内容正文:
广安加德学校高2025级2025--2026下期半期考试
数 学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每个小题只有一个选项符合题目要求.
1. 复数的虚部为( )
A. B. C. D.
2. 下列关于平面向量的说法正确的是( )
A. 若是共线的单位向量,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
3. 如图,矩形是水平放置的平面四边形用斜二测画法画出的直观图,其中,,则原四边形中最长边的长度为( )
A. 2 B. C. 4 D. 6
4. 为锐角三角形是的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 设m、n是两条不重合直线,是两个不重合平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
6. 如图,在棱长为2的正四面体中,点D为边的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7. 位于广安市渠河畔的白塔是广安市的有名风景点.现采用三角高程测量法测量白塔的高度.如图是三角高程测量法的示意图,现有A,B,C三点,且A,B,C在同一水平面的投影,,满足,,在点C处测得点B的仰角为,与的高度差为30m,在点B处测得点A的仰角为,则A,B两点到水平面的高度差约为( )()
A. 69m B. 72m C. 79m D. 82m
8. 已知的外接圆圆心为O,且,,点D是线段BC上一动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知为虚数单位,复数,,则( )
A. 的共轭复数为 B.
C. 为实数 D. 的虚部为-5
10. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,则( )
A. B. 外接圆的面积为
C. 面积的最大值为 D. 周长的最大值为
11. 如图,在边长为2的正方形中,点E,F分别是,的中点,将,,分别沿,,折起,使A,B,C三点重合于点,得到三棱锥,下列关于该三棱锥的说法正确的有( )
A.
B. 点到平面的距离为
C. 三棱锥的外接球的体积为
D. 点G,H分别是,上的动点,则周长的最小值为
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.将答案直接填在答题卷相应的横线上._.
12. 已知向量,,若,则_____.
13. 已知正四棱台的上、下底面边长分别为2和4,侧棱长是,则它的体积是_____.
14. 在中,内角、、所对的边分别为、、,若,则的最大值为_________.
四、解答题:本题共5小题,第15题13分,第16、17小题15分,第18、19小题17分,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.
(1)当时,求;
(2)设,在复平面内对应的点分别为,,若,求的值.
16. 如图,已知在平面四边形中,.
(1)设,若,求;
(2)是否存在,使得平分,若存在,求的长;若不存在,说明理由.
17. 如图,在边长为2的正方体中,为中点,
(1)证明:平面;
(2)证明:平面;
(3)求三棱锥的体积.
18. 中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若.
(1)求角的大小;
(2)若,点是上的动点,
①若点满足,求的面积;
②若,求的取值范围.
19. 如图①,已知等腰梯形的外接圆圆心在底边上,,,是上半圆上的动点(不包含,两点),点是线段上的动点,将半圆所在的平面沿直径折起,得到图②所示图形,据此解答下列各小题:
(1)当平面时,求的值;
(2)若,,求与平面所成角的正弦值;
(3)若,平面平面,设与平面所成的角为,二面角的平面角为,求取得最大值时的值.
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广安加德学校高2025级2025--2026下期半期考试
数 学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每个小题只有一个选项符合题目要求.
1. 复数的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数的定义判断即可.
【详解】复数的虚部为.
故选:C.
2. 下列关于平面向量的说法正确的是( )
A. 若是共线的单位向量,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】B
【解析】
【分析】由共线向量、相等向量和数量积的概念逐项判断即可.
【详解】选项A:共线单位向量可同向也可反向,反向时,A错误;
选项B:相等向量的定义是方向相同、模长相等,因此若,必有,B正确;
选项C:时,两向量夹角为或,夹角为时,C错误;
选项D:若是零向量,零向量与任意向量平行,此时与可以不平行,D错误.
3. 如图,矩形是水平放置的平面四边形用斜二测画法画出的直观图,其中,,则原四边形中最长边的长度为( )
A. 2 B. C. 4 D. 6
【答案】D
【解析】
【详解】将直观图还原为原图,如图,
在直观图中,,则,
故在原图中,,,
所以,而,
所以原四边形ABCD中最长边为6.
4. 为锐角三角形是的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【详解】因为是锐角三角形,所以,且,
所以,其中,
因为在上单调递增,
所以,所以充分性成立;
若,不妨设,满足,
但为直角三角形,故必要性不成立.
5. 设m、n是两条不重合直线,是两个不重合平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间中点线面的位置关系逐项验证即可求解.
【详解】对于A:若,则或与相交,故A错误;
对于B:若,则或,故B错误;
对于C:若,则或或与相交,故C错误;
对于D:若,则,故D正确.
故选:D.
6. 如图,在棱长为2的正四面体中,点D为边的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,过作的平行直线,利用几何法求出异面直线夹角的余弦.
【详解】在正四面体中,取中点,连接,
由是的中点,得,则是异面直线与所成的角或其补角,
,则,
所以异面直线与所成角的余弦值为.
故选:A.
7. 位于广安市渠河畔的白塔是广安市的有名风景点.现采用三角高程测量法测量白塔的高度.如图是三角高程测量法的示意图,现有A,B,C三点,且A,B,C在同一水平面的投影,,满足,,在点C处测得点B的仰角为,与的高度差为30m,在点B处测得点A的仰角为,则A,B两点到水平面的高度差约为( )()
A. 69m B. 72m C. 79m D. 82m
【答案】D
【解析】
【分析】过作,垂足为.过作,垂足为.在中求得,从而得到.中,由正弦定理求得,从而得.在中,利用等边对等角,可求得,即A,B两点到水平面的高度差.
【详解】如图,过作,垂足为.过作,垂足为.
则.
又,
所以中,.
所以.
中,,,所以.
.
由正弦定理得,,
所以.
在中,,所以,
所以.
即A,B两点到水平面的高度差约为.
8. 已知的外接圆圆心为O,且,,点D是线段BC上一动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据条件,确定的形状,再以为原点,建立平面直角坐标系,利用平面向量数量积的坐标表示,再结合二次函数求最小值.
【详解】因为,所以为中点,
又为的外接圆圆心,所以为直角三角形,,
又,所以为等边三角形,
如图,以为原点,建立平面直角坐标系:
则,,设,,
则,,
所以
,(当时取“”).
故选:C
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知为虚数单位,复数,,则( )
A. 的共轭复数为 B.
C. 为实数 D. 的虚部为-5
【答案】BD
【解析】
【分析】求出的共轭复数判断A;求出、可判断B;由复数的加法,求出的值判断C;由复数的乘法运算,求出,可判断D.
【详解】因为的共轭复数为,所以A错误;
因为,,所以B正确;
因为,所以C错误;
因为,
所以虚部为,所以D正确.
10. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,则( )
A. B. 外接圆的面积为
C. 面积的最大值为 D. 周长的最大值为
【答案】BC
【解析】
【分析】A. 利用正弦定理将边转化为角,结合三角恒等变换求解;B.利用正弦定理求解;C.利用余弦定理,结合基本不等式求解;D.利用余弦定理,结合基本不等式求解.
【详解】因为,由正弦定理得,
因为,所以,则,即,故A错误;
由正弦定理得外接圆的半径为,即,
所以外接圆的面积为,故B正确;
由余弦定理得,即,则,
当且仅当时,等号成立,所以三角形的面积为:,故C正确;
由,得,
则,当且仅当时,等号成立,
所以三角形的周长为,故D错误,
故选:BC
11. 如图,在边长为2的正方形中,点E,F分别是,的中点,将,,分别沿,,折起,使A,B,C三点重合于点,得到三棱锥,下列关于该三棱锥的说法正确的有( )
A.
B. 点到平面的距离为
C. 三棱锥的外接球的体积为
D. 点G,H分别是,上的动点,则周长的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用线面垂直可证判断A;利用等体积法可求到平面的距离判断B;求得外接球的半径,进而求得体积判断C;展开到一个平面,如图1,即的长为最小值,可判断D.
【详解】因为,,平面,
所以平面,又平面,所以,故A正确;
设点到平面的距离为,由,
得,解得,故B错误;
因为,
所以三棱锥的外接球即为以为同一顶点的长方体的外接球,
所以,所以,
所以三棱锥的外接球的体积为,故C正确;
将沿转动到与在同一平面内,图1所示:
则周长的最小值为,由勾股定理可得,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.将答案直接填在答题卷相应的横线上._.
12. 已知向量,,若,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量平行的坐标公式即可得出答案.
【详解】因为,所以.
故答案为:
13. 已知正四棱台的上、下底面边长分别为2和4,侧棱长是,则它的体积是_____.
【答案】
【解析】
【分析】取正棱台的轴截面,利用勾股定理得到高,然后求体积即可.
【详解】
如图,截取棱台过侧棱的轴截面,为侧棱,,
则,,,
所以,即棱台的高为2,
所以棱台的体积.
故答案为:.
14. 在中,内角、、所对的边分别为、、,若,则的最大值为_________.
【答案】##
【解析】
【分析】由正弦定理结合两角和的正弦公式得出,分析可知,在等式两边同除,并令,可得出,结合二次函数的基本性质可求得的最大值.
【详解】因为,由正弦定理得,
即,
即,
两边同时除以,得,
即,
令,则,
故当时,即当时,取最大值为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,第15题13分,第16、17小题15分,第18、19小题17分,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.
(1)当时,求;
(2)设,在复平面内对应的点分别为,,若,求的值.
【答案】(1)1 (2)1或
【解析】
【分析】(1)根据共轭复数的定义及复数除法运算,复数模公式求解;
(2)由题,利用复数的几何意义求得,,利用两向量垂直的坐标关系求解.
【小问1详解】
当时,,则,
,
.
【小问2详解】
由题,,所以,,
则,
由,则,解得或.
16. 如图,已知在平面四边形中,.
(1)设,若,求;
(2)是否存在,使得平分,若存在,求的长;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析.
【解析】
【分析】(1)在中,利用余弦定理,求得,再在中,求得,即可求解;
(2)由平分,可得,利用余弦定理,列出方程,即可求解.
【小问1详解】
解:在中,因为,
由余弦定理得,
可得,
在中,因为,可得,
因为,所以.
【小问2详解】
假设存在,因为平分,可得,
由余弦定理,可得,解得,
所以,
但此时,所以假设不成立,不存在BD符合题意.
17. 如图,在边长为2的正方体中,为中点,
(1)证明:平面;
(2)证明:平面;
(3)求三棱锥的体积.
【答案】(1)在边长为2的正方体中,设交于点,则是中点,
连接,因为为中点,所以,
又平面平面,所以平面.
(2)在边长为2的正方体中,平面,
平面,
底面为正方形,,
平面平面,
平面.
(3)
【解析】
【分析】(1)由线面平行的判定定理可得;
(2)由线面垂直的判定定理及正方体的性质可得;
(3)根据棱锥的体积公式可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
在边长为2的正方体中,平面,
所以三棱锥的体积为.
18. 中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若.
(1)求角的大小;
(2)若,点是上的动点,
①若点满足,求的面积;
②若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②.
【解析】
【分析】(1)利用二倍角的余弦公式得,由正弦定理得,最后由两角和的正弦公式即可求解;
(2)①利用得,在和利用余弦定理得,在中由余弦定理得,即可求解,进而得,又即可求解;
②记则,在中,由正弦定理得,在等腰中,,由即可求解.
【小问1详解】
由得,,
则,由正弦定理得
;
【小问2详解】
①在中,由余弦定理:得:
,化简的:①
由得
即:,代入数据化简得:
②,联立①②得代入②式解得:
,
;
②记则,
在中,由正弦定理得:
在等腰中,
由题意,则,
,即的取值范围为.
19. 如图①,已知等腰梯形的外接圆圆心在底边上,,,是上半圆上的动点(不包含,两点),点是线段上的动点,将半圆所在的平面沿直径折起,得到图②所示图形,据此解答下列各小题:
(1)当平面时,求的值;
(2)若,,求与平面所成角的正弦值;
(3)若,平面平面,设与平面所成的角为,二面角的平面角为,求取得最大值时的值.
【答案】(1)
(2)与平面所成角的正弦值
(3)取得最大值时
【解析】
【分析】(1)连接交于点M,连接,则有,可得,即可得答案;
(2)由题意可得平面,可得平面平面,过作于,连接,可得为与平面所成的角,求解即可;
(3)作于,连接,所以即为与平面所成的角为,过作,垂足为,连结,为二面角的平面角,进而计算可得的最大值即此时的的值.
【小问1详解】
连接交于点M,连接,
因为,,所以,
则平面平面,
依题意,平面,平面,所以,
所以,等腰梯形中,,
所以;
【小问2详解】
因为等腰梯形的外接圆圆心在底边上,所以,
所以,又因为,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面,
过作于,连接,所以平面,
则为与平面所成的角,
由(1)可得,
,,
因为,所以,
所以,所以,解得,
所以,
所以与平面所成角的正弦值;
【小问3详解】
作于,连接,
因为平面平面,平面平面,
所以平面,所以是在平面内的射影,
因为,所以,
所以即为与平面所成的角为,则,
过作,垂足为,连结,
又,,平面,所以平面,
又平面,.所以,
所以为二面角的平面角,
所以,所以,,
所以,
当且仅当时,取得最大值,即取的最大值,
所以取得最大值时.
.
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