内容正文:
2024学年第二学期宁波三锋教研联盟期末联考
高一年级数学学科试题
考生须知:
1.本卷共4页满分150分,考试时间120分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字:
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题纸.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分,每题只有一项是符合要求的.
1. 某高中三个年级共有学生1200人,其中高一500人,高二400人,高三300人,该校为了解学生睡眠情况,准备从全校学生中抽取60人进行访谈,若采取按比例分配的分层抽样,且按年级来分层,则高一年级应抽取的人数是( )
A. 20 B. 25 C. 30 D. 35
【答案】B
【解析】
【分析】按照分层比例抽取,列式求解.
【详解】由条件可知高一年级应抽取的人数是人.
故选:B.
2. 已知向量,,若,则k的值为( )
A. B. C. -3 D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量平行坐标公式,即可求解.
【详解】由可知,,得.
故选:A.
3. 若△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a2 +b2-c2=ab,则C=
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据余弦定理得到角C的余弦值,进而得到角C.
【详解】
故角
故答案为B.
【点睛】这个题目考查了余弦定理的应用,属于基础题.
4. 已知直线l,m,n与平面α,β,下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,,则
【答案】B
【解析】
【分析】若,分析出有或相交或异面三种情况,即可判断A;若,过做平面,设,根据线面平行的性质定理得到,进而得到,再根据面面垂直的判定定理得到,即可判断B;若,,分析出有或与相交或三种情况,即可判断C;若,分和两种情况讨论的位置关系即可判断D.
【详解】若,则或相交或异面,故A错误;
若,则存在过的平面,,则由线面平行的性质定理可知,
又因为,所以,因为,所以,故B正确;
若,,则或与相交或,故C错误;
若,,,当时,;
当时,或与相交,或,故D错误;
故选:B
5. 某学生为测量宁波天封塔的高度,如图,选取了与天封塔底部D在同一水平面上的A,B两点,测得,在A,B两点观察塔顶C点,仰角分别为和,且,则宁波天封塔的高度是( )
A. 50m B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先设,再根据直角三角形表示,最后根据余弦定理列式求解.
【详解】设,由,,
则,,且,
所以,得,
所以宁波天封塔的高度是.
故选:A
6. 已知向量,,那么向量在向量上的投影向量为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据向量的数量积,计算向量在另一向量上的投影向量.
【详解】向量在向量上的投影向量模长为,
因为,所以向量在向量上的投影向量与向量方向相反,
则投影向量为,
故选:C.
7. 甲、乙两人独立地攻克一道难题,已知两人能攻克的概率分别是,,则下列概率计算正确的是( )
A. 该题被攻克的概率为 B. 该题未被攻克的概率为
C. 该题至少被一人攻克的概率为 D. 该题至多被一人攻克的概率为
【答案】D
【解析】
【分析】根据独立事件同时发生的概率公式,结合选项,即可求解.
【详解】A.该题被攻克为至少有1人攻克该题的概率,故A错误;
B.该题未被攻克的概率为,故B错误;
C.由A可知,该题至少被1人攻克的概率为,故C错误;
D.该题至多被1人攻克 概率为,故D正确.
故选:D
8. 在正方体中是棱的中点,是四边形内一点(包含边),则直线与平面所成角的正弦值取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】因为点到平面的距离是定值,所以线面角的取值范围,转化为求的范围,利用数形结合,即可求解.
【详解】如图,设正方体棱长为2,平面,当点是靠近点的四等分点时,,
则平面,此时直线与平面所成角的正弦值最大为1,
当点与重合时,此时最长,即,点到平面的距离为,此时直线即与平面所成角的正弦值最小,为,
所以直线与平面所成角的正弦值取值范围是.
故选:D
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,每题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,有选错的得0分,部分选对的得部分分.
9. 已知复数,则( )
A. B.
C. 为实数 D. 在复平面内对应的点位于第三象限
【答案】AC
【解析】
【分析】根据复数的乘法公式,求出复数,再根据共轭复数、复数的模、复数对应复平面内的点的概念,判断各选项正误.
【详解】由,
所以,所以A正确,
,,所以B错误,
,所以C正确,
在复平面内对应的点为,在第四象限,所以D错误.
故选:AC.
10. 射击场,甲乙两人独立射击同一个靶子,击中靶子的概率分别为,.记事件A为“两人都击中”,事件B为“至少1人击中”,事件C为“无人击中”,事件D为“至多1人击中”则下列说法正确的是( )
A. 事件A与C是互斥事件 B. 事件B与D是对立事件
C. 事件C与D相互独立 D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据事件之间的关系,以及互斥事件,对立事件的概念,相互独立事件的概率公式逐一判断即得.
【详解】依题意,
,
对于A:因“两人都击中”的对立事件为“至多1人击中”,即包括“无人击中”,“1人击中”,故事件A与C是互斥事件,故A正确;
对于B:因为事件B,D中都包含1人击中,故B错误;
对于C:因为事件C,D中都包含0人击中,故C错误;
对于D:因为,所以,故D正确;
故选:AD
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点M,P分别为线段,上的动点,则下列说法中正确的是( )
A. 当M,P分别为线段,中点时,,
B. 取得最小值
C. 当四面体的四个顶点在同一球面上时,若,则球体积为
D. 对任意点M,平面平面
【答案】BCD
【解析】
【分析】A.首先判断和的关系,即可判断A;B.将三角形和三角形展成一个平面,根据,即可求解;C.利用补体法,求四面体外接球的半径,即可判断C;根据几何关系,判断平面,判断D.
【详解】对于A.如图,,,
,所以当点是的中点时,与不垂直,故A错误;
对于B.如图,等腰直角三角形和直角三角形展成一个平面,当三点共线时,此时最小,为,
,,
,故B正确;
对于C.四面体的外接球和四棱锥是同一个外接球,
可以将四棱锥补成如图的长方体,
所以外接球的直径,即,
所以外接球的体积,故C正确;
对于D.如图,平面,平面,所以,
且,且,且平面,所以平面,
平面,所以,
同理,
且,且平面,
所以平面,平面,所以平面平面,故D正确.
三、填空题:本题3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,为两个不共线的向量,,,则_______(用,表示)
【答案】
【解析】
【分析】根据向量的加减、数乘法则进行计算即可.
【详解】因为,
所以.
故答案为:.
13. 某公园设置了一些石凳供大家休息,每张石凳是由正方体石料截去八个一样的四面体得到的,如图所示.如果原正方体石料棱长是,那么一张石凳的表面积是________.
【答案】
【解析】
【分析】首先将原正方体的图形还原,根据正方体的棱长求出石凳的边长,然后根据等边三角形面积公式和正方形面积公式求出其表面积即可.
【详解】原正方体石料图形为:
因为正方体的棱长为,
那么石凳的每条边的边长为.
石凳上等边三角形的高为
所以石凳的表面积为:
.
故答案为:.
14. 在锐角中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积为S,且,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据余弦定理和三角形面积公式将等式化简可求出角的值,然后确定的范围,最后根据正弦定理即可求出的范围.
【详解】因为,则,
整理可得,且,可知,
由为锐角三角形可得:,所以
所以.
故答案为:.
四、解答题:本题共5个小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知向量,满足,,且与的夹角为.
(1)分别求与的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)1,
(2)
【解析】
【分析】(1)根据向量数量积定义和向量模的公式求解即可.
(2)根据向量垂直,可得到其数量积为0,从而可列出等式求出的值.
【小问1详解】
.
.
【小问2详解】
因为,
所以,解得.
16. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,.
(1)若此三角形有两个解,求b的取值范围;
(2)若,求;
(3)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据三角形解的个数,代入公式,即可求解;
(2)首先由正弦定理,将角转化为边,再结合余弦定理,即可求解;
(3)首先正弦定理角化边得,再根据余弦定理变形求,最后代入面积公式,即可求解.
【小问1详解】
由,得
【小问2详解】
由正弦定理可得,,
则,,由,
可得,即.
由余弦定理可得,,
即,即,解得,
联立,解得.
【小问3详解】
因为,由正弦定理的边角互化可得,,
由余弦定理可得,,即,
所以,解得,
则.
17. 从某学校的600名男生中随机抽取50名测量身高,被测学生身高全部介于155cm和195cm之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组,第二组,…,第八组,图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分,已知第一组与第八组人数相同,第六组的人数为4人.
(1)求第六组,第七组的频率;
(2)估计该校的600男生的身高的平均数和第75百分位数(精确到0.1),
(3)若从身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两名男生,记他们的身高分别为,,事件,求.
【答案】(1)0.08,0.06;
(2)平均数为174.1,第75百分位数为178.8;
(3)
【解析】
【分析】(1)用第六组的人数除以样本容量即是第六组的频率,通过频率分布直方图中各组频率之和为1可求得第七组的频率.
(2)首先将每组的频率求出来,然后利用平均数和百分位数的概念和公式求出结果.
(3)首先确定第六组和第八组的频数,然后列出满足题干要求的情况种数,除以总情况种数即是所求概率.
【小问1详解】
第六组的频率为,
第七组的频率为.
【小问2详解】
由直方图得,身高在第一组的频率为,
身高在第二组的频率为,
身高在第三组的频率为,
身高在第四组的频率为,
身高在第五组的频率为,
身高在第六组的频率为,
身高在第七组的频率为,
身高在第八组的频率为,
平均数为
,
由于,
设这所学校的600名男生的身高第75百分位数为,则,
由,得,
所以这所学校的600名男生的身高的第75百分位数为178.8cm.
【小问3详解】
第六组的抽取人数为4,设所抽取的人为a,b,c,d,
第八组的抽取人数为,设所抽取的人为A,B,
则从中随机抽取两名男生有,,,,,,
,,,,,,,,共15种情况,
因事件发生当且仅当随机抽取的两名男生在同一组,
所以事件E包含的基本事件为,,,,,,共7种情况.
所以.
18. 如图,六面体中,四边形为菱形,,,,且平面平面.
(1)点M是棱的中点,求证:平面;
(2)求证:平面;
(3)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:取的中点为N,连接,,,
由M,N分别为,的中点,则,且,
再由,且,则,,
故四边形为平行四边形,
即,且平面,平面,
故平面;
(2)证明:由四边形为菱形,则,
由平面平面,且平面平面,平面,
则平面,
由平面,则,
由,,则,
由,平面,则平面.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据线面平行的判断定理,通过构造辅助线,得到平行四边形,即可证明;
(2)根据菱形的性质,以及垂直关系的转化,证明,以及,即可证明;
(3)根据(2)的证明过程,构造二面角的平面角,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
设是菱形对角线交点由(2)可知面,平面,
所以,作垂足为,连接,
,平面,所以平面,平面,
所以,所以为所求二面角的平面角.
因为,
由与相似,得,,所以.
中,所以.
19. 克罗狄斯托勒密(Ptolemy)是古希腊天文学家、地理学家、数学家,他在所著的《天文集》中讲述了制作弦表的原理,其中涉及如下定理:任意凸四边形中,两条对角线的乘积小于或等于两组对边乘积之和,当且仅当对角互补时取等号如图,半圆O的直径为4cm,A为直径延长线上的点,,B为半圆上任意一点,且三角形为正三角形.
(1)当时,求四边形的周长;
(2)当多大时,四边形的面积最大,并求出面积的最大值;
(3)若与相交于点D,则当线段的长取最大值时,求的值.
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【分析】(1)依题意由余弦定理求出的长,即可求得正三角形的边长,进一步可求得四边形的周长.
(2)设,由余弦定理表示出,再表示出四边形的面积,由三角函数性质即可求解.
(3)解法一:依题意求得的最大值及取最大值时的条件,再由余弦定理求得的长,即可求得,的大小,由角平分线性质求得,的长,进一步求得,即可求得的值;
解法二:依题意求得的最大值及取最大值时的条件,再由余弦定理求得的长,即可求得,的大小,由角平分线性质求得,的长,由平分得,利用向量运算得,从而利用数量积的运算律求解即可.
【小问1详解】
在中,由余弦定理得
,
所以.
所以四边形的周长为.
【小问2详解】
设,在中,由余弦定理得,
四边形的面积为
,
当即时,四边形的面积取到最大值为.
【小问3详解】
解法一:由题意,且为正三角形,
,,,即的最大值为6,取等号时,,则.
不妨设,则,得,即,故,
在中,由余弦定理得,故为的角平分线,
由角平分线性质可得,,故,.
下证角平分线性质:
已知中,是的角平分线,交于,求证:.
证明:在中, ,在中,,
因为是的角平分线,所以,
又,所以.
由,A,C,B四点共圆,由相交弦定理,得,或(舍去).
在中,,
所以.
解法二:由题意,且为正三角形,
,,,即的最大值为6,取等号时,,则.
不妨设,则,得,即,故,
在中,由余弦定理得,故为的角平分线,
由角平分线性质可得,,故,.
由A,O,B,C四点共圆知,平分,
所以,故.
于是
.
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2024学年第二学期宁波三锋教研联盟期末联考
高一年级数学学科试题
考生须知:
1.本卷共4页满分150分,考试时间120分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字:
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题纸.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分,每题只有一项是符合要求的.
1. 某高中三个年级共有学生1200人,其中高一500人,高二400人,高三300人,该校为了解学生睡眠情况,准备从全校学生中抽取60人进行访谈,若采取按比例分配的分层抽样,且按年级来分层,则高一年级应抽取的人数是( )
A. 20 B. 25 C. 30 D. 35
2. 已知向量,,若,则k的值为( )
A. B. C. -3 D. 3
3. 若△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a2 +b2-c2=ab,则C=
A. B. C. D.
4. 已知直线l,m,n与平面α,β,下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,,则
5. 某学生为测量宁波天封塔的高度,如图,选取了与天封塔底部D在同一水平面上的A,B两点,测得,在A,B两点观察塔顶C点,仰角分别为和,且,则宁波天封塔的高度是( )
A. 50m B. C. D.
6. 已知向量,,那么向量在向量上的投影向量为( )
A. 1 B. C. D.
7. 甲、乙两人独立地攻克一道难题,已知两人能攻克的概率分别是,,则下列概率计算正确的是( )
A. 该题被攻克的概率为 B. 该题未被攻克的概率为
C. 该题至少被一人攻克的概率为 D. 该题至多被一人攻克的概率为
8. 在正方体中是棱的中点,是四边形内一点(包含边),则直线与平面所成角的正弦值取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,每题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,有选错的得0分,部分选对的得部分分.
9. 已知复数,则( )
A. B.
C. 为实数 D. 在复平面内对应的点位于第三象限
10. 射击场,甲乙两人独立射击同一个靶子,击中靶子的概率分别为,.记事件A为“两人都击中”,事件B为“至少1人击中”,事件C为“无人击中”,事件D为“至多1人击中”则下列说法正确的是( )
A. 事件A与C是互斥事件 B. 事件B与D是对立事件
C. 事件C与D相互独立 D.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点M,P分别为线段,上的动点,则下列说法中正确的是( )
A. 当M,P分别为线段,中点时,,
B. 取得最小值
C. 当四面体的四个顶点在同一球面上时,若,则球体积为
D. 对任意点M,平面平面
三、填空题:本题3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,为两个不共线的向量,,,则_______(用,表示)
13. 某公园设置了一些石凳供大家休息,每张石凳是由正方体石料截去八个一样的四面体得到的,如图所示.如果原正方体石料棱长是,那么一张石凳的表面积是________.
14. 在锐角中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积为S,且,则的取值范围是______.
四、解答题:本题共5个小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知向量,满足,,且与的夹角为.
(1)分别求与的值;
(2)若,求的值.
16. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,.
(1)若此三角形有两个解,求b的取值范围;
(2)若,求;
(3)若,求的面积.
17. 从某学校的600名男生中随机抽取50名测量身高,被测学生身高全部介于155cm和195cm之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组,第二组,…,第八组,图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分,已知第一组与第八组人数相同,第六组的人数为4人.
(1)求第六组,第七组的频率;
(2)估计该校的600男生的身高的平均数和第75百分位数(精确到0.1),
(3)若从身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两名男生,记他们的身高分别为,,事件,求.
18. 如图,六面体中,四边形为菱形,,,,且平面平面.
(1)点M是棱的中点,求证:平面;
(2)求证:平面;
(3)若,求平面与平面夹角的余弦值.
19. 克罗狄斯托勒密(Ptolemy)是古希腊天文学家、地理学家、数学家,他在所著的《天文集》中讲述了制作弦表的原理,其中涉及如下定理:任意凸四边形中,两条对角线的乘积小于或等于两组对边乘积之和,当且仅当对角互补时取等号如图,半圆O的直径为4cm,A为直径延长线上的点,,B为半圆上任意一点,且三角形为正三角形.
(1)当时,求四边形的周长;
(2)当多大时,四边形的面积最大,并求出面积的最大值;
(3)若与相交于点D,则当线段的长取最大值时,求的值.
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