内容正文:
天津市第四十三中学2025-2026学年高一下期中阶段测验
数学学科
一、单选题:本题共12小题,每小题3分,共36分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知复数,其中为虚数单位,则下列结论中正确的是( )
A. B. C. D. 的虚部是
【答案】B
【解析】
【分析】结合复数运算法则化简复数可以判断A;结合复数模的定义可以判断B,C;结合虚部定义可以判断D.
【详解】分子分母同乘分母的共轭复数可得:
.
选项A: ,错误;
选项B:复数模长,正确;
选项C:,错误;
选项D:的虚部是,不是,错误.
2. 下列说法不正确的是( )
A. 三棱锥是四面体 B. 三棱台是五面体
C. 正方体是四棱柱 D. 四棱柱是长方体
【答案】D
【解析】
【分析】利用棱柱、棱锥、棱台的定义,判断选项即可.
【详解】解:根据棱柱、棱锥、棱台的定义,选项A、B、C正确;
对选项D:只有底面是矩形的直四棱柱才是长方体,所以四棱柱是长方体不正确;
故选:D.
3. 若圆柱、圆锥的底面直径和高都等于球的半径,则圆柱、圆锥、球的体积的比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设球的半径为,则圆柱、圆锥的半径为,高为,
所以圆锥的体积,
圆柱的体积,
球的体积,
因此圆柱、圆锥、球的体积的比为.
4. 设,向量且,则( )
A. B. C. D. 10
【答案】C
【解析】
【分析】根据向量垂直、平行列方程,求得,进而求得正确答案.
【详解】由于,
所以,解得,
所以,
所以.
故选:C
5. 已知为两条不同的直线,为两个不同的平面,对于下列四个命题:
①;②;
③;④.
其中正确命题的个数有( )
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【答案】A
【解析】
【分析】根据线、面位置关系结合线、面平行的判定定理分析判断.
【详解】对于①:因为面面平行的判定定理要求相交,若没有,则可能相交,故①错误;
对于②:因为线面平行的判定定理要求,若没有,则可能,故②错误;
对于③:根据线、面位置关系可知://,或异面,故③错误;
对于④:根据线、面位置关系可知://,或异面,故④错误;
故选:A.
6. 在中,角所对的边分别为,且,若,则的形状是( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 等边三角形 D. 等腰直角三角形
【答案】C
【解析】
【详解】中,,则,
又,则,
由,可得,代入,
则有,则,则,
又,则的形状是等边三角形.
7. 用斜二测画法画边长为2的正方形的直观图时,以射线,分别为轴、轴的正半轴建立直角坐标系,在相应的斜角坐标系中得到直观图,则该直观图的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据原图和直观图面积关系,求得题目所求直观图的面积.
【详解】设原图的面积为,直观图的面积为,则.
正方形的面积为,所以其直观图的面积为.
故选:A
【点睛】本小题主要考查斜二测画法有关的面积计算,属于基础题.
8. 如图,在正方体中,E为线段的中点,则异面直线DE与所成角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】连接,则可得为异面直线DE与所成角的平面角或其补角,然后由题意可得DE,从而在中求解即可
【详解】解:连接,则,故为异面直线DE与所成角的平面角或其补角,连接,则,因为E为的中点,故DE,在中,
因为,而,所以在中,,故,
故选:C.
9. 在中,分别是角的对边,,则角为
A. B. C. D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】由正弦定理,可得,即可求解的大小,得到答案.
【详解】在中,因为,
由正弦定理,可得,
又由,且,所以或,故选D.
【点睛】本题主要考查了正弦定理的应用,其中解答中熟练利用正弦定理,求得的值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
10. 已知一个圆锥的轴截面是等边三角形,设圆锥的侧面积为,圆锥的内切球的表面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设圆锥轴截面等边三角形的边长为,则底面圆的直径为,底面半径,圆锥的母线长,圆锥的高,
圆锥侧面积,
内切球的球心在圆锥的高上,且球与轴截面的三边都相切,所以球的半径就是这个等边三角形的内切圆半径,
对于边长为的等边三角形,其内切圆半径为高的,即 ,即圆锥内切球的半径为,
所以圆锥内切球的表面积,
因此.
11. 在等腰梯形中,,,,,点F是线段AB上的一点,为直线BC上的动点,若,,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先建立平面直角坐标系,根据条件求出,写出的表达式,
【详解】以为原点,所在直线为轴,建立平面直角坐标系,如图,
由已知可得,;
设,则,
由可得
解得,所以;
,
由得,解得,此时.
设,则,
,
所以
当时,取到最大值.
故选:B.
【点睛】本题主要考查平面向量的运算及应用,平面向量问题优先考虑坐标运算,最值问题应先构建目标式,结合目标式的特点进行求解,侧重考查数学运算的核心素养.
12. 设t∈R,已知平面向量满足:,且,向量,若存在两个不同的实数,使得,则实数t( )
A. 有最大值为2,最小值为 B. 无最大值,最小值为
C. 有最大值为2,无最小值 D. 无最大值,最小值为0
【答案】B
【解析】
【分析】利用向量的数量积公式得出,从而将方程化为,利用二次函数零点的分布求出的范围,即可得出答案.
【详解】设向量的夹角为
,
,
存在两个不同的实数,使得
即存在两个不同的实数,使得
即在内有两个不同的零点
,解得
则实数的最小值为,无最大值
故选:B
【点睛】本题主要考查了数量积公式的应用,利用二次函数零点分布求参数范围,属于中档题.
二、填空题:本题共6小题,每小题4分,共24分.
13. 一元二次方程x2-2x+m=0的一个虚根为,则另一个虚根为___________,实数___________.
【答案】 ①. ②. 5
【解析】
【分析】由方程根的意义,用替换方程x2-2x+m=0中的x,经计算得m,再还原解一元二次方程得解.
【详解】因是一元二次方程x2-2x+m=0的一个根,
所以;
m=5时,方程为x2-2x+5=0,(x-1)2=-4,(x-1)2=(2i)2,,
即或,所以方程的另一虚根为.
故答案为:;5
14. 设,是两个不共线的向量,若,,,且,,三点共线,则_______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据向量的加法以及共线向量基本定理,求解即可.
【详解】由题意可得.
∵,,三点共线
∴,
∴
∴解得
故答案为:
【点睛】本题考查向量的加法以及共线向量基本定理.属于较易题.
15. 已知某圆锥体的底面半径,沿圆锥体的母线把侧面展开后得到一个圆心角为的扇形,则该圆锥体的表面积是___
【答案】
【解析】
【分析】
利用弧长公式,即可求得圆锥的母线,利用圆锥表面积公式即可求得结果.
【详解】因为底面圆周长,也即扇形的弧长为,
设圆锥母线长为,则可得,解得.
故可得圆锥的侧面积.
则表面积为
故答案为:.
【点睛】本题考查扇形的弧长公式,以及圆锥侧面积的求解,属综合基础题.
16. 已知直二面角,点,,为垂足,点,,为垂足,若,,则到平面的距离等于_____.
【答案】##
【解析】
【分析】由直二面角得到、,根据勾股定理得到,,求出,求出,求出,设点到平面的距离为,由计算出则.
【详解】直二面角,棱为,
因为,,,,
所以,,,,,
,,
,,
,
,
所以,
因为, ,所以平面,
即是三棱锥的高,且,
,故,
在Rt中,, ,
设点到平面的距离为,
,则,解得 ,
即.
17. 如图中,已知点在边上,,,,,则的长为____
【答案】
【解析】
【分析】通过诱导公式易知,利用余弦定理计算即得结论.
【详解】解:,,
,
又,,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查求三角形中某条线段的长度,利用三角函数的诱导公式、余弦定理是解决本题的关键,注意解题方法的积累,属于中档题.
18. 粽子古称“角黍”,是中国传统的节庆食品之一,由粽叶包裹糯米等食材蒸制而成.因各地风俗不同,粽子的形状和味道也不同,某地流行的“五角粽子”,其形状可以看成所有棱长均为的正四棱锥,则这个粽子的表面积为______,现在需要在粽子内部放入一颗咸蛋黄,蛋黄的形状近似地看成球,则当这个蛋黄的体积最大时,其半径与正四棱锥的高的比值为______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】
由题意可知正四棱锥内有内切球,利用分割法及等体积法可求出球的半径,即可求解.
【详解】每个侧面三角形的面积均为,底面正方形的面积为,
所以四棱锥的表面积为;
球的体积要达到最大,则需要球与四棱锥五个面都相切,
正四棱锥的高为,
设球的半径为,
所以四棱锥的体积,
故,
.
故答案为:;
【点睛】关键点点睛:在四棱锥中的内切球,利用分割法,可分割为以球心为顶点的三棱锥与四棱锥,棱锥的高都为球半径,根据等体积法即可求出球的半径.
三、解答题:本题共4小题,共41分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
19. 已知,,.求:
(1)与的夹角.
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)把展开,代入已知数据,结合数量积的公式求出夹角的余弦公式,即可得夹角;
(2)由,利用向量数量积计算.
【小问1详解】
,,,
,即,
.
又的取值范围为, .
【小问2详解】
可得.
20. 在中,内角、、的对边分别为,,,.
(1)求角的大小;
(2)若,.求:
(ⅰ)边长;
(ⅱ)的值.
【答案】(1); (2)(ⅰ);(ii).
【解析】
【分析】
(1)利用正弦定理化简已知条件,求得的值,由此求得角的大小.
(2)(ⅰ)已知两边和夹角,用余弦定理求得边;
(ⅱ)由两角差的正弦公式求得的值.
【详解】解:(1)由已知及正弦定理得
,,
,
(2)(ⅰ)因为,,
由余弦定理得,
(ⅱ)由,因为为锐角,所以
,,
【点睛】本题考查了利用正弦定理和余弦定理解三角形,还考查同角三角函数的基本关系式,二倍角公式以及两角差的正弦公式.
21. 如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,为等边三角形,平面平面,,,,
(Ⅰ)设分别为的中点,求证:平面;
(Ⅱ)求证:平面;
(Ⅲ)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(I)见解析;(II)见解析;(III).
【解析】
【分析】(I)连接,结合平行四边形的性质,以及三角形中位线的性质,得到,利用线面平行的判定定理证得结果;
(II)取棱的中点,连接,依题意,得,结合面面垂直的性质以及线面垂直的性质得到,利用线面垂直的判定定理证得结果;
(III)利用线面角的平面角的定义得到为直线与平面所成的角,放在直角三角形中求得结果.
【详解】(I)证明:连接,易知,,
又由,故,
又因为平面,平面,
所以平面.
(II)证明:取棱的中点,连接,
依题意,得,
又因为平面平面,平面平面,
所以平面,又平面,故,
又已知,,
所以平面.
(III)解:连接,
由(II)中平面,
可知为直线与平面所成的角.
因为为等边三角形,且为的中点,
所以,又,
在中,,
所以,直线与平面所成角的正弦值为.
【点睛】本小题主要考查直线与平面平行、直线与平面垂直、平面与平面垂直、直线与平面所成的角等基础知识,考查空间想象能力和推理能力.
22. 在中,角所对的边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,且,求边;
(3)若,求周长的最大值.
【答案】(1) ;(2) ;(3) .
【解析】
【详解】试题分析:(1)由正弦定理化简题中给出的等式,再根据余弦定理可求出角;(2)由正弦定理和三角形的面积公司可求出,再用余弦定理求出b边;(3)由余弦定理和基本不等式放缩即可求得三角形周长的最大值.
试题解析:
(1)中,因为,所以,
所以,
所以
所以,
所以.
(2)由正弦定理得:,
又,得,所以,所以
又由余弦定理:
所以
(3)由余弦定理:
所以,当且仅当时等号成立.
故,即周长最大值为.
点睛:本题考查正余弦定理解决三角形问题以及基本不等式的应用. 在用基本不等式求最值时,应具备三个条件:一正二定三相等.①一正:关系式中,各项均为正数;②二定:关系式中,含变量的各项的和或积必须有一个为定值;③三相等:含变量的各项均相等,取得最值.
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天津市第四十三中学2025-2026学年高一下期中阶段测验
数学学科
一、单选题:本题共12小题,每小题3分,共36分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知复数,其中为虚数单位,则下列结论中正确的是( )
A. B. C. D. 的虚部是
2. 下列说法不正确的是( )
A. 三棱锥是四面体 B. 三棱台是五面体
C. 正方体是四棱柱 D. 四棱柱是长方体
3. 若圆柱、圆锥的底面直径和高都等于球的半径,则圆柱、圆锥、球的体积的比为( )
A. B. C. D.
4. 设,向量且,则( )
A. B. C. D. 10
5. 已知为两条不同的直线,为两个不同的平面,对于下列四个命题:
①;②;
③;④.
其中正确命题的个数有( )
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
6. 在中,角所对的边分别为,且,若,则的形状是( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 等边三角形 D. 等腰直角三角形
7. 用斜二测画法画边长为2的正方形的直观图时,以射线,分别为轴、轴的正半轴建立直角坐标系,在相应的斜角坐标系中得到直观图,则该直观图的面积为( )
A. B. C. D.
8. 如图,在正方体中,E为线段的中点,则异面直线DE与所成角的大小为( )
A. B. C. D.
9. 在中,分别是角的对边,,则角为
A. B. C. D. 或
10. 已知一个圆锥的轴截面是等边三角形,设圆锥的侧面积为,圆锥的内切球的表面积为,则( )
A. B. C. D.
11. 在等腰梯形中,,,,,点F是线段AB上的一点,为直线BC上的动点,若,,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
12. 设t∈R,已知平面向量满足:,且,向量,若存在两个不同的实数,使得,则实数t( )
A. 有最大值为2,最小值为 B. 无最大值,最小值为
C. 有最大值为2,无最小值 D. 无最大值,最小值为0
二、填空题:本题共6小题,每小题4分,共24分.
13. 一元二次方程x2-2x+m=0的一个虚根为,则另一个虚根为___________,实数___________.
14. 设,是两个不共线的向量,若,,,且,,三点共线,则_______.
15. 已知某圆锥体的底面半径,沿圆锥体的母线把侧面展开后得到一个圆心角为的扇形,则该圆锥体的表面积是___
16. 已知直二面角,点,,为垂足,点,,为垂足,若,,则到平面的距离等于_____.
17. 如图中,已知点在边上,,,,,则的长为____
18. 粽子古称“角黍”,是中国传统的节庆食品之一,由粽叶包裹糯米等食材蒸制而成.因各地风俗不同,粽子的形状和味道也不同,某地流行的“五角粽子”,其形状可以看成所有棱长均为的正四棱锥,则这个粽子的表面积为______,现在需要在粽子内部放入一颗咸蛋黄,蛋黄的形状近似地看成球,则当这个蛋黄的体积最大时,其半径与正四棱锥的高的比值为______.
三、解答题:本题共4小题,共41分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
19. 已知,,.求:
(1)与的夹角.
(2).
20. 在中,内角、、的对边分别为,,,.
(1)求角的大小;
(2)若,.求:
(ⅰ)边长;
(ⅱ)的值.
21. 如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,为等边三角形,平面平面,,,,
(Ⅰ)设分别为的中点,求证:平面;
(Ⅱ)求证:平面;
(Ⅲ)求直线与平面所成角的正弦值.
22. 在中,角所对的边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,且,求边;
(3)若,求周长的最大值.
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