内容正文:
青岛恒星高级中学2025-2026学年度第二学期阶段性检测
高一数学试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共计8道小题,每小题5分,共计40分)
1. 若复数(i为虚数单位),则在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 设,,是三条不同的直线,,,是三个不同的平面,则下列命题为真命题的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,,则
3. 在中,角,,的对边分别为,,,为的面积,若,则( )
A. B. C. D.
4. 已知中为直角,分别以,,所在直线为轴,其余各边旋转一周形成的曲面围成3个几何体,体积分别为,若,则( )
A. B. C. D.
5. 棱长为2的正方体,点在棱上,满足最小,则三棱锥的体积为( )
A. B. C. D. 1
6. 已知三棱锥的所有顶点都在球的球面上,满足,,为球O的直径且,则点到底面的距离为( )
A. B. C. D.
7. 重庆某校内“木铎金声钟”雕塑,该雕塑钟原型为北京师范大学本部“木铎金声一百年”的纪念雕塑,木铎金声,寓意传播知识、启迪心智、匡正风气,承载着“为民族复兴办教育”的担当,更与学校“本德宗道、兼济天下”的校训一脉相承,也寄寓着对京师学子治学修身、以德立身、心怀家国的殷切期许、某同学为了测量木铎钟高度,设木铎钟加底座高为,在与点同一水平面旁边小路上且共线的三点,,处分别测得顶点的仰角为30°,45°,60°,且,则木铎金声钟的高约为( )(参考数据:,,)
A. B. C. D.
8. 中国古建筑闻名于世,源远流长.如图1所示的五脊殿是中国传统建筑中的一种屋顶形式,该屋顶的结构示意图如图2所示,在结构示意图中,已知四边形为矩形,,与都是边长为1的等边三角形,若点A,B,C,D,E,F都在球O的球面上,则球O的表面积为()
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共计3道小题,每小题6分,共计18分)
9. 如图所示,在正方体中,,分别为棱,中点,则下列结论正确的是( )
A. 直线与是平行直线 B. 直线与是异面直线
C. 直线与所成的角为 D. ,,,四点共面
10. 已知复数,其中,且,设在复平面内对应的点为,则下列说法正确的有( )
A. 的虚部为 B. 点在第二象限
C. 点在直线上 D. 的最大值为
11. 如图,已知正方形边长为2,动点在以为直径的半圆弧上(正方形内部,含边界),则下列结论正确的是( )
A.
B. 的最大值为2
C. 若,则的最大值为
D. 若为图中半圆内(含边界)的动点,则的取值范围为
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共计3道小题,每小题5分,共计15分)
12. 已知方程的两虚根为、,若,则实数的值为_____
13. 如图,风景秀美的宝湖畔有四棵高大的银杏树,记作,湖岸部分地方围有铁丝网不能通过.欲测量两棵树和两棵树之间的距离,现可测得两点间的距离为,.则两棵树和两棵树之间的距离分别为__________、__________.
14. 如图,点为正方形边上异于点的动点,将沿翻折成,使得平面平面,则下列说法中正确的是__________.(填序号)
(1)在平面内存在直线与平行;
(2)在平面内存在直线与垂直
(3)存在点使得直线平面
(4)平面内存在直线与平面平行.
(5)存在点使得直线平面
四、解答题(本大题共计5道小题,15题13分,16.17题15分,18.19题17分)
15. 在中,角所对边分别为,且满足.
(1)求角;
(2)若的面积为,且,求的周长.
16. 如图,已知平面ABCD,四边形ABCD是矩形,,E,F分别是BC和PB的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:;
(3)求三棱锥的体积.
17. 在中,角A,B,C对边分别是a,b,c,的面积为S,且.已知向量,,函数,
(1)求角A的大小;
(2)在中,,求的取值范围.
18. 如图,在直三棱柱中,,且,点P为线段上动点.
(1)当P为线段中点时,求证:平面平面;
(2)当直线AP与平面所成角的正切值为时,求二面角P-AB-C的余弦值.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题,该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里拆利给出了解答,当的三个内角均小于120°时,使得的点O即为费马点;当有一个内角大于或等于120°时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A;
(2)若,设点P为的费马点,求;
(3)设点P为的费马点,,求实数t的最小值.
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青岛恒星高级中学2025-2026学年度第二学期阶段性检测
高一数学试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共计8道小题,每小题5分,共计40分)
1. 若复数(i为虚数单位),则在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,利用复数的运算法则,求得,结合复数的几何意义,即可求解.
【详解】由复数,
可得复数在复平面内对应的点,位于第一象限.
2. 设,,是三条不同的直线,,,是三个不同的平面,则下列命题为真命题的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,,则
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间位置关系结合选项条件判断选项中位置的所有关系后判断ABC,对于D,可利用面面垂直的判断定理证明.
【详解】对于A,若,,则或异面或相交,故A错误;
对于B,若,,则或相交,故B错误;
对于C,若,,则或或相交,故C错误;
对于D,设,,过平面内一点,分别作,,
如图所示,
因为,,,,所以,
又因为,所以,同理:,
又因为,、,所以,故D正确.
3. 在中,角,,的对边分别为,,,为的面积,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在中,由余弦定理得,
三角形面积,则,
即,
,
,
,
.
4. 已知中为直角,分别以,,所在直线为轴,其余各边旋转一周形成的曲面围成3个几何体,体积分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据圆锥的体积公式求解即可.
【详解】以所在直线为轴,旋转一周形成的圆锥的体积为:;
以所在直线为轴,旋转一周形成的圆锥的体积为:;
以所在直线为轴,旋转一周形成的几何体的体积为:.
因为,
所以,所以.
5. 棱长为2的正方体,点在棱上,满足最小,则三棱锥的体积为( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,点为的中点,最小,再利用转化法求体积.
【详解】根据题意,将平面展开与平面共面,
连接,交于点,则点为的中点,此时最小,
则.
6. 已知三棱锥的所有顶点都在球的球面上,满足,,为球O的直径且,则点到底面的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】取的中点,分析出球心O是的中点,且,求出,利用勾股定理证明,再利用线面垂直的判定定理证明平面,进而得到平面,即可求出点到底面的距离.
【详解】
设球的半径为,取的中点,连接.
三棱锥的所有顶点都在球的球面上,为球O的直径且,
球心O是的中点,,.
在中,,,
在中,,,
在中,,.
又,平面,平面,
,平面,
点到底面的距离为.
7. 重庆某校内“木铎金声钟”雕塑,该雕塑钟原型为北京师范大学本部“木铎金声一百年”的纪念雕塑,木铎金声,寓意传播知识、启迪心智、匡正风气,承载着“为民族复兴办教育”的担当,更与学校“本德宗道、兼济天下”的校训一脉相承,也寄寓着对京师学子治学修身、以德立身、心怀家国的殷切期许、某同学为了测量木铎钟高度,设木铎钟加底座高为,在与点同一水平面旁边小路上且共线的三点,,处分别测得顶点的仰角为30°,45°,60°,且,则木铎金声钟的高约为( )(参考数据:,,)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,通过仰角分别得到,再通过,结合余弦定理代入数据求解即可.
【详解】设木铎钟总高 ,因为 水平面,
在 点仰角:,
在 点仰角:,
在 点仰角:,
又,即,是中点,
在中,,
在中,,
因为,所以,
则,
即,又,
得,
化简可得: ,
代入各表达式:,
化简计算:,
因此木铎金声钟的高约为 .
8. 中国古建筑闻名于世,源远流长.如图1所示的五脊殿是中国传统建筑中的一种屋顶形式,该屋顶的结构示意图如图2所示,在结构示意图中,已知四边形为矩形,,与都是边长为1的等边三角形,若点A,B,C,D,E,F都在球O的球面上,则球O的表面积为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】如图,根据球的性质可得平面,根据中位线的性质和勾股定理可得且,分类讨论当在线段上和在线段的延长线上时2种情况,结合球的性质和表面积公式计算即可求解.
【详解】如图,连接,设,
因为四边形为矩形,所以为矩形外接圆的圆心.连接,
则平面,分别取的中点,
根据几何体的对称性可知,直线交于点.
连接,则,且为的中点,因为,所以,
连接,在与中,易知,
所以梯形为等腰梯形,所以,且.
设,球的半径为,连接,
当在线段上时,由球的性质可知,
易得,则,此时无解.
当在线段的延长线上时,由球的性质可知,
,解得,所以,
所以球的表面积,
故选:D.
二、多选题(本大题共计3道小题,每小题6分,共计18分)
9. 如图所示,在正方体中,,分别为棱,的中点,则下列结论正确的是( )
A. 直线与是平行直线 B. 直线与是异面直线
C. 直线与所成的角为 D. ,,,四点共面
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,取的中点为,连接,易得,结合,相交即可判断;对于B,由异面直线的概念即可判断;对于C,易知,则为直线与所成的角,再求角即可判断;对于D,连接,易知,再由平面确定定理即可判断.
【详解】解:对于A,取的中点为,连接,如下图所示:
由正方体性质可知,若直线与是平行直线,
则可得,,三点共线,显然这与,相交于点矛盾,故A错误;
对于B,易知平面,平面,直线,平面,
可得直线与是异面直线,故B正确;
对于C,连接,,如下图:
可得,故为直线与所成的角,而,
可得直线与所成的角为,故C正确;
对于D,连接,易知,可知,,,四点共面,故D正确.
10. 已知复数,其中,且,设在复平面内对应的点为,则下列说法正确的有( )
A. 的虚部为 B. 点在第二象限
C. 点在直线上 D. 的最大值为
【答案】BC
【解析】
【分析】对复数 进行分母实数化、逐步化简,结合选项一一求解.
【详解】,
选项A,的虚部是实数,不是 ,所以A错误.
选项B,对应点的坐标为 ,因为,所以 , ,点在第二象限,B 正确.
选项C,点的坐标 ,满足,所以点在直线上,C正确.
选项D,,
当时,,D错误.
11. 如图,已知正方形的边长为2,动点在以为直径的半圆弧上(正方形内部,含边界),则下列结论正确的是( )
A.
B. 的最大值为2
C. 若,则的最大值为
D. 若为图中半圆内(含边界)的动点,则的取值范围为
【答案】ACD
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,根据向量数量积的坐标表示、正弦函数的性质及辅助角公式即可判断选项ABC;取的中点,连接,求出的取值范围,再根据结合数量积的运算律求解即可判断选项D.
【详解】以为原点,以,所在直线为,轴建立平面直角坐标系,
则,,,.
选项A:,,所以,故A正确.
选项B:取中点,则.
设,则,所以,,
所以,
当即(或)时最大值为4,故B错误.
选项C:,,,
由得,则.
所以,
当,即时,取得最大值,为,故C正确.
选项D:取的中点,连接,
因为是边长为2的正方形,动点为图中半圆内(含边界)的动点,
所以当在点或点时,取得最大值,当在弧中点时,取得最小值1,即
又,,
所以,故D正确.
第II卷(非选择题)
三、填空题(本大题共计3道小题,每小题5分,共计15分)
12. 已知方程的两虚根为、,若,则实数的值为_____
【答案】
【解析】
【分析】由求根公式得,解方程即可求解.
【详解】因为方程的两虚根为、,则,
若,
则,
解得,适合题意,
故答案为:.
13. 如图,风景秀美的宝湖畔有四棵高大的银杏树,记作,湖岸部分地方围有铁丝网不能通过.欲测量两棵树和两棵树之间的距离,现可测得两点间的距离为,.则两棵树和两棵树之间的距离分别为__________、__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】利用正弦定理、余弦定理求解即可.
【详解】在中, ,
根据正弦定理,代入,,,
得,解得.
在中,,,,
所以,且,
根据余弦定理,在中,,
代入得,
因此.
故答案为:.
14. 如图,点为正方形边上异于点的动点,将沿翻折成,使得平面平面,则下列说法中正确的是__________.(填序号)
(1)在平面内存在直线与平行;
(2)在平面内存在直线与垂直
(3)存在点使得直线平面
(4)平面内存在直线与平面平行.
(5)存在点使得直线平面
【答案】(2)(4)
【解析】
【分析】采用逐一验证法,利用线面的位置关系判断,可得结果.
【详解】(1)错,若在平面内存在直线与平行,
则//平面,可知//,
而与相交,故矛盾
(2)对,如图
作,
根据题意可知平面平面
所以,作,点在平面,
则平面,而平面,
所以,故正确
(3)错,若平面,则,而
所以平面,则,矛盾
(4)对,如图
延长交于点连接,作//
平面,平面,
平面,所以//平面,故存在
(5)错,若平面,则
又,所以平面
所以,可知点在以为直径的圆上
又该圆与无交点,所以不存在.
故答案为:(2)(4)
【点睛】本题主要考查线线,线面,面面之间的关系,数形结合在此发挥重要作用,属中档题.
四、解答题(本大题共计5道小题,15题13分,16.17题15分,18.19题17分)
15. 在中,角所对的边分别为,且满足.
(1)求角;
(2)若的面积为,且,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由已知条件结合余弦定理求解即可;
(2)由(1)结合三角形面积公式求得,再利用已知条件求得,得解.
【小问1详解】
因为,又,所以,得,
又,所以.
【小问2详解】
由(1)得,,得,
又,解得,
所以,故,
所以的周长为.
16. 如图,已知平面ABCD,四边形ABCD是矩形,,E,F分别是BC和PB的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:;
(3)求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3).
【解析】
【分析】(1)由题可得,再根据线面平行的判定即可证明;
(2)通过证明平面PBC,再根据线面的性质即可证得;
(3)根据题意知三棱锥的体积等于三棱锥的体积,又平面ABCD,再根据锥体体积公式即可求解.
【小问1详解】
,F是BC,PB的中点..
又平面,平面,
平面.
【小问2详解】
平面ABCD,平面ABCD,.
,平面PAB,
平面PAB,
平面PAB,,
,F是PB中点,,
,EB、平面PBC,
平面PBC,
平面PBC,
;
【小问3详解】
三棱锥的体积等于三棱锥的体积,
平面ABCD,ABCD是矩形,,
,
三棱锥的体积为.
17. 在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,的面积为S,且.已知向量,,函数,
(1)求角A的大小;
(2)在中,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理和面积公式即可得到角的值.
(2)先利用数量积公式得到的解析式,进而得到边的值.利用正弦定理将边换成角,然后利用三角函数知识求解的取值范围.
【小问1详解】
由已知,可以得到
再利用面积公式可以得到,
由余弦定理知,所以有
即.
因为,所以.
【小问2详解】
由数量积公式可知
由二倍角公式和辅助角公式可得.
所以.
由正弦定理可得,
所以,,因为,所以,
所以
,
因为,所以.
所以,
所以的取值范围为.
18. 如图,在直三棱柱中,,且,点P为线段上的动点.
(1)当P为线段中点时,求证:平面平面;
(2)当直线AP与平面所成角的正切值为时,求二面角P-AB-C的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意,得平面,从而,又,可得平面,由此可证得结论;
(2)由(1)得平面,所以直线AP与平面所成角即为,求得,作,,可证得∠PNM为二面角P-AB-C的平面角,求解即可.
【小问1详解】
由题意,,,,平面,故平面,
∵平面,∴,
∵P为的中点,∴,且,平面
∴平面,
又∵平面ABP,∴平面平面.
【小问2详解】
由(1)得平面,所以直线AP与平面所成角即为,
故,解得.
作,,连接PN如图.
则平面ABC,又平面ABC,故.
又,平面PMN,故平面PMN,故∠PNM为二面角P-AB-C的平面角,
又,,故,
故,
即二面角P-AB-C的余弦值为.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题,该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里拆利给出了解答,当的三个内角均小于120°时,使得的点O即为费马点;当有一个内角大于或等于120°时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A;
(2)若,设点P为的费马点,求;
(3)设点P为的费马点,,求实数t的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据二倍角公式结合正弦定理角化边化简可得,即可求得答案;
(2)利用等面积法列方程,结合向量数量积运算求得正确答案;
(3)由(1)结论可得,设,推出,利用余弦定理以及勾股定理即可推出,再结合基本不等式即可求得答案.
【小问1详解】
由,得,
故.
由正弦定理可得,故直角三角形,即.
【小问2详解】
由(1)可得,所以三角形的三个角都小于,
则由费马点定义可知:,
设,
由,得,
整理得,
则.
【小问3详解】
如图,点为的费马点,则,
设,
则由,得;
由余弦定理得,
,
,
故由,得,
即,而,,故,
当且仅当,结合,解得时,等号成立.
又,即有,解得或(舍去),
故实数的最小值为.
【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是利用面积法得到,最后根据向量数量积的定义即可.
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