内容正文:
2025年春季学期期末质量监测
高一年级数学试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷第1页至第3页,第Ⅱ卷第3页至第6页.考试结束后,请将答题卡交回.满分150分,考试用时120分钟.
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚.
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.在试题卷上作答无效.
一、单项选择题(本大题共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. 在复平面内,若复数对应的点为,则复数的虚部为( )
A. B. C. 1 D.
2. “”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知,,且,则( )
A. B. C. D.
4. 一个盒子中装有6个除颜色外都相同的小球,其中3个白球,2个红球,1个黑球.若从中任取2个球,那么至少取到1个红球的概率为( )
A. B. C. D.
5. 已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
6. 已知函数是定义在上的奇函数,满足,且,则( )
A. B. C. 0 D. 2025
7. 如图,在边长为2的正方形中,,分别是,的中点,若沿,及把这个正方形折成一个四面体,使,,三点重合,重合后的点记为,则四面体的外接球体积为( )
A. B. C. D.
8. 当时,函数取得最小值,则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.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. 分别抛掷两枚质地均匀的硬币,设事件“第1枚正面朝上”,事件“至少有一枚反面朝上”,事件“两枚都正面朝上”,事件“两枚硬币朝上的面相同”,则( )
A. 事件与事件独立 B. 事件与事件对立
C. 事件与事件互斥 D. 事件与事件独立
10. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的最小正周期为
B. 的单调递减区间为,
C. 当时,的最小值为
D. 的图象关于点中心对称
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点,,分别是棱,,的中点,点为底面上任意一点(包括边界),若直线与平面无公共点,则下列说法正确的是( )
A. 平面 B. 动点的轨迹长度为
C. 与所成角的最大值为 D. 三棱锥的体积为定值
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 计算:______.
13. 已知角的终边落在上,则______.
14. 已知函数,则不等式的解集为______.
四、解答题(本大题共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,在中,点是的中点,,设,.
(1)用,表示,;
(2)若,,,求.
16. 某校高一年级学生参加了“同心筑梦,爱我中华”知识竞赛,学生知识竞赛成绩均在内(单位:分),现从这些学生的成绩中随机抽取了100名学生的成绩,按照,…,分成4组,制成了如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值,并估计全体参赛学生的平均分(同一组中的数据用该组区间的中点值代表);
(2)规定成绩较高的前20%的学生获奖,请根据频率分布直方图估计获奖学生的最低分数线(保留到整数);
(3)现从样本成绩在与两个分数段内,按分层抽样选取6人,求从这6人中随机选取2人,且2人的成绩之差的绝对值大于20的概率.
17. 如图,在四棱锥中,平面,底面是矩形,,,,分别是,的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面的夹角.
18. 记的内角,,的对边分别是,,,的面积为,已知.
(1)求角;
(2)设为边上一点,平分,证明:;
(3)设的中点为,求的最大值.
19. 已知函数,,若存在,使得,则称为函数的不动点;已知函数,.若存在,使得,则称为函数的稳定点.
(1)证明:函数不动点一定是函数的稳定点.
(2)已知函数,
(ⅰ)当时,求函数的不动点和稳定点;
(ⅱ)若函数在区间上存在2个不动点,求实数的取值范围.
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2025年春季学期期末质量监测
高一年级数学试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷第1页至第3页,第Ⅱ卷第3页至第6页.考试结束后,请将答题卡交回.满分150分,考试用时120分钟.
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚.
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.在试题卷上作答无效.
一、单项选择题(本大题共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. 在复平面内,若复数对应的点为,则复数的虚部为( )
A. B. C. 1 D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用复数的几何意义写出复数,即得其虚部.
【详解】由题意得,故复数z的虚部为.
故选:A.
2. “”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,得到,再由集合的包含关系判断可得.
【详解】由,可得,,,
又,所以,即或,
由,可得,,
所以,当且仅当时等号成立,
所以是的必要不充分条件.
故选:B.
3. 已知,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】两边平方展开后化简得到关于的方程,解方程即可.
【详解】由两边平方得,,所以.
,
故选:C.
4. 一个盒子中装有6个除颜色外都相同的小球,其中3个白球,2个红球,1个黑球.若从中任取2个球,那么至少取到1个红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】用,,表示3个白球,用,表示2个红球,用c表示黑球,列举法求解古典概型的概率.
【详解】用,,表示3个白球,用,表示2个红球,用c表示黑球,
则该试验的样本空间可表示为
,共有15个样本点.
其中至少取到1个红球包含9个样本点,分别为
,
故所求概率为,
故选:D.
5. 已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据三角函数值域及指对数运算比较大小.
【详解】,;,;
又,所以,,
故选:A.
6. 已知函数是定义在上的奇函数,满足,且,则( )
A. B. C. 0 D. 2025
【答案】B
【解析】
【分析】得周期4,求出,,,的值,
化简要求的式子得到答案.
【详解】由,得,
函数的周期为4.又函数是定义在上的奇函数,且,
,,,
,
故选:B.
7. 如图,在边长为2的正方形中,,分别是,的中点,若沿,及把这个正方形折成一个四面体,使,,三点重合,重合后的点记为,则四面体的外接球体积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据折叠前后的关系可得,,,从而可得,求出的值,再根据球的体积公式求解即可.
【详解】解:因为折前,,,
所以折后,,,
如图所示:
则四面体的外接球半径,
从而四面体的外接球体积.
故选:D.
8. 当时,函数取得最小值,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知条件,利用辅助角公式,结合三角恒等变换,化简得到,由得到和的关系,从而得解
【详解】
其中,,,
依题意得,,,
,,,,
,
故选:C.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.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. 分别抛掷两枚质地均匀的硬币,设事件“第1枚正面朝上”,事件“至少有一枚反面朝上”,事件“两枚都正面朝上”,事件“两枚硬币朝上的面相同”,则( )
A. 事件与事件独立 B. 事件与事件对立
C. 事件与事件互斥 D. 事件与事件独立
【答案】BD
【解析】
【分析】根据独立事件,对立事件,互斥事件事件定义及概率关系即可判断各个选项.
【详解】样本空间,事件,
事件,,,
,,,,
,.
对于A,因为,所以事件与事件不独立,故选项A不正确;
对于B,因为,且,所以事件与事件对立,故选项B正确;
对于C,因为,所以事件与事件不互斥,故选项C不正确;
对于D,因为,所以事件与事件独立,故选项D正确,
故选:BD.
10. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 的最小正周期为
B. 的单调递减区间为,
C. 当时,的最小值为
D. 的图象关于点中心对称
【答案】AC
【解析】
【分析】先化简得到,A选项,求出最小正周期;B选项,整体法求处函数单调递减区间;C选项,,当,函数取得最小值,C正确;D选项,整体法求出的图象关于点中心对称,D错误.
【详解】
.
对于A,的最小正周期,故选项A 正确;
对于B,令,,得,,
所以的单调递减区间为,,选项B不正确;
对于C,由可得,
当,即时,函数取得最小值,故选项C正确;
对于D,令,,得,,
当时,,所以的图象关于点中心对称,选项D不正确,
故选:AC.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点,,分别是棱,,的中点,点为底面上任意一点(包括边界),若直线与平面无公共点,则下列说法正确的是( )
A. 平面 B. 动点的轨迹长度为
C. 与所成角的最大值为 D. 三棱锥的体积为定值
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,直线与平面无公共点,则平面;对于B,由条件可得平面,平面,从而平面平面,则平面,进而可知点的轨迹为线段,求可判断B;对于C,当点与点或点重合时,与所成角最大,求解可判断C;对于D,平面,可知点到平面的距离为定值,从而三棱锥的体积为定值.
【详解】对于A,直线与平面无公共点,平面,选项A正确;
对于B,如图,连接,,,
,平面,平面,平面,
,,
又平面,平面,平面,
又,平面,平面平面,
又∵平面,平面,
又点为底面上任意一点(包括边界),
点必在平面与平面的交线上,即点的轨迹为线段,
易求线段,故选项B正确;
对于C,由B选项知,点的轨迹为线段,
当点与点或点重合时,与所成角最大,最大角为,所以C选项不正确;
对于D,,平面,平面,
平面,点到平面的距离为定值,
又的面积为定值,故三棱锥的体积为定值,选项D正确,
故选:ABD.
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 计算:______.
【答案】1
【解析】
【分析】根据给定条件,利用对数的换底公式,结合对数运算计算得解.
【详解】
故答案为:1
13. 已知角的终边落在上,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据已知可得,再应用同角三角函数关系及齐次式的求法求值即可.
【详解】角的终边落在上,
,
.
故答案为:
14. 已知函数,则不等式的解集为______.
【答案】
【解析】
【分析】变形得到,得到是偶函数,且由定义法和复合函数单调性满足同增异减,得到在上单调递增,从而得到,求出解集.
【详解】,
的定义域为,,所以函数是偶函数.
令,取,
则,
因为,在R上单调递增,
所以,故,
所以,故在上单调递增,
由复合函数单调性满足同增异减,可知在上单调递增,
所以不等式,
等价于,两边平方得,,
解得.
故答案为:
四、解答题(本大题共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,在中,点是的中点,,设,.
(1)用,表示,;
(2)若,,,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据向量基本定理得到;
(2)在(1)基础上,利用向量数量积运算律进行计算,求出答案.
【小问1详解】
点是的中点,,
故,
;
【小问2详解】
由(1)知,
.
16. 某校高一年级学生参加了“同心筑梦,爱我中华”知识竞赛,学生知识竞赛成绩均在内(单位:分),现从这些学生的成绩中随机抽取了100名学生的成绩,按照,…,分成4组,制成了如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值,并估计全体参赛学生的平均分(同一组中的数据用该组区间的中点值代表);
(2)规定成绩较高的前20%的学生获奖,请根据频率分布直方图估计获奖学生的最低分数线(保留到整数);
(3)现从样本成绩在与两个分数段内,按分层抽样选取6人,求从这6人中随机选取2人,且2人的成绩之差的绝对值大于20的概率.
【答案】(1),平均分为
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由频率和为可求出的值,再用加权平均公式即可求出平均分;
(2)分析频率分布,内通过线性插值即可求出最低分数线;
(3)依题意可得,根据分层抽样在选取4人;在选取2人,再根据列举法可得从这6人中选取2人的方法共有15种,其中2人的成绩之差的绝对值大于20的方法有8种,进而即可求出其概率.
【小问1详解】
由频率分布直方图可知,,解得,
用样本估计总体,估计全体参赛学生的平均分为:
.
【小问2详解】
由频率分布直方图易知:
的频率为,
的频率为,
所以获奖学生最低分数线落在内,不妨设为,
则,解得,
所以获奖学生最低分数线为.
【小问3详解】
由图可知成绩在与的频率之比为,
则根据分层抽样在选取4人,记为,,,;
在选取2人,记为,.
所以从这6人中选取2人的所有选取方法:,,,,,,,,,,,,,,,共15种,
记“这2人成绩之差的绝对值大于20”为事件,则事件M所包含的基本事件有:,,,,,,,,共8种.
故所求概率为.
17. 如图,在四棱锥中,平面,底面是矩形,,,,分别是,的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面的夹角.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)中位线定理证明,即可得到平面;
(2)(方法一)连接,,设,证明,进而可证为所求的平面角,最后在中解三角形得答案
(方法二)过作,垂足为点,连接,得为所求平面角,最后中解得答案
【小问1详解】
证明:如图,是的中点,是的中点,
是的中位线,.
又平面,平面,平面.
【小问2详解】
解:方法一:如图,连接,,设,
平面,平面,
,即,①
设,,,
在中,.
同理可求,在中,,
,又,均为锐角,,
又,,
,, ②
(,也可以用三角形相似证明)
又,平面,平面,
由①,②可知,平面,
连接,平面,,
又 平面平面,平面,平面,,
就是平面与平面的夹角,
与相似且,
在中,,,
,,
所以,平面与平面的夹角为.
方法二:如图,过作,垂足为点,连接,
平面,平面,.
又,, 平面,平面.
又平面,,
就是平面与平面的夹角.
在中,,,为边上的高,.
又是直角三角形,.
又,
平面与平面的夹角为.
18. 记的内角,,的对边分别是,,,的面积为,已知.
(1)求角;
(2)设为边上一点,平分,证明:;
(3)设的中点为,求的最大值.
【答案】(1)
(2)证明:由(1)可知,,因为平分,
所以,
因为,所以,
整理可得,等式两边同时除以,
得,故得证.
(3)
【解析】
【分析】(1)利用三角形面积公式代入条件,并利用是余弦定理和三角函数恒等变换化简可解;
(2)利用,化简即可证;
(3)根据两边平方化简,再结合基本不等式求解.
【小问1详解】
由于,代入,
,
,
即.
又,,故得,即.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
,,
,
,.
又,,
当且仅当时取等号,的最大值为.
19. 已知函数,,若存在,使得,则称为函数的不动点;已知函数,.若存在,使得,则称为函数的稳定点.
(1)证明:函数不动点一定是函数的稳定点.
(2)已知函数,
(ⅰ)当时,求函数的不动点和稳定点;
(ⅱ)若函数在区间上存在2个不动点,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)(ⅰ)不动点为,,稳定点为0,,,;(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)根据函数的不动点和稳定点的定义易得;
(2)(ⅰ)由解方程即得函数的不动点,再由解方程即得函数的稳定点;(ⅱ)将函数在区间上存在2个不动点转化为方程在上有2个不等实根,采用数形结合的方法,列出不等式组求解即得.
【小问1详解】
设是函数的一个不动点,则有.
所以,
故函数不动点一定是函数的稳定点.
【小问2详解】
(ⅰ)时,,
由,得,即,
解得,或,
所以时,函数的不动点为,.
又因为时,,
由,得,
即,分解因式可得:,
所以或或或,
故时,函数的稳定点为0,,和.
(ⅱ)由,得,
令,,
依题意,方程在有2个不等实根,
,,
解得,故实数a的取值范围是.
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