内容正文:
石家庄二中西校区2025—2026学年度第二学期6月月考
高一年级数学学科试题
(考试时间:120分钟,满分:150分)
一、单选题(本题共10小题,每小题5分,共50分)
1. 设、是任意两个非零向量,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】利用充分条件、必要条件的定义,结合向量垂直关系与数量和意义判断.
【详解】由,得;反之当,也可推出,
所以“”是“”的充要条件.
故选:C
2. 三棱锥中,平面为垂足,则是的
A. 重心 B. 内心 C. 外心 D. 垂心
【答案】C
【解析】
【分析】连接,可证即是的外心.
【详解】如图,连接,
因为平面,平面,所以,同理,
因为,,所以,所以,
同理,故是的外心.故选C.
【点睛】在三棱锥中,如果,那么在平面内的射影为的外心,如果,则那么在平面内的射影为的垂心.
3. 已知向量,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用平面向量模与数量积的坐标表示分别求得,从而利用平面向量余弦的运算公式即可得解.
【详解】因为,所以,
则,,
所以.
故选:B.
4. 正四棱锥的侧棱长为2,侧棱与底面所成角为,则棱锥的体积为( )
A. 3 B. 6 C. 9 D. 18
【答案】B
【解析】
【详解】考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.
分析:求出底面正四边形的对角线的长,然后求出边长,求出棱锥的高,即可求出棱锥的体积.
解:正四棱锥的侧棱长为2,侧棱与底面所成的角为60°,
所以底面对角线的长为2××2=2,底面边长为.
棱锥的高为2×=3
棱锥的体积为× ()2×3=6
故选:B
5. 已知向量,满足,且,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量投影向量的定义,并结合已知的向量的坐标与两向量的数量积计算即可得.
【详解】由,得,因此.
根据向量投影向量的定义,向量在向量上的投影向量为:
将,,,代入得: .
因此,向量在向量上的投影向量为.
6. 已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等,且它们的高均为,则圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设圆柱的底面半径为,根据圆锥和圆柱的侧面积相等可得半径的方程,求出解后可求圆锥的体积.
【详解】设圆柱的底面半径为,则圆锥的母线长为,
而它们的侧面积相等,所以即,
故,故圆锥的体积为.
故选:B.
7. 在四棱锥中,底面为平行四边形,E为线段上靠近A的三等分点,F为线段上一点,当平面时,( )
A. 3 B. 4 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据线面平行性质定理得出线线平行,再根据平行得出比例关系即可.
【详解】
如图,连接交于点,连接
因为平面平面,平面平面所以,
所以,因为为的三等分点,
则即.
故选:D.
8. 正三棱锥侧棱长为,底面棱长为,该三棱锥内切球表面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设正三棱锥的表面积、体积分别为、 ,设正三棱锥的内切球半径为,由三棱锥体积公式 可求内切球半径,从而求解出内切球的表面积.
【详解】正三棱锥的顶点 在底面的投影为底面中心 ,侧棱长 ,
,
则,
侧面为全等的等腰三角形,斜高,
正三棱锥的表面积 ,
正三棱锥的体积,
设正三棱锥的内切球半径为,
由三棱锥体积公式,得 ,解得,
所以.
9. 记的内角的对边分别为,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用正弦定理得,再利用余弦定理有,由正弦定理得到的值,最后代入计算即可.
【详解】因为,则由正弦定理得.
由余弦定理可得:,
即:,根据正弦定理得,
所以,
因为为三角形内角,则,则.
故选:C.
10. 在如图所示的棱长为1的正方体中.点P在该正方体的表面上运动.且.记点P的轨迹长为.则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】如图,当时,点P在正方体表面上的轨迹是以圆A上的三段弧,计算即可;当时,点P在正方体表面上的轨迹分别为在平面A1B1C1D1上为圆A1的,在平面B1BCC1上为圆B的,在平面DCC1D1上为圆D的,计算最后相加即可.
【详解】如图,当时,点P在正方体表面上的轨迹是以A为圆心,1为半径的三个面上的三段弧.
分别为,则;
当时,点P在正方体表面上的轨迹分别为在平面上以为圆心,1为半径,
在平面上以B为圆心,1为半径的,
在平面上以D为圆心,1为半径的,
则.所以.
故选:C.
二、多选题(本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得满分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
11. 已知向量,,是三个非零向量,则下列结论正确的有( )
A. 若,则 B. 若,,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BD
【解析】
【分析】A注意,方向相反的情况,B由向量平行的定义,注意向量平行传递性的前提条件,C根据向量数量积的定义有,即不一定成立,D利用向量数量积的运算律求,即可知正误.
【详解】A:,当,方向相反时,错误;
B:,,且,,是三个非零向量,则有,正确;
C:知:,不一定有,错误;
D:即,可得,即,正确.
故选:BD
12. 已知复数在复平面内对应的向量,则下列关于复数的说法正确的是( )
A. B. 的虚部为
C. D. 复数满足,则的最大值为6
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据复数对应点,复数的模,复数的虚部,复数模的几何意义求解即可.
【详解】复数在复平面内对应的向量,则.
的虚部为,故A,C正确,B错误;
由复数满足,所以点的集合是以点为圆心,以1为半径的圆,
所以,故D正确.
13. 设内角,,的对边分别为,,,则下列条件能判定是等腰三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】利用正弦定理、三角形内角和性质、三角恒等变换,将各选项的边化角推导角或边的关系,判断是否一定为等腰三角形可得.
【详解】选项A:由正弦定理得,即,又,
所以或,即或,
因此为等腰三角形或直角三角形,不能判定为等腰三角形,故A错误.
选项B:由正弦定理得,,则,
所以,又正弦定理得,即.
所以为等腰三角形,故B正确.
选项C:由正弦定理得,结合,
化简得,所以或,且,
所以或,因此三角形为直角三角形或等腰三角形,
故不能判定一定为等腰三角形,故C错误.
选项D:由正弦定理得,结合,
化简得,又由,得,
所以,即,因此为等腰三角形,故D正确.
14. 将正方形沿对角线折成直二面角,则对于翻折后的几何图形,下列结论正确的是( )
A. 与所成的角为
B. 与所成的角为
C. 与平面所成角为
D. 二面角的平面角的正切值是
【答案】AD
【解析】
【分析】A.通过线面垂直可证线线垂直;B. 利用余弦定理求解与所成的角;C. 根据线面角定义求解;D.先找出二面角的平面角,再求出正切值.
【详解】设正方形 边长为 ,则对角线 ,取 中点 ,连接
原正方形中,,,且 ,折成直二面角 后,平面 平面 ,交线为 ,
因为 ,且 平面 ,由面面垂直的性质,得 平面 ,
因为平面 故 ,
为等腰直角三角形,;
选项 A:因为,,且 , 平面,
故 平面 ,因 平面 ,因此 ,
即直线 与 所成角为 ,A 正确;
选项 B:过 作 ,且 ,连接 ,则四边形 为矩形,
所以与互相平分,所以为的中点,
(或其补角)就是异面直线 与 所成角,
正方形边长,故,
因为平面, 平面,所以,
因为是的中点,所以是等腰三角形,所以,
所以
所以是等边三角形,所以,
即异面直线 与 所成角为 ,B 错误;
选项 C:因为 平面 ,故 是 在平面 内的射影,则 即为 与平面 所成的角,
在 中,,,,故,
即 ,所以与平面所成角为C 错误;
选项 D:在平面 内,过 作 于 ,连接 ,
因为 平面 , 平面 ,故 ;
又 ,,故 平面 ,因为平面 ,
所以,因此 即为二面角 的平面角,
在等腰直角 中,,,斜边上的高 ,
在 中,,,故,
即二面角 的平面角的正切值是,D 正确.
15. 在中,,直线交于点,则下列说法正确的是( )
A. 若为的重心,则 B. 若为的外心,则
C. 若为的垂心,则 D. 若为的内心,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用向量数量积的运算律计算判断A;利用正弦定理、余弦定理及等面积思想计算判断BCD.
【详解】对于A,由为的重心,得,
则,A正确;
对于B,由余弦定理得,而为的外心,
由正弦定理得,B正确;
对于C,由为的垂心,则为边上的高,由面积相等可得
,则,C错误;
对于D,当为的内心时,为的角平分线,故,
由,可得,
解得,D正确.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
16. 已知等边的边长为3,则________
【答案】
【解析】
【分析】根据平面数量积概念求解即可.
【详解】.
故答案为:
17. 的内角,,所对的边分别为,,,若,,,则的面积为____.
【答案】或
【解析】
【详解】在中,由正弦定理得,,解得,,
因为,,,
所以,或,,
当时,,;
当时,,.
综上所述,的面积为或.
18. 已知点均在半径为2的球面上,是边长为3的等边三角形,平面,则________.
【答案】2
【解析】
【分析】先用正弦定理求底面外接圆半径,再结合直棱柱的外接球以及求的性质运算求解.
【详解】如图,将三棱锥转化为正三棱柱,
设的外接圆圆心为,半径为,
则,可得,
设三棱锥的外接球球心为,连接,则,
因为,即,解得.
故答案为:2.
【点睛】方法点睛:多面体与球切、接问题的求解方法
(1)涉及球与棱柱、棱锥的切、接问题时,一般过球心及多面体的特殊点(一般为接、切点)或线作截面,把空间问题转化为平面问题求解;
(2)若球面上四点P、A、B、C构成的三条线段PA、PB、PC两两垂直,且PA=a,PB=b,PC=c,一般把有关元素“补形”成为一个球内接长方体,根据4R2=a2+b2+c2求解;
(3)正方体的内切球的直径为正方体的棱长;
(4)球和正方体的棱相切时,球的直径为正方体的面对角线长;
(5)利用平面几何知识寻找几何体中元素间的关系,或只画内切、外接的几何体的直观图,确定球心的位置,弄清球的半径(直径)与该几何体已知量的关系,列方程(组)求解.
19. 如图,已知在矩形ABCD中,,,M为边BC的中点,将,分别沿着直线AM,MD翻折,使得B,C两点重合于点P,则点P到平面MAD的距离为______.
【答案】##
【解析】
【分析】由题意可得平面,设点到平面MAD的距离为h,然后利用等体积法可求得结果.
【详解】因为ABCD为矩形,所以,,
因,平面,
所以平面,
因,
所以,
,
点到平面MAD的距离为h,,
所以,解得.
故答案为:
四、解答题(本大题共4小题,共50分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
20. 如图,三棱锥中,,.
(1)求证:;
(2)求二面角余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用线线垂直得到线面垂直,进而利用线面垂直性质即可得证;
(2)利用二面角平面角定义得出二面角的平面角,求出对应长度即可求出余弦值.
【小问1详解】
取线段AB的中点E,连结VE、CE,
因为,,
所以,.
又因为,平面,平面,
所以平面VEC,
因为平面VEC,
所以.
【小问2详解】
由(1)知:是二面角的平面角,
又等边与等边的边长为4,
所以,
所以,
故所求二面角的余弦值为.
21. 已知,,与的夹角为.
(1)求;
(2)求向量与向量的夹角的余弦值.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)利用平面向量数量积可计算得出的值;
(2)求出、的值,利用平面向量数量积可求得的值.
【详解】(1)由平面向量数量积的定义可得,
所以,;
(2),
,
因此,.
22. 记的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知,
(1)求B;
(2)若的面积为,求c.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由余弦定理、平方关系依次求出,最后结合已知得的值即可;
(2)首先求出,然后由正弦定理可将均用含有式子表示,结合三角形面积公式即可列方程求解.
【小问1详解】
由余弦定理有,对比已知,
可得,
因为,所以,
从而,
又因为,即,
注意到,
所以.
【小问2详解】
由(1)可得,,,从而,,
而,
由正弦定理有,
从而,
由三角形面积公式可知,的面积可表示为
,
由已知的面积为,可得,
所以.
23. 如图,四边形是边长为4的菱形,平面将菱形沿对角线折起,使得点到达点的位置,且平面平面.
(1)求证:平面;
(2)若,求多面体体积.
【答案】(1)证明见解析;(2)12.
【解析】
【分析】(1)取中点,连接,由已知可得,平面平面,得平面,所以,可得答案.
(2)算出利用,可得.
【详解】(1)取中点,连接,四边形是边长为4的菱形,,
则为正三角形,所以,而平面平面,
平面平面平面,
所以平面,
因为平面,所以,平面,所以平面.
(2)依题意,,
由(1)知,平面,
所以点到平面的距离与点到平面的距离相等,则,
而,
所以多面体的体积为
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石家庄二中西校区2025—2026学年度第二学期6月月考
高一年级数学学科试题
(考试时间:120分钟,满分:150分)
一、单选题(本题共10小题,每小题5分,共50分)
1. 设、是任意两个非零向量,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
2. 三棱锥中,平面为垂足,则是的
A. 重心 B. 内心 C. 外心 D. 垂心
3. 已知向量,则( )
A. B. C. D.
4. 正四棱锥的侧棱长为2,侧棱与底面所成角为,则棱锥的体积为( )
A. 3 B. 6 C. 9 D. 18
5. 已知向量,满足,且,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
6. 已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等,且它们的高均为,则圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
7. 在四棱锥中,底面为平行四边形,E为线段上靠近A的三等分点,F为线段上一点,当平面时,( )
A. 3 B. 4 C. D.
8. 正三棱锥侧棱长为,底面棱长为,该三棱锥内切球表面积是( )
A. B. C. D.
9. 记的内角的对边分别为,若,,则( )
A. B. C. D.
10. 在如图所示的棱长为1的正方体中.点P在该正方体的表面上运动.且.记点P的轨迹长为.则的值为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得满分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
11. 已知向量,,是三个非零向量,则下列结论正确的有( )
A. 若,则 B. 若,,则
C. 若,则 D. 若,则
12. 已知复数在复平面内对应的向量,则下列关于复数的说法正确的是( )
A. B. 的虚部为
C. D. 复数满足,则的最大值为6
13. 设内角,,的对边分别为,,,则下列条件能判定是等腰三角形的是( )
A. B.
C. D.
14. 将正方形沿对角线折成直二面角,则对于翻折后的几何图形,下列结论正确的是( )
A. 与所成的角为
B. 与所成的角为
C. 与平面所成角为
D. 二面角的平面角的正切值是
15. 在中,,直线交于点,则下列说法正确的是( )
A. 若为的重心,则 B. 若为的外心,则
C. 若为的垂心,则 D. 若为的内心,则
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
16. 已知等边的边长为3,则________
17. 的内角,,所对的边分别为,,,若,,,则的面积为____.
18. 已知点均在半径为2的球面上,是边长为3的等边三角形,平面,则________.
19. 如图,已知在矩形ABCD中,,,M为边BC的中点,将,分别沿着直线AM,MD翻折,使得B,C两点重合于点P,则点P到平面MAD的距离为______.
四、解答题(本大题共4小题,共50分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
20. 如图,三棱锥中,,.
(1)求证:;
(2)求二面角的余弦值.
21. 已知,,与的夹角为.
(1)求;
(2)求向量与向量的夹角的余弦值.
22. 记的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知,
(1)求B;
(2)若的面积为,求c.
23. 如图,四边形是边长为4的菱形,平面将菱形沿对角线折起,使得点到达点的位置,且平面平面.
(1)求证:平面;
(2)若,求多面体体积.
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