内容正文:
树德中学2025级高一下期阶段性测试数学试卷
满分:150分 考试时间:120分钟
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 (i是虚数单位)在复平面内对应的点位于第( )象限
A. 一 B. 二 C. 三 D. 四
【答案】C
【解析】
【详解】,
从而复数在复平面内对应的点为,位于第三象限.
2. 水平放置的三角形的直观图如图,其中,那么原三角形是一个( )
A. 等边三角形 B. 腰和底边不相等的等腰三角形 C. 直角三角形 D. 钝角三角形
【答案】B
【解析】
【分析】利用斜二测画法的性质即可求解原图性质.
【详解】结合直观图的画法,画出原如下图:
其中,,
所以,.
所以为等腰三角形,且腰和底边不相等.
故选:B
3. 已知是平面内不共线的两向量,则下列向量组不能作为平面向量的基底的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对于A,由,得与不共线,可作平面向量的基底,A不是;
对于B,由,得与不共线,可作平面向量的基底,B不是;
对于C,由,得与共线,不可作平面向量的基底,C是;
对于D,由,得与不共线,可作平面向量的基底,D不是.
4. 中内角所对的边分别为,若,,,则( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】A
【解析】
【分析】由正弦定理求解即可.
【详解】因为,,,
所以,,
由正弦定理可得,
所以,
又因为,
所以.
5. 已知非零向量满足,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】化简得到,利用投影向量的公式进行求解.
【详解】因为,所以,化简得,
所以向量在向量上的投影向量为.
故选:C.
6. 一艘渔船航行到A处时看灯塔B在A的南偏东,距离为海里,灯塔C在A的北偏东,距离为海里,该渔船由A沿正东方向继续航行到D处时再看灯塔B在其南偏西方向,则此时渔船距离灯塔C为( )海里
A. B. C. D. 12
【答案】D
【解析】
【分析】正弦定理和余弦定理综合应用.
【详解】
灯塔 在A的南偏东 ,渔船到 后, 在 的南偏西 ,
所以,,因此 ,
在 中,由正弦定理
因为 ,,,所以
灯塔 在北偏东 ,渔船沿正东航行,因此 ,
在 中,已知 ,,,
由余弦定理
因此 海里.
7. 已知且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用切化弦以及三角恒等变换化简得出,结合可得出的值,再结合题干等式有意义可得出的值,即可求得的值.
【详解】
,所以,
因为,所以,所以或,
所以或,
当时,无意义;当时,代数式有意义,
故,即,所以.
8. 如图,在长方体中,E,F,G分别为棱AB,BC,的中点,点K在棱上.以下说法正确的是( )
A. 若 四点共面,则直线, 三线共点
B. ,使得直线 平面
C. ,直线与直线异面
D. 与三直线,,同时相交的直线有无数条
【答案】D
【解析】
【分析】对于A,B选项,分别取,的中点,连接,,取为的中点,可得六点共面,即可判断;对于C,取的中点,的中点,的中点为,可得四点共面即可判断;对于D,在上任取一点且点异于点,过作平行于,与交于,连接,可得四点共面,则与平面有一个交点连接,可得与直线,,三条线同时相交即可判断选项.
【详解】分别取,的中点,
连接,,
取为的中点,
此时易得,
所以六点共面,
因为平面,直线,
所以与直线为异面直线,则直线,不共点,故A错误;
对于B,假设直线平面,则五点共面,
由A选项可得为的中点,不在平面内,所以假设不成立,即不存在,使得直线平面;
对于C,取的中点,的中点,的中点为
所以,
由中位线的性质可知,
所以,则四点共面,所以直线与直线不是异面直线,
即当为靠近点的四等分点,四点共面,直线与直线不是异面直线,故C错误;
对于D,在上任取一点且点异于点,过作平行于,与交于,连接,
所以,则四点共面,
则与平面不平行,不在平面内,所以与平面有一个交点
连接,延长则与相交,所以与直线,,三条线同时相交,
由于上异于的点有无数个,则与三直线,,同时相交的直线有无数条,故D正确.
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. 下列关于多面体的说法错误的是( )
A. 是正棱锥是四面体是正四面体}
B. 是正棱柱是平行六面体是正方体}
C. 有两个面相互平行,且为边数相等的多边形,其余各面均为梯形的多面体是棱台
D. 存在八面体,其八个面都是等边三角形
【答案】ABC
【解析】
【分析】应用棱锥,棱柱,棱台及八面体的结合特征判断选项.
【详解】是正棱锥是四面体是正三棱锥},A选项错误;
是正棱柱是平行六面体是正四棱柱},B选项错误;
有两个面相互平行,且为边数相等的多边形,其余各面均为梯形的多面体不一定是棱台,需要满足侧棱的延长线交于一点,C选项错误;
存在八面体,正八面体由八个全等正三角形构成,D选项正确;
10. 已知i是虚数单位,下列关于复数,的说法正确的是( )
A. 若是纯虚数,则
B. 若,则
C. 若,是关于x的实系数一元二次方程的两根,则
D. 若,则的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】A.根据纯虚数定义求解;B.举出反例;C. 由求根公式得,从而得到;D.根据复数的几何意义求解.
【详解】若是纯虚数,则,解得 ,A 正确;
若 ,不一定有 ,举个反例:取 ,,则 ,
但,,显然不相等,B错误;
若 是实系数一元二次方程 的两根,
所以,
,,所以,C正确
若 ,设 ,
则 在复平面上的轨迹是:到点 和原点距离相等的点的集合,即两点连线的垂直平分线,
两点与的中点为 ,连线斜率为 ,故垂直平分线的斜率为,方程为:
的几何意义是原点到直线 上点的距离,
最小值为原点到直线的距离:,即的最小值为, D正确.
11. 如图,面积为的扇形折成圆锥的侧面后,、两点重合于点,扇弧上的点即圆锥底面圆周上的点,为圆锥底面直径,且,设,则下列说法正确的是( )
A. 圆锥的高为
B. 当时,
C. 当时,
D. 当取得最大值时,沿圆锥侧面从走到的最短路程是
【答案】BD
【解析】
【分析】设圆锥的母线长为,底面半径为,高为,根据平面向量数量积的运算性质以及圆锥的侧面积公式可得出关于、的方程组,解出这两个量的值,可解得的值,可判断A选项;求出的大小,结合平面向量数量积的定义可判断B选项;推导出,进而推导出点为的中点,可知点与点重合,可判断C选项;根据取得最大值时,求出、的值,结合余弦定理求出、的长,可判断D选项.
【详解】对于A选项,设圆锥的母线长为,底面半径为,高为,
由题意可知为的中点,所以,
①,
又因为该圆锥的侧面积为②,
联立①②可得,,故该圆锥的高为,A错;
对于B选项,设 ,翻折前,,则,
翻折后,则,故,B对;
对于C选项,翻折前,以、为邻边作平行四边形,
因为,则平行四边形为菱形,则,故,
因为,则,故、、三点共线,
所以,故为的中点,
故翻折后,点与点重合,C错;
对于D选项,设 ,其中,则,解得,
以点为坐标原点,、所在直线分别为、轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
设,其中,则,
由,即,
所以,所以,
所以,
设锐角满足,,
所以,
因为,则,
故当时,即当时,取最大值,
此时,
,
由余弦定理可得,
,
所以,故当取得最大值时,沿圆锥侧面从走到的最短路程是,D对.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上)
12. 设l表示直线,表示平面,用集合符号语言完善基本事实二:“与不重合,,,,______.”
【答案】
【解析】
【分析】由平面基本事实二即可得答案.
【详解】因为一条直线上的两点在平面内,则这条直线就在平面内.
又因为,,,,与不重合,
所以.
13. 函数图象的一个对称中心为,且,则的值为_____.
【答案】5或8
【解析】
【详解】因为函数图象的一个对称中心为,
所以 ,所以,因为,
所以,或.
14. 已知的内角为A,B,C,满足,点D,E,F分别将边AB,BC,CA分成,,的两部分,若,则_____.
【答案】##0.625
【解析】
【分析】以为原点,为轴,过作的垂线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,表示出各点坐标,利用化简即可求解.
【详解】设的内角为A,B,C所对的边分别为,
以为原点,为轴,过作的垂线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,
所以,
由,根据正弦定理得,
因为,,,
所以,,,
所以,
,
因为,所以,
则,
则 ,
即,
因为,所以 ,因为,
则,所以.
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. 已知某圆台的上底面半径为2,下底面半径为4,母线长为.
(1)求其体积;
(2)若某球与此圆台体积相同,求此球的表面积.
【答案】(1)
(2)28
【解析】
【分析】(1)先求出圆台的高,再根据体积公式计算即可;
(2)由球的体积公式求得,再由表面积公式求解即可.
【小问1详解】
设圆台高为,
则.
其体积为.
【小问2详解】
设球的半径为,
由题意,
即,
解得
则其表面积为.
16. 如图,在梯形中,,,.
(1)用,表示;
(2)若与交于点,用,表示.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)结合图形,运用向量的加法、减法和数乘运算即可;
(2)方法一,利用三角形相似,将其用表示出来,再由(1)即可求得;
方法二,利用向量共线,将用两种形式表示出来,列出方程组,求解即得.
【小问1详解】
由图,.
【小问2详解】
设,则
.
设,则,则,解得,
所以.
方法二:
(方法一)延长,交的延长线于.
易证,则,得,
易证,则,
设,则,,得,
得,
所以.
17. 已知的部分图象如下图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)将函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将所得的函数图象上所有点向左平移个单位,得到函数的图象.
①若的图象正好是某简谐振动的图象,求此简谐振动的初相;
②求在区间上的零点.
【答案】(1)
(2)①;②、
【解析】
【分析】(1)由图象可得出的值,以及函数的最小正周期的值,结合正弦型函数的周期公式可得出的值,再结合 以及的取值范围可得出的值,即可得出函数的解析式;
(2)①利用三角函数图象变换得出函数的解析式,结合初相的定义可得结果;
②由 可得,再结合可得出的值,即可得解.
【小问1详解】
由图象可知,函数的最小正周期 ,
且,可得,所以,
由图可得 ,可得,
又因为函数在附近单调递增,则,
所以,
因为,可得,,
所以.
【小问2详解】
①将函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),
可得函数的图象,
再将所得的函数图象上所有点向左平移个单位,
可得函数的图象,所以对应简谐振动初相为;
②由 ,可得,
因为,所以,所以或,解得或,
故函数在区间上的零点为、.
18. 在中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,且.
(1)求角B的大小;
(2)D为AC边上的一点,BD是角B的平分线,且,求的面积;
(3)若为锐角三角形,求AC边上的高的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理将边转化为角求解;
(2)利用三角形的面积公式和余弦定理综合求解;
(3)由正弦定理将边转化为角,再由角的限制范围求解三角函数的值域.
【小问1详解】
在中,由正弦定理可得,
由得,∴,
∴,∴ ,
∴,∴
又,∴,又,所以.
【小问2详解】
由面积,得,
即 .
在中,由余弦定理得,则,
联立,得 或(舍),
∴.
【小问3详解】
由正弦定理得,故,
故
,
由于为锐角三角形,,故,
因此,,,因此,
设AC边上的高为h,,所以.
19. 已知内角所对的边分别为,外心为O,内心为I,外接圆半径为,内切圆半径为r,定义为的“偏离比”.
(1)若,,求;
(2)若,求偏离比的取值范围;
(3)请在下列两问中选择其一完成(两问题均做按第一个问题评分).
问题一:
新信息一:三元均值不等式:若,则,当且仅当时取等号;
新信息二:琴生不等式:若,则,当且仅当时取等号.
请将偏离比表示为只含有的代数式,并以此求的最小值.
问题二:
新信息:相交弦定理:某圆的两弦AB,CD交于圆内一点P,则.请将OI长度表示为只含有R,r的代数式,并以此求偏离比的最小值.
【答案】(1);
(2);
(3)选择问题一:,取得最小值2;
选择问题二:,取得最小值.
【解析】
【分析】(1)过点O作,垂足为,由,可得,由,可得,,再由正弦定理求解即可;
(2)由题意可得,,代入化简得,根据三角函数的性质求解即可;
(3)选择问题一:化简得,结合所给信息及正弦定理求解即可;
选择问题二:由内心、外心及相交弦定理可得,由,可得,代入求解即可.
【小问1详解】
过点O作,垂足为,
则为的中点,
由,
则,
又因为,,
所以,
则,
由正弦定理:,
所以;
【小问2详解】
由题意:,
,
所以
,
因为,所以,
所以
所以;
【小问3详解】
若选择问题一:
由面积公式可知,
所以,
由正弦定理,所以,
所以,
因为,,,,
所以,
因为,
所以,
当且仅当,为等边三角形时取得最小值2;
若选择题二:
如图:设的外接圆圆心为O,内切圆圆心为I,过点I作IF垂直AC于点F.连接AI并延长交圆O于点D,连接DO并延长交圆O于点E.
因为I为的内心,所以AI为的平分线,
得,则.
所以和相似,
得,
又,,
有.
连接IB,则,又,
所以,
即,所以,有.
作直线OI与圆O交于M、N两点,
由相交弦定理得:
得,
即,,
由,
得,
所以,
所以,
当且仅当 ,即外心,内心重合,
即为等边三角形时取得最小值.
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树德中学2025级高一下期阶段性测试数学试卷
满分:150分 考试时间:120分钟
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 (i是虚数单位)在复平面内对应的点位于第( )象限
A. 一 B. 二 C. 三 D. 四
2. 水平放置的三角形的直观图如图,其中,那么原三角形是一个( )
A. 等边三角形 B. 腰和底边不相等的等腰三角形 C. 直角三角形 D. 钝角三角形
3. 已知是平面内不共线的两向量,则下列向量组不能作为平面向量的基底的是( )
A. B. C. D.
4. 中内角所对的边分别为,若,,,则( )
A. B. C. 或 D. 或
5. 已知非零向量满足,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
6. 一艘渔船航行到A处时看灯塔B在A的南偏东,距离为海里,灯塔C在A的北偏东,距离为海里,该渔船由A沿正东方向继续航行到D处时再看灯塔B在其南偏西方向,则此时渔船距离灯塔C为( )海里
A. B. C. D. 12
7. 已知且,则( )
A. B. C. D.
8. 如图,在长方体中,E,F,G分别为棱AB,BC,的中点,点K在棱上.以下说法正确的是( )
A. 若 四点共面,则直线, 三线共点
B. ,使得直线 平面
C. ,直线与直线异面
D. 与三直线,,同时相交的直线有无数条
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. 下列关于多面体的说法错误的是( )
A. 是正棱锥是四面体是正四面体}
B. 是正棱柱是平行六面体是正方体}
C. 有两个面相互平行,且为边数相等的多边形,其余各面均为梯形的多面体是棱台
D. 存在八面体,其八个面都是等边三角形
10. 已知i是虚数单位,下列关于复数,的说法正确的是( )
A. 若是纯虚数,则
B. 若,则
C. 若,是关于x的实系数一元二次方程的两根,则
D. 若,则的最小值为
11. 如图,面积为的扇形折成圆锥的侧面后,、两点重合于点,扇弧上的点即圆锥底面圆周上的点,为圆锥底面直径,且,设,则下列说法正确的是( )
A. 圆锥的高为
B. 当时,
C. 当时,
D. 当取得最大值时,沿圆锥侧面从走到的最短路程是
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上)
12. 设l表示直线,表示平面,用集合符号语言完善基本事实二:“与不重合,,,,______.”
13. 函数图象的一个对称中心为,且,则的值为_____.
14. 已知的内角为A,B,C,满足,点D,E,F分别将边AB,BC,CA分成,,的两部分,若,则_____.
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. 已知某圆台的上底面半径为2,下底面半径为4,母线长为.
(1)求其体积;
(2)若某球与此圆台体积相同,求此球的表面积.
16. 如图,在梯形中,,,.
(1)用,表示;
(2)若与交于点,用,表示.
17. 已知的部分图象如下图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)将函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将所得的函数图象上所有点向左平移个单位,得到函数的图象.
①若的图象正好是某简谐振动的图象,求此简谐振动的初相;
②求在区间上的零点.
18. 在中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,且.
(1)求角B的大小;
(2)D为AC边上的一点,BD是角B的平分线,且,求的面积;
(3)若为锐角三角形,求AC边上的高的取值范围.
19. 已知内角所对的边分别为,外心为O,内心为I,外接圆半径为,内切圆半径为r,定义为的“偏离比”.
(1)若,,求;
(2)若,求偏离比的取值范围;
(3)请在下列两问中选择其一完成(两问题均做按第一个问题评分).
问题一:
新信息一:三元均值不等式:若,则,当且仅当时取等号;
新信息二:琴生不等式:若,则,当且仅当时取等号.
请将偏离比表示为只含有的代数式,并以此求的最小值.
问题二:
新信息:相交弦定理:某圆的两弦AB,CD交于圆内一点P,则.请将OI长度表示为只含有R,r的代数式,并以此求偏离比的最小值.
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