内容正文:
北京陈经纶中学2025-2026学年高一下学期期中数学模拟练习卷
一、单项选择题:本大题共9小题,共45分。
1.在中,内角所对的边分别为,已知,则B的大小为
A. 或 B. 或 C. D.
2.的内角的对边分别为,若,,,则
A. B. C. D. 或
3.在钝角三角形ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则
A. 1 B. 2 C. 1或2 D.
4.已知平面上的非零向量、,定义运算:,对于平面上任意非零向量、、,则
A.
B. 若与不垂直,则
C.
D. 若,则
5.颐和园的十七孔桥,初建于清乾隆年间;它的桥梁结构为拱形结构,这是悬链线在建筑领域的应用.悬链线出现在建筑领域,最早是由十七世纪英国杰出的科学家罗伯特胡克提出的,他认为当悬链线自然下垂时,处于最稳定的状态,反之如果把悬链线反方向放置,它也是一种稳定的状态,后来由此演变出了悬链线拱门,其中双曲余弦函数就是一种特殊的悬链线函数,其函数表达式为,相应的双曲正弦函数的表达式为,则以下说法错误的是
A.
B.
C.
D.
6.如图是一个向右传播的绳波在某一时刻绳子上各点的位置图,经过周期后,乙的位置将移至
A. x轴上 B. 最低点 C. 最高点 D. 不确定
7.在平面直角坐标系中,,与x轴的正半轴的夹角为,则向量的坐标是
A. B.
C. D.
8.在中,若,,,则( )
A. B. C. 或 D. 或
9.已知圆O是单位圆,点P在上,过点,的切线与OP于点T,设,定义:,则
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
10.在平面直角坐标系xOy中,设角的终边上任一点到原点O的距离为r,规定:比值分别叫做的正割,余割,分别记作,,即已知,则 .
11.阻尼器是一种以提供运动的阻力,从而达到减振效果的专业工程装置.我国第一高楼上海中心大厦的阻尼器减振装置,被称为“镇楼神器”.某阻尼器模型的运动过程可近似看作单摆运动,其离开平衡位置的位移和时间的函数关系式为,其中若该阻尼器模型在摆动过程中连续三次位移为的时间分别为,,,且,,则 ,在一个周期内阻尼器偏离平衡位置的位移的大小小于的总时间为
12.若向量,且为单位向量,定义,则的取值范围是 .
13.给出定义:对于向量,若函数,则称向量为函数的伴随向量,同时称函数为向量的伴随函数.已知,,函数的伴随向量为,点P为函数的图象上一点,满足,则点P的坐标为 .
三、解答题:本题共2小题,共85分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
14.本小题42分
筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用,现有一个筒车按逆时针方向匀速转动,每10秒钟转动1圈.如图,将该筒车抽象为圆O,筒车上的盛水桶抽象为圆O上的点P,已知圆O的半径为2m,圆心O距离水面1m,且当圆O上点P从水中浮现时图中点开始计算时间.
在如图所示的平面直角坐标系上,将点P到水面的距离单位:m,且点P在水面下时h为负数表示为时间单位:的函数,求的解析式;
当,求盛水桶高度上升的区间.
15.本小题43分
我市某旅游区有一个人工湖,如图所示,它的边界是由圆O的半个圆弧为此圆弧的中点和直径MN构成.已知圆O的半径为1千米.为增加旅游收入,现在该人工湖上规划建造两个观景区:其中荷花池观景区的形状为矩形ABCD;喷泉观景区的形状为要求端点A,B均在直径MN上,端点C,D均在圆弧MPN上.设OC与直径MN所成的角为
试用分别表示矩形ABCD和的面积,并写出的范围;
若在矩形ABCD两侧线段AD,BC的位置架起两座观景桥,已知建造荷花池的总费用为5万元,建造观景桥的费用为每千米8万元包含桥的宽度费用,建造喷泉观景区费用为每平方千米16万元.问:当为多少时,建造该观景区总费用最低,并求出其最低费用值.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】由正弦定理结合大边对大角即可得解.
【详解】由正弦定理得,即,解得,
又B为三角形内角,所以或,又因为,所以,即
故选:
2.【答案】D
【解析】【分析】根据正弦定理求解即可.
【详解】由正弦定理可得,,
因为,所以或,经检验均符合题意,
所以或
故选:D
3.【答案】A
【解析】【详解】由余弦定理得,
化简得,解出或2,
当时,为钝角三角形符合题意,
当时,为直角三角形不符合题意.
4.【答案】C
【解析】解:A选项,根据题意可知,与共线,
与共线,
,A错误;
B选项,不妨取,,,
则,
,
,
,
故,B选项错误;
C选项,根据题中定义结合平面向量数量积的运算性质可知,
,C选项正确;
D选项,根据题意可知,,
利用题中定义结合平面向量数量积的运算性质可知,
,
为非零向量,,或当时,,D选项错误.
故选:
5.【答案】D
【解析】【分析】按照函数新定义以及指数幂的运算化简判断ABC选项;举反例判断D选项即可.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,由A项,可得,
则
,故C正确;
对于D,取,则,
,
而,
则,故D错误.
故选:D
6.【答案】C
【解析】【分析】由相邻最高点与最低点的横坐标相差半个周期即可求得答案.
【详解】相邻最高点与最低点的横坐标相差半个周期,而乙在最低点,
所以经过周期后,乙的位置将移至最高点.
故选:C
7.【答案】C
【解析】【分析】设,再利用三角函数求出即得解.
【详解】设,则,,
故
故选:
8.【答案】D
【解析】解:在中,已知,,,
由正弦定理变形得:,
且,,
或
故选:
9.【答案】D
【解析】【分析】利用三角形相似,即可求解.
【详解】由图象可知,,
则,即,
所以
故选:
10.【答案】
【解析】解:由题意可得
故答案为:
根据题意结合任意角三角函数的定义化为正切运算求解即可.
本题考查了任意角的三角函数的定义,属于基础题.
11.【答案】
【解析】解:由题意得,其中,可得,,
可得的周期为,
可得,
可得,
又位移的大小即,可得,
可得,
可得,或,,
解得,或,,
可得总时间为,
故在一个周期内阻尼器离开平衡位置的位移的大小小于的总时间为
故答案为:,
由三角函数的对称轴与周期的关系知函数的周期为,进而求出,令,解不等式即可得出答案.
本题考查了正弦函数的性质的应用以及中参数的物理意义,考查了函数思想,属于中档题.
12.【答案】
【解析】解:由题意知,设,
则,
又,所以,所以
故答案为:
13.【答案】
【解析】【分析】结合题意可得,设,结合可得,根据,可得、,进而得到时,成立,进而求解.
【详解】由题意,,设,因为,所以,,,所以,
由,得,即,
因为,所以,所以,
又,所以当且仅当时,和同时等于,
此时成立,所以点P的坐标为
故答案为:
14.【答案】解:根据题意可知:的最小正周期,
且,则,解得,
因为,解得,则,
又因为,即,
且,则,
所以
因为,
若,则,
令或,解得或,
所以盛水桶高度上升的区间为或
【解析】根据题意可确定,结合最小正周期公式得到,根据最值得到,,再代入,可求即可得到的解析式;
以为整体,结合正弦型函数的单调性运算求解即可.
15.【答案】解:由题意,,易得:
所以矩形ABCD的面积为,
的面积为
设建造观景区所需总费用为,
由题意,,,
即,,
令,,
设,则,
由
从而
当,即时,有
所以最小值为万元
故当时,建造该观景区总费用最低,且最低费用约为20万元.
【解析】由题图知,根据矩形、三角形面积公式写出矩形ABCD和的面积;
由已知可得,,利用、关系,换元法及正弦型函数、二次函数性质求的最小值及其对应的值.
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