内容正文:
2025学年第二学期教学质量监测试卷
高一数学
注意事项:
1.本科目考试分试题卷和答题卷,考生须在答题纸上作答.
2.本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页,全卷满分150分,考试时间120分钟.
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. 设(i为虚数单位),则( )
A. B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【详解】∵,∴.
2. 若,,,则实数( )
A. 1 B. C. 4 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据平面向量共线的坐标表示求解.
【详解】,,,则有,
所以.
3. 已知样本数据,,,,的方差为,样本数据,,,,的方差为,则( )
A. B.
C. D. 与无法确定大小关系
【答案】B
【解析】
【分析】直接根据样本的方差的定义计算可得.
【详解】第一组数据:,共5个样本,平均数,
方差: .
第二组数据:,共5个样本,平均数,
方差: .
因为,比较得:.
4. 设随机事件,满足,,,则( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
【答案】B
【解析】
【详解】可知.
5. 下列命题正确的是( )
A. 过平面外一点,有且仅有一条直线与这个平面平行
B. 过直线外一点,有且仅有一个平面与这个直线平行
C. 过直线外一点,有且仅有一个平面与这个直线垂直
D. 过平面外一点,有且仅有一条直线与这个平面所成的角为
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间直线与平面的位置关系判断.
【详解】对A,设,则过A有且只有一个平面与平行,而内过点的无数条直线都与平行,A错;
对B,设,则过有且只有一条直线与平行,过直线有无数个平面除过直线的一个平面外其它平面都与直线平行,B错;
对C,过直线外一点,有且仅有一个平面与这个直线垂直,C正确;
对D,圆锥的轴截面是等边三角形,则圆锥的母线与底面所成的角都是,是圆锥底面所在平面外一点,由此可知D错.
6. 已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由,可得,
代入,化简得,
又,,所以,
则有,.
7. 设、、是定义域为的三个函数,对于命题:①若、、均为奇函数,则为奇函数;②若、、均是以为周期的函数,则、、均是以为周期的函数,则( )
A. ①和②均为真命题 B. ①和②均为假命题
C. ①为真命题,②为假命题 D. ①为假命题,②为真命题
【答案】A
【解析】
【详解】对于命题①,若、、均为上的奇函数,则,
所以,
所以为奇函数,即①为真命题;
对于命题②,可知,
则(*),
因为、、均是以为周期的函数,
则,,
,
由(*)可得
所以是周期函数,同理可得、均是以为周期的函数,即②为真命题.
8. 如图,已知二面角的大小为,,在直线上,在内,且,设,与所成角分别为,,则的值为( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】先找到线面角求出其余弦值,再结合直角三角形的性质进行等量代换.
【详解】如图所示,过A作平面β于点P,连接,,
则,,且, .
再过P在平面β内作于O,连接,则,且.
所以.
在中,,,所以
所以.
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. 设,(i为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据共轭复数的定义、复数的模的定义、复数的运算法则判断各选项.
【详解】对A,,A错;
对B,,,因此,B正确;
对C,,,C正确;
对D,,所以,D正确.
10. 若实数,,且,则( )
A. 的最大值为4 B. 的最小值为8
C. 的最小值为6 D. 的最大值为
【答案】BD
【解析】
【分析】A,B,C通过均值不等式求解,D通过柯西不等式求解.
【详解】选项A,因为,所以,解得,当且仅当时等号成立,错误.
选项B,,所以,正确.
选项C,因为,所以,解得,
,当且仅当时等号成立,但此时无法取到,
所以,即,错误.
选项D,由柯西不等式得,,当且仅当,即时等号成立,
所以,正确.
11. 以,,,,,为棱长的四面体的体积可以是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】通过合理分配棱长构造不同的四面体,进而计算其可能的体积,从而做出判断.
【详解】①三条长度为1的棱共顶点,三条长度为的棱构成底面等边三角形,
即,
则,
即,即两两相互垂直,
所以;
②三条长度为的棱共顶点,三条长度为1的棱构成底面等边三角形,
即,
作平面,则为平面的中心,连接,
则,,
所以;
③长短棱交叉配对,一组对棱为1,即,
因为,即,所以为等腰直角三角形,
所以.
方法一:以为坐标原点,分别以所在方向为轴正方向建立空间直角坐标
系,则,设,就是到平面的距离.
因为,所以,解得,
所以.
方法二:设在平面的投影为,取的中点,连接,
则,又因为平面,平面,所以,
又平面,,所以平面,
又平面,所以,所以在中垂线上,
在平面内,以为坐标原点,分别以所在方向为轴正方向建立平面直角坐标系,
则,
由得:,解得,
所以,所以,所以.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的最小正周期为_______.
【答案】
【解析】
【详解】由正弦函数的性质,函数的最小正周期为.
13. 将一个棱长为2 cm的正方体木料沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥后,剩余几何体的表面积为_______.
【答案】
【解析】
【详解】如图,,
,
,
,
剩余几何体的表面积为
.
14. 甲、乙两人进行乒乓球比赛,约定每局胜者得分,负者得分,比赛进行到有一人比对方多分或打满局时停止.设甲在每局中获胜的概率为,乙在每局中获胜的概率为,且各局胜负相互独立.当比赛停止时,一共打满局的概率为_______.
【答案】
【解析】
【分析】要打满局,必须前局结束时双方分差小于(也就是,分差),且打完第局时双方分差仍然小于(也就是,分差),这样才能继续打完剩下局,打满局.然后每两局打成的概率都是,两次独立事件同时发生,从而可得求事件的概率.
【详解】要比赛打满局才停止,则比赛前局都没有满足“分差达到分”的停止条件:
打完前局不停止:前局比分必须是(分差为,若分差为则提前停止),
所以概率为:.
前局未停止后,打完第局仍不停止:此时原本比分是,要继续不停止,
第局和第局仍必须是一胜一负,总比分变为,所以概率为:.
前局均未停止,就一定会打满局,各局胜负独立,因此总概率为: .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 为提升同学们的环保意识,某校高一年级举行了一次环保知识竞赛,为了解本次竞赛的情况,随机抽取了100名学生的成绩作为样本进行统计分析,绘制了如下的频率分布直方图.
(1)若根据这次竞赛成绩,学校将对成绩前的学生进行表彰,估计获得表彰同学的最低分数;(结果保留1位小数)
(2)若采用按比例分层抽样的方法,从得分在,的两组中共抽取5人,再从这5人中随机抽取2人进行座谈交流,求这2人得分均在的概率.
【答案】(1)83.3分
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意计算第80百分位数即可;
(2)先根据分层抽样计算得到,抽到的人数,使用列举法得出2人成绩都在的概率.
【小问1详解】
由于,,
所以第80百分位数在区间中,第80百分位数为,
所以获得表彰同学的最低分数为83.3分.
【小问2详解】
与的频率之比为,所以5人中有3人得分在,记为,,,有2人得分在,记为,.
设事件“座谈交流的2人得分均在”,
由于,,
所以.
16. 在中,,,,点在边上,且平分.
(1)求;
(2)求的长.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理即可.
(2)利用和面积公式可求解.
【小问1详解】
由余弦定理得,
因为,所以.
【小问2详解】
解法一:因为平分,,
所以.
由于,
即,
所以,
所以.
解法二:在中,由正弦定理得,
即,所以,
又因为,所以,所以,所以,
在中,,
由正弦定理得
又因为,
所以,
所以.
17. 已知平行四边形,,,,记,,,且.
(1)若,求的值;
(2)当取最小值时,求与夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)0
【解析】
【分析】(1)方法一:先利用线段比例把用基底表示,再借助数量积定义求得之间的夹角,最后代入模长与数量积即可求得结果;
方法二:建立直角坐标系写出各点的坐标,得到向量的坐标后,利用坐标运算公式即可求得结果;
(2)方法一:借助向量的基底运算把展开成二次函数,利用配方法求得模长最小值,此时,即可得夹角;
方法二:借助坐标运算公式把展开成二次函数,利用配方法求得模长最小值,此时,即可得夹角.
【小问1详解】
方法一:在平行四边形中,因为,
所以,
因为,
所以,又,所以.
所以.
方法二:因为,
所以,又,故.
以为原点建立如图直角坐标系,
所以,,,,
因为,所以,所以,,
当时,,,
所以.
【小问2详解】
方法一:因为,
所以当时,取到最小值为4,即 取到最小值为2.
此时,
所以,即与的夹角是,夹角的余弦值为0.
方法二:由(1)可得:,
所以,
当时,取到最小值为4,即取到最小值为2.
此时,所以,
所以,即与的夹角是,夹角的余弦值为0.
18. 已知偶函数的图象与直线有且只有一个公共点.
(1)求函数的解析式;
(2)若,且,求的最小值;
(3)将函数的图象向右平移一个单位得到函数的图象,并令函数.若关于的方程有三个不同的实数解,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)4 (3)
【解析】
【分析】(1)由偶函数的性质及交点个数有有且只有一个解求参数值,即可得;
(2)根据已知有,从而有,再应用基本不等式求目标式的最小值;
(3)令,结合的函数图象,问题化为在区间和内各有一个解,列不等式求参数范围.
【小问1详解】
由为偶函数,知,
由与只有一个交点,令,
即方程有且只有一个解,
所以,解得,
所以;
【小问2详解】
由,即,即,
又,所以,即,
由于,当且仅当时取到等号,
所以的最小值为4;
【小问3详解】
由题意,,,
令,则方程,
可化为,即,
考虑到在上单调递减,在上单调递增,大致图象如下:
所以要使方程有三个不同的实数解,
只需方程在区间和内各有一个解,
设,则在区间和内各有一个零点,
则,得,
或(另一个零点在内),得,
综上,.
19. 如图,五面体中,,,,,是边长为2的等边三角形,.
(1)求证:;
(2)若,求直线与平面所成角的正弦值;
(3)若,求该五面体的体积的取值范围.
【答案】(1)如图1,取的中点,连接,,,,
由题意易得,可得,是的中点,
所以,
因为是边长为2的等边三角形,故,又为的中点,
所以,
又,平面,
所以平面,平面,
所以.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)如图1,取的中点,求出,得到,则是的中点,利用线面垂直的判定定理得到平面,利用线面垂直的定义得到结论.
(2)如图2,取的中点,求出到平面的距离即为到平面的距离为,利用三角形的面积求出,设直线与平面所成角为,则,通过计算得解.
(3)解法1:如图3,通过补形将该五面体补形成三棱柱,利用线面垂直的判定定理求出平面,则,同理可得平面,求出,则,利用余弦函数的图像和性质得到的范围,则用表示,利用的范围求出的范围.解法2:如图3,通过补形将该五面体补形成三棱柱,过B作于,由对称性,易得,,,利用余弦函数的图像和性质得到的范围,则用表示,利用的范围求出的范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图2,取的中点,连接,,
易得,,,
到平面的距离即为到平面的距离为,
由(1)知即为的高,其中,,
所以;
设直线与平面所成角为,则.
【小问3详解】
解法1:如图3,将该五面体补形成三棱柱,
设到平面的距离为,由(1)知为的高,
如图4在四面体中,作于,过作于,连接,
由(1)知平面,又平面,
故,,平面,
所以平面,即,
因为平面,平面,
所以,结合,平面,,
可得平面,
所以,,,
,
则,
则.
解法2:如图3,将该五面体补形成三棱柱,
过B作于,由对称性,易得,
,,
.
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高一数学
注意事项:
1.本科目考试分试题卷和答题卷,考生须在答题纸上作答.
2.本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页,全卷满分150分,考试时间120分钟.
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. 设(i为虚数单位),则( )
A. B. C. 2 D.
2. 若,,,则实数( )
A. 1 B. C. 4 D.
3. 已知样本数据,,,,的方差为,样本数据,,,,的方差为,则( )
A. B.
C. D. 与无法确定大小关系
4. 设随机事件,满足,,,则( )
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
5. 下列命题正确的是( )
A. 过平面外一点,有且仅有一条直线与这个平面平行
B. 过直线外一点,有且仅有一个平面与这个直线平行
C. 过直线外一点,有且仅有一个平面与这个直线垂直
D. 过平面外一点,有且仅有一条直线与这个平面所成的角为
6. 已知,,则( )
A. B. C. D.
7. 设、、是定义域为的三个函数,对于命题:①若、、均为奇函数,则为奇函数;②若、、均是以为周期的函数,则、、均是以为周期的函数,则( )
A. ①和②均为真命题 B. ①和②均为假命题
C. ①为真命题,②为假命题 D. ①为假命题,②为真命题
8. 如图,已知二面角的大小为,,在直线上,在内,且,设,与所成角分别为,,则的值为( )
A. B. C. D. 1
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. 设,(i为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
10. 若实数,,且,则( )
A. 的最大值为4 B. 的最小值为8
C. 的最小值为6 D. 的最大值为
11. 以,,,,,为棱长的四面体的体积可以是( )
A. B. C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的最小正周期为_______.
13. 将一个棱长为2 cm的正方体木料沿相邻三个面的对角线截去一个棱锥后,剩余几何体的表面积为_______.
14. 甲、乙两人进行乒乓球比赛,约定每局胜者得分,负者得分,比赛进行到有一人比对方多分或打满局时停止.设甲在每局中获胜的概率为,乙在每局中获胜的概率为,且各局胜负相互独立.当比赛停止时,一共打满局的概率为_______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 为提升同学们的环保意识,某校高一年级举行了一次环保知识竞赛,为了解本次竞赛的情况,随机抽取了100名学生的成绩作为样本进行统计分析,绘制了如下的频率分布直方图.
(1)若根据这次竞赛成绩,学校将对成绩前的学生进行表彰,估计获得表彰同学的最低分数;(结果保留1位小数)
(2)若采用按比例分层抽样的方法,从得分在,的两组中共抽取5人,再从这5人中随机抽取2人进行座谈交流,求这2人得分均在的概率.
16. 在中,,,,点在边上,且平分.
(1)求;
(2)求的长.
17. 已知平行四边形,,,,记,,,且.
(1)若,求的值;
(2)当取最小值时,求与夹角的余弦值.
18. 已知偶函数的图象与直线有且只有一个公共点.
(1)求函数的解析式;
(2)若,且,求的最小值;
(3)将函数的图象向右平移一个单位得到函数的图象,并令函数.若关于的方程有三个不同的实数解,求实数的取值范围.
19. 如图,五面体中,,,,,是边长为2的等边三角形,.
(1)求证:;
(2)若,求直线与平面所成角的正弦值;
(3)若,求该五面体的体积的取值范围.
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