内容正文:
2025级高一下学期期中检测
数学试题
一、单选题: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. 复数(为虚数单位)的虚部为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的定义判断.
【详解】由题意虚部为.
2. 等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】.
3. 如图,某组合体是由选项中某个图形绕轴旋转而成,则这个图形是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A中图形绕轴旋转可得由一个圆台挖去一个圆柱的组合体;
B中图形绕轴旋转可得圆锥;
C中图形绕轴旋转可得由一个圆柱挖去两个圆台的组合体;
D中图形绕轴旋转可得由两个圆台挖去一个圆柱的组合体.故选A.
4. 已知平面向量,,若与垂直,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据向量垂直的坐标运算即可求解.
【详解】已知平面向量,,则
若与垂直,则,即,解得,故C正确.
5. 为了得到函数的图象,只需把函数图象上的所有点( )
A. 向左平移个单位 B. 向左平移个单位
C. 向右平移个单位 D. 向右平移个单位
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数图象的变换,结合函数解析式,直接判断并选择即可.
【详解】,
故只需把函数的图象向左平移个单位即可.
6. 已知,是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,则下列命题一定正确的是( )
A. 若,,则. B. 若,,则.
C. 若,,,则 D. 若,,则
【答案】D
【解析】
【分析】由直线与平面、平面与平面的位置关系进行判断.
【详解】对于A,若,,则与可以平行或相交,故A项错误;
对于B,若,,则与可以平行,异面,相交,故B项错误;
对于C,若,,,则与可以平行,异面,相交,故C项错误;
对于D,若,由线面平行的定义,存在,使得,
由得,而,得,故D项正确.
7. 下列区间中,函数单调递增的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】令,得,
则函数在上单调递增,
当时,真包含于,因此是函数的单调区间,A是;
不存在整数,使得选项BCD为的子集,BCD不是.
8. 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.
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,部分选对的的部分分,有选错的得0分.
9. 设,是平面内两个不共线的向量,则以下,可作为该平面内一组基底的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意结合基底的定义逐个分析判断.
【详解】对于A,因为,是平面内两个不共线的向量,且,,
所以与为不共线的两个向量,所以与可作为该平面内一组基底,所以A正确;
对于B,若与共线,则,所以,
因为,是平面内两个不共线的向量,所以,方程组无解,
所以与不共线,所以与可作为该平面内一组基底,所以B正确;
对于C,因为,,所以,
所以与共线,所以与不能作为该平面内一组基底,所以C错误;
对于D,若与共线,则,所以,
因为,是平面内两个不共线的向量,所以,方程组无解,
所以与不共线,所以与可作为该平面内一组基底,所以D正确.
故选:ABD
10. 若函数的两条相邻对称轴距离为,且,则( )
A. B. 点是函数的对称中心
C. 函数在上单调递增 D. 直线是函数图象的对称轴
【答案】AB
【解析】
【分析】先利用题给条件求得的值,进而求得函数的解析式,即可判断选项A;整体代入法验证选项BD,利用正弦函数图像性质判断选项C.
【详解】∵的两条相邻对称轴距离为.
∴,∴.∴.
∵,∴,又,则.
∴.∴选项A正确;
选项B:由,
可得函数对称中心的横坐标:.
当时,对称中心为.B正确;
选项C:当时,,,
∴在上不递增,C错误;
选项D:由,.
可得对称轴:,.∴不是对称轴.
或验证法把代入得,∴不是对称轴.
∴D错误;
故选:AB.
11. 如图,在正方体中,点P在线段上运动,则下列结论正确的是( )
A. 直线平面
B. 三棱锥的体积为定值
C. 异面直线与所成角的取值范围是
D. 直线与平面所成角的正弦值的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】A项利用线面垂直的判定定理及线面垂直的性质定理可证;B项利用线面平行的判定定理,得出平面,再根据三棱锥的体积公式求解即可;CD项,通过建立空间直角坐标系,利用向量坐标法表示线线角与线面角,建立函数关系求解范围与最值即可进行判断.
【详解】A项,如图,连接.
,,,
且平面,
平面,平面,
,同理,,
,且平面,
直线平面,故A正确;
B项,,且,
四边形是平行四边形.
,平面,平面,
平面,点P在线段上运动,
到平面的距离,即点到平面的距离,其为定值,
又的面积是定值,
三棱锥的体积为定值.
不妨设正方体的棱长为1,
则,
即三棱锥的体积为定值,故B正确;
如图,以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系.
点P在线段上运动,则可设,
则.
C项,,.
所以,
,
因为,则,,
,因为异面直线与所成角为锐角或直角,
故与所成角的取值范围为,故C错误;
D项, ,.
由A选项正确,可知是平面的一个法向量,
∴直线与平面所成角的正弦值为
,
∴当时,直线与平面所成角的正弦值的最大值为,故D正确.
故选:ABD.
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知复数是实数,则_____
【答案】1
【解析】
【分析】利用复数运算法则整理原式,结合复数的虚部系数为0求解.
【详解】由题意知,,
因为是实数,根据实数的定义:复数的虚部系数为0,
可得方程:,解得.
13. 已知,,则在上的投影向量坐标为_________.
【答案】
【解析】
【分析】直接由数量积的几何意义计算投影向量可得.
【详解】由,,得,,
所以在上的投影向量为.
14. 在四面体中,若,则四面体外接球的表面积为______
【答案】
【解析】
【分析】根据题意可证垂直平分,同理可得垂直平分,则球心在上,再利用勾股定理求出球的半径即可.
【详解】如图,设的中点分别为,球心为,半径为,
,
,又平面,
平面,又平面,
,则垂直平分,
同理可得垂直平分,故球心在上,设,
,,
,
又,解得,,
则四面体外接球的表面积为.
四、解答题:本题共6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, 求
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)通过复数除法计算,再根据共轭复数的定义得到.
(2)利用复数模的性质,分别计算分子和分母的模后再相除.
【小问1详解】
由已知,可得,
则
因此.
【小问2详解】
根据复数模的性质,代入已知得:
,
因此:
16. 已知平面向量,函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)若锐角满足,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据平面向量的数量积的坐标表示、三角恒等变换公式化简可得,再结合正弦函数的单调性求解即可;
(2)由可得,再根据诱导公式、二倍角公式求解即可.
【小问1详解】
由
,
取,解得,
故的单调增区间为,
【小问2详解】
由(1)知,则,
所以.
17. 已知函数(,,)的部分图象如图,
(1)求函数的最小正周期T;
(2)在中,,D是的中点,,设,, ,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由图象可得周期
(2)由周期求得,再利用最高点(或最低点)求得得函数解析式,然后结合已知条件求得,设,.利用余弦定理建立的关系求解后,再由三角形面积公式计算面积.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
由图可知,,,解得,.∴,
∵,∴.∴,
∵ ,∴.
∵,即,∴.
设,.
∵,∴,
∵,,
∴分别在和中,由余弦定理得,
∴.
在中,由余弦定理得.
∴,∴(舍),或,即.
所以,的面积为
18. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,,,平面,且是的中点.
(1)求证:平面
(2)求证:平面;
(3)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)连接交于,连接,由线面平行的判定定理证明可得;
(2)先由线面垂直证明,再由线面垂直的判定定理证明可得;
(3)取中点为,连接,利用等体积法可得.
【小问1详解】
证明:连接交于,连接,
是三角形中边上的中位线,,
又平面,平面,平面.
【小问2详解】
证明平面,平面,,
又四边形是矩形,,,,平面,
平面,平面,,
又是的中点,,,
,,平面,平面.
【小问3详解】
如图,取中点为,连接,
在中,,分别为线段,的中点,
故,,平面,平面,
,
由(2)得平面,平面,,
,,,又,,
,
设点到平面的距离为,直线与平面所成角为,
则,解得,故,
直线与平面所成角的正弦值为.
19. 在锐角三角形中,角的对边分别为,若,.
(1)求角的大小;
(2)求边的值;
(3)角的角平分线与边交于点,求角平分线长度的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理进行边化角,进一步整理得,即可求得角;
(2)利用正弦定理将所给等式转化为关于的等式,结合余弦定理即可求出;
(3)利用三角形面积公式,将角平分线表示为,对边对角模型,,转化为三角函数求值域.
【小问1详解】
由及正弦定理得:
,
因为,所以,
所以,又,所以.
【小问2详解】
由正弦定理,得,
由得:,
即,
由余弦定理得,,
联立解得.
【小问3详解】
如图所示,由(1)知,由于,
,
,
由(2)知,
因为,所以,
则
令,则,
因为是锐角三角形,则,
则,
令,由解析式可知在单调递增,
所以,即
即长度的范围为
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数学试题
一、单选题: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. 复数(为虚数单位)的虚部为( )
A. 2 B. C. D.
2. 等于( )
A. B. C. D.
3. 如图,某组合体是由选项中某个图形绕轴旋转而成,则这个图形是( )
A. B. C. D.
4. 已知平面向量,,若与垂直,则实数( )
A. B. C. D.
5. 为了得到函数的图象,只需把函数图象上的所有点( )
A. 向左平移个单位 B. 向左平移个单位
C. 向右平移个单位 D. 向右平移个单位
6. 已知,是两个不同的平面,m,n是两条不同的直线,则下列命题一定正确的是( )
A. 若,,则. B. 若,,则.
C. 若,,,则 D. 若,,则
7. 下列区间中,函数单调递增的区间是( )
A. B. C. D.
8. 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.
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,部分选对的的部分分,有选错的得0分.
9. 设,是平面内两个不共线的向量,则以下,可作为该平面内一组基底的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
10. 若函数的两条相邻对称轴距离为,且,则( )
A. B. 点是函数的对称中心
C. 函数在上单调递增 D. 直线是函数图象的对称轴
11. 如图,在正方体中,点P在线段上运动,则下列结论正确的是( )
A. 直线平面
B. 三棱锥的体积为定值
C. 异面直线与所成角的取值范围是
D. 直线与平面所成角的正弦值的最大值为
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知复数是实数,则_____
13. 已知,,则在上的投影向量坐标为_________.
14. 在四面体中,若,则四面体外接球的表面积为______
四、解答题:本题共6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, 求
(1);
(2).
16. 已知平面向量,函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)若锐角满足,求的值.
17. 已知函数(,,)的部分图象如图,
(1)求函数的最小正周期T;
(2)在中,,D是的中点,,设,, ,求的面积.
18. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,,,平面,且是的中点.
(1)求证:平面
(2)求证:平面;
(3)求直线与平面所成角的正弦值.
19. 在锐角三角形中,角的对边分别为,若,.
(1)求角的大小;
(2)求边的值;
(3)角的角平分线与边交于点,求角平分线长度的取值范围.
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