内容正文:
2024-2025学年度第二学期期末高一调研
数学试题
2025.06
注意事项
1.本试卷共4页,满分为150分,考试时间为120分钟.考试结束后,请将答题卡交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
一、单选题:共8小题满分40分
1. 已知为虚数单位,复数,
A. 1 B. 2 C. D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数模长的定义直接进行计算即可.
【详解】,所以
故选C.
【点睛】本题主要考查复数的运算及复数长度的计算,比较基础.
2. 已知,,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由平面向量共线的坐标表示可得出关于的等式,解之即可.
【详解】因为,,,且,则.
故选:D.
3. 已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】确定得到,,展开计算得到答案.
【详解】,,,
故,
.
故选:A
4. 已知点为外接圆的圆心,且,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】推导出是以为直角的等腰直角三角形,结合投影向量的定义可得出结果.
【详解】因为,所以,,即,
即为的中点,所以是圆的直径.
又因为,所以是以为直角的等腰直角三角形.
所以,,所以在上的投影向量为.
故选:B.
5. 在某次高中学科竞赛中,4000名考生的参赛成绩统计如图所示,60分以下视为不及格,若同一组中数据用该组区间中点作代表,则下列说法中有误的是( )
A. 成绩在分的考生人数最多 B. 不及格的考生人数为1000人
C. 考生竞赛成绩的平均分约70 D. 考生竞赛成绩的中位数为75分
【答案】D
【解析】
【分析】A.矩形越高,则频率越大,那么考生人数越多,B.频率分布直方图中频数样本容量频率,C.根据公式直接计算平均分,D.根据中位数两侧的频率为,直接计算中位数.
【详解】由频率分布直方图可得,成绩在的频率最高,因此考生人数最多,故A正确;
由频率分布直方图可得,成绩在的频率为,因此,不及格的人数为,故B正确;
由频率分布直方图可得:平均分等于,故C正确;
因为成绩在的频率为,由的频率为,所以中位数为,故D错误.
故选:D.
【点睛】本题考查根据频率分布直方图计算中位数,平均数,频数,频率等数字特征,属于基础题型,本题关键是熟练掌握频率分布直方图中的概念.
6. 在中,角,,的对边分别为,,,面积为S.若,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用三角形面积公式与边角互换即可求得结果.
【详解】因为,,且,所以,
即,
由正弦定理得:,
又因为三角形中,,
,
因为,所以.
故选:C.
7. 如图,一种棱台形状无盖容器(无上底面)模型其上、下底面均为正方形,面积分别为4 cm2,9 cm2,且.若该容器模型的体积为cm3,则该容器模型的表面积为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据体积求得模型的高,进而求得侧面的高,从而求得模型的表面积.
【详解】依题意可知,上底面边长为,下底面边长为,
设模型的高为,则,
所以侧面等腰梯形的高,
所以模型的表面积为.
故选:A
8. 已知三棱锥的各顶点都在同一球面上,且平面,若该棱锥的体积为1,,,,则此球的表面积等于
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用棱锥的体积,求的长度,由,,利用余弦定理求,可得外接圆的半径,利用勾股定理可得球半径,即可求解.
【详解】因为,,
由可得
又
因为平面,该棱锥体积为1,
所以,
设外接圆的半径为,则,,
所以球的半径
球的表面积,故选D.
【点睛】本题主要考查了三棱锥外接球的问题,余弦定理,球的表面积,三棱锥的体积,属于中档题.
二、多选题:共3小题满分18分
9. 已知平面平面,平面平面,则下列命题中正确的是( )
A. 若直线,,则
B. 若平面,,则
C. 若,,,则
D. 若,,,则
【答案】AB
【解析】
【分析】对于A、B选项,根据立体几何中给出的公理、定理及推论进行分析即可得出两命题是真命题,对于C、D选项可以借助具体的情境,比如以正方体为载体,进行举反例,即可判断选择C、D错误.
【详解】对于选项A,如果一条直线与两个相交平面都平行,那么这条直线也与它们的交线平行,故A正确;
对于选项A,如果一个平面与两个相交平面都垂直,那么这个平面与它们的交线也垂直,故B正确;
对于选项C,如图,
在正方体中,记平面为,平面为,
为直线m,为直线n,则,但与平面不垂直,故C错误;
对于选项D,如图,在正方体中,记平面为,平面为,
取正方体的外接球球心为O,中点为P,平面,则,
但不垂直于平面,故D错误.
故选:AB.
10. 一个质地均匀的正四面体木块的四个面上分别标有数字,连续抛掷这个正四面体木块两次,并记录每次正四面体木块朝下的面上的数字,记事件为“两次记录的数字之和为偶数”,事件为“第一次记录的数字为偶数”,事件为“第二次记录的数字为偶数”,则下列结论正确的是( )
A. 事件与事件是互斥事件
B. 事件与事件是相互独立事件
C.
D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据互斥事件的定义可判定A,根据可判定B,根据古典概型的概率公式求解,可判定CD.
【详解】对于A,事件与事件不是互斥事件,因为它们有可能同时发生,如第一次和第二次都是数字4 ,故A错误;
对于B,对于事件与事件,
,
事件与事件是相互独立事件,故B正确;
对于C,,所以,故C正确;
对于D,事件表示第一次记录的数字为偶数,第二次记录的数字为偶数,故,故D正确.
故选:BCD.
11. 如图,已知正方体的棱长为分别为的中点,以下说法正确的是( )
A. 三棱锥的体积为1
B. 平面
C. 异面直线与所成的角的余弦值为
D. 过点作正方体的截面,所得截面的面积是
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,根据三棱锥体积公式计算,结合正方体的性质,可得答案;
对于B,根据线面垂直,证得线线垂直,利用线面垂直判定定理,可得答案;
对于C,根据异面直线夹角的定义,利用几何法,结合余弦定理,可得答案;
对于D,利用平行进行平面延拓,根据正六边形的面积公式,可得答案.
【详解】对于A,取中点,连接,,,,如下图:
分别为的中点,平面,
设正方形的面积,,
,故A正确;
对于B,连接、、,如下图:
分别为的中点,且为正方形的对角线,,
在正方体中,平面,且平面,,,平面,平面,
平面,,同理可得,
分别是的中点,,,即,,,平面,
平面,故B正确;
对于C,连接,,,,,如下图:
分别为的中点,,,则,
故为异面直线与所成的角或其补角,
,,,
,
异面直线与所成的角的余弦值为,故C错误;
对于D,取的中点,的中点,的中点,连接,,,,,如下图:
易知,,,且正六边形为过点作正方体的截面,则其面积为,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题:共3小题满分15分
12. 已知一组数据的方差为,则数据、、……、的方差为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据方差的性质即可求得结果.
【详解】设原数据、、、的方差为,根据方差的性质新数据的方差为:.
故答案为:.
13. 已知三个内角,,的对边分别为,,,若,,且为锐角三角形,则面积的最大值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】由余弦定理结合基本不等式和三角形的面积公式求解即可.
【详解】因为,,由余弦定理,
由基本不等式可知:,即,
当且仅当时等号成立.
当时,,满足为锐角三角形,由可知.
故答案为:.
14. 在三棱锥中,已知,,,,当三棱锥的外接球体积取得最小值时,记与平面所成的角为,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由题可知和外接圆的半径,比较可得球心在外心处,根据球的性质可知平面,再利用等体积法可求点到平面的距离,即可求.
【详解】设外接圆圆心为,半径为,中点为,连接,
因为,,,,
所以,,
是直角三角形,则为外接圆圆心,半径,
所以三棱锥的外接球体积取得最小值时,球心在外心处,外接球半径为,
根据球的性质,截面圆心与球心的连线垂直于截面,即平面,
,则,
又,所以,
设点到平面的距离为,
所以,
所以.
故答案为:.
四、解答题:共5大题满分77分
15. 已知函数.
(1)化简;
(2)已知都是锐角,,求的值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)应用诱导公式、二倍角公式化简即可;
(2)根据同角三角函数的基本关系,结合角的范围求出,最后根据及两角差的正弦公式计算可得.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
因为角为锐角,且,所以.
因为,所以,
又因为,所以,
所以
.
16. 某芯片代工厂生产甲、乙两种型号的芯片,为了解芯片的某项指标,从这两种芯片中各抽取100件进行检测,获得该项指标的频率分布直方图,如图所示:
假设数据在组内均匀分布,以样本估计总体,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率.
(1)求频率分布直方图中x的值并估计乙型芯片该项指标的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);
(2)已知甲型芯片指标在为航天级芯片,乙型芯片指标在为航天为航天级芯片.现分别采用分层抽样的方式,从甲型芯片指标在内取2件,乙型芯片指标在内取4件,再从这6件中任取2件,求至少有一件为航天级芯片的概率.
【答案】(1),.
(2).
【解析】
【分析】(1)由频率和为1求出得值,根据平均数公式求出平均值.
(2)根据条件列举样本容量和样本点的方法,列式求解.
【小问1详解】
由题意得,解得.
由频率分布直方图得乙型芯片该项指标的平均值:
.
【小问2详解】
根据分层抽样得,来自甲型芯片指标在和的各1件,分别记为和,
来自甲型芯片指标在和分别为3件和1件,分别记为,,和,
从中任取2件,样本空间可记为,,,,,,
,,,,,,,,共15个,
记事件:至少有一件为航天级芯片,则,,,,,
,,,共9个,
所以.
17. 已知的内角、、的对边分别为、、,.
(1)求角;
(2)若,的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理结合余弦定理可求出的值,结合角的取值范围可得出角的值;
(2)利用三角形的面积公式可求出的值,结合余弦定理可得出的值,由此可得出的周长.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理可得,故,
由余弦定理得,
因为,故.
【小问2详解】
由三角形的面积公式得,可得,
由余弦定理得,
解得,故的周长为.
18. 如图,在正三棱柱中,,,D是AC的中点,点E在上且.
(1)求证:平面;
(2)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用勾股定理易得,,再由线面垂直判定定理即可证明;
(2)利用等体积法即可求解.
【小问1详解】
如图所示:
连接BD,.
由已知可得,,,,
所以,,,所以,
所以,同理,
又平面,
所以平面.
【小问2详解】
在中,,,则.
在中,,,则.
设点到平面的距离为d,
由,得,
得,解得
19. 如图,是圆O的直径,垂直于圆O所在的平面,,,点C是圆O上不同于的任意一点,E为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若直线与平面所成的角为,求二面角的余弦值;
(3)若点为圆O(含圆周)内任意一点,它到点的距离与到直线的距离相等,求三棱锥体积的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的性质得,再根据直径的特点得,最后利用线面垂直的判定即可证明;
(2)取中点为,连结,利用余弦定理得,再次在中利用余弦定理即可得到答案;
(3)过点作,垂足为,利用线面垂直的判定定理即可得到平面,再求出,最后根据锥体的体积公式即可得到范围.
【小问1详解】
因为平面,且平面,所以,
因为点在以为直径的圆上,所以,
又因为平面平面,
所以平面.
【小问2详解】
因为平面,平面,所以,
因为,所以,
因为平面,则为直线与平面所成的角,即,
所以,因为为中点,所以,
所以三角形为等边三角形,取中点为,连结,则,
过作交于点,则为的平面角.
在直角三角形中,,
在三角形中,由余弦定理得,
所以,所以.
在三角形中,由余弦定理得.
【小问3详解】
过点作,垂足为,
因为平面,且平面,所以,
因为平面平面,
所以平面,过点作,垂足为,连结,
因为平面平面,所以,
因为平面平面,所以平面,
因为平面,所以,即为点到直线的距离.
因为,所以,
所以点在角平分线上,所以,所以,
所以点在直线上,
所以,因为,
所以,即三棱锥体积的取值范围为.
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1.本试卷共4页,满分为150分,考试时间为120分钟.考试结束后,请将答题卡交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
一、单选题:共8小题满分40分
1. 已知为虚数单位,复数,
A. 1 B. 2 C. D. 5
2. 已知,,,若,则值为( )
A. B. C. D.
3. 已知,则值为( )
A. B. C. D.
4. 已知点为外接圆的圆心,且,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
5. 在某次高中学科竞赛中,4000名考生的参赛成绩统计如图所示,60分以下视为不及格,若同一组中数据用该组区间中点作代表,则下列说法中有误的是( )
A. 成绩在分的考生人数最多 B. 不及格的考生人数为1000人
C. 考生竞赛成绩的平均分约70 D. 考生竞赛成绩的中位数为75分
6. 在中,角,,对边分别为,,,面积为S.若,,且,则( )
A. B. C. D.
7. 如图,一种棱台形状的无盖容器(无上底面)模型其上、下底面均为正方形,面积分别为4 cm2,9 cm2,且.若该容器模型的体积为cm3,则该容器模型的表面积为( )
A. B.
C. D.
8. 已知三棱锥的各顶点都在同一球面上,且平面,若该棱锥的体积为1,,,,则此球的表面积等于
A. B. C. D.
二、多选题:共3小题满分18分
9. 已知平面平面,平面平面,则下列命题中正确的是( )
A. 若直线,,则
B. 若平面,,则
C. 若,,,则
D. 若,,,则
10. 一个质地均匀的正四面体木块的四个面上分别标有数字,连续抛掷这个正四面体木块两次,并记录每次正四面体木块朝下的面上的数字,记事件为“两次记录的数字之和为偶数”,事件为“第一次记录的数字为偶数”,事件为“第二次记录的数字为偶数”,则下列结论正确的是( )
A. 事件与事件是互斥事件
B. 事件与事件是相互独立事件
C.
D.
11. 如图,已知正方体的棱长为分别为的中点,以下说法正确的是( )
A. 三棱锥的体积为1
B. 平面
C. 异面直线与所成的角的余弦值为
D. 过点作正方体的截面,所得截面的面积是
三、填空题:共3小题满分15分
12. 已知一组数据的方差为,则数据、、……、的方差为______.
13. 已知三个内角,,的对边分别为,,,若,,且为锐角三角形,则面积的最大值为_____.
14. 在三棱锥中,已知,,,,当三棱锥的外接球体积取得最小值时,记与平面所成的角为,则______.
四、解答题:共5大题满分77分
15. 已知函数.
(1)化简;
(2)已知都是锐角,,求的值.
16. 某芯片代工厂生产甲、乙两种型号芯片,为了解芯片的某项指标,从这两种芯片中各抽取100件进行检测,获得该项指标的频率分布直方图,如图所示:
假设数据在组内均匀分布,以样本估计总体,以事件发生频率作为相应事件发生的概率.
(1)求频率分布直方图中x的值并估计乙型芯片该项指标的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);
(2)已知甲型芯片指标在为航天级芯片,乙型芯片指标在为航天为航天级芯片.现分别采用分层抽样的方式,从甲型芯片指标在内取2件,乙型芯片指标在内取4件,再从这6件中任取2件,求至少有一件为航天级芯片的概率.
17. 已知的内角、、的对边分别为、、,.
(1)求角;
(2)若,的面积为,求的周长.
18. 如图,在正三棱柱中,,,D是AC的中点,点E在上且.
(1)求证:平面;
(2)求点到平面的距离.
19. 如图,是圆O的直径,垂直于圆O所在的平面,,,点C是圆O上不同于的任意一点,E为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若直线与平面所成的角为,求二面角的余弦值;
(3)若点为圆O(含圆周)内任意一点,它到点的距离与到直线的距离相等,求三棱锥体积的取值范围.
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