,其中
(1)若,求k的值;
(2)若,求向量在向量上的投影向量的坐标.
17. 如图所示,是某海湾旅游区的一角,其中,为了营造更加优美的旅游环境,旅游区管委会决定在直线海岸和上分别修建观光长廊和AC,其中是宽长廊,造价是元/米,是窄长廊,造价是元/米,两段长廊的总造价为120万元,同时在线段上靠近点的三等分点处建一个观光平台,并建水上直线通道(平台大小忽略不计),水上通道的造价是元/米.
(1) 若规划在三角形区域内开发水上游乐项目,要求的面积最大,那么和的长度分别为多少米?
(2) 在(1)条件下,建直线通道还需要多少钱?
18. 在中,角所对的边分别为,已知.
(1)求角的大小.
(2)若,的面积为,求的周长.
(3)若为锐角三角形,求的取值范围.
19. 如图,已知,,且点是的重心.过点的直线与线段、分别交于点、.设,(,).
(1)求的值,并判断是否为定值,若是则求出定值,若不是请说明理由;
(2)若的周长为,的周长为.设,记,求的取值范围.
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