内容正文:
2025年春季学期高一4月质量检测
数学试卷
(时间:120分钟 满分:150分)
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据补集和交集的含义即可得到答案.
【详解】或,则.
故选:B.
2. 已知复数的虚部是实部的3倍,则( )
A. 4 B. C. 3 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,结合复数的概念列式求出,进而求出复数的模.
【详解】由复数的虚部是实部的3倍,得,解得,
所以,.
故选:B
3. 已知平面向量,则“”是“,共线”( )
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】A
【解析】
【分析】根据向量共线及充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】若则,共线,故充分性成立;
若,共线,不一定得到,
如,,显然满足,共线,
但是不存在实数使得,故必要性不成立;
所以“”是“,共线”的充分不必要条件.
故选:A
4. 已知向量,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意先求出在上的投影数量,再求出与同向的单位向量,然后根据投影向量的概念求解即可.
【详解】根据题意得:,,
所以在上的投影数量为:,因为与同向的单位向量为:,
所以在上的投影向量为:,即为:.
故选:B.
5. 若圆锥的轴截面是一个边长为的等边三角形,则它的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由条件确定圆锥的底面半径和高,在利用圆锥的体积公式求结论.
【详解】因为圆锥的轴截面是一个边长为的等边三角形,
所以圆锥的底面半径,高,
所以圆锥的体积.
故选:A.
6. 如图,在正方体中,直线与直线BD( )
A. 异面 B. 平行 C. 相交且垂直 D. 相交但不垂直
【答案】A
【解析】
【分析】法一:根据异面直线的概念判断即可.法二:利用反证法可证明直线与直线异面.
【详解】法一:由图形可知,直线与直线不同在任何一个平面,这两条直线为异面直线.
法二:(反证法)假设直线与直线不异面,则直线与直线共面,
设直线与直线确定的平面,又不共线,所以确定平面,
所以平面与平面重合,从而可得平面,与平面矛盾,
所以直线与直线异面.
故选:A.
7. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由对数函数的单调性确定的取值范围,由指数函数的图像及单调性确定的取值范围即可比较大小.
【详解】由对数函数在上单调递增,所以,所以,
对数函数在上单调递增,所以,所以,
因为指数函数的图像在轴上方且在定义域上单调递减,
所以,所以,
所以:
故选:B
8. 如图,正方形的边长为分别为边上的动点,若为的中点,且满足,则的最小值为( )
A. B. 4 C. D. 8
【答案】A
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,利用坐标法和基本不等式求得的最小值
【详解】如图,以为坐标原点,的方向为轴的正方向,
的方向为轴的正方向建立平面直角坐标系,
则,设,其中,则,
因为,所以,又,
所以,
当且仅当时等号成立.
故选:A.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,有选错得0分,部分选对得部分分.
9. 下列各式中值为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】由余弦的二倍角公式可判断A;由诱导公式和正弦的两角差的正弦公式可判断B;
由正切的两角和公式可判断CD.
【详解】,故A错误;
,故B正确;
,故C正确;
,故D错误.
故选:BC.
10. 已知中,角所对的边分别是且,,,则下列结论正确的是( )
A. 是锐角三角形 B. C. 的面积为 D. AB的中线长为
【答案】BC
【解析】
【分析】根据大边对大角可知角为钝角,可得A错误;由余弦定理以及三角形面积公式计算可得BC正确,结合余弦定理判断D错误.
【详解】对于A,由题意可知边最大,所以角为的最大内角,
易知,因此角为钝角,可得A错误;
对于B,易知,又,可得,即B正确;
对于C,由,可得的面积为,即C正确;
对于D,设AB的中线为,易知,可得,即D错误.
故选:BC
11. 如图所示的圆台,在轴截面ABCD中,,,则( )
A. 该圆台的高为
B. 该圆台轴截面面积为
C. 该圆台的体积为
D. 一只小虫从点C沿着该圆台的侧面爬行到AD的中点,所经过的最短路程为5
【答案】AD
【解析】
【分析】根据梯形性质利用勾股定理计算可判断A;利用梯形面积公式计算可判断B;代入圆台体积公式可判断C;利用圆台侧面展开图以及勾股定理计算可判断D.
【详解】对于A,在梯形中,即代表圆台的高,
利用勾股定理计算可得,所以A正确;
对于B,轴截面梯形的面积为,因此B错误;
对于C,易知下底面圆的面积为,上底面圆的面积为;
所以该圆台的体积为,可得C错误;
对于D,将圆台侧面沿直线处剪开,其侧面展开图如下图所示:
易知圆弧的长度分别为,设扇形圆心为,圆心角为,;
由弧长公式可知,解得;
所以可得,
设为的中点,连接,当小虫从点沿着爬行到的中点,所经过路程最短,
易知,且,
由勾股定理可知,可知D正确.
故选:AD
三、填空题
12. 已知函数是偶函数,则______.
【答案】1
【解析】
【分析】利用偶函数的定义可求参数的值.
【详解】因为,故,
因为为偶函数,故,
时,整理得到,
故,
故答案为:1
13. 已知,,且与不共线.若与互相垂直,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】由向量垂直时的数量积为0即可得解.
【详解】由题意,
即,
可得:,
解得:,
故答案为:
14. 的内角、、的对边分别为、、,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由正弦定理得,,代入,得,再借助和正弦的两角和公式进行化简可得,,由于,所以,即,又,于是可求得的值.
【详解】解:由正弦定理得,,
,,
,
,
即,,
,,即,
,.
故答案为:.
【点睛】本题考查利用正弦定理边角互化思想求角,考查计算能力,属于中等题.
四、解答题
15. 已知,,且与的夹角为120°,求:
(1);
(2)若向量与平行,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用平方的方法来求得正确答案.
(2)根据向量平行列方程来求得.
【小问1详解】
,
所以.
【小问2详解】
由于向量与平行,
所以存在实数,使得,
所以,解得.
16. 已知的三个内角所对边为,若,.
(1)求的值;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理和二倍角正弦公式可求得,由二倍角余弦公式可求得结果;
(2)利用余弦定理可构造方程求得,进而得到,结合三角形面积公式可求得结果.
【小问1详解】
由正弦定理得:,即,
,则.
【小问2详解】
,,
由余弦定理得:,
又,,解得:或(舍),
,.
17. 如图,在正方体1中,,E、F、G分别为、、中点.
(1)求三棱锥的表面积;
(2)求证:平面.
【答案】(1)16; (2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)借助正方体的结构特征求出三棱锥的表面积.
(2),连接,利用线面平行的判定推理得证.
【小问1详解】
在正方体中,,两两垂直,
由分别为的中点,得,,
等腰底边上的高,
所以三棱锥的表面积
.
【小问2详解】
连接,,连接,
由是正方形对边中点,得四边形是矩形,则是的中点,
而是的中点,因此,而平面,平面,
所以平面.
18. 已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求实数的值;
(2)判断函数的单调性,并证明你的结论;
(3)若对任意的,不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)在定义域内单调递增,证明见解析;
(3)
【解析】
【分析】(1)利用奇函数性质求出,再利用定义验证即得;
(2)利用函数单调性定义,结合指数函数单调性判断推理即得;
(3)利用奇函数性质及单调性脱去法则、分离参数,再借助基本不等式求解即得.
【小问1详解】
由题意,定义在R上的函数为奇函数,得,解得,
此时,则,
即函数是奇函数,所以.
【小问2详解】
由(1)知,
函数在定义域内单调递增,证明如下:
设,则,
由,得,则,所以函数R上单调递增.
【小问3详解】
依题意,对任意的,成立,
则,即上恒成立,而,
当且仅当时取等号,因此,
所以实数的取值范围是.
19. 如图所示,在四棱锥中,在底面中,,E在棱PD上且.
(1)求证:平面;
(2)线段上是否存在点N,使得平面平面?若存在,写出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在,
【解析】
【分析】(1)由线面平行判断定理可以得证;
(2)存在,点为上靠近的三等分点时,即时, 分别证得平面和平面,由面面平行判定定理可证得结论.
小问1详解】
因为,所以,所以,
因为平面,平面,
所以平面.
【小问2详解】
存在,且当点为上靠近点三等分点时,即时,平面平面.
下面给出证明:
因为,所以,,
又因为点为上靠近点三等分点,所以,
所以,
所以四边形为平行四边形,
所以,
又因为面,面,
所以面,
因为E在棱PD上且,即,
又因为,
所以,
所以,
又平面,平面,
所以平面,
又因为平面,平面,,
所以平面平面.
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2025年春季学期高一4月质量检测
数学试卷
(时间:120分钟 满分:150分)
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数的虚部是实部的3倍,则( )
A. 4 B. C. 3 D.
3. 已知平面向量,则“”是“,共线”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
4. 已知向量,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
5. 若圆锥的轴截面是一个边长为的等边三角形,则它的体积为( )
A. B. C. D.
6. 如图,在正方体中,直线与直线BD( )
A. 异面 B. 平行 C. 相交且垂直 D. 相交但不垂直
7. 已知,则( )
A. B. C. D.
8. 如图,正方形的边长为分别为边上的动点,若为的中点,且满足,则的最小值为( )
A. B. 4 C. D. 8
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,有选错得0分,部分选对得部分分.
9. 下列各式中值为的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知中,角所对边分别是且,,,则下列结论正确的是( )
A. 是锐角三角形 B. C. 的面积为 D. AB的中线长为
11. 如图所示的圆台,在轴截面ABCD中,,,则( )
A. 该圆台的高为
B. 该圆台轴截面面积为
C. 该圆台体积为
D. 一只小虫从点C沿着该圆台的侧面爬行到AD的中点,所经过的最短路程为5
三、填空题
12. 已知函数偶函数,则______.
13. 已知,,且与不共线.若与互相垂直,则_________.
14. 的内角、、的对边分别为、、,若,则______.
四、解答题
15. 已知,,且与的夹角为120°,求:
(1);
(2)若向量与平行,求实数的值.
16. 已知的三个内角所对边为,若,.
(1)求的值;
(2)若,求的面积.
17. 如图,在正方体1中,,E、F、G分别为、、中点.
(1)求三棱锥的表面积;
(2)求证:平面.
18. 已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求实数的值;
(2)判断函数单调性,并证明你的结论;
(3)若对任意的,不等式成立,求实数的取值范围.
19. 如图所示,四棱锥中,在底面中,,E在棱PD上且.
(1)求证:平面;
(2)线段上是否存在点N,使得平面平面?若存在,写出的值;若不存在,请说明理由.
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