内容正文:
山东高一5月阶段性检测卷
数学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
考试时间为120分钟,满分150分
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. 复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 下列各组向量中,可以作为基底的是( )
A. B.
C. D.
3. 设是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列结论正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则是异面直线
D. 若,则或是异面直线
4. 在中,,,,则边上的高为( )
A. B. C. D.
5. 在三棱锥中,三条棱,,两两垂直,且,,.若点为三棱锥的外接球球面上任意一点,则到面距离的最大值为( )
A. B.
C. D.
6. 在中,且,,,若动点P满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
7. 如图,正方体的棱长为4,P为正方形的中心,Q为棱的中点,则过点A、P、Q的截面周长为( )
A. B. C. D. 74
8. 如图,在海岸处发现北偏东方向,距处海里的处有一艘故障船.在处北偏西75°方向,距处2海里的处的救援船奉命以海里/时的速度追赶故障船,此时故障船正以10海里/时的速度,从处向北偏东30°方向行驶.救援船最快追上故障船需要( )(精确到1分钟,)
A. 12分钟 B. 15分钟 C. 16分钟 D. 19分钟
二、选择题: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. 已知复数,则( )
A. 复数的虚部为
B.
C. 是纯虚数
D. 若复数是方程的一个根,则
10. 如图,将棱长为2的正方体挖去一部分,得到几何体,,交于点,则下列说法正确的是( )
A. 几何体的体积为 B. ,是异面直线
C. D. 点到平面的距离为
11. 在中,角的对边分别为,且,则下列说法正确的是( )
A.
B. 若为边上的高,且,则的最大值为
C. 若,则有一解
D. 若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,若,则的最小值为___________.
13. 如图,是的斜二测画法的直观图,,,则原平面图形的周长为________.
14. 如图,设的内角所对的边分别为,且.若点是外一点,,则四边形面积的取值范围为___________.
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. 已知复数,(,且,),且.
(1)求的值;
(2)证明:;
(3)设,在复平面上对应的向量分别为,,若,求的值.
16. 已知.
(1)若与共线,求k的值;
(2)若与的夹角为,求k的值;
(3)求向量和向量的夹角,并求出向量在向量上的投影向量.
17. 如图,在三棱柱中,,分别是棱,上一点,且,.
(1)证明:直线,,交于同一点;
(2)记三棱台的体积为,多面体的体积为,求的值.
18. 在中,角的对边分别为.且满足.
(1)求角的大小;
(2)若的面积,内切圆的半径为,求;
(3)若的平分线交于,且,求的面积的最小值.
19. 如图,三棱锥各棱长均为1,侧棱上的,,满足,,线段上的点G满足平面,点在上,.
(1)求证:平面平面;
(2)求证:;
(3)若,求的值.
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山东高一5月阶段性检测卷
数学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
考试时间为120分钟,满分150分
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. 复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【详解】复数,
所以复数在复平面内对应的点位于第四象限.
2. 下列各组向量中,可以作为基底的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】选项A: , , , 共线, 不能作为基底.
选项B: , , , 共线, 不能作为基底.
选项C: 是零向量, 零向量与任意向量共线, 不能作为基底.
选项D: , , , 不共线, 可以作为基底.
3. 设是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列结论正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则是异面直线
D. 若,则或是异面直线
【答案】D
【解析】
【详解】对于A,若,则或相交或是异面直线,故A错误;
对于B,若,则或,故B错误;
对于C,若,当平面α与β相交时,m与n可能相交,故C错误;
对于D,若,则直线m, n无公共点,所以或是异面直线,故D正确。
4. 在中,,,,则边上的高为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用余弦定理求出BC,再利用等面积法求得BC边上高线
【详解】在中,,
由余弦定理,得,
则.
设边上的高为,由等面积法,得,则.
5. 在三棱锥中,三条棱,,两两垂直,且,,.若点为三棱锥的外接球球面上任意一点,则到面距离的最大值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,易得外接球半径,利用正弦定理得到截面的外接圆半径为,从而得到球心到面的距离,结合题意即可得到最大值.
【详解】三棱锥的外接球就是以、、为长、宽、高的长方体的外接球,
其直径为,即,
又,所以,
则,于是由正弦定理,的外接圆半径为,
故球心到面的距离为.
所以点到面距离的最大值是.
故选:C.
6. 在中,且,,,若动点P满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】取中点,由数量积的运算律得,而的最大值等于,计算后可得.
【详解】取中点,连接,
则
,
因为,所以点在以为圆心,1为半径的圆上,如图,
则,
所以的最大值是.
7. 如图,正方体的棱长为4,P为正方形的中心,Q为棱的中点,则过点A、P、Q的截面周长为( )
A. B. C. D. 74
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示,
取的中点,且点靠近点,且点靠近点,
连接, 由P为正方形的中心知,过点P,
因为∥,,所以四边形为平行四边形,
所以∥,且,
又∥∥,,所以四边形为平行四边形,
所以∥,且,所以∥,且,
所以四边形为平行四边形,且平面过、、三点,
所以过点A、P、Q的截面为平面,
因为正方体棱长为4,所以,,
则截面四边形的周长为:.
8. 如图,在海岸处发现北偏东方向,距处海里的处有一艘故障船.在处北偏西75°方向,距处2海里的处的救援船奉命以海里/时的速度追赶故障船,此时故障船正以10海里/时的速度,从处向北偏东30°方向行驶.救援船最快追上故障船需要( )(精确到1分钟,)
A. 12分钟 B. 15分钟 C. 16分钟 D. 19分钟
【答案】B
【解析】
【分析】设救援船行驶小时在处最快追上故障船,则在中、中分别利用正弦定理可求,从而可求救援船最快追上故障船所需时间.
【详解】如图,设救援船行驶小时在处最快追上故障船,
则救援船沿方向行驶,且,.
由题意,得,连接.
在中,由余弦定理,得
,
即.
由正弦定理,得,
则.
又因为,所以,即点在点的正东方向上,
则.
在中,由正弦定理,得,则.
又因为,则,所以救援船沿北偏东的方向行驶.
在中,,则,即,
所以,解得小时,所以分钟,
所以救援船应沿北偏东的方向行驶,才能最快追上故障船,大约需要15分钟.
二、选择题: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. 已知复数,则( )
A. 复数的虚部为
B.
C. 是纯虚数
D. 若复数是方程的一个根,则
【答案】BC
【解析】
【详解】因为,所以复数的虚部为2,故A错误;
,故B正确;
,是纯虚数,故C正确;
若复数是方程的一个根,则另一个根为,
则可得即故D错误.
10. 如图,将棱长为2的正方体挖去一部分,得到几何体,,交于点,则下列说法正确的是( )
A. 几何体的体积为 B. ,是异面直线
C. D. 点到平面的距离为
【答案】ABD
【解析】
【分析】采用分割法,将其拆分为两个三棱锥分别求体积后求和;判定异面直线可借助正方体中面面平行的性质分析;判定线线垂直可通过计算对应线段长度,利用勾股定理逆定理验证是否满足垂直条件;求点到平面的距离可采用等体积法,通过同底三棱锥体积相等转化求解.
【详解】由题意可知原正方体棱长为,故平面,平面,
因此,且;
底面是边长为的正方形,对角线,二者交于点,
故是正方形的中心,.
A:将几何体拆分为两个三棱锥、的组合:
,
,同理,
几何体总容积,故A正确.
B:平面,平面,平面且,所以是异面直线,故B正确.
C:平面,平面,
,则在中,
同理可得,且,
所以,故C错误.
D:设点到平面的距离为.
,
是边长为的等边三角形,
.
由等体积法可得,
,
,
代入得,解得,故D正确.
11. 在中,角的对边分别为,且,则下列说法正确的是( )
A.
B. 若为边上的高,且,则的最大值为
C. 若,则有一解
D. 若,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】由正弦定理和三角形的内角的性质,化简得到,求得,可判定A正确;利用三角形的面积公式,求得,结合余弦定理和基本不等式,可判定B正确;根据题意,得到,可判定C错误;由余弦定理得到,再列出不等式,求得的范围,可判定D正确.
【详解】对于A,在中,因为,
由正弦定理得,
又因为,可得,
所以,
即,
因为,所以,所以,
两边平方得,
由,得,解得,即,故A正确;
对于B,由,因为,所以,
由余弦定理,可得,
因为,所以,当且仅当时取等号,
所以,即的最大值为,故B正确;
对于C,当且时,可得,
满足,所以有两解,故C错误;
对于D,由余弦定理得,所以,
所以,
因为,所以,
又因为,由余弦定理得,解得或,
所以,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,若,则的最小值为___________.
【答案】1
【解析】
【详解】由题意得,,
所以,则当时,的最小值为1.
13. 如图,是的斜二测画法的直观图,,,则原平面图形的周长为________.
【答案】
【解析】
【详解】如图,在中,作于点.
因为,,所以,.
又因为,所以,,.
将直观图还原为原平面图形,
由斜二测画法,可得,,,
所以,,
则原平面图形的周长为.
14. 如图,设的内角所对的边分别为,且.若点是外一点,,则四边形面积的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】结合正弦定理及两角和的正弦公式将化简得,所以为等边三角形.将四边形的面积用表示出来,结合,可求得四边形面积的取值范围.
【详解】由题意及正弦定理,得,即.
因为,所以.
又因为,则.
因为,所以,
所以,
所以四边形面积的取值范围为.
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. 已知复数,(,且,),且.
(1)求的值;
(2)证明:;
(3)设,在复平面上对应的向量分别为,,若,求的值.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)根据复数的模公式直接化简计算即可;
(2)结合(1)及复数模的公式直接可得证;
(3)根据复数在复平面内点的坐标结合向量数量积公式直接计算.
【小问1详解】
由已知,则,,
所以,
又,则,
所以,
化简可得,
又,所以,即;
【小问2详解】
由(1)得,
所以,
又,
所以;
【小问3详解】
设在复平面上对应的向量为,
在复平面上对应的向量为,
所以,
故,解得.
16. 已知.
(1)若与共线,求k的值;
(2)若与的夹角为,求k的值;
(3)求向量和向量的夹角,并求出向量在向量上的投影向量.
【答案】(1)
(2)
(3);
【解析】
【分析】(1)根据线性运算的坐标表示,向量共线列方程求解;
(2)利用垂直向量的数量积为0求解;
(3)根据向量数量积的概念和投影向量的概念求解.
【小问1详解】
,,
又与共线,,解得.
【小问2详解】
,
又与的夹角为,
,解得.
【小问3详解】
,,
,又因为,
故向量和向量的夹角为,
向量在向量上投影向量为.
17. 如图,在三棱柱中,,分别是棱,上一点,且,.
(1)证明:直线,,交于同一点;
(2)记三棱台的体积为,多面体的体积为,求的值.
【答案】(1)因为,,所以,所以,.
因为,,所以,,则直线与相交.
设直线与的交点为,如图.
因为点在直线上,且平面,所以平面.
因为点在直线上,且平面,所以平面.
因为平面平面,所以点在直线上,
即直线,,交于点.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三棱柱的结构特征判定两条直线共面且相交,再结合平面的基本公理证明交点在第三条直线上,即可完成三线共点的推导.
(2)先通过相似三角形的性质求得棱台小底面的面积,代入棱台体积公式计算,再通过三棱柱总体积减去得到,最终化简得到体积比值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设的面积为,三棱柱的高为,
则三棱柱的体积.
因为,所以,且,
所以的面积,
则三棱台的体积.
故.
18. 在中,角的对边分别为.且满足.
(1)求角的大小;
(2)若的面积,内切圆的半径为,求;
(3)若的平分线交于,且,求的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理结合三角恒等变换运算求解即可;
(2)由面积可得,由内切圆半径可得,结合余弦定理可得答案;
(3)由等面积法可得,结合由基本不等式可得,即可得面积最小值.
【小问1详解】
因为,由正弦定理可得,
因为,则,可得,
又因为,则,,
可得,即,
可得,所以.
【小问2详解】
由(1)知,
则的面积,即,
又因为内切圆的半径为,则,
可得,即,
由余弦定理可得,
即,解得.
【小问3详解】
因为的平分线交于,由(1)知,
则,
又,
可得,
又,
则,
则,可得,
当且仅当时,等号成立,
所以的面积最小值为.
19. 如图,三棱锥各棱长均为1,侧棱上的,,满足,,线段上的点G满足平面,点在上,.
(1)求证:平面平面;
(2)求证:;
(3)若,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)由线面平行的判定定理可证平面,结合题中条件及面面平行的判定定理即可证明;
(2)由(1)知:平面平面,根据面面平行的性质定理即可证明;
(3)由题可知点是的中点,结合可得点是的中点.根据题中条件,在平面内,利用平面向量基本定理和共线向量基本定理即可求解.
【小问1详解】
∵,平面,平面,∴平面.
∵平面,平面,,平面,平面,
∴平面平面.
【小问2详解】
由(1)知:平面平面.
又平面平面,平面平面,
∴.
【小问3详解】
∵,∴点是的中点.
∵,∴,∴点是的中点,.
∵,且三棱锥各棱长均为1,∴,
∴,,,.
∵点在上,∴,解得.
∵,∴.
∴,
.
由(2)知:,∴,∴,使得,
即.
由平面向量基本定理可得,解得.
综上所述,的值为.
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