内容正文:
凤翔中学2025-2026学年度第一学期高二年级
第一次质量检测数学试题
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 在空间直角坐标系中,点关于平面对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间直角坐标系的对称性,即可求解.
【详解】由空间直角坐标系,可得点关于平面对称的点的坐标为.
故选:C.
2. 在中,已知,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由B,C的度数,三角形的内角和定理,求出A的度数,利用正弦定理即得解.
【详解】由三角形内角和:
根据正弦定理:,又
则:
故选:C
【点睛】本题考查了正弦定理在解三角形中的应用,考查了学生概念理解,数学运算的能力,属于基础题.
3. 已知是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据周期性和奇偶性把待求自变量转化为的范围中求解.
【详解】由题知对一切成立,
于是.
故选:A
4. 在平行六面体中,M为与的交点,若,,,则下列向量中与相等的向量是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由向量的线性运算可得结果.
【详解】.
故选:A.
5. 如图,在四棱锥中,底面是边长为4的正方形,,,该棱锥的高为( ).
A. 1 B. 2 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】取点作辅助线,根据题意分析可知平面平面,可知平面,利用等体积法求点到面的距离.
【详解】如图,底面为正方形,
当相邻的棱长相等时,不妨设,
分别取的中点,连接,
则,且,平面,
可知平面,且平面,
所以平面平面,
过作的垂线,垂足为,即,
由平面平面,平面,
所以平面,
由题意可得:,则,即,
则,可得,
所以四棱锥的高为.
故选:D.
6. 已知a,b是两条不同的直线,是三个不同的平面,则下列命题错误的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】C
【解析】
【分析】设出的法向量,利用空间位置关系的向量证明判断A,B,D;举例说明判断C作答.
【详解】设平面的法向量分别为,
对于A,由得,,,而,则,有,即,于是得,A正确;
对于B,因,则,令直线的方向向量为,又,于是得,有,,B正确;
对于C,三棱柱的三个侧面分别视为平面,
显然平面平面,平面,有,
即满足C中命题的条件,但平面与平面相交,C不正确;
对于D,因,则,因此,向量共面于平面,令直线的方向向量为,显然,
而平面,即不共线,于是得,所以,D正确.
故选:C
7. 已知空间直角坐标系中, ,点在直线上运动,则当取得最小值时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用向量表示出点Q坐标,再求出,的坐标,借助数量积建立函数关系即可求解.
【详解】因点Q在直线上运动,则,设,于是有,
因为,,所以,,
因此,,
于是得
,
则当时,,此时点Q,
所以当取得最小值时,点Q的坐标为.
故选:C
8. 在下列命题中:
①若向量共线,则向量所在的直线平行;
②若向量所在的直线为异面直线,则向量一定不共面;
③若三个向量两两共面,则向量共面;
④已知空间的三个向量,则对于空间的任意一个向量总存在实数使得其中正确命题的个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量共线,共面的性质逐一分析每个选项.
【详解】对于①,若向量共线,则向量所在的直线平行,也可能共线,故①错误;
对于②,由于向量可以平移,两个向量一定共面,故②错误;
对于③,任意两个向量自然是两两共面,三个向量则不一定共面,例如空间直角坐标系轴所在的向量两两共面,但是显然轴不共面,故③错误;
对于④,若共线时,显然共面,于是只能表示和共面的向量,对于空间中的任意向量则不一定成立,故④错误.
于是四个选项都是错的.
故选:A
二、多选题: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. 下列结论正确的是( )
A. 已知向量,则在上的投影向量为
B. 若对空间中任意一点,有则P,A,B,C四点共面
C. 已知是空间的一组基底,若,则也是空间的一组基底
D. 若直线的方向向量为平面的法向量,则直线
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用投影向量的定义判断A,利用空间四点共面,满足,其中判断B,根据向量基底的概念判断C,利用线面关系的向量表示判断D.
【详解】因为,
所以在上的投影向量为,故A对;
因为,且,则P,A,B,C四点共面,
因为,所以P,A,B,C四点共面,故B对;
是空间的一组基底,若,所以两向量之间不共线,
所以也是空间的一组基底,故C对;
因为直线的方向向量为平面的法向量,
且,则直线或,故D错;
故选:ABC
10. 如图是常见的一种灭火器消防箱,抽象成数学模型为如图所示的六面体,其中四边形和为直角梯形,为直角顶点,其他四个面均为矩形,,,,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 若,且平面,则
D. 平面与平面所成锐二面角的余弦值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】以点为坐标原点,为轴建立空间直角坐标系,用空间向量法求解判断各选项.
【详解】由题意可知两两垂直,如图,以点为坐标原点建立空间直角坐标系,则,,,,,,,.
列表解析 :
选项
正误
原因
A
√
,又,故
B
×
,,则,所以不垂直.
C
√
,,则.而,,设为平面FGD的法向量,则则可取.若平面,则与平面的法向量垂直,所以,即,解得.
D
√
易得为平面的一个法向量,又为平面的一个法向量,则,故平面与平面所成锐二面角的余弦值为.
故选:ACD.
11. 如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是DD1,DB的中点,则下列选项中正确的是( )
A. EF平面ABC1D1
B. EF⊥B1C
C. EF与AD1所成角为60°
D. EF与平面BB1C1C所成角的正弦值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据线线平行证明线面平行,由线线垂直证明线面垂直,再得线线垂直,由线线关系、线面关系可得线线角、线面角.
【详解】对于A,连结BD1,在DD1B中,E、F分别为D1D、DB的中点,则EFD1B,
又∵D1B平面ABC1D1,EF平面ABC1D1 ,
∴EF平面ABC1D1,
故A正确;
对于B,∵平面,且平面,平面,
∴B1C⊥AB,又B1C⊥BC1
又AB平面ABC1D1,BC1平面ABC1D1,ABBC1=B
∴B1C⊥平面ABC1D1
又∵BD1平面ABC1D1
∴B1C⊥BD1,而EFBD1
∴EF⊥B1C,故B正确;
对于C,由选项A,可知,在中,可知,
所以,所以EF与AD1所成角不为60°,故C不正确;
对于D,由选项A,可知,且平面,所以为EF与平面BB1C1C所成的角,在中,可知,
所以,故D正确.
故选:ABD
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 从,,,,,,,,,中随机选取一个数,它是奇数或的倍数的概率是________.
【答案】
【解析】
【分析】根据古典概型的概率公式计算可得;
【详解】解:从,,,,,,,,,中随机选取一个数,则所有可能结果有10个,则满足是奇数或的倍数有,,,,,共6个,故是奇数或的倍数的概率
故答案为:
13. 函数的最小正周期为______.
【答案】##
【解析】
【分析】利用正切型函数周期公式求解.
【详解】函数的最小正周期为.
故答案为:
14. 函数的定义域是_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据对数的性质及分式不等式的解法求定义域.
【详解】由对数的性质知,
所以函数定义域为.
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. 某商场为了制定合理的停车收费政策,需要了解顾客的停车时长(单位:分钟).现随机抽取了该商场到访顾客的100辆车进行调查,将数据分成6组:,,,,,,并整理得到如下频率分布直方图:
(1)求样本中停车时长在区间上的频率;
(2)若某天该商场到访顾客的车辆数为1000,根据频率分布直方图估计该天停车时长在区间上的车辆数;
(3)为了吸引顾客,该商场准备给停车时长较短的车辆提供免费停车服务.若使该服务能够惠及的到访顾客的车辆,请你根据频率分布直方图,给出确定免费停车时长标准的建议.
【答案】(1)
(2)
(3)不超过分钟
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图中所有频率和为1求解.
(2)先算出区间上的频率,然后再求间上的车辆数.
(3)求得是第25百分位数.
【小问1详解】
根据频率分布直方图中所有频率和为1,设的频率为,可列等式为
所以样本中停车时长在区间上的频率为
【小问2详解】
根据频率分布直方图可知在区间上的频率为,所以计该天停车时长在区间上的车辆数为:
【小问3详解】
设免费停车时间长不超过分钟,又因为的频率为,并且的频率为,所以位于之间,则满足
确定免费停车时长为不超过分钟.
16. 已知函数.
(1)求;
(2)设函数,求的值域和单调区间.
【答案】(1)
(2)值域为,单调递减区间为,单调递增区间为.
【解析】
【分析】(1)直接由题意得,结合余弦函数的单调性即可得解;
(2)由三角恒等变换得,由此可得值域,进一步由整体代入法可得函数的单调区间.
【小问1详解】
由题意,所以;
【小问2详解】
由(1)可知,
所以
,
所以函数的值域为,
令,解得,
令,解得,
所以函数的单调递减区间为,
函数的单调递增区间为.
17. 如图,在四棱锥中,,,,点在上,且,.
(1)若为线段中点,求证:平面.
(2)若平面,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
取的中点为,接,则,
而,故,故四边形为平行四边形,
故,而平面,平面,
所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中点为,接,可证四边形为平行四边形,由线面平行的判定定理可得平面.
(2)建立如图所示的空间直角坐标系,求出平面和平面的法向量后可求夹角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,故,故,
故四边形为平行四边形,故,所以平面,
而平面,故,而,
故建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
则
设平面的法向量为,
则由可得,取,
设平面的法向量为,
则由可得,取,
故,
故平面与平面夹角的余弦值为
18. 正方体的棱长为4,分别为中点,.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)求三棱锥的体积.
【答案】(1)
法一、在正方形中,
由条件易知
,所以,
则,
故,即,
在正方体中,易知平面,且,
所以平面,
又平面,∴,
∵平面,∴平面;
法二、如图以D为中心建立空间直角坐标系,
则,
所以,
设是平面的一个法向量,
则,令,则,所以,
易知,则也是平面的一个法向量,∴平面;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)法一、利用正方形的性质先证明,再结合正方体的性质得出平面,利用线面垂直的性质与判定定理证明即可;法二、建立空间直角坐标系,利用空间向量证明线面垂直即可;
(2)利用空间向量计算面面夹角即可;
(3)利用空间向量计算点面距离,再利用锥体的体积公式计算即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
同上法二建立的空间直角坐标系,
所以,
由(1)知是平面的一个法向量,
设平面的一个法向量为,所以,
令,则,即,
设平面与平面的夹角为,
则;
【小问3详解】
由(1)知平面,平面,∴,
易知,
又,则D到平面的距离为,
由棱锥的体积公式知:.
19. 如图,在四边形中,,F为CD的中点,点E在AB上,,.将四边形沿翻折至四边形,使得面与面EFCB所成的二面角为.
(1)证明:平面;
(2)求面与面夹角的正弦值.
【答案】(1)
设,所以,因为为中点,所以,
因为,,所以是平行四边形, 所以,所以,
因为平面平面,所以平面,
因为平面平面,所以平面,
又,平面,所以平面平面,
又平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)先应用线面平行判定定理得出平面及平面,
再应用面面平行判定定理得出平面平面,进而得出线面平行;
(2)建立空间直角坐标系,利用已知条件将点的坐标表示出来,然后将平面及平面的法向量求出来,利用两个法向量的数量积公式可将两平面的夹角余弦值求出来,进而可求得其正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,所以,又因为,所以,
以为原点,以及垂直于平面的直线分别为轴,建立空间直角坐标系.
因为,平面与平面所成二面角为60° ,
所以.
则,,,,,.
所以.
设平面的法向量为,则
,所以,令,则,则.
设平面的法向量为,
则,所以,
令,则,所以.
所以.
所以平面与平面夹角的正弦值为.
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凤翔中学2025-2026学年度第一学期高二年级
第一次质量检测数学试题
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 在空间直角坐标系中,点关于平面对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
2. 在中,已知,则等于( )
A. B. C. D.
3. 已知是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
4. 在平行六面体中,M为与的交点,若,,,则下列向量中与相等的向量是( )
A. B.
C. D.
5. 如图,在四棱锥中,底面是边长为4的正方形,,,该棱锥的高为( ).
A. 1 B. 2 C. D.
6. 已知a,b是两条不同的直线,是三个不同的平面,则下列命题错误的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
7. 已知空间直角坐标系中, ,点在直线上运动,则当取得最小值时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
8. 在下列命题中:
①若向量共线,则向量所在的直线平行;
②若向量所在的直线为异面直线,则向量一定不共面;
③若三个向量两两共面,则向量共面;
④已知空间的三个向量,则对于空间的任意一个向量总存在实数使得其中正确命题的个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
二、多选题: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. 下列结论正确的是( )
A. 已知向量,则在上的投影向量为
B. 若对空间中任意一点,有则P,A,B,C四点共面
C. 已知是空间的一组基底,若,则也是空间的一组基底
D. 若直线的方向向量为平面的法向量,则直线
10. 如图是常见的一种灭火器消防箱,抽象成数学模型为如图所示的六面体,其中四边形和为直角梯形,为直角顶点,其他四个面均为矩形,,,,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 若,且平面,则
D. 平面与平面所成锐二面角的余弦值为
11. 如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是DD1,DB的中点,则下列选项中正确的是( )
A. EF平面ABC1D1
B. EF⊥B1C
C. EF与AD1所成角为60°
D. EF与平面BB1C1C所成角的正弦值为
三、填空题:(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 从,,,,,,,,,中随机选取一个数,它是奇数或的倍数的概率是________.
13. 函数的最小正周期为______.
14. 函数的定义域是_____.
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. 某商场为了制定合理的停车收费政策,需要了解顾客的停车时长(单位:分钟).现随机抽取了该商场到访顾客的100辆车进行调查,将数据分成6组:,,,,,,并整理得到如下频率分布直方图:
(1)求样本中停车时长在区间上的频率;
(2)若某天该商场到访顾客的车辆数为1000,根据频率分布直方图估计该天停车时长在区间上的车辆数;
(3)为了吸引顾客,该商场准备给停车时长较短的车辆提供免费停车服务.若使该服务能够惠及的到访顾客的车辆,请你根据频率分布直方图,给出确定免费停车时长标准的建议.
16. 已知函数.
(1)求;
(2)设函数,求的值域和单调区间.
17. 如图,在四棱锥中,,,,点在上,且,.
(1)若为线段中点,求证:平面.
(2)若平面,求平面与平面夹角的余弦值.
18. 正方体的棱长为4,分别为中点,.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)求三棱锥的体积.
19. 如图,在四边形中,,F为CD的中点,点E在AB上,,.将四边形沿翻折至四边形,使得面与面EFCB所成的二面角为.
(1)证明:平面;
(2)求面与面夹角的正弦值.
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