内容正文:
2025级高一下学期数学段考测试卷
编者:林大泽 平果市铝城中学
一、单选题(每题5分共40分)
1. 在复平面内,复数对应的点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】∵ 复数的分子分母同乘进行化简,得.
∴ 该复数对应的点的坐标为.
2. 与向量同方向的单位向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,
与同方向的单位向量的坐标为.
3. 已知平面向量满足,且,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意,得,
而,则.
4. 如图,一个平面图形的直观图是等腰梯形,,该直观图的高为2,则原平面图形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】过点作于点D,故,因为,所以,,同理过点作于点E,可得,所以,所以原平面图形OABC如图所示,其中,,,,故原平面图形的周长为,故选:A.
5. 如图,在半径为的圆中,有一条长度为2的弦,则( )
A. 2 B. 4 C. 8 D. 12
【答案】A
【解析】
【分析】取的中点,连接,则,再根据数量积的运算律计算可得.
【详解】取的中点,连接,则,
所以.
6. 在中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由正弦定理,,
不妨设,,,
则由余弦定理,,
因为,所以.
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. 已知直线,与平面,,,则的一个充分条件是( )
A. , B. ,
C. , D. ,,
【答案】C
【解析】
【详解】对于选项A:当,时,,所以本选项不符合题意;
对于选项B:当,时,平面,可以平行,所以本选项不符合题意;
对于选项C:当,时,由面面垂直的判定定理可得,所以本选项符合题意;
对于选项D:当,,时,根据线面垂直的判定定理,由不一定能推出,所以本选项不符合题意.
二、多选题(每题5分共18分)
9. 已知圆台的上、下底面半径分别为1和2,母线长为3,则( )
A. 圆台的表面积为 B. 圆台的体积为
C. 圆台的侧面展开图所在扇形的圆心角为 D. 圆台的外接球的表面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用圆台表面积公式,代入已知半径和母线计算可判断A;由轴截面几何关系求出高,再代入圆台体积公式计算可判断B;圆台侧面展开图的圆心角可由底面半径差与母线长关系求得,从而判断C;设外接球心在轴线上,根据勾股定理列方程解得半径平方,再求表面积即可判断D.
【详解】如图所示,为轴截面,点在下底面的投影分别为,
由题意可知:设上底面半径为,下底面半径为,母线为, ,则,
对于A选项,圆台的表面积,所以A正确;
对于B选项,设圆台的高为,由图可知,,则圆台的体积,所以B正确;
对于C选项,圆台侧面展开图所在扇形的圆心角(或者,此圆台是由底面半径为2,母线长为6的圆锥截得的,所以圆台侧面展开图所在扇形的圆心角),所以C错误;
对于D选项,圆台的外接球的球心O一定在上,如图所示,连接OA,OD,则,则,设外接球半径为R,即,所以,
解得,所以外接球的表面积,所以D正确.
10. 已知直线,平面,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【解析】
【分析】使用空间中直线与平面、直线与直线的平行、垂直判定定理与性质判断选项即可.
【详解】对于选项A:反例:若,,则,此时符合条件但不符合结论,故A选项错误;
对于选项B:已知,则设所在的平面与的交线为,由线面平行性质可得,
因为,所以有,因为是内的一条直线,故,故B选项正确;
对于选项C:若,且,则,若,则,故C选项正确;
对于选项D:反例:若两两垂直,则有它们的交线,此时符合条件但不符合结论,故D选项错误;
故选:BC.
11. 在中,角的对边分别是,已知,则下列结论正确的是( )
A. B. 的面积为
C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】应用余弦定理计算判断A,D,应用面积公式计算判断B,应用正弦定理求解判断C.
【详解】对于A,根据余弦定理,
得,因此,故A正确;
对于B,根据三角形面积公式,故B正确;
对于C,根据正弦定理,可得,故C不正确;
对于D,因为,
所以,故D不正确.
三、填空题(每题5分共15分)
12. 在中,角,,的对边分别是,,,若,,,则______.
【答案】##
【解析】
【详解】由,,则,
由正弦定理,知.
13. 在中,角的对边分别为,若,,的面积为,则______.
【答案】
【解析】
【分析】利用三角形的面积公式和余弦定理求解即可.
【详解】因为,代入得,化简得.
由余弦定理,
结合,
得.
因为为边长,故.
14. 如图,在圆柱中,轴截面是正方形,C在圆O的圆周上,,则异面直线与所成角的余弦值为__________.
【答案】##0.7
【解析】
【详解】如图,设圆O的半径为r,延长BA至点D,使,
连接,CD,AC,则,,
所以四边形是平行四边形,
所以,,
则或其补角为异面直线与所成的角,
因为,,
所以,
即异面直线与所成角的余弦值为.
四、解答题(本小题共5题合计77分)
15. 在中,内角的对边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,的面积为,求的值.
【答案】(1)
(2)4
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理、诱导公式及两角和的正弦公式化简求解即可.
(2)根据三角形面积公式及余弦定理求解即可.
【小问1详解】
由正弦定理得,,
又,所以,
则,
化简得,,
在中,,所以,
又因为,所以.
【小问2详解】
由三角形面积公式得:,解得,
由余弦定理得,,
所以,又,所以.
16. 设向量,,.
(1)若与平行,求的值;
(2)若与垂直,求的值;
(3)求的余弦值;
(4)求在上的投影数量.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
因为,
所以,
因为与平行,所以,所以
【小问2详解】
因为,,
所以,
又因为与垂直,故,所以
【小问3详解】
因为,,
所以,
所以
所以的余弦值为
【小问4详解】
因为,,所以
所以
则在上的投影数量为.
17. 如图,已知圆锥的顶点为P,底面圆心为O,AB为底面直径,点C在底面圆周上,点D为BC的中点.
(1)证明:平面PAC;
(2)证明:平面平面PBC.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由题设易得,进而根据线面平行的判定定理求证即可;
(2)由题设可得,,结合可得,进而得到平面POD,再根据面面垂直的判定定理求证即可.
【小问1详解】
因为O为底面圆心,AB为底面直径,所以点O为AB的中点,
又因为点D为BC的中点,所以,
因为平面PAC,平面PAC,所以平面PAC;
【小问2详解】
因为点C在底面圆周上,所以,
又因为点D为BC的中点,所以,
因为AB为底面直径,所以,
又因为,所以,
而,PD,平面POD,所以平面POD,
因为平面PBC,所以平面平面PBC.
18. 在中,角的对边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的面积;
(3)若,求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理实现边角互化,结合三角形内角的取值范围求解角B.
(2)借助余弦定理求出边c的长度,代入三角形面积公式计算即可.
(3)利用余弦定理结合基本不等式求的取值上界,结合三角形三边关系确定取值下界,最终得到周长的取值范围.
【小问1详解】
∵ 在中,由正弦定理得(为外接圆半径).
∴ ,.
代入得.
∵ ,∴ ,
两边同时约去,得,即.
又∵ ,∴ .
【小问2详解】
∵ ,,,
由余弦定理得,
代入得,
即,整理得.
解得或(边长为正,舍去).
∴ 的面积.
【小问3详解】
由余弦定理得,
即.
由基本不等式得,当且仅当时等号成立,
∴ ,
∴ ,即,当且仅当时等号成立.
又∵ 三角形两边之和大于第三边,∴ ,
∴ ,
∴ 的周长.
【点睛】方法归纳:本题考查解三角形的综合应用,涉及正弦定理、余弦定理、三角形面积公式、基本不等式求范围,解题核心是合理进行边角互化,求取值范围时注意结合几何性质限定边界.
19. 如图,在四棱锥中,平面,,,,.为的中点,点在上,且.
(1)求证:平面;
(2)设点在上,且,证明:平面;
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由线面垂直的性质可得,再结合线面垂直的判定即可证明;
(2)通过证明四边形为平行四边形,得到,再由线面平行的判定即可证明.
【小问1详解】
证明:因为平面,平面,所以,
又,平面,
所以平面;
【小问2详解】
取的中点,则,
因为,所以,则且,
又,且,所以,且,
所以四边形为平行四边形,从而,
又平面,平面,所以平面.
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2025级高一下学期数学段考测试卷
编者:林大泽 平果市铝城中学
一、单选题(每题5分共40分)
1. 在复平面内,复数对应的点的坐标为( )
A. B.
C. D.
2. 与向量同方向的单位向量的坐标为( )
A. B. C. D.
3. 已知平面向量满足,且,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
4. 如图,一个平面图形的直观图是等腰梯形,,该直观图的高为2,则原平面图形的周长为( )
A. B. C. D.
5. 如图,在半径为的圆中,有一条长度为2的弦,则( )
A. 2 B. 4 C. 8 D. 12
6. 在中,若,则( )
A. B. C. 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. 已知直线,与平面,,,则的一个充分条件是( )
A. , B. ,
C. , D. ,,
二、多选题(每题5分共18分)
9. 已知圆台的上、下底面半径分别为1和2,母线长为3,则( )
A. 圆台的表面积为 B. 圆台的体积为
C. 圆台的侧面展开图所在扇形的圆心角为 D. 圆台的外接球的表面积为
10. 已知直线,平面,则( )
A.
B.
C.
D.
11. 在中,角的对边分别是,已知,则下列结论正确的是( )
A. B. 的面积为
C. D.
三、填空题(每题5分共15分)
12. 在中,角,,的对边分别是,,,若,,,则______.
13. 在中,角的对边分别为,若,,的面积为,则______.
14. 如图,在圆柱中,轴截面是正方形,C在圆O的圆周上,,则异面直线与所成角的余弦值为__________.
四、解答题(本小题共5题合计77分)
15. 在中,内角的对边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,的面积为,求的值.
16. 设向量,,.
(1)若与平行,求的值;
(2)若与垂直,求的值;
(3)求的余弦值;
(4)求在上的投影数量.
17. 如图,已知圆锥的顶点为P,底面圆心为O,AB为底面直径,点C在底面圆周上,点D为BC的中点.
(1)证明:平面PAC;
(2)证明:平面平面PBC.
18. 在中,角的对边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的面积;
(3)若,求周长的取值范围.
19. 如图,在四棱锥中,平面,,,,.为的中点,点在上,且.
(1)求证:平面;
(2)设点在上,且,证明:平面;
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