内容正文:
西安市第八十五中学高一第二学期期中考试数学试题
一、单选题
1. 复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】A
【解析】
【分析】利用复数乘法运算法则,写成的形式,得其对应点的坐标,判断即可.
【详解】因为.
所以复数在复平面内对应的点为,位于第一象限.
2. 下列说法中正确的是( )
A. 三点确定一个平面 B. 四边形一定是平面图形
C. 梯形一定是平面图形 D. 两个互异平面和有三个不共线的交点
【答案】C
【解析】
【分析】根据点、线、面的位置关系依次判断各个选项即可.
【详解】对于A,共线的三点无法确定一个平面,A错误;
对于B,空间四边形不是平面图形,B错误;
对于C,梯形有一组对边互相平行,则四个顶点必然处于同一平面内,即梯形一定是平面图形,C正确;
对于D,两个互异平面若有交点,则所有交点必在同一条直线上,D错误.
故选:C.
3. 化简:( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由向量加法的三角形法则可知.
【详解】.
故选:C.
4. 已知,,则在下列各命题中,正确的命题有( )
①,时,与的方向一定相反;
②,时,与的方向一定相同;
③,时,与的方向一定相同;
④,时,与的方向一定相反.
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】D
【解析】
【分析】根据数乘向量的定义和性质进行判断.
【详解】由与向量的积的方向规定,易知①②正确,
对于命题③④,当时,,同正或同负,与或者都与同向,或者都与反向.与同向,
当时.则与异号,与中,一个与同向,一个与反向,与反向,故③④也正确.
故选:D
5. 如图,这是用斜二测画法画出的的直观图,其中,则的面积为( )
A. B. C. D. 20
【答案】A
【解析】
【详解】由斜二测画法得,的边,边上的高,
所以的面积为.
6. 在长方体中,,,则直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】作出辅助线,得到即为和所成角,并由勾股定理求出各边长,利用余弦定理求出夹角余弦值.
【详解】连接,,因为,所以即为和所成角,
因为,,
由勾股定理得,,
因此.
故选:D.
7. 已知,,若,则实数的值为( )
A. 2 B. C. -2 D. ±2
【答案】C
【解析】
【分析】根据平面平行向量的坐标表示建立方程,解之即可求解.
【详解】因为,
所以,解得.
故选:C
8. 如图,设,线段DE与BC交于点,且,则的最小值为( )
A. 8 B. 9 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量的线性运算,结合向量共线定理可得,即可利用基本不等式求解最值.
【详解】解:由,,又,故,所以.
因为,所以,又三点共线,
所以.
因此,当,时,,
当且仅当,即时取等号,所以最小值为.
二、多选题
9. 下列说法正确的是( )
A. 若,则与的长度相等且方向相同或相反
B. 向量的长度与向量的长度相等
C. 两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同
D. 若与同向,且,则
【答案】BC
【解析】
【详解】A:向量的模相等只能说明长度相等,但方向可以任意,不一定相同或相反,错;
B:向量和的长度都等于线段AB的长度,因此相等,对;
C:两个相等的向量具有相同的长度和方向,若起点相同,则终点必然重合,对;
D:由向量的性质知,向量不能比较大小,错.
10. 下列说法不正确的是( )
A. 若直线,不共面,则,为异面直线
B. 若直线平面,则与内无数条直线平行
C. 若直线平面,平面平面,则
D. 如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等
【答案】CD
【解析】
【分析】根据异面直线的定义、直线与平面的位置关系、平面与平面的位置关系以及等角定理进行判断可得答案.
【详解】由异面直线的定义可得A正确;
若直线平面,则内与平行的直线有无数条,故B正确;
若直线平面,平面平面,则或,故C错误;
如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等或互补,故D错误.
故选:CD.
11. 陶艺是中国传统古老文化与现代艺术结合的艺术形式,某校陶艺社同学制作了一个实心圆锥,若该圆锥底面直径和高均为2,现过中点作平行于底面的截面,以该截面为底面在圆锥中挖去一个圆柱,得到工艺品如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 剩下几何体的表面积为
B. 剩下几何体的体积为
C. 挖去圆柱体的外接球表面积为
D. 若将挖去的圆柱制成一个实心球体艺术品,若不考虑体积损耗,则该球体的半径为
【答案】BCD
【解析】
【分析】结合图形,利用圆锥、圆柱的表面积和体积公式计算即可判断A,B;对于C,根据圆柱的对称性判断外接球的球心,易得其半径,即得其表面积;对于D,利用等体积列方程求解即得.
【详解】对于A,设圆柱体的底面半径为,高为,则,,
圆锥的母线长为,过中点作平行于底面的截面,以该截面为底面在圆锥中挖去一个圆柱得到的几何体的表面积为:
,故A错误;
对于B,由题意,剩下几何体的体积为:
,故B正确;
对于C,如图,设的中点为,由圆柱的对称性可知,圆柱的外接球的球心即点,
设外接球的半径为,由图知,,
则圆柱的外接球的表面积为,故C正确;
对于D,设该实心球的半径为,依题意,,
即得,则,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题
12. 已知复数 ,则 _______.
【答案】
【解析】
【分析】先化简复数,再结合复数运算法则计算模.
【详解】由题意得,
所以
13. 已知向量,,则________.
【答案】
【解析】
【详解】.
14. 有以下六个命题:
①过平面外一点,有且只有一条直线与这个平面垂直.
②过平面外一点,有且只有一条直线与这个平面平行.
③过直线外一点,有且只有一个平面与这条直线垂直.
④过直线外一点,有且只有一个平面与这条直线平行.
⑤两条异面直线所成角的范围是.
⑥直线和平面所成角的范围是.
其中正确命题的序号是___________.
【答案】①③⑥
【解析】
【详解】过平面外一点,有且只有一条直线与这个平面垂直,故①正确;
过平面外一点,有无数条直线与这个平面平行,故②错误;
过直线外一点,有且只有一个平面与这条直线垂直,故③正确;
过直线外一点,有无数个平面与这条直线平行,故④错误;
两条异面直线所成角的范围是,故⑤错误;
直线和平面所成角的范围是,故⑥正确.
所以正确命题的序号是①③⑥.
四、解答题
15. 已知复数(i为虚数单位),.
(1)若z为虚数,求实数m的取值范围;
(2)若z为纯虚数,求实数m的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据z为虚数,即可求解;
(2)根据z为纯虚数即可求解.
【小问1详解】
若为虚数,则,且,
解得且,
所以实数的取值范围为.
【小问2详解】
若为纯虚数,则,
解得,即,
所以实数的值为.
16. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理进行边角互化即可得解;
(2)根据余弦定理求出边长,然后利用面积公式求面积即可得解.
【小问1详解】
由正弦定理得.
因为,所以,,.
因为在中,,所以,.
【小问2详解】
由,及余弦定理.
得,解得或(舍)
所以,.
17. 如图,在高为2的正三棱柱中,,D是棱的中点.
(1)求三棱锥的体积;
(2)设为棱的中点,为棱上一点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)直接用三棱锥的体积公式即可;
(2)将侧面绕旋转至与侧面共面,如图所示,当三点共线时,取得最小值,然后用勾股定理求解即可.
【小问1详解】
,
所以;
【小问2详解】
将侧面绕旋转至与侧面共面,如图所示.
当三点共线时,取得最小值,且最小值为.
18. 飞盘运动是一项无肢体接触、低门槛、强社交属性的有氧运动,以塑胶飞盘为核心器材,兼具竞技性与休闲性. 如图,小华位于 处,小明位于 处,小华以 (单位:米/秒)的速度沿着 方向将飞盘抛出,同时,小明以 的速度去接飞盘. 已知 米, . 已知经过 秒. 小明在 处接到飞盘. 假设飞盘的飞行速度不变,小明的奔跑速度也不变.
(1)求 的最大值;
(2)若 米秒, 秒,求 .
【答案】(1)
(2)米秒
【解析】
【分析】(1)由正弦定理列式可得,当时,有最大值,计算即可求解;
(2)由余弦定理求得米,根据计算可解.
【小问1详解】
由题意可得,
在中,由正弦定理可得,
即,化简可得,
因为,
所以当,即时,取最大值为;
【小问2详解】
若 米秒, 秒,则米,
由余弦定理可得,,
解得米,
因为,所以米秒.
19. 如图,在正方体中,点G,E,F,P分别为棱,,,的中点,点M是棱上的一点,且
(1)求证:D,B,F,E四点共面;
(2)求证:平面;
(3)棱上是否存在一点N使平面平面?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3)存在,
【解析】
【分析】(1)连接,可证四边形为平行四边形,得到,进而可证即可证明;
(2)连接、分别交于点H、O,连接,即可证明,从而得到,再根据线面平行判定证明即可;
(3)根据题意,首先,则,再由时,根据面面平行的判定证明即可.
【小问1详解】
连接,因为点E,F分别为棱,的中点,所以,
又在正方体中且,
所以四边形为平行四边形,
所以,
所以,所以D,B,F,E四点共面;
【小问2详解】
连接、分别交于点H、O,连接,
在正方体中,且,
所以,则,
同理可得,
所以,所以,
又平面,平面,所以平面;
【小问3详解】
存在,且,理由如下:
因为,
所以,
,
又,
,
平面,平面,
平面,
延长交于,延长交于,连接,
为中点,易得,
,
分别为的中点,易得,
,,
,又,即,
四边形为平行四边形,
,
又平面,平面,
所以平面,
又平面,
平面平面,
所以时,平面平面.
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西安市第八十五中学高一第二学期期中考试数学试题
一、单选题
1. 复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 下列说法中正确的是( )
A. 三点确定一个平面 B. 四边形一定是平面图形
C. 梯形一定是平面图形 D. 两个互异平面和有三个不共线的交点
3. 化简:( )
A. B. C. D.
4. 已知,,则在下列各命题中,正确的命题有( )
①,时,与的方向一定相反;
②,时,与的方向一定相同;
③,时,与的方向一定相同;
④,时,与的方向一定相反.
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
5. 如图,这是用斜二测画法画出的的直观图,其中,则的面积为( )
A. B. C. D. 20
6. 在长方体中,,,则直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7. 已知,,若,则实数的值为( )
A. 2 B. C. -2 D. ±2
8. 如图,设,线段DE与BC交于点,且,则的最小值为( )
A. 8 B. 9 C. D.
二、多选题
9. 下列说法正确的是( )
A. 若,则与的长度相等且方向相同或相反
B. 向量的长度与向量的长度相等
C. 两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同
D. 若与同向,且,则
10. 下列说法不正确的是( )
A. 若直线,不共面,则,为异面直线
B. 若直线平面,则与内无数条直线平行
C. 若直线平面,平面平面,则
D. 如果空间中两个角的两条边分别对应平行,那么这两个角相等
11. 陶艺是中国传统古老文化与现代艺术结合的艺术形式,某校陶艺社同学制作了一个实心圆锥,若该圆锥底面直径和高均为2,现过中点作平行于底面的截面,以该截面为底面在圆锥中挖去一个圆柱,得到工艺品如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 剩下几何体的表面积为
B. 剩下几何体的体积为
C. 挖去圆柱体的外接球表面积为
D. 若将挖去的圆柱制成一个实心球体艺术品,若不考虑体积损耗,则该球体的半径为
三、填空题
12. 已知复数 ,则 _______.
13. 已知向量,,则________.
14. 有以下六个命题:
①过平面外一点,有且只有一条直线与这个平面垂直.
②过平面外一点,有且只有一条直线与这个平面平行.
③过直线外一点,有且只有一个平面与这条直线垂直.
④过直线外一点,有且只有一个平面与这条直线平行.
⑤两条异面直线所成角的范围是.
⑥直线和平面所成角的范围是.
其中正确命题的序号是___________.
四、解答题
15. 已知复数(i为虚数单位),.
(1)若z为虚数,求实数m的取值范围;
(2)若z为纯虚数,求实数m的值.
16. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的面积.
17. 如图,在高为2的正三棱柱中,,D是棱的中点.
(1)求三棱锥的体积;
(2)设为棱的中点,为棱上一点,求的最小值.
18. 飞盘运动是一项无肢体接触、低门槛、强社交属性的有氧运动,以塑胶飞盘为核心器材,兼具竞技性与休闲性. 如图,小华位于 处,小明位于 处,小华以 (单位:米/秒)的速度沿着 方向将飞盘抛出,同时,小明以 的速度去接飞盘. 已知 米, . 已知经过 秒. 小明在 处接到飞盘. 假设飞盘的飞行速度不变,小明的奔跑速度也不变.
(1)求 的最大值;
(2)若 米秒, 秒,求 .
19. 如图,在正方体中,点G,E,F,P分别为棱,,,的中点,点M是棱上的一点,且
(1)求证:D,B,F,E四点共面;
(2)求证:平面;
(3)棱上是否存在一点N使平面平面?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
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