内容正文:
2024-2025学年高一数学下学期期末押题试卷
考试时间:120分钟 满分:150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.复数的共轭复数是( )
A. B. C. D.
2.在下列四组数中,方差最大的一组是( )
①;
②;
③;
④.
A.① B.② C.③ D.④
3.已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
4.已知平面,直线,直线不在平面上,下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
5.已知正四棱台中,,球与上底面以及各侧棱均相切,则该球的表面积为( )
A. B. C. D.
6.已知正四面体中,是棱上一点,过作平面,满足,若到平面的距离分别是3和9,则正四面体的外接球被平面截得的截面面积为( )
A. B. C. D.
7.已知是单位平面向量,若对任意的,都有,则的最大值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
8.如图,计划在两个山顶间架设一条索道.为测量间的距离,施工单位测得以下数据:两个山顶的海拔高,在同一水平面上选一点,在处测得山顶的仰角分别为和,且测得,则间的距离为( )
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,则( )
A. B.
C. D.
10.在中,,,下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若有两解,则 D.若是锐角三角形,则
11.“圆柱容球”作为古希腊数学家阿基米德最得意的发现,被刻在他的墓碑上.马同学站在阿基米德的肩膀上,研究另外两个模型:“圆台容球”,“圆锥容球”,如下图,半径为R的球分别内切于圆柱,圆台,圆锥.设球,圆柱,圆台,圆锥的体积分别为.设球,圆柱,圆台,圆锥的表面积分别为,则以下关系正确的是( )
A. B.
C. D.的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.杭州第19届亚运会会徽“潮涌”的主题图形融合了扇面、钱塘江、钱江潮头、赛道、互联网及太阳六大元素,其中扇面造型代表了江南厚重的人文底蕴.在中国历史上,历代书画家都喜欢在扇面上绘画或书写以抒情达意.一幅扇面书法作品如图所示,经测量,上、下两条弧分别是半径为30和12的两个同心圆上的弧(长度单位为cm),侧边两条线段的延长线交于同心圆的圆心,且圆心角为.若某空间几何体的侧面展开图恰好与图中扇面形状、大小一致,则该几何体的高为 .
13.设样本空间含有等可能的样本点,,则 .
14.如图,相距米的,之间是一条小路(,可看作两条平行直线),为测量点到的距离(,在点的同侧),某研究小组在一侧东边选择点,作为测量起始位置,与交于点,从点出发向西走米到达,测得,继续向西走米到达点,与交于点,继续向西走米到达点,测得,则 .
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.如图,在四棱锥中,底面ABCD是边长为1的正方形,侧面PAB是正三角形,平面PAB,M,N分别为AB,PC的中点.
(1)证明:平面PAD;
(2)求四棱锥的体积.
16.已知复数,为虚数单位.
(1)求;
(2)若是关于的方程一个根,求p,q的值.
17.已知平面向量,且.
(1)求与的夹角的值;
(2)当取得最小值时,求实数的值.
18.“数学好玩”是国际著名数学家陈省身赠送给少年数学爱好者们的一句话.某校为了更好地培养学生创新精神和实践能力,激发学生钻研数学的兴趣和热情,特举办数学节活动.在活动中,共有20道数学问题,满分100分在所有的答卷中随机抽取100份作为样本,将样本的成绩分成六段:,,……,,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中a的值,并估计该校全体学生这次数学成绩的中位数;
(2)活动中,甲、乙、丙三位同学独立参加竞赛,已知甲同学答对了12道,乙同学答对了8道,丙同学答对了n道,假设每道数学问题难度相当,被答对的可能性都相同.
(i)任选一道数学问题,求甲、乙两位同学恰有一人答对的概率;
(ii)任选一道数学问题,若甲、乙、丙三个人中至少有一个人答对的概率为,求n的值.
19.三棱台中,,面面,,且与底面所成角的正弦值为.
(1)求证:面;
(2)求三棱台的体积;
(3)问侧棱上是否存在点,使二面角成?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
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2024-2025学年高一数学下学期期末押题试卷
考试时间:120分钟 满分:150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.复数的共轭复数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据共轭复数的定义可以求得.
【详解】由共轭复数的定义可得,复数的共轭复数为,
故选:B.
2.在下列四组数中,方差最大的一组是( )
①;
②;
③;
④.
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【分析】只需按照样本数据的方差公式进行计算即可.
【详解】易知四组数据的平均数均为4;
对选项A,方差;
对选项B,方差;
对选项C,方差;
对选项D,方差.
故选:D.
3.已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据向量平行的坐标关系,代入关系式即可求得的值.
【详解】因为,若,则,解得.
故选:B
4.已知平面,直线,直线不在平面上,下列说法正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】A
【分析】运用面面垂直判定定理可判断A,借助长方体举反例可判断BCD.
【详解】对于A,若,,则,且,则.故A正确.
对于B,如图所示,,,,,此时,故B错误.
对于C, 如图所示,,, ,,此时异面,故C错误.
对于D, 如图所示,,,,,此时,故D错误.
故选:A.
5.已知正四棱台中,,球与上底面以及各侧棱均相切,则该球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作出过正四棱台的截面,再求出正四棱台的高,从而根据勾股定理求出球的半径,最后代入球的表面积公式,即可求解.
【详解】设过棱台上下底面的中心以及一条侧棱作该棱台的轴截面如下图:
正四棱台中,,,,
正四棱台的高为,
设球的半径为,球与侧棱切于,
则在图中中,,则,
所以,
在图中中,,
,解得,
球的表面积为.
故选:B
6.已知正四面体中,是棱上一点,过作平面,满足,若到平面的距离分别是3和9,则正四面体的外接球被平面截得的截面面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】补形成正方体,求出正方体棱长,然后可得外接球半径,然后可解.
【详解】将正四面体补形成正方体,如图,
因为,,所以,
又是平面内的相交直线,所以平面平面,
因为到平面的距离分别是3和9,所以正方体棱长为,
结合正方体对称性可知,球心到平面的距离为3,
记正四面体的外接球的半径为,则,解得,
则外接球被平面截得的截面半径,
所以,截面面积为.
故选:A
7.已知是单位平面向量,若对任意的,都有,则的最大值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】由题意可知,单位向量的夹角最小时,正整数有最大值,利用向量数量积的定义求出此时的值即可.
【详解】依题意,设单位向量的夹角为,
因为,
所以则,所以,
根据题意,正整数的最大值为,
故选:C.
8.如图,计划在两个山顶间架设一条索道.为测量间的距离,施工单位测得以下数据:两个山顶的海拔高,在同一水平面上选一点,在处测得山顶的仰角分别为和,且测得,则间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,在直角和直角中,分别求得和,再在中,利用余弦定理,即可求解.
【详解】由题意,可得,
且,
在中,可得,
在中,可得,
在中,由余弦定理得
,
所以.
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,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】利用复数的乘法和加法运算就可以得到结果并作出判断.
【详解】由,所以A正确;
由,所以B,D错误;
由,所以C正确;
故选:AC.
10.在中,,,下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若有两解,则 D.若是锐角三角形,则
【答案】ACD
【分析】对于A,利用余弦定理求解判断,对于B,利用正弦定理求解判断,对于C,根据正弦定理结合图形分析判断,对于D,由正弦定理得,化简后,再求出角的范围,从而可求出的范围.
【详解】对于A,在中,,,,则由余弦定理得
,所以A正确,
对于B,在中,,,,则由正弦定理得
,,得,
因为,,所以或,所以B错误,
对于C,如图,过作于,则,
因为有两解,所以,即,所以C正确,
对于D,由正弦定理得,,
所以,
因为为锐角三角形,所以,得,
所以,所以,
所以,即,所以D正确.
故选:ACD
11.“圆柱容球”作为古希腊数学家阿基米德最得意的发现,被刻在他的墓碑上.马同学站在阿基米德的肩膀上,研究另外两个模型:“圆台容球”,“圆锥容球”,如下图,半径为R的球分别内切于圆柱,圆台,圆锥.设球,圆柱,圆台,圆锥的体积分别为.设球,圆柱,圆台,圆锥的表面积分别为,则以下关系正确的是( )
A. B.
C. D.的最大值为
【答案】AD
【分析】对于A,由已知结合球和圆柱的体积公式、表面积公式即可依次求出、、、,从而得解;对于B,设圆台上下底面的半径和母线长分别为,由三角形全等得,求证得,进而由台体体积公式计算得,由台体表面积公式得,从而
得和即可得解;对于C,设圆锥的底面半径、高和母线长为、和,由得①,由和,得②,进而得和,再由锥体体积公式和表面积公式即可求出和,从而得;对于D,由C结合基本不等式即为的最大值.
【详解】对于A,由题得,,,,
所以,所以,故A正确;
对于B,设圆台上下底面的半径和母线长分别为,圆台容球的轴截面如图所示,
因为,
所以,
所以,且,
所以,
又,所以,所以,
所以,
,
所以,
所以,故B错误;
对于C,设圆锥的底面半径、高和母线长为、和,圆锥容球的轴截面如图所示,
则由得,
整理得即①,
因为,
所以,故,
所以,所以即②,
由①②得即,整理得,
所以由①得,
所以,,
所以,
所以,故C错误;
对于D,由题意可知,所以由C得,
当且仅当即时等号成立,故的最大值为,故D正确.
故选:AD.
【点睛】思路点睛:对于圆台的体积和表面积,先由三角形全等得,接着由得,进而由台体体积公式和表面积公式计算求出和即可得和;对于圆锥的体积和表面积,先由得①,接着由和得②,从而由①②得和,再由锥体体积公式和表面积公式即可求出和,进而得.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.杭州第19届亚运会会徽“潮涌”的主题图形融合了扇面、钱塘江、钱江潮头、赛道、互联网及太阳六大元素,其中扇面造型代表了江南厚重的人文底蕴.在中国历史上,历代书画家都喜欢在扇面上绘画或书写以抒情达意.一幅扇面书法作品如图所示,经测量,上、下两条弧分别是半径为30和12的两个同心圆上的弧(长度单位为cm),侧边两条线段的延长线交于同心圆的圆心,且圆心角为.若某空间几何体的侧面展开图恰好与图中扇面形状、大小一致,则该几何体的高为 .
【答案】
【分析】计算出侧面展开图分别为30和12,圆心角为的扇形的两个圆锥的高,相减即可得解.
【详解】一个圆锥的侧面展开图是半径为,圆心角为的扇形,设该圆锥的底面半径为,高为,
所以,可得,因此,该圆锥的高为,
侧面展开图是半径为,圆心角为的扇形,设该圆锥的底面半径为,高为,
所以,可得,因此,该圆锥的高为,
因此,若某几何体的侧面展开图恰好与图中扇面形状、大小一致,则该几何体的高为.
故答案为:.
13.设样本空间含有等可能的样本点,,则 .
【答案】2
【分析】根据题意利用列举法求,代入即可得结果.
【详解】因为样本空间,,
则,可知,
则,
所以.
故答案为:2.
14.如图,相距米的,之间是一条小路(,可看作两条平行直线),为测量点到的距离(,在点的同侧),某研究小组在一侧东边选择点,作为测量起始位置,与交于点,从点出发向西走米到达,测得,继续向西走米到达点,与交于点,继续向西走米到达点,测得,则 .
【答案】
【分析】根据两角差的公式,可解出,再根据正弦定理可得出,再利用直角三角形的性质求解距离即可.
【详解】由题意知相距米的,之间是一条小路,
所以,,,,
所以,则,
在中根据正弦定理知,解得,
由,得到.
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.如图,在四棱锥中,底面ABCD是边长为1的正方形,侧面PAB是正三角形,平面PAB,M,N分别为AB,PC的中点.
(1)证明:平面PAD;
(2)求四棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)做辅助线构造平行四边形,从而证明线线平行,再根据线面平行的判定定理即可证明;
(2)连接,证明垂直于底面,从而确定为锥体的高,再利用体积公式求体积即可.
【详解】(1)证明:如图,取PD的重点Q,连接AQ,QN,
因为在中,Q,N分别为的PD,PC中点,所以,且,
因为在正方形中,M分别为AB的中点,所以,且,
所以四边形是平行四边形,
则,又平面,平面,所以平面.
(2)连接,因为平面,平面,所以,
又因为侧面是正三角形,M为AB的中点,所以,且,
又因为平面,,所以平面,
所以四棱锥P﹣ABCD的体积是.
16.已知复数,为虚数单位.
(1)求;
(2)若是关于的方程一个根,求p,q的值.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)利用复数的四则运算法则求解;
(2)利用复数的四则运算法则以及复数相等的条件求解.
【详解】(1).
(2),即,
,解得,.
17.已知平面向量,且.
(1)求与的夹角的值;
(2)当取得最小值时,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题设条件得到,然后利用数量积的定义求夹角;
(2)将表示为的函数,然后求该函数的最小值.
【详解】(1)由,可得,
又,所以,又,所以;
(2)因为,
所以.
所以的最小值为,此时.
18.“数学好玩”是国际著名数学家陈省身赠送给少年数学爱好者们的一句话.某校为了更好地培养学生创新精神和实践能力,激发学生钻研数学的兴趣和热情,特举办数学节活动.在活动中,共有20道数学问题,满分100分在所有的答卷中随机抽取100份作为样本,将样本的成绩分成六段:,,……,,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中a的值,并估计该校全体学生这次数学成绩的中位数;
(2)活动中,甲、乙、丙三位同学独立参加竞赛,已知甲同学答对了12道,乙同学答对了8道,丙同学答对了n道,假设每道数学问题难度相当,被答对的可能性都相同.
(i)任选一道数学问题,求甲、乙两位同学恰有一人答对的概率;
(ii)任选一道数学问题,若甲、乙、丙三个人中至少有一个人答对的概率为,求n的值.
【答案】(1),75
(2)(i);(ii)
【分析】(1)根据频率之和为即可求出,根据频率分布直方图中中位数的求法求中位数即可;
(2)(i)根据古典概型结合相互独立事件的乘法公式求解即可;
(ii)根据相互独立事件的乘法公式及对立事件的概率公式求解即可.
【详解】(1)由频率分布直方图有,
解得,
因为,,
所以中位数在区间内,设为x,
则有,得,
所以估计该校全体学生这次数学成绩的中位数为75;
(2)设 “任选一道题,甲答对”,“任选一道题,乙答对”,
“任选一道题,丙答对”,
则由古典概型概率计算公式得:,,,
所以有,,,
(i)记 “甲、乙两位同学恰有一人答对”,
则有,且有与互斥,
因为每位同学独立作答,所以A,B互相独立,则A与,与B,与均相互独立,
所以
,
所以任选一道数学问题,求甲、乙两位同学恰有一人答对的概率;
(ii)记“甲、乙、丙三个人中至少有一个人答对”,则,
所以
,
解得:.
19.三棱台中,,面面,,且与底面所成角的正弦值为.
(1)求证:面;
(2)求三棱台的体积;
(3)问侧棱上是否存在点,使二面角成?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见详解
(2)
(3)存在,
【分析】(1)连接,过作交于,由已知可得,又平面平面,则平面,可得,又,则可得平面.
(2)由已知可得平面平面,过作,连接,可得平面,求得,如图,延长侧棱交于点,作于,连接,可求得,又因为与底面所成角的正弦值为,可求得,即可求得三棱台的体积.
(3)如图,作交于,过作于,则,由(2),可得平面,则即为二面角的平面角,设,则,,由, 可得,
若,可得,即为中点,即侧棱上是存在点,使二面角成,则.
【详解】(1)连接,
在梯形中,过作交于,
由,
则为等边三角形,则,
四边形为菱形,则,
所以,即,
因为平面平面,平面平面,
平面,
所以平面,
又平面,所以,
又因为,,平面,
所以平面.
(2)因为平面,平面,
所以平面平面,
过作,连接,平面,
平面平面,
则平面,
故几何体的高为,
如图,延长侧棱交于点,作于,连接,
由已知为中点,,
由(1)得,平面,
因为与底面所成角的正弦值为,则余弦值为,
,,,
,
由(1)得,则,
又因为与底面所成角的正弦值为,
所以,
故三棱台体积为.
(3)如图, 作交于,过作于,则,
由(2)可得,平面,
则即为二面角的平面角,
又平面,则,
设,则,
则,
由,得,又,
所以,
若,则,
解得,所以,即为中点,
即侧棱上是存在点,使二面角成,
则.
2 / 13
学科网(北京)股份有限公司
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