内容正文:
万全综合高中2025学年第二学期期中考测试卷
高 一 数 学
一、单项选择题: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. 在复平面内,复数所对应的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】C
【解析】
【分析】利用虚数单位幂次的周期性化简复数,得到其对应点的坐标后判断所在象限.
【详解】,则,,则,
故,
故复数在复平面内所对应的点的坐标为,即在第三象限.
2. 已知向量和向量的夹角为,且,则的值为( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量的数量积可求的值.
【详解】,
故选:A.
3. 在中,已知,则C=( )
A. 60° B. 30° C. 30°或150° D. 60°或120°
【答案】D
【解析】
【分析】利用正弦定理求出,再求出对应角.
【详解】由正弦定理可得,即,解得,
则或.
故选:D
4. 如图是正方体在一个平面上的展开图,则在原正方体中,直线与所成角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】画出原正方体后,利用等角定理计算即可得.
【详解】画出原正方体如下图,设与共面的顶点为,
则,故即为所求角,
由正方体性质可得为等腰直角三角形,故,
即直线与所成角的大小为.
5. 已知l,,是三条不同的直线,,,是三个不同的平面,则下列命题一定正确的是( )
A. 若,,,则
B. 若,,,,则
C. 若,,,则
D. 若,,,且,,则
【答案】C
【解析】
【分析】利用线面、面面位置关系,结合线面平行的性质逐项判断即得.
【详解】对于A,由,,,得或与相交或与是异面直线,A错误;
对于B,由,,,,得或与相交,B错误;
对于C,由,,,得,C正确;
对于D,由,,,且,,得或与相交,D错误.
故选:C
6. 若斜二测画法的直观图是边长为2的正三角形,则原图形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据斜二测画法求出原三角形的高后可得其面积.
【详解】如图,直观图是边长为的正三角形,则其高,
过作轴,交于,则,
则在原中,,边上的高为,
故的面积为,
故选:D.
7. 如图,圆锥的母线长为2,一只小虫从圆锥的底面圆上的点出发,绕圆锥面爬行一周后回到点处,若该小虫爬行的最短路程为,则这个圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】把圆锥侧面展开成扇形,由平面上两点间线段最短求得底面半径,再根据体积公式计算出体积.
【详解】沿过点的母线剪开摊平为扇形,如图,由已知,,
所以,,
设圆锥底面半径为,
则,,
所以圆锥的高为,
所以圆锥体积为.
8. 在中,,D为BC的中点,点P在斜边BC的中线AD上,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】以为坐标原点,为轴的正方向建立平面直角坐标系,,求出点坐标可得,利用二次函数的单调性可得答案.
【详解】以为坐标原点,为轴的正方向建立平面直角坐标系,
所以,因为D为BC的中点,所以,
,设,所以,
所以,可得,,
所以,
因为,所以.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是以为坐标原点建立平面直角坐标系,转化为坐标的运算求数量积.
二、多项选择题:本题共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,有选错的得0分.
9. 已知向量,,,则以下说法正确的是( )
A.
B. 在方向上的投影向量为
C. 与垂直
D. 若与的夹角为锐角,则的取值范围是
【答案】ABC
【解析】
【分析】由向量模公式,可得判定A正确;根据在方向上的投影向量计算公式,可判定B正确;由,可判定C正确;根据与的夹角为锐角,且与不同向共线,得到不等式,可判定D错误.
【详解】由向量,,,
对于A,由,所以A正确;
对于B,由,
所以在方向上的投影向量为,所以B正确;
对于C,由,
可得,所以,所以C正确;
对于D,由,
因为与的夹角为锐角,可且与不同向共线,
由,解得,
又由,解得,
所以与的夹角为锐角时,实数的取值范围为,所以D错误.
故选:ABC.
10. 在中,角的对边分别是,下列说法不正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,,则
C. 若,则是等腰三角形
D. 若,,满足有解,则
【答案】AC
【解析】
【分析】根据数量积的定义可计算并判断A,根据余弦定理可判断B,由正弦定理边角互化结合正弦的二倍角公式可判断C,根据三角形有解条件可判断D.
【详解】若,则为等边三角形, ,,
所以向量与的夹角为,所以 ,所以A错误;
若,,,由余弦定理,所以,解得,所以B正确;
若,由正弦定理得,化简得,
所以或,即或,所以是等腰三角形或直角三角形,所以C错误;
若,,根据正弦定理,,所以,
因为有解,所以 ,解得,因为,所以角必为锐角,所以,所以D正确.
11. 如图,在直棱柱中,各棱长均为,则下列说法正确的是( )
A. 异面直线与所成角的正弦值为
B. 当点M在棱上运动时,则直线与平面所成角的最大值为
C. 当点M在棱上运动时,最小值为
D. 三棱锥外接球的表面积为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据可知所求角为,利用余弦定理可求得结果,即可判断A;连接交于点,连接,证明平面,可得线段的长度即为点到平面的距离,进而可判断B;将四边形与沿着棱展开,可知所求距离之和的最小值即为,即可判断C;利用正弦定理可求得外接圆半径,从而确定三棱锥外接球半径,代入球的表面积公式即可判断D.
【详解】对于A,连接,
,,四边形为平行四边形,,
异面直线与所成角即为,
,,
,
所以异面直线与所成角的正弦值为,故A错误;
对于B,连接交于点,连接,
在菱形中,,
因为平面,平面,
所以,
又平面,
所以平面,
因为平面,平面,
所以平面,
所以线段的长度即为点到平面的距离,
在等边三角形中,,
则直线与平面所成角的正弦值为,
当点与点重合时,取得最小值,
所以直线与平面所成角的正弦值的最大值为,
所以直线与平面所成角的最大值为,故B正确;
对于C,将四边形与沿着棱展开得四边形,
则的最小值即为,故C正确;
对于D,,,是边长为的正三角形,
的外接圆半径,
三棱锥外接球半径,
三棱锥外接球表面积,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】思路点睛:求解最短距离问题的基本思路是能够利用展开图,将问题转化为平面上两点连线距离的求解问题.
非选择题部分
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知为虚数单位,若复数___
【答案】
【解析】
【详解】
13. 已知正四棱柱,,其顶点都在同一球面上,则该球的表面积为_______.
【答案】
【解析】
【详解】由为正四棱柱,且,
所以为正方形,则正四棱柱的外接球半径,
所以球的表面积为 .
14. 在中,角所对的边分别为,,的角平分线交于点D,且,则的最小值为_____.
【答案】36
【解析】
【分析】由余弦定理得,利用三角形面积关系建立方程关系得,结合基本不等式“1”的代换进行求解即可.
【详解】由题意,如图所示,在中,由余弦定理得
,
因为,
所以.
因为为的角平分线,
所以的面积为,
即,故,且,
所以,
当且仅当,即取等号.
故的最小值为.
故答案为:.
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. 设复数 ,,.
(1)若是纯虚数,为实数,求;
(2)若,设,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据复数的概念及复数的模求解即可.
(2)根据复数的乘法及复数相等求解即可.
【小问1详解】
因为是纯虚数,为实数,所以,,
解得,,所以.
所以.
【小问2详解】
若,则,,
所以.
又,所以,
所以,解得,
所以.
16. 如图所示,在四棱锥中,底面为梯形,,,面面,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:;
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)取中点,连、,证明四边形为平行四边形,再利用线面平行的判定即可证明;
(2)先通过线面平行的判定证得面,再利用线面平行的性质证得.
【小问1详解】
在四棱锥中,取中点,连、
,又,
,
四边形为平行四边形,
,又平面,平面,
平面;
【小问2详解】
在梯形中,,
又平面,平面,
平面,
平面,平面平面,
,,.
17. 如图,已知四棱锥的底面为平行四边形,其中,
(1)证明:;
(2)求直线与平面的所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)通过求证平面,即可求解;
(2)由等体积法求得到平面的距离,再结合线面角的定义即可求解.
【小问1详解】
因为,
由余弦定理可得:,
所以,即,
所以,又,可得:,
又,为平面内两条相交直线,
所以平面,又在平面内,
所以,又,为平面内两条相交直线,
所以平面,在平面内,
所以,又,为平面内两条相交直线,
所以平面,在平面,
所以;
【小问2详解】
由(1)平面,在平面内,
所以,
又,
所以,
则,所以,
所以,
设到平面的距离为,
由等体积法:,
可得,
解得:,
又,在平面内,在平面外,
所以平面,
所以到平面的距离为,
所以直线与平面的所成角的正弦值为
18. 在中,点在边上,,,,.
(1)求的模;
(2)求向量与夹角的余弦值;
(3)若点在边上,求的范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由已知可得,两边平方可求;
(2)求得,利用向量的夹角公式可求向量与夹角的余弦值;
(3)设边的中点为,连接,,利用余弦定可得,进而可得结论.
【小问1详解】
由,可得,所以,
可得,
所以;
【小问2详解】
,
又,
所以;
【小问3详解】
设边的中点为,连接,
,
由余弦定理可得,
到的距离为,所以,
所以.
19. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,.
(1)求角A;
(2)若为锐角三角形,求的取值范围;
(3)若的面积,E为线段BC上一点,且存在,使得,求AE长度的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理及辅助角公式化简即可得解;
(2)由正弦定理转化为三角函数,利用正弦型函数的值域求解;
(3)根据正弦定理及余弦定理,利用面积公式化简,由二次函数性质求解.
【小问1详解】
由正弦定理知,,即,
整理,得,,
.
【小问2详解】
,
,
,,.
,.
【小问3详解】
设d为线段AE长,由题可知,AE为内角平分线,则,
由得,,所以,
由余弦定理得,即,所以,
,,
因为,所以.
即线段AE长度的取值范围为.
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万全综合高中2025学年第二学期期中考测试卷
高 一 数 学
一、单项选择题: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. 在复平面内,复数所对应的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 已知向量和向量的夹角为,且,则的值为( )
A. 1 B. C. 2 D.
3. 在中,已知,则C=( )
A. 60° B. 30° C. 30°或150° D. 60°或120°
4. 如图是正方体在一个平面上的展开图,则在原正方体中,直线与所成角的大小为( )
A. B. C. D.
5. 已知l,,是三条不同的直线,,,是三个不同的平面,则下列命题一定正确的是( )
A. 若,,,则
B. 若,,,,则
C. 若,,,则
D. 若,,,且,,则
6. 若斜二测画法的直观图是边长为2的正三角形,则原图形的面积为( )
A. B. C. D.
7. 如图,圆锥的母线长为2,一只小虫从圆锥的底面圆上的点出发,绕圆锥面爬行一周后回到点处,若该小虫爬行的最短路程为,则这个圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
8. 在中,,D为BC的中点,点P在斜边BC的中线AD上,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共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,有选错的得0分.
9. 已知向量,,,则以下说法正确的是( )
A.
B. 在方向上的投影向量为
C. 与垂直
D. 若与的夹角为锐角,则的取值范围是
10. 在中,角的对边分别是,下列说法不正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,,则
C. 若,则是等腰三角形
D. 若,,满足有解,则
11. 如图,在直棱柱中,各棱长均为,则下列说法正确的是( )
A. 异面直线与所成角的正弦值为
B. 当点M在棱上运动时,则直线与平面所成角的最大值为
C. 当点M在棱上运动时,最小值为
D. 三棱锥外接球的表面积为
非选择题部分
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知为虚数单位,若复数___
13. 已知正四棱柱,,其顶点都在同一球面上,则该球的表面积为_______.
14. 在中,角所对的边分别为,,的角平分线交于点D,且,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. 设复数 , ,.
(1)若是纯虚数,为实数,求;
(2)若,设,求的值.
16. 如图所示,在四棱锥中,底面为梯形,,,面面,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:;
17. 如图,已知四棱锥的底面为平行四边形,其中,
(1)证明:;
(2)求直线与平面的所成角的正弦值.
18. 在中,点在边上,,,,.
(1)求的模;
(2)求向量与夹角的余弦值;
(3)若点在边上,求的范围.
19. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,.
(1)求角A;
(2)若为锐角三角形,求的取值范围;
(3)若的面积,E为线段BC上一点,且存在,使得,求AE长度的取值范围.
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