内容正文:
惠阳一中高中部2025-2026学年第二学期高一年级
第二次质量检测数学试卷
第I卷
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. 复数满足,是的共轭复数,则( )
A. B. C. D.
2. 将水平放置的用斜二测画法得到的直观图如图所示,已知,,则边的实际长度为( )
A. B. 6 C. 5 D.
3. 若高为的圆锥的侧面展开图是一个半圆,则该圆锥的母线长为( )
A. B. C. 2 D. 4
4. 在中,D为AB的中点,点E满足,则( )
A. B. C. D.
5. 设,是不同的直线,,是不同的平面,则下列说法错误的是( )
A. 若,,,
B. 若,,则
C. 若,,,则
D. 若,,,则
6. 如图,测量河对岸的塔高时,可以选与塔底B在同一水平面内的两个测点C与D.现测得,,,并在点C测得塔顶A的仰角为45°,则塔高( )
A. B. C. 50 D.
7. 在正四棱台中,,若侧棱与底面的夹角为,则该四棱台的体积为( )
A. B. 112 C. D.
8. 已知是的重心,过点的直线与线段、分别交于点、,,则的最小值为( )
A. B. C. 3 D. 6
二、选择题: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. 下列说法中,正确的是( )
A. 对于向量,若,,则
B. 向量,可作为所在平面内的一组基底
C. 对于向量,有
D. 设为非零向量,则“存在负数λ,使得”是“”的充分而不必要条件
10. 在中,角所对的边分别为,下列说法中正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则有两解
D. 在中,若,则为直角三角形或等腰三角形.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,为线段的中点,为线段上的动点(含端点),则下列结论正确的有( )
A. 过,,三点的平面截正方体所得的截面的面积为
B. 存在点,使得直线平面
C. 当在线段上运动时,三棱锥的体积不变
D. 的最小值为
第二部分(非选择题共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,则在方向上的投影向量的坐标为______.
13. 在四面体中,两两互相垂直,且是的中点,异面直线与所成的角的余弦值为,则四面体的体积为_________.
14. 如图,在中,,为的中点.将沿翻折,使点移动至点,在翻折过程中,当时,三棱锥的内切球的表面积为_________.
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. (1)是平面内不共线两向量,已知,,,若三点共线,求的值.
(2)已知,求向量与夹角的余弦值.
16. 如图,在四棱锥中,,,,为棱的中点,平面.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面.
17. 已知的角A,B,C所对的边分别是a,b,c, 向量
(1)若 求A;
(2)若 求的面积.
18.
如图,四棱锥S-ABCD的底面是正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,P为侧棱SD上的点.
(Ⅰ)求证:AC⊥SD;
(Ⅱ)若SD⊥平面PAC,求二面角P-AC-D的大小;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,侧棱SC上是否存在一点E,使得BE∥平面PAC.若存在,求SE:EC的值;若不存在,试说明理由.
19. 在中,a,b,c为角A,B,C的对边,.
(1)求;
(2)已知.
①若,求;
②求的取值范围.
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惠阳一中高中部2025-2026学年第二学期高一年级
第二次质量检测数学试卷
第I卷
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. 复数满足,是的共轭复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出,然后由乘法法则计算.
【详解】由题意,由共轭复数的定义可得,则.
2. 将水平放置的用斜二测画法得到的直观图如图所示,已知,,则边的实际长度为( )
A. B. 6 C. 5 D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用斜二测画法,确定的特征,求出即可.
【详解】依题意,在中,,
所以.
故选:C
3. 若高为的圆锥的侧面展开图是一个半圆,则该圆锥的母线长为( )
A. B. C. 2 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】根据圆锥的侧面展开图为一个半圆,可知圆锥的底面周长等于半圆弧长,可得,继而求得母线长.
【详解】设底面半径为,母线长为,侧面展开是一个半圆,
,即,
,,.
故选:C.
4. 在中,D为AB的中点,点E满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为中,D为AB的中点,点E满足,
所以,,
所以.
5. 设,是不同的直线,,是不同的平面,则下列说法错误的是( )
A. 若,,,
B. 若,,则
C. 若,,,则
D. 若,,,则
【答案】B
【解析】
【分析】根据线面位置关系的判定定理和性质定理,逐项判定,即可求解.
【详解】对于选项A中,因为,,所以,
又因为,所以由垂直于同一平面的两条直线平行可知,选项A正确;
对于选项B中,当,时,直线与平面的位置关系不定,选项B错误;
对于选项C中,当,,时,易得,选项C正确;
对于选项D中,当,时,,因为,所以,选项D正确.
故选:B.
【点睛】对于辨析空间中直线与平面位置关系的两种策略:
(1)根据空间中直线与平面位置关系的相关定理进行辨析;
(2)根据选项中给出的位置关系,联想特殊几何体(如正方体、正三棱柱等)进行直观辨析.
6. 如图,测量河对岸的塔高时,可以选与塔底B在同一水平面内的两个测点C与D.现测得,,,并在点C测得塔顶A的仰角为45°,则塔高( )
A. B. C. 50 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知,,米,利用正弦定理求出,在中,求出即可.
【详解】由已知,,米,故,
而
所以,即,解得,
又因为在点C测得塔顶A的仰角为,即,
所以在中,.
7. 在正四棱台中,,若侧棱与底面的夹角为,则该四棱台的体积为( )
A. B. 112 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】如图,分别为上底面和下底面的中心,连接,
则底面,过点作于点,则底面,
则即侧棱与底面的夹角,即,
因为,所以,
故,所以,
故该正四棱台的体积为.
8. 已知是的重心,过点的直线与线段、分别交于点、,,则的最小值为( )
A. B. C. 3 D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】根据重心的性质先用将表示出来,然后利用向量共线定理得出,最后利用基本 不等式的性质求出的最小值.
【详解】根据重心的性质,重心是三角形三条中线的交点,且重心到顶点的距离是它到对边中点距离的2倍.
所以.
因为,所以.
所以.
因为三点共线,根据向量共线定理可得,化简得.
所以.
当且仅当时,即时等号成立,此时的最小值为6.
故选:D.
二、选择题: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. 下列说法中,正确的是( )
A. 对于向量,若,,则
B. 向量,可作为所在平面内的一组基底
C. 对于向量,有
D. 设为非零向量,则“存在负数λ,使得”是“”的充分而不必要条件
【答案】BD
【解析】
【分析】对各选项逐一验证:A选项需注意零向量的特殊情况,B选项通过判断向量是否共线验证基底条件,C选项明确数量积运算不满足结合律,D选项分别从充分性和必要性分析向量反向与数量积为负的逻辑关系,最终确定正确选项.
【详解】对于A,若,则和恒成立,但不一定成立,A错误;
对于B,两个向量能作为基底的条件是它们不共线,
对于和,因为,所以和不共线,B正确;
对于C,是与共线的向量,是与共线的向量,
因为与不一定共线,所以和不一定相等,C错误;
对于D,充分性:若存在负数λ,使得,则与反向,夹角为,
;
必要性:若,则夹角为钝角或,此时不一定存在负数使得,
所以“存在负数λ,使得”是“”的充分而不必要条件,D正确.
10. 在中,角所对的边分别为,下列说法中正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则有两解
D. 在中,若,则为直角三角形或等腰三角形.
【答案】ACD
【解析】
【分析】选项A:结合三角形大角对大边的基本性质,搭配正弦定理的边角互化规则,可直接推导.
选项B:若两个角的正弦值相等,存在两角相等、两角互补两种情况,因此不能直接推出,需考虑的特殊情况.
选项C:对比、、三者的大小关系,即可快速判断解的数量.
选项D:利用三角形内角和定理将转化为,再通过两角和差的正弦公式展开化简,即可判定三角形的形状.
【详解】对选项A:∵ 在中,若,由大角对大边性质得,由正弦定理得(为外接圆半径),
∴ ,,代入得,
又,∴ ,故A正确.
对选项B:∵ ,且,
∴ 或,即或,故B错误.
对选项C:∵ ,,,
∴ ,满足,
根据三角形解的个数判定规则,此时有两解,故C正确.
对选项D:∵ ,∴ ,
代入等式得:,
展开左边得:,
右边,
移项整理得:,
∴ 或,
∵,
∴ 若,则,为直角三角形;
若,则,为等腰三角形,故D正确.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,为线段的中点,为线段上的动点(含端点),则下列结论正确的有( )
A. 过,,三点的平面截正方体所得的截面的面积为
B. 存在点,使得直线平面
C. 当在线段上运动时,三棱锥的体积不变
D. 的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据正方体的性质,结合线面平行、面面平行的判定定理和性质定理逐项判定可①②③确定ABC的正误,利用展开法和点距离的三角不等式,结合余弦定理计算可求得的最小值,进而判定D.
【详解】对于A,
∵正方体的对面互相平行,
∴过三点的平面截正方体的对面所得截线互相平行,
又∵为线段的中点,∴截面交BC于其中点G,
连接,则四边形即为所求截面,显然为等腰梯形,
且,
梯形的高,
面积为,故A正确;
如图所示,设为的中点,
因为,平面,平面,
所以平面,
假设直线平面,
又因为平面,
所以平面平面,
又因为平面,所以平面,
因为分别为正方形的边的中点,所以,
又因为,
所以,
所以四边形是平行四边形,所以,
而直线与平面相交,所以直线与平面相交,
这与平面矛盾,故假设直线平面不成立,故B错误.
∵,平面,不在平面内,
∴平面,
又∵,∴到平面AD1C的距离为定值,又∵的面积为定值,
∴当在线段上运动时,三棱锥的体积不变,故C正确;
将等腰直角三角形展开到与矩形在同一平面内,
,
当共线时取等号,故D正确.
故选:ACD.
第二部分(非选择题共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,则在方向上的投影向量的坐标为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用投影向量公式即可求解.
【详解】由题可得:,所以,,
则在方向上的投影向量的坐标为
13. 在四面体中,两两互相垂直,且是的中点,异面直线与所成的角的余弦值为,则四面体的体积为_________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据给定条件,利用几何法求出BD长,再利用锥体的体积公式计算作答.
【详解】取的中点,连接,如图,
因为是的中点,则,于是是异面直线与所成的角或其补角,
令,而两两互相垂直,则,,
在等腰中,,,解得,
显然平面,所以四面体的体积为.
故答案为:
【点睛】思路点睛:平移线段法是求异面直线所成角的常用方法,其基本思路是通过平移直线,把异面直线的问题化归为共面直线问题来解决.
14. 如图,在中,,为的中点.将沿翻折,使点移动至点,在翻折过程中,当时,三棱锥的内切球的表面积为_________.
【答案】
【解析】
【分析】设内切球半径为,三棱锥表面积为,根据三棱锥体积求出,然后由球的表面积公式可得.
【详解】因为,,所以,,
当时,,因为,,
所以平面,,,
,
则三棱锥的表面积为,
设内切球半径为,则由等体积法知,
解得,所以内切球的表面积.
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. (1)是平面内不共线两向量,已知,,,若三点共线,求的值.
(2)已知,求向量与夹角的余弦值.
【答案】
(1);(2)
【解析】
【详解】(1)∵ ,,
∴ .
∵ 三点共线,∴ 与共线,
∴ 存在实数,使得,即.
∵ 是平面内不共线向量,
∴ ,解得.
(2)∵ ,,,
∴ .
∵ ,
∴ ,.
设向量与的夹角为,
则.
16. 如图,在四棱锥中,,,,为棱的中点,平面.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)证明四边形是平行四边形,由平行四边形的性质得线线平行,再根据线面平行的判定定理证明线面平行即可;
(2)根据线面垂直的性质定理证明,进而证明,即可证明平面,再由面面垂直的判定定理,即可证明结论.
【小问1详解】
∵,且为棱的中点,∴,
又∵,∴四边形为平行四边形,∴,
又∵平面,平面,
∴平面.
【小问2详解】
平面,平面,,
连接,由题意,为棱的中点,,
知,且,则四边形为平行四边形,
,,又,
所以平行四边形为正方形,,
又,,又,平面,
平面,又平面,所以平面平面.
17. 已知的角A,B,C所对的边分别是a,b,c, 向量
(1)若 求A;
(2)若 求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)通过向量平行转化为边角关系,再用正弦定理和三角恒等变换求解即可.
(2)通过向量垂直得到边的关系,结合余弦定理和面积公式求解即可.
【小问1详解】
因为所以①.
又由正弦定理,即,代入①式,
可得,整理得,
又,所以,解得.
【小问2详解】
因为,所以,
即,又,所以.
因为,由余弦定理可得,
即,解得或(舍去).
故.
18.
如图,四棱锥S-ABCD的底面是正方形,每条侧棱的长都是底面边长的倍,P为侧棱SD上的点.
(Ⅰ)求证:AC⊥SD;
(Ⅱ)若SD⊥平面PAC,求二面角P-AC-D的大小;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,侧棱SC上是否存在一点E,使得BE∥平面PAC.若存在,求SE:EC的值;若不存在,试说明理由.
【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ);(Ⅲ)2:1.
【解析】
【分析】(I)连BD,设AC交于BD于O,由题意知SO⊥平面ABCD.以O为坐标原点,分别为x轴、y轴、z轴正方向,建立坐标系O-xyz,设底面边长为a,求出高SO,从而得到点S与点C和D的坐标,求出向量与,计算它们的数量积,从而证明出OC⊥SD,则AC⊥SD;(II)根据题意先求出平面PAC的一个法向量和平面DAC的一个法向量,设所求二面角为θ,则,从而求出二面角的大小;(III)在棱SC上存在一点E使BE∥平面PAC,根据(Ⅱ)知是平面PAC的一个法向量,设,求出,根据可求出t的值,从而即当SE:EC=2:1时,,而BE不在平面PAC内,故BE∥平面PAC
【详解】(I)证明:连BD,设AC交BD于O,由题意SO⊥AC.在正方形ABCD中,AC⊥BD,所以AC⊥平面SBD,得AC⊥SD
(II)设正方形边长a,则.
又,所以∠SDO=60°.
连OP,由(I)知AC⊥平面SBD,所以AC⊥OP,且AC⊥OD.所以∠POD是二面角P-AC-D的平面角.
由SD⊥平面PAC,知SD⊥OP,所以∠POD=30°,
即二面角P-AC-D的大小为30°
(III)在棱SC上存在一点E,使BE∥平面PAC.
由(II)可得,故可在SP上取一点N,使PN=PD.过N作PC的平行线与SC的交点即为E.连BN,在△BDN中知BN∥PO.
又由于NE∥PC,故平面BEN∥平面PAC,得BE∥平面PAC.
由于SN∶NP=2∶1,故SE∶EC=2∶1
考点:1.直线与平面垂直的判定;2.二面角求解;3.线面平行的判定
19. 在中,a,b,c为角A,B,C的对边,.
(1)求;
(2)已知.
①若,求;
②求的取值范围.
【答案】(1)
(2)① ;②
【解析】
【分析】(1)由正弦定理化简等式,求出;
(2)①在,中,由正弦定理得到,化简求得.②由平面向量的关系和余弦定理表示出和,然后代入得到的代数式,然后令,化简的代数式,在令,化简,并用基本不等式求得其范围,然后得到的范围.
【小问1详解】
由正弦定理知,
.
∴.
∵,,∴.
【小问2详解】
①.设.
在中,由正弦定理知①
在中,由正弦定理知②
∵,∴,则有.
又∵,∴.
②,平方得.
即.
又.
∴
令,则,∴.
令,则,∴.
∵,∴
∴.
的取值范围为
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