内容正文:
江门一中2027届高二上学期开学考试
数学试卷
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. 若复数满足(为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数代数形式的乘法、除法运算化简,即可判断.
【详解】因为,
所以,所以的虚部为.
故选:D
2. 某保险公司为客户定制了5个险种:甲,一年期短险;乙,两全保险;丙理财类保险;丁,定期寿险;戊,重大疾病保险,各种保险按相关约定进行参保与理赔.该保险公司对5个险种参保客户进行抽样调查,得出如下的统计图:
用样本估计总体,以下四个选项不正确的( )
A. 丁险种最受参保人青睐
B. 随着年龄的增长人均参保费用越来越高
C. 30周岁以上的参保人数约占总参保人数的20%
D. 30~41周岁参保人数最多
【答案】C
【解析】
【分析】根据选项逐一对相应的统计图进行分析判断即可.
【详解】对A:由柱状图可知,丁险种参保比例最高,故A正确;
对B:由折线图可知,随着年龄的增长人均参保费用越来越多,故B正确;
对C:由扇形图可知,30周岁以上的参保人数约占总参保人数的80%,故C错误;
对D:由扇形图可知,31~41周岁的参保人数最多,故D正确.
故选:C.
3. 若圆锥的底面半径为1,体积为,则该圆锥的侧面展开图的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由圆锥的底面半径为1,体积为,可得圆锥的高及母线,然后可得圆锥侧面展开图的面积.
【详解】因圆锥的底面半径为1,体积为,则圆锥的高满足,
则圆锥母线长为,则圆锥侧面展开的侧面积为:.
故选:B
4. 某数学竞赛小组6名同学的初赛成绩分别为:94,96,98,96,95,97.则这组数据的( )
A. 众数为98 B. 平均数为95 C. 方差为 D. 标准差为
【答案】C
【解析】
【分析】根据众数、平均数、方差、标准差定义计算可得结果.
【详解】易知这组数据中只有96出现了两次,所以众数为96,即A错误;
平均数为,因此B错误;
方差为;即C正确;
标准差为,即D错误.
故选:C
5. 已知的内角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】首先利用正弦定理将角的正弦关系转化为边的关系,再通过余弦定理建立关于的等式,从而求解的值.
【详解】因为,所以.
根据正弦定理可得,所以.
因为,所以根据余弦定理,可得:,
化简可得,所以.
因为为的边,,所以.
故选:D.
6. 设,是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,下列命题中正确的是( )
A. 若,,且,则 B. 若,,且,则
C. 若,,且,则 D. 若,,且,则
【答案】D
【解析】
【分析】对于ABC,由答案不完备可判断错误;对于D,直接证明正确即可.
【详解】对于A,若,,且,则或异面,故A错误;
对于B,若,,且,则平行或相交,故B错误;
对于C,若,,且,则相交或,故C错误;
对于D,若,,则,因为,所以存在使得,
所以,,所以.
故选:D.
7. 如图,欲测量河对岸的塔高时,选与塔底在同一水平面内的两个观测点与,在两观测点处测得塔顶的仰角分别为,并测得,m,则塔高为( )
A. m B. 15m C. m D. 30m
【答案】D
【解析】
【分析】由余弦定理求解.
【详解】设,由得,
又,,由余弦定理得,
即,解得(负值舍去),
故选:D.
8. 函数的部分图象如图中实线所示,图中圆与的图象交于,两点,且在轴上,则下列说法中不正确的是( )
A. 函数在上单调递减
B. 函数的最小正周期是
C. 函数的图象向左平移个单位后关于直线对称
D. 若圆半径为,则函数的解析式为
【答案】A
【解析】
【分析】由图易得点的横坐标为,所以的周期为,所以,从而可得.再根据三角函数的图象性质对选项进行逐一分析可得答案.
【详解】关于对称,则,∴
,即,∴,B正确.
,,
所以,又,又,∴.
.
由,.
时,.
∴在单调减,在上单调递增.A错;
向左平移个单位,,
时,∴关于对称,C正确;
圆半径为时,,∴,∴.
,D正确.
故选:A
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. 已知向量,,则( )
A. 当时,
B. 当时,
C. 当时,在方向上的投影向量为
D. 当与夹角为锐角时,
【答案】AC
【解析】
【分析】根据两向量平行的坐标公式判断A;由向量模的坐标公式计算判断B;根据投影向量的定义判断C;根据,且与不同向判断D即可.
【详解】对于A,由,则,解得,故A正确;
对于B,,,
,解得或,故B错误;
对于C,当时,,
则由投影向量公式得在方向上的投影向量为,故C正确;
对于D,当与夹角为锐角时,则,且与不同向,
,解得且,故D错误.
故选:AC.
10. 已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,则如下判断正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则为等腰三角形或直角三角形
C. 若,则是锐角三角形
D. 若,则符合条件的有两个
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,分和两种情况结合正弦函数的单调性讨论即可;对于B,得到或,即可判断;对于C,可以得到,但是不一定是最大角,由此即可判断;对于D,由正弦定理即可判断.
【详解】对于A:由,则当时,,
当时,由可知,所以,A正确;
对于B:由,,,得:或,
即或,所以为等腰三角形或直角三角形,B正确;
对于C:由正弦定理可将转化为,
则,所以,但无法判断A,B的范围,C错误.
对于D:由,根据正弦定理得:
,∴,且,
所以满足条件的三角形有两个,D正确.
故选:ABD.
11. 如图,正方体棱长为1,P是上的一个动点,下列结论中正确的是( )
A. BP的最小值为
B. 当P在上运动时,都有
C. 当P在直线上运动时,三棱锥的体积不变
D. 的最小值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】判断BP的最小值即为正三角形的边上的高,即可判断A;证明平面,根据线面垂直的性质定理可判断B;根据线面平行的性质结合棱锥的体积公式可判断C;将平面沿着翻折到平面上,将的最小值转化为线段AC的长度,判断D.
【详解】对于A,连接,在正方体中,,
故BP的最小值为正三角形的边上的高,即,A正确;
对于B,连接,
由于平面,平面,故,
而平面,
故平面,平面,故;
同理可证,平面,
故平面,平面,故,即,B正确;
对于C,连接,因为,
故四边形为平行四边形,则平面,平面,
故平面,P点在直线上运动,即P到平面的距离为定值,
而为边长为的正三角形,其面积为定值,
故三棱锥的体积为定值,由于
故三棱锥的体积为定值,C正确;
对于D,将平面沿着翻折到平面上,连接,
与交于点P,则即为的最小值;
在中,,,
即的最小值为,D错误;
故选:ABC
【点睛】难点点睛:本题解答的难点在于D选项的判断,解答时要采用将空间问题平面化的方法,即将两平面翻折到一个平面上,从而将两条线段的和变为一条线段的长度问题.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 某机构研究得出10名肺炎病患者的潜伏期(单位:天)分别为8,12,11,7,9,17,14,13,12,15,则这10个数据的第70百分位数是________.
【答案】13.5##
【解析】
【分析】利用百分位数的定义计算即可.
【详解】将这10个数据从小到大排列得7,8,9,11,12,12,13,14,15,17,
又,故第70百分位数是.
故答案为:13.5
13. 已知复数满足,其中为虚数单位,则的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,利用复数模的几何意义求出最小值.
【详解】在复平面内,表示复数对应的点与复数对应点的距离为1,
因此点的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,
表示点到原点的距离,所以的最小值为.
故答案为:
14. 在《九章算术》中,将四个面都为直角三角形的三棱锥称为鳖臑.已知在鳖臑中,,平面,当该整臑的外接球的表面积为时,则它的内切球的半径为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用已知条件将三棱锥放入长方体中可求出三棱锥的高,再利用等体积法即可求解.
【详解】根据已知条件可以将三棱锥放在长方体中,如图,
∴三棱锥A-BCD的外接球即为长方体的外接球,
设三棱锥A-BCD的外接球的半径为R,内切球的半径为r,
∵三棱锥A-BCD的外接球的表面积为,
∵BC=CD=4,∴,解得AB=4,
∴,
∵AB=BC=CD=4,∴AC=BD=,
∴三棱锥的表面积为,
又∵,∴.
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,在平行四边形中,,.
(1)若,求的值;
(2)若,,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)结合向量线性运算的几何意义,用、表示出向量,即可求出、的值,代入即可.
(2)将也用、表示,结合已知条件和数量积的定义求解即可.
【小问1详解】
,,,又,,故.
【小问2详解】
,,
又,,,,
故的值为.
16. 某市为提高市民对文明城市创建的认识,举办了“创建文明城市”知识竞赛,从所有答卷中随机抽取100份作为样本,将样本的成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六组:,,,,,,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的值与样本成绩的平均数、中位数;
(2)在样本答卷成绩为,,的三组市民中,用分层抽样的方法抽取13人,则样本的答卷成绩在中的市民应抽取多少人?
(3)若落在的平均成绩是57,方差是2,落在的平均成绩为69,方差是5,求这两组成绩的总平均数和总方差.
参考公式:其中为总样本平均数.
【答案】(1),平均数74,中位数为75
(2)6人 (3)总平均数65,总方差36
【解析】
【分析】(1)利用频率之和为结合频率分布直方图列式求出,根据平均数、中位数的计算公式计算即可;
(2)利用频率分布直方图求出成绩为,,的市民人数,再根据分层抽样的概念求解即可;
(3)先利用频率分布直方图求出和的市民人数,再根据平均数和方差公式计算求解即可.
【小问1详解】
由频率之和为结合频率分布直方图可得,
解得,
样本成绩的平均数约为.
区间,,的频率分别为.
因为,
的频率为,故中位数位于内
设中位数为x,则,
解得x=75;
【小问2详解】
由频率分布直方图知,样本答卷成绩在,,的三组市民有(人),
其中样本答卷成绩在的市民人数为,
用分层抽样的方法应从答卷成绩在的市民中抽取(人).
【小问3详解】
由频率分布直方图知,成绩在的市民人数为,
成绩在的市民人数为,
所以总平均数,
总方差.
17. 已知函数.
(1)设,,求的值;
(2)若时,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用二倍角和辅助角公式可化简得到,再根据同角三角函数关系可得,由,利用两角差的正弦公式可求得结果;
(2)利用正弦型函数最值求法可求得,由此可得的范围;
【小问1详解】
,
,,
,,,
;
【小问2详解】
当时,,
当,即时,取得最小值,,
即实数的取值范围为.
18. 已知四棱锥的底面为边长为1的正方形,平面.
(1)求证:平面;
(2)若,平面与平面的交线为,求直线与直线所成角的余弦值;
(3)若为中点,且直线与平面所成角的正弦值为,求.
【答案】(1)
在四棱锥中,连接,,由平面,
平面,得,由正方形,得,
而,,平面,所以平面.
(2)
(3)或
【解析】
【分析】(1)根据线面垂直的判定定理进行证明.
(2)先把直线与直线所成的角转化为直线与直线所成的角,即为或其补角,再利用直角三角形的边角关系求解.
(3)将四棱柱补成正四棱柱,利用线面角的概念明确直线与平面所成的角,再利用直角三角形的边角关系求的长.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由正方形,得,而平面,
平面,则平面,又平面,
平面平面,因此.
直线与直线所成的角等于直线与直线所成的角,即为或其补角.
由平面,平面,得,而,
,,平面,则平面.
又平面,因此,,
则,,,
所以直线与直线所成角的余弦值为.
【小问3详解】
在四棱锥中,平面,四边形是正方形,
将四棱锥补形为正四棱柱,平面即平面,
在平面内过作于,连接,
由平面,得,而,,平面,
则平面,是直线与平面所成的角.
取中点,连接,,由是的中点,则,
平面,而平面,则.
设,则EG=,DG=,
则DE=,而DF=,
由直线与平面所成角的正弦值为,
,
整理得,解得或,所以或.
19. 已知的三个角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)求的大小;
(2)若,在的边和上分别取点,,将沿线段折叠到平面后,顶点恰好落在边上(设为点).设,,回答以下问题:
(ⅰ)当时,求的长度;
(ⅱ)当取最小值时,求的面积.
【答案】(1).
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理:和三角形内角之间的关系:,化简原方程式,再根据两角差的正弦公式:,结合三角形角的取值范围,确定角的大小.
(2)(ⅰ)根据余弦定理,结合题给条件和(1)中结论,列出关于的方程,解方程即可.
(ⅱ)根据余弦定理,列出关于m,n的方程,根据基本不等式(,,当且仅当时等号成立)确定m的最小值,进而求出相应的其他参数,代入三角形面积公式即可求解.
【小问1详解】
已知,根据正弦定理(R为三角形ABC外接圆半径),
则有,,.
代入原式可得:,化简得
.
因为,所以,
所以.
化简得:.
因为,所以,所以.
上式可变形为:,
所以.
又因为,所以,则,即.
【小问2详解】
(ⅰ)因为,由(1)知,,所以是等边三角形.
由折叠可知:,.
在中,根据余弦定理:.
已知,,则
解得.
故时,.
(ⅱ)在中,根据余弦定理:
令,则.
根据基本不等式:(,,当且仅当时等号成立),
对于,有,当且仅当,即时成立.
此时取最小值:,
则,.
的面积:,
因为,,,
则.
故m取最小值时,的面积为:.
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数学试卷
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. 若复数满足(为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. C. D. 1
2. 某保险公司为客户定制了5个险种:甲,一年期短险;乙,两全保险;丙理财类保险;丁,定期寿险;戊,重大疾病保险,各种保险按相关约定进行参保与理赔.该保险公司对5个险种参保客户进行抽样调查,得出如下的统计图:
用样本估计总体,以下四个选项不正确的( )
A. 丁险种最受参保人青睐
B. 随着年龄的增长人均参保费用越来越高
C. 30周岁以上的参保人数约占总参保人数的20%
D. 30~41周岁参保人数最多
3. 若圆锥的底面半径为1,体积为,则该圆锥的侧面展开图的面积是( )
A. B. C. D.
4. 某数学竞赛小组6名同学的初赛成绩分别为:94,96,98,96,95,97.则这组数据的( )
A. 众数为98 B. 平均数为95 C. 方差为 D. 标准差为
5. 已知的内角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
6. 设,是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,下列命题中正确的是( )
A. 若,,且,则 B. 若,,且,则
C. 若,,且,则 D. 若,,且,则
7. 如图,欲测量河对岸的塔高时,选与塔底在同一水平面内的两个观测点与,在两观测点处测得塔顶的仰角分别为,并测得,m,则塔高为( )
A. m B. 15m C. m D. 30m
8. 函数的部分图象如图中实线所示,图中圆与的图象交于,两点,且在轴上,则下列说法中不正确的是( )
A. 函数在上单调递减
B. 函数的最小正周期是
C. 函数的图象向左平移个单位后关于直线对称
D. 若圆半径为,则函数的解析式为
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. 已知向量,,则( )
A. 当时,
B. 当时,
C. 当时,在方向上的投影向量为
D. 当与夹角为锐角时,
10. 已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,则如下判断正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则为等腰三角形或直角三角形
C. 若,则是锐角三角形
D. 若,则符合条件的有两个
11. 如图,正方体棱长为1,P是上的一个动点,下列结论中正确的是( )
A. BP的最小值为
B. 当P在上运动时,都有
C. 当P在直线上运动时,三棱锥的体积不变
D. 的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 某机构研究得出10名肺炎病患者的潜伏期(单位:天)分别为8,12,11,7,9,17,14,13,12,15,则这10个数据的第70百分位数是________.
13. 已知复数满足,其中为虚数单位,则的最小值为__________.
14. 在《九章算术》中,将四个面都为直角三角形的三棱锥称为鳖臑.已知在鳖臑中,,平面,当该整臑的外接球的表面积为时,则它的内切球的半径为______.
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,在平行四边形中,,.
(1)若,求的值;
(2)若,,,求的值.
16. 某市为提高市民对文明城市创建的认识,举办了“创建文明城市”知识竞赛,从所有答卷中随机抽取100份作为样本,将样本的成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六组:,,,,,,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的值与样本成绩的平均数、中位数;
(2)在样本答卷成绩为,,的三组市民中,用分层抽样的方法抽取13人,则样本的答卷成绩在中的市民应抽取多少人?
(3)若落在的平均成绩是57,方差是2,落在的平均成绩为69,方差是5,求这两组成绩的总平均数和总方差.
参考公式:其中为总样本平均数.
17. 已知函数.
(1)设,,求的值;
(2)若时,恒成立,求实数的取值范围.
18. 已知四棱锥的底面为边长为1的正方形,平面.
(1)求证:平面;
(2)若,平面与平面的交线为,求直线与直线所成角的余弦值;
(3)若为中点,且直线与平面所成角的正弦值为,求.
19. 已知的三个角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)求的大小;
(2)若,在的边和上分别取点,,将沿线段折叠到平面后,顶点恰好落在边上(设为点).设,,回答以下问题:
(ⅰ)当时,求的长度;
(ⅱ)当取最小值时,求的面积.
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