内容正文:
延吉市第三高级中学2025---2026学年度第二学期
高一年级期中考试数学学科试卷
命题人:张钰佳 审核人:刘瑞
考生注意:1、本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟.
2、第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答案涂写在答题卡对应的方框内;第Ⅱ卷请用黑色墨水签字笔在答题卡各题的答案区域内作答,超出答题区域的答案无效,在草稿纸上作答无效.
一、单选题: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. 已知复数满足,则的共轭复数( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】.
2. 已知向量,则( )
A. B. C. 1 D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】由向量垂直的坐标表示求解.
【详解】因为,
所以,,解得.
3. 如图,在平行四边形中,点是对角线上靠近的三等分点,设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由,,
在平行四边形中,.
点是上靠近的三等分点,故.
而,因此.
4. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,平面,,则该四棱锥外接球的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据几何体结构特征补形为长方体得外接球球心在中点处,求出即可得球的半径,进而由球的体积公式即可得解.
【详解】根据几何体结构特征,将几何体补形为长方体,
显然四棱锥的外接球即为长方体的外接球,
所以外接球球心在中点处,
又,故外接球半径,
所以.
故选:D.
5. 已知正三棱锥,,,为中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】取中点,连接,,得到(或补角)即为异面直线与所成角求解.
【详解】取中点,连接,,则,
所以(或补角)即为异面直线与所成角,
因为,,则,,
由余弦定理可得,
所以异面直线AF与BD所成角的余弦值为.
故选:D.
6. 在中,角所对的边分别为,若,则的形状为( )
A. 等腰三角形 B. 等边三角形 C. 直角三角形 D. 等腰直角三角形
【答案】C
【解析】
【详解】在中,由,
根据正弦定理,得,
又,
则,
即,在中,,
则,因为,所以,则为直角三角形.
7. 已知正四棱台的体积为,,,则该四棱台的表面积为( )
A. 18 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】依次求得正四棱台的高,侧面等腰梯形的高,结合棱台表面积公式即可求解.
【详解】设正四棱台的高为,则,解得,
设正四棱台侧面等腰梯形的高为,则,
故该四棱台的表面积为.
故选:B.
8. 如图,在棱长为1的正方体中,为线段上的动点,下列说法不正确的是( )
A. 对任意点,平面
B. 三棱锥的体积为
C. 线段长度的最小值为
D. 存在点,使得与平面所成角的大小为
【答案】D
【解析】
【分析】连接,证得平面平面,可判定A正确;根据,可判定B正确;当点为线段的中点时,求得线段的长度最小值,可判定C正确;求得与平面所成角的正切值的取值范围,可判定D错误.
【详解】连接,由且,
可得四边形为平行四边形,所以,
又由平面,且平面,所以平面,
同理可得平面,又,可得平面平面,
所以对于任意点,则平面,所以A正确;
由,所以B正确;
当点为线段的中点时,可得,
此时线段的长度最小,最小值为,所以C正确;
当点在线段上运动时,长度的最小值为,最大值为,
又由长度的取值范围为,而点到平面的距离为定值1,
因为平面平面,
所以与平面所成角与与平面所成角相等,
又由平面,可得在平面射影为,
所以在平面所成角的正切值为,
即与平面所成角的正切值的取值范围为,
其最大值小于,则不存在点使得与平面所成角的大小为,
所以D错误.
故选:D.
【点睛】1、对面面平行判定定理的条件“面内两相交直线”认识不清导致错解;
2、等体积法:等体积法也称积转化或等积变形,通过选择合适的底面来求几何体体积的一种方法,多用来解决锥体的体积,特别时三棱锥的体积.
3、求解直线与平面所成角时,根据直线与平面所成角的定义,结合垂线段与斜线段的长度比求得线面角的正弦值.
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,有选错的得 0 分.
9. 如图所示,在棱长为1的正方体中,为的中点,直线交平面于点,则下列结论正确的是( )
A. ,,三点共线
B. 平面
C. 直线与平面所成的角为
D. 到平面的距离为
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用正方体的特征证得点在上可知项正确;利用线面垂直的判断定理可得平面,故项正确;首先找到线面角,然后利用三角函数值确定线面角的大小即可;由三棱锥的等体积法可得点面距离.
【详解】由于为正方体的体对角线,
在平面内,据此可得平面平面于,
又交平面于点,故点在上,故项正确;
很明显平面,平面,故,
同理,,于点,故平面,故项正确;
设正方体的棱长为1,直线与平面的夹角为,则,
点到平面的距离为,故,,故项正确;
设到平面的距离为,,,解得,故D项错误;
故选:ABC.
10. 如图,该几何体由高均为1的圆锥与圆柱组成,圆锥的底面与圆柱的上底面重合,若该几何体底面半径为1,则( )
A. 圆锥的母线长为 B. 圆锥与圆柱的体积比为1:3
C. 该几何体的表面积为 D. 圆锥侧面展开图的圆心角为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据给定的几何体,利用圆锥、圆柱的结构特征,结合体积公式、侧面积公式逐项求解判断.
【详解】对于A,由勾股定理得圆锥母线长,A正确;
对于B,圆锥的体积为,圆柱的体积为,
因此圆锥与圆柱的体积比为,B正确;
对于C,该几何体的表面积为,C错误;
对于D,设圆锥侧面展开图的圆心角为,由弧长公式得,圆心角,D正确.
故选:ABD
11. 设为两个不同的平面,为两条不同的直线,且,则下列说法正确的是( )
A. 若或,则
B. 若,则或
C. 若或,则
D. 若,则或
【答案】BC
【解析】
【详解】对于A项,若或,此时与平面的交线的位置关系不确定 ,
可能与异面或平行,故A项错误;
对于B项,若,可能在平面或内,但是一定有或,故B项正确;
对于C项,若,因为,所以,由直线与平面垂直的性质,可得;
若,因为,同理可得,故C项正确;
对于D项,若,与平面的位置关系不确定,不一定垂直于或,故D项错误.
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 一个平面图形用斜二测画法画出的直观图如图所示,是等腰直角三角形且,其中斜边,则这个平面图形的面积是___________.
【答案】##
【解析】
【详解】设对应的平面图形为,
在斜二测画法的图形中在轴上,还原后的图形中在轴上,且长度不变,
在斜二测画法的图形中在轴上,还原后的图形中在轴上,
且的长度扩大为的倍,
是等腰直角三角形且,斜边,,
根据斜二测画法可知,,,,
.
13. 为测量河北岸两点,之间的距离(不可到达),现在河南岸选定两点,,并测得,,,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】由已知得,求得,在中由正弦定理得,在中,由余弦定理即可求解.
【详解】由,,得,,
所以,
在中,,
由正弦定理得,,则,
在中,由余弦定理得,,
解得,
故答案为:.
14. 如图,已知在三棱柱中,分别为的中点,则截面分三棱柱的体积比______.
【答案】
【解析】
【分析】通过设,三棱柱的高为,来求出棱台的体积,进而求出三棱锥的体积,计算比值.
【详解】设,三棱柱的高为.
,
.
.
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分.解答应写出文字说明、解答过程或演算步骤.
15. 已知向量,且与的夹角为.
(1)求;
(2)若与平行,求实数的值;
(3)求与上的投影向量.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题意,利用向量的夹角公式,列出方程,求得的值,结合模的计算公式,即可求解;
(2)先求得,且,结合与平行,列出方程,即可求解;
(3)根据题意,结合向量的投影向量的公式,即可求解.
【小问1详解】
解:因为,可得且,
又因为与的夹角为,可得,
解得或,
因为,所以,所以,
则,所以.
【小问2详解】
解:因为,
所以,,
又因为与平行,所以,解得.
【小问3详解】
解:因为,可得,
可得,且,
所以在上的投影向量为.
16. 如图所示,在正方体中,.证明:
(1)证明
(2).
【答案】(1)在正方体中,,且 ,故 ;
又 ,所以四边形 是平行四边形;
所以,又 平面 , 平面 ;
所以 平面 ;
(2)连接,因为四边形 是正方形,所以 ,
在正方体中, 平面 , 平面 ,所以 ,
,,且 , 平面 ;
所以 平面 ,因为 平面
故 ,即 .
【解析】
【分析】(1)通过线面平行判定定理证明;
(2)通过线面垂直证明线线垂直.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
略.
17. 在中,角所对的边分别是,且.
(1)求角;
(2)已知的角平分线交于点,若的面积为,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理及两角和的正弦公式化简即可得解;
(2)根据三角形的面积公式求解即可.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理可得,
即,
所以,
因为,则,可得,
则,故;
【小问2详解】
由,解得,
因为,即,
即,
解得.
18. 已知菱形的边长为,平面外一点在平面上的射影是与的交点是等边三角形.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的大小;
(3)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明:因为点在底面上的射影是与的交点,
所以平面,因为平面,所以,
又因为四边形为菱形,所以,
因为,且平面,所以平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由题可得平面,所以,根据菱形的性质可得,再根据线面垂直的判定定理即可证明;
(2)由平面,得到是直线与平面所成角,在直角中,即可求解;
(3)设点到平面的距离为,根据,列出方程,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:因为平面,所以直线与平面所成角,即为,
又因为菱形的边长为且,可得为等边三角形,且,
因为是等边三角形,所以,
在直角中,可得,
因为,所以.
【小问3详解】
解:由题意,可得,与都是边长为是等边三角形,
所以,且,
所以,
因为,所以,
设点到平面的距离为,由,可得,
即,解得,
所以点到平面的距离为.
19. 已知、、分别为三个内角、、的对边,
(1)求;
(2)若的面积为,求的周长;
(3)若为锐角三角形,求的周长的取值范围:
【答案】(1)
(2)6 (3)
【解析】
【分析】(1)正弦定理边化角,利用三角恒等变换即可求解;
(2)余弦定理结合三角形面积公式求出即可;
(3)利用正弦定理把周长表示成关于的函数求解即可.
【小问1详解】
由正弦定理,
可变成,
又
则,又,,
则,即,又,则,
从而,所以.
【小问2详解】
由的面积为,得,
又由余弦定理,得,从而,
从而,得(负值舍去)
从而的周长.
【小问3详解】
由正弦定理,
从而,
由为锐角三角形,得,解得,
从而,则,,
即的周长的取值范围.
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2、第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答案涂写在答题卡对应的方框内;第Ⅱ卷请用黑色墨水签字笔在答题卡各题的答案区域内作答,超出答题区域的答案无效,在草稿纸上作答无效.
一、单选题: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. 已知复数满足,则的共轭复数( )
A. B.
C. D.
2. 已知向量,则( )
A. B. C. 1 D. 6
3. 如图,在平行四边形中,点是对角线上靠近的三等分点,设,则( )
A. B.
C. D.
4. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,平面,,则该四棱锥外接球的体积为( )
A. B. C. D.
5. 已知正三棱锥,,,为中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
6. 在中,角所对的边分别为,若,则的形状为( )
A. 等腰三角形 B. 等边三角形 C. 直角三角形 D. 等腰直角三角形
7. 已知正四棱台的体积为,,,则该四棱台的表面积为( )
A. 18 B. C. D.
8. 如图,在棱长为1的正方体中,为线段上的动点,下列说法不正确的是( )
A. 对任意点,平面
B. 三棱锥的体积为
C. 线段长度的最小值为
D. 存在点,使得与平面所成角的大小为
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,有选错的得 0 分.
9. 如图所示,在棱长为1的正方体中,为的中点,直线交平面于点,则下列结论正确的是( )
A. ,,三点共线
B. 平面
C. 直线与平面所成的角为
D. 到平面的距离为
10. 如图,该几何体由高均为1的圆锥与圆柱组成,圆锥的底面与圆柱的上底面重合,若该几何体底面半径为1,则( )
A. 圆锥的母线长为 B. 圆锥与圆柱的体积比为1:3
C. 该几何体的表面积为 D. 圆锥侧面展开图的圆心角为
11. 设为两个不同的平面,为两条不同的直线,且,则下列说法正确的是( )
A. 若或,则
B. 若,则或
C. 若或,则
D. 若,则或
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 一个平面图形用斜二测画法画出的直观图如图所示,是等腰直角三角形且,其中斜边,则这个平面图形的面积是___________.
13. 为测量河北岸两点,之间的距离(不可到达),现在河南岸选定两点,,并测得,,,则_____.
14. 如图,已知在三棱柱中,分别为的中点,则截面分三棱柱的体积比______.
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分.解答应写出文字说明、解答过程或演算步骤.
15. 已知向量,且与的夹角为.
(1)求;
(2)若与平行,求实数的值;
(3)求与上的投影向量.
16. 如图所示,在正方体中,.证明:
(1)证明
(2).
17. 在中,角所对的边分别是,且.
(1)求角;
(2)已知的角平分线交于点,若的面积为,求.
18. 已知菱形的边长为,平面外一点在平面上的射影是与的交点是等边三角形.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的大小;
(3)求点到平面的距离.
19. 已知、、分别为三个内角、、的对边,
(1)求;
(2)若的面积为,求的周长;
(3)若为锐角三角形,求的周长的取值范围:
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