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高一数学试题
考试时长:120分钟 满分:150分
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项符合题目要求)
1. 若复数z满足(其中i为虚数单位),则z的虚部是( )
A. 2i B. C. 2 D.
2. 如图,是水平放置的的直观图,则的周长为( )
A. B. C. D.
3. 在三角形中,,,,则( )
A. B. C. 或 D. 或
4. 如图所示,在△ABC中,点D是线段BC的中点,E是线段AD的靠近A的三等分点,则=( )
A. B. C. D.
5. 已知直线,,是三条不同的直线,平面,,是三个不同的平面,下列命题正确的是( )
A. 若,,则
B. 若,,则
C. 若,,且,,则
D. ,,三个平面最多可将空间分割成个部分
6. 已知一个圆锥的表面积为,其侧面展开图是一个圆心角为的扇形,则该圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
7. 如图,为了测量河对岸两点间的距离,现在沿岸相距的两点处分别测得,则间的距离为( )
A. B. C. D.
8. 已知为的外接圆圆心,,,则的最大值为( )
A. 4 B. 6 C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多选项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)
9. 已知,则( )
A. B.
C. 与的夹角余弦值为 D. 向量在向量方向上的投影向量坐标为
10. 在中,设,则下列说法正确的是( )
A. B. 边上的高是
C. 外接圆的周长是 D. 内切圆的面积是
11. 如图,正方体的棱长为2,,分别是,的中点,点是底面内一动点,则下列结论正确的为( )
A. 不存在点,使得平面
B. 过,,三点的平面截正方体所得截面图形是梯形
C. 三棱锥的体积为4
D. 三棱锥的外接球表面积为
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知向量,且,则实数__________.
13. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若,角A的平分线AD交BC于点D,,则的面积为______.
14. 已知正三棱锥的体积为,则该三棱锥外接球的表面积为__________.
四、解答题(本大题共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. 设复数,m为实数.
(1)当m为何值时,z是纯虚数;
(2)若,求的值;
(3)若复数在复平面内对应的点在第三象限,求实数m的取值范围.
16. 已知,向量与的夹角.
(1)若,求k的值;
(2)求.
17. 在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求的值;
(2)若,,求的面积.
18. 如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为矩形,F是AB的中点,E是PD的中点.
(1)证明:PB∥平面AEC;
(2)在PC上求一点G,使FG∥平面AEC,并证明你的结论.
19. 已知、、分别为内角的对边,已知且.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的值;
(3)求周长的取值范围.
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高一数学试题
考试时长:120分钟 满分:150分
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项符合题目要求)
1. 若复数z满足(其中i为虚数单位),则z的虚部是( )
A. 2i B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用复数的四则运算求出,进而得出虚部即可.
【详解】因为,所以,
所以复数的虚部为.
故选:C.
2. 如图,是水平放置的的直观图,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据斜二测画法得到三角形为直角三角形,,边长,,然后即可求三角形的周长.
【详解】
根据斜二测画法得到三角形为直角三角形,,
底边长,高,
所以,
直角三角形的周长为.
故选:A.
3. 在三角形中,,,,则( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】A
【解析】
【分析】由正弦定理求得或,再结合三角形内角和及,即可求解.
【详解】由正弦定理得,,解得,
因为,所以或,
又因为,所以,
故选:A.
4. 如图所示,在△ABC中,点D是线段BC的中点,E是线段AD的靠近A的三等分点,则=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用平面向量的线性运算计算可得结果.
【详解】依题意,.
故选:B
5. 已知直线,,是三条不同的直线,平面,,是三个不同的平面,下列命题正确的是( )
A. 若,,则
B. 若,,则
C. 若,,且,,则
D. ,,三个平面最多可将空间分割成个部分
【答案】D
【解析】
【分析】对于A,结合条件可得直线,可能平行,相交,异面,判断A,对于B,由条件可得或,由此判断B,结合面面平行判定定理判断C,通过空间平面位置关系判断D.
【详解】对于选项A,若,,则与可能相交、平行或异面,故选项A错误;
对于选项B,若,,则或,故选项B错误;
对于选项C,若,,且,,因为直线,未必相交,所以与不一定平行,故选项C错误;
对于选项D,
三个平面两两两平行时,可把空间分成4部分;
三个平面中恰有两个平面平行时,可把空间分成6部分,如图(1);
三个平面两两相交于一条直线时,可把空间分成6部分,如图(2);
三个平面两两相交于三条直线且三条直线互相平行,可把空间分成7部分,如图(3);
三个平面两两相交于三条直线,且三条直线交于一点,可把空间分成8部分,如图(4);
D正确,
故选:D.
6. 已知一个圆锥的表面积为,其侧面展开图是一个圆心角为的扇形,则该圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据圆锥表面积公式和扇形的弧长公式求得母线和半径长,进而求得圆锥的高,根据圆锥体积公式即可求得答案.
【详解】设该圆锥的底面半径为,母线为,则,,
解得,
则圆锥的高为,
因此该圆锥的体积,
故选:D
7. 如图,为了测量河对岸两点间的距离,现在沿岸相距的两点处分别测得,则间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】在和中应用正弦定理求得BC与BD,然后在中应用余弦定理求得CD.
【详解】在中,由正弦定理得,
即,得,
在中,,是等边三角形,,
在中,,由余弦定理,
,
所以.
故选:C.
8. 已知为的外接圆圆心,,,则的最大值为( )
A. 4 B. 6 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】得到,为等边三角形,,变形得到,当三点共线,即时,取得最大值,最大值为6.
【详解】因为为的外接圆圆心,,
所以,
因为,所以为等边三角形,
故,
,
当三点共线,即时,取得最大值,
最大值为.
故选:B
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多选项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)
9. 已知,则( )
A. B.
C. 与的夹角余弦值为 D. 向量在向量方向上的投影向量坐标为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据给定条件,利用向量线性运算、数量积的坐标表示,逐项求解判断.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,,,B错误;
对于C,,,,
则,C正确;
对于D,向量在向量方向上的投影向量,D正确.
故选:ACD
10. 在中,设,则下列说法正确的是( )
A. B. 边上的高是
C. 外接圆的周长是 D. 内切圆的面积是
【答案】ABC
【解析】
【分析】应用数量积公式结合余弦定理判断A,应用面积公式计算判断B,根据正弦定理计算判断C,应用内切圆性质列式求解D.
【详解】对于A,,解得,故A正确,
对于B,是等腰三角形,底边上的高是4,由等面积法可知边上的高是,故B正确;
对于C,由余弦定理得,所以,
外接圆的周长是,故C正确;
对于D,内切圆的面积是,故D不正确.
故选:ABC.
11. 如图,正方体的棱长为2,,分别是,的中点,点是底面内一动点,则下列结论正确的为( )
A. 不存在点,使得平面
B. 过,,三点的平面截正方体所得截面图形是梯形
C. 三棱锥的体积为4
D. 三棱锥的外接球表面积为
【答案】BD
【解析】
【分析】对于A,当为中点时,利用中位线的性质可证得,再证得线面平行;对于B,利用中位线的性质可证得,对边平行且不相等,可得到截面是梯形;对于C,利用等体积法可求得三棱锥的体积;对于D,三棱锥的外接球可以补形为长方体的外接球,先求半径再求表面积即可.
【详解】
对于A,当为中点时,由中位线可得,
因为平面,平面,所以平面.故A错误;
对于B,由中位线可得,在正方体中,易证,所以,
又因为,所以截面为梯形,故B正确;
对于C,,故C错误;
对于D,三棱锥的外接球可以补形为长方体外接球,半径,
所以表面积,故D正确.
故选:BD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知向量,且,则实数__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据平面向量的坐标运算可得的坐标,再根据向量垂直的坐标关系列方程可得实数的值.
【详解】因为,则,
因为,所以,则.
故答案为:6.
13. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若,角A的平分线AD交BC于点D,,则的面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意结合面积关系可得,进而求的面积.
【详解】如图所示,
由题意可知:,
因为,
则,
即,解得,
所以的面积为.
故答案为:.
14. 已知正三棱锥的体积为,则该三棱锥外接球的表面积为__________.
【答案】
【解析】
【分析】取正三棱锥的底面中心为,设外接球的球心为,先由三棱锥的体积求出正三棱锥的高,再由勾股定理求出球的半径,最后求出表面积即可.
【详解】设正三棱锥的底面中心为,外接球的球心为,显然球心在直线上.
设正三棱锥的高为,外接球的半径为,
由,可得正三角形的面积为,
所以,解得,
球心到底面的距离为,,
由,得,得,
所以外接球的表面积为.
故答案为:.
四、解答题(本大题共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. 设复数,m为实数.
(1)当m为何值时,z是纯虚数;
(2)若,求的值;
(3)若复数在复平面内对应的点在第三象限,求实数m的取值范围.
【答案】(1)5 (2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据复数的相关概念列式求解;
(2)根据复数的模长公式运算求解;
(3)根据共轭复数的概念以及复数的几何意义列式求解.
【小问1详解】
若z是纯虚数,则,解得,
所以当时,z是纯虚数.
【小问2详解】
若,则,
所以.
【小问3详解】
因为复数,对应的点为,
若复数在复平面内对应的点在第三象限,
则,解得,
故实数m的取值范围为.
16. 已知,向量与的夹角.
(1)若,求k的值;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据向量垂直结合数量积的运算律运算求解;
(2)根据模长公式结合数量积的运算律运算求解.
【小问1详解】
由题意可得:,
若,则,
所以.
【小问2详解】
因为,
所以.
17. 在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求的值;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式及诱导公式求出,即可得解;
(2)利用余弦定理求出,再由面积公式计算可得.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理得,,
又,所以,
又,所以,故,所以.
【小问2详解】
由余弦定理得,所以,
故.
18. 如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD为矩形,F是AB的中点,E是PD的中点.
(1)证明:PB∥平面AEC;
(2)在PC上求一点G,使FG∥平面AEC,并证明你的结论.
【答案】(1)证明:证明:连结BD,交AC于点O,连结EO.
因为四边形ABCD为矩形,
所以O为BD的中点.
又E为PD的中点,所以EO∥PB,
因为EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC,
所以PB∥平面AEC.
(2)PC的中点G即为所求的点.
证明如下:
连结GE,FG.
因为E为PD的中点,
所以GE∥CD,GE=CD.
又F为AB的中点,且四边形ABCD为矩形,
所以FA∥CD,FA=CD,
所以FA=GE,FA∥GE,
所以四边形AFGE为平行四边形,
所以FG∥AE.
又FG⊄平面AEC,AE⊂平面AEC,
所以FG∥平面AEC.
【解析】
【分析】(1)连结BD,交AC于点O,连结EO,证明EO∥PB,再由线面平行的判定定理即可证得PB∥平面AEC;
(2)PC的中点G即为所求的点.连结GE,FG,证明四边形AFGE为平行四边形,即可得FG∥AE,即可证得FG∥平面AEC.
【详解】(1)略
(2)略
19. 已知、、分别为内角的对边,已知且.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的值;
(3)求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)2 (3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理边化角,再由三角恒等变换化简求解;
(2)由面积公式得,再根据余弦定理求的值;
(3)根据,,将周长化为三角函数求最值.
【小问1详解】
因为,由正弦定理可得
,
所以,
,则,所以,即,
,则,故,因此,.
【小问2详解】
由三角形的面积公式可得,
,由余弦定理可得:
,
即
因此.
【小问3详解】
由正弦定理可得,
故,
所以,
所以
,
,所以,则,所以,
所以,
因此,的周长的取值范围是.
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