内容正文:
高一年级6月测评数学
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
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. 已知复数,则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】A
【解析】
【详解】依题意,复数,则,
因此在复平面内对应的点位于第一象限.
2. 已知向量,,则在上的投影向量的模为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据投影向量及向量模的公式计算结果即可.
【详解】因为在上的投影向量为,
所以在上的投影向量的模为.
3. 函数的定义域为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】使用正切函数的图象与性质求解.
【详解】令,得,解得,,
所以定义域为:,
4. 已知是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,,则
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间中线面、面面平行与垂直的判定定理和性质定理,逐项验证即可.
【详解】选项A,若,则直线与直线位置关系可能为平行、相交或异面,故A错误;
选项B,若,则直线与平面位置关系可能为、或与相交,故B错误;
选项C,根据线面平行的性质定理以及面面垂直的判定定理可知,若,
则内必存在直线平行于m,设为l,则,则,故C正确;
选项D,若,则直线与平面位置关系可能为、或与相交,故D错误.
5. 已知一扇形的周长为8,当该扇形的面积最大时,其圆心角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设扇形的圆心角为,半径为,则扇形的周长为,
所以,所以扇形的面积为,
因为,所以,当且仅当时等号成立,
所以,
所以当时,扇形的面积取得最大值.
6. 如图,在正方体中,为的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】如图:
取中点,连接,.
因为,所以即为异面直线与所成的角.
不妨设,在中,,,
所以.
7. 在中,角,,所对的边分别为,,,,设的面积为,若,则的形状为( )
A. 直角三角形 B. 钝角三角形 C. 等边三角形 D. 等腰直角三角形
【答案】C
【解析】
【详解】由,结合正弦定理,可得,
又,
因为为三角形内角,所以.
根据余弦定理,,可得,
中,,且,所以为等边三角形.
8. 若,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】使用同角三角函数的平方关系与两角和与差的正余弦公式计算.
【详解】由,,得,
由,得,
,由,得,
因
而,
,
.
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. (多选题)已知为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则的虚部为 D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据复数的相关概念及除法运算逐项判断.
【详解】对于A,由纯虚数不能比较大小,故A错误;
对于B,因为,所以,故B正确;
对于C,若,根据复数虚部的概念,得的虚部为,故C正确;
对于D,,所以,故D正确.
10. 在中,内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,则下列说法正确的是( )
A. 若,,,则
B. ,则
C. 若,,有两解,则
D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据给定条件,利用正弦定理求解、推理判断ABC;利用和角的余弦公式判断D.
【详解】对于A,由及正弦定理,得,
又,因此或,A错误;
对于B,,B正确;
对于C,由,有两解,
得,且,解得,C正确;
对于D,在中,,
则,D正确.
11. 如图,在正方体中,分别为,,的中点,点为线段上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 几何体是三棱台
B. 直线与平面相交
C. 二面角的平面角的正切值为
D. 直线与平面所成角的正弦值的最大值为
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,通过判断延长相交于一点即可判断,对于B,连接,通过判断平面平面,即可判断,对于C,作,连接,确定为二面角的平面角,进而可求正切值,对于D,设点在平面上的射影为点,确定即为直线与平面所成的角,得到,再通过为定值,求出的最小值即可判断.
【详解】对于A,因为点分别为的中点,所以,
且,所以四边形是等腰梯形,
所以延长必然相交,设交点为,
又分别在平面内,
则点为平面的公共点,
又平面平面,
所以,即延长后相交于一点,
又平面平面,
所以几何体是三棱台,A正确,
对于B,如图1,连接,由中位线可得,
再取的中点为,连接,
由,得四边形为平行四边形,故,
由,得四边形为平行四边形,
故,所以,
又平面,且平面,
所以平面,平面,
又平面,
所以平面平面,又平面,
所以平面,B错误;
对于C,如图2,过点作,连接,因为平面,平面,
所以,又平面,
所以平面,又平面,
所以,即为二面角的平面角,
设正方体的棱长为2,则,
由,得,则,C正确;
对于D,如图3,设点在平面上的射影为点,
连接,则即为直线与平面所成的角,则,
因为平面,所以点到平面的距离为定值,即为定值,
所以当取最小值时,取最大值,
点到平面的距离等于点到平面的距离,
设点到平面的距离为,正方体的棱长为2,
则,
所以等腰梯形的高,
由,所以,
解得,即,
在中,,
所以,当时,,
即,所以,即取最小值为,
所以直线与平面所成角的正弦值的最大值为,D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 河南科技馆内有一个半径为15m的球形建筑物,已知三点在该球面上,且,则球心到平面的距离为______.
【答案】12
【解析】
【分析】先求出正的外接圆半径,再利用球的截面性质中球半径、截面圆半径、球心到截面距离的勾股关系计算所求距离.
【详解】由题意可知,均在平面截球所得的截面圆上,且,
故为正三角形.
设截面圆半径为,由正弦定理得
m.
设球心到平面的距离为d,则m.
13. 已知平面向量,,满足且,向量满足,则的最大值是______.
【答案】
【解析】
【详解】已知平面向量,,满足且,
设,,,
,代入坐标得:
,
可知向量的终点在一个圆心坐标为,半径为的圆上,
则的最大值是原点到圆心的距离加上圆的半径,
即.
14. 设,若,且,,则__________.
【答案】或
【解析】
【分析】根据对称性和特殊角的三角函数值,转化为关于和的方程组,即可求解.
【详解】由条件可知,,,
由,由,
可知,或,即或,
由可知,,则,
当且时,解得:,,此时,
当且时,解得:,,此时.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 设复数,(其中,).
(1)若,求的值;
(2)若是关于x的方程的一个根,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
或
【解析】
【分析】(1)根据共轭复数的定义、复数相等的条件求出对应的参数;
(2)根据实系数一元二次方程虚根成对的特点,结合韦达定理求解参数.
【小问1详解】
由可得,又,即.
解得,因此.
【小问2详解】
依题意,也是方程的根.
由韦达定理,,解得,即;
,即.
当时,;当时,,故的值为.
16. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.
(1)求角A的大小;
(2)若,的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边的关系转化为角的关系,化简求出后可得角A;
(2)结合已知条件和三角形面积公式求出,再用余弦定理求,进而得周长.
【小问1详解】
,
由正弦定理可得,
即,
因为,
所以,则,即,
因为,所以.
【小问2详解】
因为,,
所以,
所以.
由余弦定理可得,
.
故的周长为
17. (1)已知,求的值;
(2)已知,求实数的值.
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【详解】(1)易知,
可得,
,
;
(2)由题意,左边,
右边
,
则,即,
所以
.
18. 已知向量,,.
(1)若,求的值;
(2)记,.
(ⅰ)求的对称中心和对称轴;
(ⅱ)若函数的图象在区间(,且)上至少含有40个零点,在所有满足条件的区间上,求的最小值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)();,;(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)利用诱导公式化简,求出的坐标,根据两向量平行列方程,求出,再凑出整体求解;
(2)(ⅰ)由向量数量积公式求出,利用三角恒等变换整理成正弦型函数,再根据正弦函数的性质求解;
(ⅱ)化简,令,解出全部零点表达式,得出相邻两个零点之间的距离,进而求解.
【小问1详解】
由题意得,则,
由,,得,
由,得,则,,
所以;
【小问2详解】
(ⅰ)依题意,
,
由,,得,,所以的对称中心为().
,,得,,所以的对称轴为,;
(ⅱ)由题意,知,
由,得,
故或,,
解得或,,
故的零点为或,,
所以相邻两个零点之间的距离为或.
若最小,则和都是零点,此时在区间,,…,(),
分别恰有3,5,…,个零点, 所以在区间上恰有39个零点,
从而在区间上至少有一个零点,所以,
另一方面,在区间上恰有40个零点,
所以的最小值为.
19. 一个上底面半径为1,下底面半径为2,母线长为2的圆台,如图所示,等腰梯形ABCD是圆台的轴截面,P为圆台上底面圆周上一点
(1)若平面APC与圆台下底面的圆周交于点Q.
(ⅰ)证明:平面ADQ;
(ⅱ)若四棱锥的体积为,求二面角的正弦值;
(2)若圆台是封闭容器(容器壁厚度忽略不计),且圆台内有两个半径相等的铁球,求铁球半径的最大值.
【答案】(1)(ⅰ)因为圆台上、下底面平行,平面与上底面的交线为,与下底面的交线为,
所以,
又因为平面,平面,所以平面.
(ⅱ)
(2)
【解析】
【分析】(1)(ⅰ)根据面面平行的性质定理及线面平行的判定定理证明;
(ⅱ)使用棱锥的体积公式与二面角的定义计算;
(2)分当两个铁球的球心在竖直方向上,当两个铁球都与底面相切,当两个铁球一个与下底面相切,另一个与上底面相切三种情况求解.
【小问1详解】
(ⅰ)略
(ⅱ)因为圆台上底面半径为1,下底面半径为2,所以,
如图1,连接,则,则,
又因为.圆台的高为.
则,所以,
又因为,所以点到直线的距离为2,所以,则.
过点作,垂足为,过点作,交于点,连接,
因为,所以,因为平面,所以,所以平面,
所以,则即为二面角的平面角,
因为,,则,所以,
所以,
所以;
【小问2详解】
由(ⅰ)(ⅱ)可知为圆台的轴截面,,
因为是等腰梯形,所以,.
设两铁球半径为,
Ⅰ.当两个铁球的球心在竖直方向上时,若半径最大,则分别与两个底面相切,如图2,
则铁球球心与圆台上、下底面的距离均为,则有,所以此时铁球半径;
Ⅱ.当两个铁球都与底面相切时,若半径最大,则两铁球相外切,且各与圆台一侧面也相切,如图3,
,分别是两球与底面相切的切点,则,,,
连接,因为点到与的距离都等于,所以点在的角平分线上,
同理,点也在的角平分线上,
则,又因为,则,
所以,则;
Ⅲ.当两个铁球一个与下底面相切,另一个与上底面相切,
若球的半径最大,则两球相切且分别各与圆台一侧面相切,如图4所示,
球与下底面相切的切点为,球与上底面相切的切点为,
的延长线与交于点,过向直线作垂线,垂足为,
则,,
同上分析,在的角平分线上,点在的角平分线上,所以,,
则,由,
即,化简得:,
解得或(舍).
又因为,所以铁球半径的最大值为.
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
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. 已知复数,则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. 已知向量,,则在上的投影向量的模为( )
A. B. C. D.
3. 函数的定义域为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
4. 已知是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,,则
5. 已知一扇形的周长为8,当该扇形的面积最大时,其圆心角为( )
A. B. C. D.
6. 如图,在正方体中,为的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7. 在中,角,,所对的边分别为,,,,设的面积为,若,则的形状为( )
A. 直角三角形 B. 钝角三角形 C. 等边三角形 D. 等腰直角三角形
8. 若,,,,则( )
A. B. C. D.
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. (多选题)已知为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则的虚部为 D. 若,则
10. 在中,内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,则下列说法正确的是( )
A. 若,,,则
B. ,则
C. 若,,有两解,则
D.
11. 如图,在正方体中,分别为,,的中点,点为线段上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 几何体是三棱台
B. 直线与平面相交
C. 二面角的平面角的正切值为
D. 直线与平面所成角的正弦值的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 河南科技馆内有一个半径为15m的球形建筑物,已知三点在该球面上,且,则球心到平面的距离为______.
13. 已知平面向量,,满足且,向量满足,则的最大值是______.
14. 设,若,且,,则__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 设复数,(其中,).
(1)若,求的值;
(2)若是关于x的方程的一个根,求实数的值.
16. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.
(1)求角A的大小;
(2)若,的面积为,求的周长.
17. (1)已知,求的值;
(2)已知,求实数的值.
18. 已知向量,,.
(1)若,求的值;
(2)记,.
(ⅰ)求的对称中心和对称轴;
(ⅱ)若函数的图象在区间(,且)上至少含有40个零点,在所有满足条件的区间上,求的最小值.
19. 一个上底面半径为1,下底面半径为2,母线长为2的圆台,如图所示,等腰梯形ABCD是圆台的轴截面,P为圆台上底面圆周上一点
(1)若平面APC与圆台下底面的圆周交于点Q.
(ⅰ)证明:平面ADQ;
(ⅱ)若四棱锥的体积为,求二面角的正弦值;
(2)若圆台是封闭容器(容器壁厚度忽略不计),且圆台内有两个半径相等的铁球,求铁球半径的最大值.
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