内容正文:
2025-2026学年度第二学期期中教学质量监测
高一数学
温馨提示:请将答案写在答题卡上;考试时间为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. 化简:( )
A. B. C. D.
2. 已知向量,则( )
A. B. C. D.
3. 只需要把图象上( ),即可得到的图象.
A. 各点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位长度
B. 各点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位长度
C. 各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位长度
D. 各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位长度
4. 下列函数中,是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
5. 在中,点在线段上,且,则( )
A. B.
C. D.
6. 已知是第四象限角,且,则( )
A. B. C. D. 7
7. 在中,已知,则向量在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,当时,取得最大值,则( )
A. B. C. D.
二、多选题: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,部分选对的得部分分,有选错的或没选的得0分.
9. 下列说法正确的是( )
A. 若与是两个单位向量,则
B. 若是非零向量,为非零实数,则与的方向相同
C. 若,则与可以作为基底
D. 若,且与同向,则
10. 水车在古代是灌溉引水的重要工具,是人类的一项古老的智慧发明,也是人类利用自然和改造自然的美好象征.如图是一个半径为的水车,一个水斗从水平面与水斗的交点处出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,且10秒后水斗第一次旋转到最高点位置,设经过秒后,水斗旋转到点,设,其纵坐标近似满足关系式,则下列说法正确的有( )
A.
B.
C. 当时,
D. 当时,点到水面的距离的最大值为2
11. 已知函数的其中一个单调递增区间为,则下列正确的是( )
A.
B. 点是函数的一个对称中心
C. 不等式的解集为
D. 令,则方程在上有个解,且
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知向量,则 ______ .
13. 请写出一个周期为2的函数:__________.
14. 如图所示,在中,为上一点,且满足,则的最小值为__________.
四、解答题:本题共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. 已知向量
(1)若,求的值及的模;
(2)在(1)的条件下,是否存在实数,使得与垂直.
16. 已知,且,(提示:.)求:
(1)的值;
(2)的值.
17. 已知函数,
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的单调递减区间和对称中心;
(3)若时,函数有三个零点,求的取值范围.
18. 海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮汐.早潮叫潮,晚潮叫汐,在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头:卸货后,在落潮时返回海洋.
下面是某港口在某季节某天时间与水深(单位:米)的关系表:
时刻
0:00
3:00
6:00
9:00
12:00
15:00
18:00
21:00
24:00
水深
10.0
13.0
9.9
7.0
10.0
13.0
10.1
7.0
10.0
(1)请用一个函数近似地描述这个港口的水深y与时间t的函数关系:
(2)一般情况下,船舶航行时,船底离海底的距离为5米或5米以上认为是安全的(船舶停靠时,船底只要不碰海底即可),某船吃水深度(船底离地面的距离)为6.5米.
①如果该船是旅游船,1:00进港,希望在同一天内安全出港,它至多能在港内停留多长时间(忽略进出港所需时间)?
②如果该船是货船,在17:00开始入港卸货,吃水深度以每小时0.5米的速度减少,由于天气等原因该船必须在休整四个小时后尽快离开该港口,那么该船在什么整点时刻可以停止卸货并且能安全驶离该港口,(忽略出港所需时间)?
19. 已知为坐标原点,对于函数,称向量为函数的相伴特征向量,同时称函数为向量的相伴函数.
(1)设函数,试求的相伴特征向量;
(2)记向量的相伴函数为,当时,求的值域;
(3)已知为的相伴特征向量,,请问在的图象上是否存在一点,使得.若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.
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2025-2026学年度第二学期期中教学质量监测
高一数学
温馨提示:请将答案写在答题卡上;考试时间为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. 化简:( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用向量的线性运算可得答案.
【详解】.
2. 已知向量,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】应用向量减法运算求解.
【详解】.
3. 只需要把图象上( ),即可得到的图象.
A. 各点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位长度
B. 各点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,再向右平移个单位长度
C. 各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位长度
D. 各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移个单位长度
【答案】D
【解析】
【分析】应用三角函数的伸缩变化结合平移规则计算求解.
【详解】正弦函数各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,得到,
再向右平移个单位长度,得到.
4. 下列函数中,是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据奇函数的定义,即对于函数,若满足,则为奇函数,对每个选项逐一进行分析判断.
【详解】选项A:设,定义域为,关于原点对称,
,是偶函数,A错误.
选项B:设,定义域为,关于原点对称,
,
且,为非奇非偶函数, B错误.
选项C:设,定义域为,关于原点对称,
,是偶函数, C错误.
选项D:设,定义域为,关于原点对称,
,是奇函数, D正确.
5. 在中,点在线段上,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】法一:根据向量的运算法则,先用、表示,再用、表示,整理化简即可;
法二:取中点,根据向量的运算法则,先用、表示,再用、表示,整理化简即可.
【详解】(法一)根据题意,因为,根据平面向量的运算法则,可得.
(法二)取中点,由题意可知,为中点,如图,
则.
6. 已知是第四象限角,且,则( )
A. B. C. D. 7
【答案】A
【解析】
【分析】利用诱导公式结合同角公式求出,再利用和角的正切计算作答.
【详解】由得:,即,而是第四象限角,
则有,,
所以.
故选:A
7. 在中,已知,则向量在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】首先根据数量积公式确定的形状,再代入投影向量的公式.
【详解】两边平方得,即,
又两边平方得,
即,即,
如图,,向量与的夹角为,
所以向量在上的投影向量为.
8. 已知函数,当时,取得最大值,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先用辅助角公式确定中φ的三角函数值,再由求出θ,进而得到,最后用降幂公式(或平方差公式)计算的值.
【详解】由辅助角公式:,其中,
,则,
,同理,,
法一:
.
法二:,
.
二、多选题: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,部分选对的得部分分,有选错的或没选的得0分.
9. 下列说法正确的是( )
A. 若与是两个单位向量,则
B. 若是非零向量,为非零实数,则与的方向相同
C. 若,则与可以作为基底
D. 若,且与同向,则
【答案】BC
【解析】
【分析】根据向量的实际背景及基本概念,依次判断各项正误.
【详解】对于A,方向不确定,错误;
对于B,由于,故,正确;
对于C,由于不存在实数满足,即与不共线,故可以作为基底,正确;
对于D,向量不能比较大小,错误.
10. 水车在古代是灌溉引水的重要工具,是人类的一项古老的智慧发明,也是人类利用自然和改造自然的美好象征.如图是一个半径为的水车,一个水斗从水平面与水斗的交点处出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,且10秒后水斗第一次旋转到最高点位置,设经过秒后,水斗旋转到点,设,其纵坐标近似满足关系式,则下列说法正确的有( )
A.
B.
C. 当时,
D. 当时,点到水面的距离的最大值为2
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意,先求得水车的半径和周期,进而可求得,得到解析式,再根据三角函数的性质,逐项判断即可.
【详解】由题意,,且,则,
由于从处出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,
10秒后水斗第一次旋转到最高点位置,
此时转过的角度为,因此转动一周需要30秒,所以,
所以,则,
将代入中,
可得,故,
则,故,
又,所以,因此,故A正确,B错误;
因为,则,
则,所以,
则为水车直径,所以,故C正确;
当时,,,
则,
所以点到轴的距离的最大值为1,
所以点到水面的距离的最大值为2,故D正确.
11. 已知函数的其中一个单调递增区间为,则下列正确的是( )
A.
B. 点是函数的一个对称中心
C. 不等式的解集为
D. 令,则方程在上有个解,且
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据单调递增区间求出最小正周期,再利用周期公式求出,判断选项A;利用正切函数对称中心的性质判断选项B;利用正切函数的单调性判断选项C;根据的性质和图像,结合已知条件,判断选项D.
【详解】选项A:函数其中一个单调递增区间为,
该函数的最小正周期,依题意,,则,故A正确;
选项B:因正切函数的对称中心满足,解得,
当时,,即是对称中心,故B正确;
选项C:,即,,
解得,故C错误;
选项D:因函数和的图象均关于对称,
如图,两函数图象共个交点且两两关于对称,
.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知向量,则 ______ .
【答案】
【解析】
【分析】利用数量积的坐标运算法则计算可得.
【详解】因为,,所以.
故答案为:.
13. 请写出一个周期为2的函数:__________.
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】根据函数的周期性进行填写.
【详解】是周期为的周期函数,
所以可取(答案不唯一).
14. 如图所示,在中,为上一点,且满足,则的最小值为__________.
【答案】6
【解析】
【分析】先利用线段比例关系,将用表示,再结合在上的三点共线条件,推导出的关系,再通过均值不等式求最小值,并验证等号成立的条件,最后求出最值即可.
【详解】由可得,
由得,
因为三点共线,所以,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为6.
四、解答题:本题共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. 已知向量
(1)若,求的值及的模;
(2)在(1)的条件下,是否存在实数,使得与垂直.
【答案】(1), (2)不存在
【解析】
【分析】(1)利用向量共线的坐标运算求得,进而利用向量的坐标运算求得,进而求模即可;
(2)结合(1)利用向量的坐标运算求得的坐标,进而利用向量数量积的坐标运算求得的值.
【小问1详解】
由,
则,得.
即,所以,
所以;
【小问2详解】
在(1)的条件下可知:
,
与垂直,所以,
解得,
但时,为零向量,
又因为零向量与任意向量均平行,所以与不垂直,
所以不存在实数使得与垂直.
16. 已知,且,(提示:.)求:
(1)的值;
(2)的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将配凑为,利用两角和的正弦公式进行计算;
(2)将配凑为,利用两角差的余弦公式求出,再结合的取值范围,确定的值.
【小问1详解】
,又,
.
【小问2详解】
由题意得
,
又,所以.
17. 已知函数,
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的单调递减区间和对称中心;
(3)若时,函数有三个零点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)单调递减区间为,对称中心为
(3)
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等变换公式化简,即可得到解析式,从而利用正弦型函数最小正周期公式求解即可;
(2)利用正弦函数的单调区间,结合整体法可求得到结果;
(3)将函数零点转化为函数图像交点,数形结合即可求解.
【小问1详解】
.
∴函数的最小正周期.
【小问2详解】
令,
解得,
的单调递减区间为,
令,解得,
∴函数的对称中心为.
【小问3详解】
,令.
∵函数有三个零点,
有三个解,即的函数图象与有三个交点,
与有三个交点,
图象如图所示:
在单调递增、在单调递减、在单调递增,
当时,时,
当时,时,
的取值范围为
18. 海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮汐.早潮叫潮,晚潮叫汐,在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头:卸货后,在落潮时返回海洋.
下面是某港口在某季节某天时间与水深(单位:米)的关系表:
时刻
0:00
3:00
6:00
9:00
12:00
15:00
18:00
21:00
24:00
水深
10.0
13.0
9.9
7.0
10.0
13.0
10.1
7.0
10.0
(1)请用一个函数近似地描述这个港口的水深y与时间t的函数关系:
(2)一般情况下,船舶航行时,船底离海底的距离为5米或5米以上认为是安全的(船舶停靠时,船底只要不碰海底即可),某船吃水深度(船底离地面的距离)为6.5米.
①如果该船是旅游船,1:00进港,希望在同一天内安全出港,它至多能在港内停留多长时间(忽略进出港所需时间)?
②如果该船是货船,在17:00开始入港卸货,吃水深度以每小时0.5米的速度减少,由于天气等原因该船必须在休整四个小时后尽快离开该港口,那么该船在什么整点时刻可以停止卸货并且能安全驶离该港口,(忽略出港所需时间)?
【答案】(1)
(2)①16个小时;②23时
【解析】
【分析】(1)根据给定的数表作出散点图,确定函数关系,再结合“五点法”作图求出解析式.
(2)①由(1)的结论,利用正弦函数性质解不等式即可;②求出吃水深度的函数关系,借助单调性求解不等式.
【小问1详解】
以时间为横坐标,水深为纵坐标,在平面直角坐标系中画出散点图,如图:
根据图象,可考虑用函数刻画水深与时间之间的对应关系,
由数据和散点图可以得出,
由,得,所以这个港口水深与时间的关系可用近似描述.
【小问2详解】
①依题意,时就可以进出港,由,得,
则,解得,
又,因此或,而该船1:00进港,则可以17:00离港,
又在1:00到17:00这段时间内,水深最浅时为9:00,且该时刻水深为7米,大于6.5米,
所以在同一天安全出港,在港内停留的最长时间是16个小时.
②依题意,吃水深度,则要求为,
当,时,单调递增,
又当时,,则由,解得,
所以该船应在23时停止卸货,离开港口.
19. 已知为坐标原点,对于函数,称向量为函数的相伴特征向量,同时称函数为向量的相伴函数.
(1)设函数,试求的相伴特征向量;
(2)记向量的相伴函数为,当时,求的值域;
(3)已知为的相伴特征向量,,请问在的图象上是否存在一点,使得.若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)根据诱导公式将函数化为,可得相伴特征向量;
(2)根据相伴特征向量可得函数,然后根据正弦函数性质可解;
(3)根据相伴特征向量结合已知先求得,然后结合图象取特殊点验证可得.
【小问1详解】
由题意可的,,所以的伴随特征向量.
【小问2详解】
向量的伴随函数为,
所以,
,
,即,
的值域为.
【小问3详解】
由为的伴随特征向量知:,
所以.
设,
,
当时,,满足.
在图像上存在点,使得.
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