内容正文:
2027届上学期规范化考试数学试卷(一)
(宏奥A卷)
2025.09.07
一、单选题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知向量,设甲:“”;乙:“向量的夹角为锐角”,则( )
A. 甲是乙的充分不必要条件 B. 甲是乙的必要不充分条件
C. 甲是乙的充要条件 D. 甲是乙的既不充分也不必要条件
2. 已知四棱锥P-ABCD,底面ABCD为平行四边形,M,N分别为棱BC,PD上的点,设,,,则向量用 为基底表示为 ( )
A. B.
C. D.
3. 以下命题中,不正确的个数为( )
①“”是“,共线”的充要条件;②若,则存在唯一的实数,使得;③若,,则;④若为空间的一个基底,则构成空间的另一个基底;⑤.
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
4. 已知,则到直线的距离为( )
A. B. C. 1 D.
5. 阅读材料:空间直角坐标系中,过点且一个法向量为的平面的方程为,阅读上面材料,解决下面问题:直线是两平面与的交线,则下列向量可以为直线的方向向量的是( )
A. B. C. D.
6. 如图,在平行六面体中,底面是边长为1的正方形,若,且,则的长为( )
A. B. C. D.
7. 在四面体中(如图),平面平面,是等边三角形,,,M为的中点,N在侧面上(包含边界),若,则下列正确的是( )
A. 若,则∥平面 B. 若,则
C. 当最小时, D. 当最大时,
8. 如图所示的试验装置中,两个正方形框架的边长都是1,且它们所在的平面互相垂直.长度为1的金属杆端点在对角线上移动,另一个端点在正方形内(含边界)移动,且始终保持,则端点的轨迹长度为( )
A. B. C. 1 D.
9. 如图所示,三棱锥中,平面,,点为棱的中点,分别为直线上的动点,则线段的最小值为( )
A. B. C. D.
10. 我们称:两个相交平面构成四个二面角,其中较小的二面角称为这两个相交平面的夹角;由正方体的四个顶点所确定的平面统称为该正方体的“表截面”.则在正方体中,两个不重合的“表截面”的夹角大小不可能为( )
A. B. C. D.
11. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,,为棱的中点,且,,若点到平面的距离为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
12. 正四面体的棱长为,若点是该正四面体外接球球面上的一动点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
13. 如图所示,正方体中,,点在侧面及其边界上运动,并且总是保持,则以下四个结论正确的是( )
A.
B. 点必在线段上
C.
D. 平面
14. 在正方体中,,,则( )
A. 若,则点的轨迹为线段
B. 若,则点的轨迹为连接棱的中点和棱中点的线段
C. 若,则三棱锥的体积为定值
D. 若,则与平面所成角的余弦值的最大值为
15. 在长方体中,,,、、分别是、、 上的动点,下列结论正确的是( )
A. 对于任意给定的点,存在点使得
B. 对于任意给定的点,存在点使得
C. 当时,
D. 当时,平面
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
16. 已知空间三点,,,若直线上一点,满足,则点的坐标为 _________ .
17. 在正四面体中,,分别为棱、的中点,设,,,用,,表示向量______,异面直线与所成角的余弦值为______.
18. 已知向量在基底下的坐标是,则在基底下的坐标为______.
19. 一种糖果的包装纸由一个边长为3的正方形和两个等腰直角三角形组成(如图1),沿,将这两个三角形折起到与平面垂直(如图2),连接,,,,若点满足且,则的最小值为_______.
四、解答题:本题共4小题,共52分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
20. 已知向量,,.
(Ⅰ)当时,若向量与垂直,求实数和的值;
(Ⅱ)若向量与向量,共面,求实数的值.
21. 已知棱长为的正方体中,是的中点,为的中点.
(1)求证:;
(2)求异面直线与所成角的余弦值.
22. 空间中,两两互相垂直且有公共原点的三条数轴构成直角坐标系,如果坐标系中有两条坐标轴不垂直,那么这样的坐标系称为“斜坐标系”.现有一种空间斜坐标系,它任意两条数轴的夹角均为60°,我们将这种坐标系称为“斜60°坐标系”.我们类比空间直角坐标系,定义“空间斜60°坐标系”下向量的斜60°坐标:,,分别为“斜60°坐标系”下三条数轴(x轴、y轴、z轴)正方向的单位向量,若向量,则与有序实数组相对应,称向量的斜60°坐标为,记作.
(1)若,,求的斜60°坐标;
(2)在平行六面体中,,,,如图,,,分别为与,,同方向的单位向量,以为基底建立“空间斜60°坐标系”.
①若,求向量的斜60°坐标;
②若,且,求.
23. 如图,且AD=2BC,,且EG=AD,且CD=2FG,,DA=DC=DG=2.
(I)若M为CF的中点,N为EG的中点,求证:平面;
(II)求二面角的正弦值;
(III)若点P在线段DG上,且直线BP与平面ADGE所成的角为60°,求线段DP的长.
2027届上学期规范化考试数学试卷(一)
(宏奥A卷)
2025.09.07
一、单选题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
【1题答案】
【答案】B
【2题答案】
【答案】D
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】D
【5题答案】
【答案】B
【6题答案】
【答案】A
【7题答案】
【答案】C
【8题答案】
【答案】A
【9题答案】
【答案】B
【10题答案】
【答案】A
【11题答案】
【答案】A
【12题答案】
【答案】C
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
【13题答案】
【答案】BD
【14题答案】
【答案】BCD
【15题答案】
【答案】ABD
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
【16题答案】
【答案】
【17题答案】
【答案】 ①. ②.
【18题答案】
【答案】
【19题答案】
【答案】
四、解答题:本题共4小题,共52分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
【20题答案】
【答案】(Ⅰ)实数和的值分别为和.(Ⅱ)
【21题答案】
【答案】(1)详见解析(2)
【22题答案】
【答案】(1)
(2)①;②2
【23题答案】
【答案】
(I)依题可知,以D为原点,分别以,,为x轴,y轴,z轴的正方向的空间直角坐标系(如图所示),可得D(0,0,0),A(2,0,0),B(1,2,0),C(0,2,0),
E(2,0,2),F(0,1,2),G(0,0,2),M(0,,1),N(1,0,2).
[方法一]:向量法
依题意得=(0,2,0),=(2,0,2).
设=(x,y,z)为平面CDE的法向量,
则 即 ,不妨令z=–1,可得=(1,0,–1).
又=(1,,1),可得,
又因为直线MN平面CDE,所以MN∥平面CDE.
[方法二]:几何法
如图2,取的中点K,联结,根据题意,得.
所以平面,平面.
而平面平面,所以平面平面.
而平面,所以平面.
(II);
(III).
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