内容正文:
2024-2025学年度春学期期中联考试卷
高一数学
命题人:徐波 复核人:高强
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. (2015新课标全国Ⅰ文科)已知点,向量,则向量
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:,选A.
考点:向量运算
2. 如图,是水平放置的的直观图,则的面积为( )
A. 6
B. 9
C. 12
D. 15
【答案】C
【解析】
【分析】根据直观图还原原图形,然后可求出的面积.
【详解】由的直观图可知原图中,,
所以的面积为.
故选:C
3. 已知单位向量的夹角为,则( )
A. 1 B. C. D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知条件及数量积的运算律即可得解.
【详解】由已知有,.
故.
故选:C.
4. “YouBike微笑自行车”是一项惠民、利民、亲民的社会公共服务项目,当我们停放自行车时,只要将自行车旁的撑脚放下,自行车就稳了,这用到了( )
A. 三点确定一平面 B. 两条相交直线确定一平面
C. 不共线三点确定一平面 D. 两条平行直线确定一平面
【答案】C
【解析】
【分析】根据欧氏几何公理2及其推论,结合实际问题的场景,选出正确选项.
【详解】自行车两个车轮与地面的切点,以及撑脚与地面的交点,组成不共线的三点,不共线的三点确定一平面.
故选:C.
【点睛】本小题主要考查欧氏几何公理2及其推论,考查实际生活中的数学应用,属于基础题.
5. 在平行四边形ABCD中,E是BC的中点,DE交AC于F,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题可得,再根据向量运算法则即可表示.
【详解】因为是BC的中点,,所以,
所以.
故选:D.
6. 在中,,,,则此三角形( )
A. 无解 B. 一解
C. 两解 D. 解的个数不确定
【答案】C
【解析】
【分析】利用正弦定理求出的值,再根据所求值及a与b的大小关系即可判断作答.
【详解】在中,,,,
由正弦定理得,而为锐角,且,
则或,
所以有两解.
故选:C
7. 设分别是的内角的对边,已知是边的中点,的面积为1,且,则等于( )
A. B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用条件可求,把向量化简可得答案.
【详解】因为,所以,
即,由余弦定理可得,所以;
因为的面积为1,所以,即.
因为是边的中点,所以,
.
故选:A
8. 设直三棱柱的所有顶点都在一个表面积是的球面上,且,则该直三棱柱的体积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先设出棱长,表示出球半径,利用球的表面积求出棱长,然后利用柱体的体积公式可求体积.
【详解】设.因为,所以.
由正弦定理得是外接圆的半径),.
又球心到平面的距离等于侧棱长的一半,所以球的半径为.所以球的表面积为,解得.
因此该直三棱柱的体积是
故选:A.
二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共计18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知复数,则( )
A. 的虚部为
B.
C. 在复平面内的对应点位于直线上
D. 为方程的一个根
【答案】BCD
【解析】
【分析】先化简复数z,再逐项判断.
【详解】对于A,,故,其虚部为,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,由复数的几何意义可知在复平面内的对应点位于直线上,故C正确;
对于D,易得,故D正确.
故选:BCD.
10. 如图,在正方体中,M,N分别为棱的中点,则以下四个结论中,正确的有( )
A. 直线与是相交直线 B. 直线与是异面直线
C. 与平行 D. 直线与共面
【答案】BD
【解析】
【分析】根据异面直线的概念结合正方体性质可判断AB;根据直线的平行的判定可判断C;利用四点共面可判断D.
【详解】对于A,三点在平面内,M点不在直线上,
A点不在平面内,可得直线与是异面直线,故A错误;
对于B,三点在平面内,不在直线上,
M点不在平面内,可得直线与是异面直线,故B正确;
对于C,取的中点E,连接,又N为的中点,
则有,,
所以四边形是平行四边形,所以,
,则与不平行,故C错误;
对于D,连接,
因为M,N分别为棱的中点,
所以, 由正方体的性质可知:,
所以,则有四点共面,
所以直线与共面,故D正确.
故选:BD.
11. 八卦是中国文化的基本哲学概念,如图1是八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八边形,其中,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D. 在向量上的投影向量为
【答案】ABD
【解析】
【分析】正八边形中,每个边所对的角都是,中心到各顶点的距离为1,然后再由数量积的运算逐一分析四个选项得答案.
【详解】正八边形中,每个边所对的角都是,中心到各顶点的距离为1,
对于,,故A正确;
对于B,,则以,为邻边的对角线长是的倍,
可得,故B正确;
对于C,,,与的夹角为,
与的夹角为,故,故C错误;
对于D,在向量上的投影向量为,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 已知平面向量,不共线,且,,,若,,三点共线,则______.
【答案】1
【解析】
【分析】先根据向量的减法法则表示出,然后根据向量的共线定理进行计算.
【详解】依题意得,,
由三点共线可知,存在,使得,即,
由于,是两个不共线的向量,则,
解得.
故答案为:1.
13. 某校研究性学习小组想要测量某塔的高度,现选取与塔底在同一个水平面内的两个测量基点A与,现测得,,米,在点A处测得塔顶的仰角为,则塔高为_________米.
【答案】
【解析】
【分析】在中利用正弦定理可得,再由可计算出米.
【详解】根据题意可知,在中,,可得;
利用正弦定理可得,即;
又在点A处测得塔顶的仰角为,即,
所以,
即塔高为米.
故答案为:
14. 如图,在中,已知,,点在上,且,点是的中点,连接,相交于点,则______________;则_________________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】在中,由余弦定理可得的值;由与的夹角即为,利用数量积求夹角的方法计算即可.
【详解】,,
在中,由余弦定理得:,
.
,
,
,
,,
与的夹角即为,
.
故答案为:;.
四、解答题:本大题共5小题,共计77分.解答应在答卷的相应各题中写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知为复数,为实数,且为纯虚数,其中是虚数单位.
(1)求;
(2)若复数在复平面上对应的点在第一象限,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设,根据复数代数形式的乘法法则化简与,根据复数为实数和纯虚数的条件,即可求出,利用复数模长公式,即可求得到复数的模长;
(2)由(1)知,求出复数的共轭复数,再根据复数代数形式的除法与乘方运算化简复数,再根据复数的几何意义得到不等式组,解得即可.
【小问1详解】
设,,因为为实数,所以,即
所以,
又因为为纯虚数, 所以即,所以,
所以.
【小问2详解】
由(1)知,
所以,
又因为在复平面上所对应的点在第一象限,
所以 ,解得:
所以,实数的取值范围为.
16. 已知向量,.
(1)若,求;
(2)若向量,,求与夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据求得,从而可得,于是;
(2)由,可得,再由夹角公式计算即可.
【小问1详解】
因为,,
所以,.
由,可得,即,
解得,所以,故.
【小问2详解】
因为向量,,所以,所以.
则,,
所以,
所以与夹角的余弦值为.
17. 如图,为圆锥底面圆的直径,点是圆上异于的动点,等腰直角三角形的面积为.
(1)求圆锥的表面积;
(2)若点是的一个三等分点,求三棱锥的体积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等腰直角三角形的面积为求得圆锥底面半径,再求得圆锥母线长,从而可求解表面积;
(2)在底面圆中为直角三角形,不妨设点B靠近点C,可得从而求得,,进而可求得,再利用等体积法即可求解.
【小问1详解】
等腰直角三角形中,又因为其面积为,
所以,即圆锥底面半径,
圆锥母线长为:,
所以圆锥SO的表面积为:.
【小问2详解】
在底面圆中为直角三角形,不妨设点B靠近点C,
可得.
由此可得的面积,
所以.
18. 如图,在中,的平分线交边于点,点在边上,,,.
(1)求的大小;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)因为是的角平分线,所以,在中利用余弦定理求出的长,再次利用余弦定理即可求出的大小.
(2)在中,由正弦定理求出的长,再根据四边形内角和为可得到,从而求出的值,再利用三角形面积公式求解即可.
【小问1详解】
因为是的角平分线,所以,
在中,根据余弦定理得,
所以,
则,
因为,
所以.
【小问2详解】
因为,所以,
在中,由正弦定理得,
在四边形中,,
所以,
则.
19. 如图,圆的半径为,其中、为圆上两点.
(1)若,当为何值时,与垂直?
(2)若为的重心,直线过点交边于点,交边于点,且,,求最小值.
(3)若的最小值为,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理求出的长,利用平面向量数量积的定义可求出的值,由已知可得出,利用平面向量数量积的运算性质可得出关于的等式,解之即可;
(2)由重心的性质推导得出,由、、三点共线,推导出,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值;
(3)设,推导出,利用平面向量数量积的运算性质可得出,再结合二次函数的基本性质可求出的最小值为可求得的值,即为所求.
【小问1详解】
因为,,
所以由余弦定理得,
即,即,解得,
由平面向量数量积的定义可得,
若与垂直,则,
所以,所以,解得,
即当时,与垂直.
【小问2详解】
因为为的重心,所以,
又因为,,所以,
由于、、三点共线,所以存在实数使得,
所以,化简为,
因为、不共线,所以,,所以,所以.
显然,,则,
当且仅当时,即当时,取最小值.
【小问3详解】
设,取线段的中点,连接,则,
则,
又
,
所以当时,有最小值,所以,解得,
即取最小值时,.
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2024-2025学年度春学期期中联考试卷
高一数学
命题人:徐波 复核人:高强
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. (2015新课标全国Ⅰ文科)已知点,向量,则向量
A. B.
C. D.
2. 如图,是水平放置的的直观图,则的面积为( )
A. 6
B. 9
C. 12
D. 15
3. 已知单位向量的夹角为,则( )
A. 1 B. C. D. 3
4. “YouBike微笑自行车”是一项惠民、利民、亲民的社会公共服务项目,当我们停放自行车时,只要将自行车旁的撑脚放下,自行车就稳了,这用到了( )
A. 三点确定一平面 B. 两条相交直线确定一平面
C. 不共线三点确定一平面 D. 两条平行直线确定一平面
5. 在平行四边形ABCD中,E是BC的中点,DE交AC于F,则( )
A. B. C. D.
6. 在中,,,,则此三角形( )
A. 无解 B. 一解
C. 两解 D. 解的个数不确定
7. 设分别是的内角的对边,已知是边的中点,的面积为1,且,则等于( )
A. B. 2 C. D.
8. 设直三棱柱的所有顶点都在一个表面积是的球面上,且,则该直三棱柱的体积是( )
A. B. C. D.
二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共计18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知复数,则( )
A. 的虚部为
B.
C. 在复平面内的对应点位于直线上
D. 为方程的一个根
10. 如图,在正方体中,M,N分别为棱的中点,则以下四个结论中,正确的有( )
A. 直线与是相交直线 B. 直线与是异面直线
C. 与平行 D. 直线与共面
11. 八卦是中国文化的基本哲学概念,如图1是八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八边形,其中,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D. 在向量上的投影向量为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 已知平面向量,不共线,且,,,若,,三点共线,则______.
13. 某校研究性学习小组想要测量某塔的高度,现选取与塔底在同一个水平面内的两个测量基点A与,现测得,,米,在点A处测得塔顶的仰角为,则塔高为_________米.
14. 如图,在中,已知,,点在上,且,点是的中点,连接,相交于点,则______________;则_________________.
四、解答题:本大题共5小题,共计77分.解答应在答卷的相应各题中写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知为复数,为实数,且为纯虚数,其中是虚数单位.
(1)求;
(2)若复数在复平面上对应的点在第一象限,求实数的取值范围.
16. 已知向量,.
(1)若,求;
(2)若向量,,求与夹角的余弦值.
17. 如图,为圆锥底面圆的直径,点是圆上异于的动点,等腰直角三角形的面积为.
(1)求圆锥的表面积;
(2)若点是的一个三等分点,求三棱锥的体积.
18. 如图,在中,的平分线交边于点,点在边上,,,.
(1)求的大小;
(2)若,求的面积.
19. 如图,圆的半径为,其中、为圆上两点.
(1)若,当为何值时,与垂直?
(2)若为的重心,直线过点交边于点,交边于点,且,,求最小值.
(3)若的最小值为,求的值.
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