内容正文:
2025级高一年级下学期期末检测
数学
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的.
1. 已知,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】使用复数的除法和复数的定义求解.
【详解】由,得,则的虚部为.
2. 某市开展“全民阅读”实施效果的调查研究,按区域划分为核心区、开发区、远郊区,各区的人口比例为.现采用分层抽样的方法从各区中抽取人员进行调研.已知从开发区抽取的人数为300,则从核心区抽取的人数为( )
A. 90 B. 120 C. 180 D. 200
【答案】D
【解析】
【分析】设从核心区抽取的人数为人,根据题意,列出方程,即可求解.
【详解】设从核心区抽取的人数为人,
因为各区的人口比例为,且从开发区抽取的人数为300,
可得,解得,即从核心区抽取的人数为人.
故选:D.
3. 下列命题正确的是( )
A. 若直线上有无数个点不在平面内,则
B. 若直线不平行于平面且,则平面内不存在与平行的直线
C. 已知直线,,平面,且,则直线,平行
D. 已知两条相交直线,,且平面,则与相交
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间直线与平面的位置关系的定义,分类,及几何特征,逐一分析选项,可得答案.
【详解】若直线上有无数个点不在平面内,则或与相交,故A选项不正确;
若直线不平行于平面且,则与相交,所以平面内不存在与平行的直线,故B选项正确;
已知直线,平面,且,则直线平行或异面,C选项错误;
两条相交直线,且平面,则平面或与相交,D选项错误.
故选:B
4. 若且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据,求出,再利用正弦和角公式计算出答案.
【详解】,故,
因为,所以,
所以.
故选:A
5. 若向量,,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由投影向量的计算公式求解即可.
【详解】因为向量,,
所以量,,,
则在向量上的投影向量为为.
故选:D.
6. 在△ABC,已知∠A=45°,AB=,BC=2,则∠C等于
A. 30°或150° B. 60° C. 120° D. 30°
【答案】D
【解析】
【分析】由正弦定理先求或,再根据大边对大角取舍即可.
【详解】解:,或,
又,所以,所以,
故选:D
【点睛】已知两边和其中一边的对角解三角形,注意解的个数,基础题.
7. 已知在梯形中,,,,将梯形绕所在的直线旋转一周形成的几何体的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】使用旋转体的表面积公式计算.
【详解】将梯形绕所在的直线旋转一周形成的几何体如图:
所以表面积为.
8. 已知直四棱柱中,,,,,底面为平行四边形,侧棱底面,以为球心,半径为的球面与侧面的交线的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】球面与侧面的交线即在平面内到点距离为2的点的轨迹,据此可得答案.
【详解】由题可得,由余弦定理可得.
又,则.又由题可得平面,平面,
则,结合侧面,可得平面.
注意到球面与侧面的交线即在平面内到距离为2的点的轨迹,结合,
可得轨迹为在平面内到距离为的轨迹,
即平面内,以为圆心,半径为的一段弧,因,则弧长为.
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. 已知为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A. 复数在复平面内对应的点位于第二象限
B. 若复数,则
C. 复数的共轭复数
D. 若,则的最小值为
【答案】BC
【解析】
【分析】根据复数的几何意义、模的运算、乘除法运算逐项分析判断即可.
【详解】对于A:复数在复平面内对应的点为,位于第四象限,故A错误;
对于B:由,故,故B正确;
对于C:由,得,故C正确;
对于D:因表示对应的点在以为圆心、半径为2的圆上,
而表示圆上动点到定点的距离,因圆心到定点的距离为3,
故的最小值为,故D错误.
10. 在中,下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 存在满足
C. 在中,若,则是等腰三角形或直角三角形
D. 在中,若,,则必是等边三角形
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用正弦定理、余弦定理,结合三角函数单调性及三角恒等变换逐一判断各选项即可.
【详解】 对于A:在中,由可得,由正弦定理,可得,
因,则,故A正确;
对于B:中,由可得,因在上单调递减,
则,即得,故B错误;
对于C,由和正弦定理,得,即,
因,由知,故或,
即得或,故是等腰三角形或直角三角形,即C正确;
对于D,因,,由余弦定理,得,
即得,则,故必是等边三角形,故D正确.
11. 已知正方体,,分别为棱,的中点,下列说法正确的是( )
A.
B. 若平面与平面的交线为,则与所成的角为
C. 棱与平面所成角的正切值为
D. 若正方体棱长为,则经过,,的平面截此正方体所得截面图形的周长为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A:利用向量点积为0可证得垂直;对于B:结合图形可得交线为,利用空间向量求异面直线夹角;对于C:,利用空间向量处理线面夹角问题;对于D:通过平行分析可知经过,,的平面截此正方体所得截面图形为平行四边形 .
【详解】如图,建立空间直角坐标系,设正方体棱长为2,则、、、,
、、、、、,
选项A:,,
点积为,故,A正确;
选项B:结合图形可知 为平面与平面的交点,则交线即为直线.
,则.
可得,与所成角为,B正确;
选项C:设平面 的一个法向量,则有,
令 ,则 ,即 .
,则,从而,
可知棱 与平面所成角的正切值为, C不正确;
选项D:如图,取棱 的中点,连接.
∵ 分别为的中点,则 且 .
又∵ 且,则且,
∴ 为平行四边形,则.
∵ 分别为的中点,则且 ,
∴ 为平行四边形,则.
∴ . 同理可证.
∴ 经过的平面截此正方体所得截面图形为平行四边形.
∴,则其周长为,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. __________.
【答案】.
【解析】
【分析】利用化简表达式,由此求得表达式的值.
【详解】由于,故.
【点睛】本小题主要考查两角和的正切公式的应用,考查化归与转化的数学思想方法,属于基础题.
13. 已知向量,且,则向量与向量的夹角余弦值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用向量数量积的坐标运算即可求解.
【详解】由,
则,
若,
则,
解得.
向量与向量的夹角余弦值
.
故答案为:
14. 已知的内角,,满足,其外接圆半径为,则的面积为_____.
【答案】3
【解析】
【分析】先用和、差角的正弦公式及二倍角公式化简,再利用三角形的面积公式结合正弦定理即可求得结果.
【详解】因为 ,
可得 .
又 ,故 ,.
所以.
所以 ,
可得,即.
因该三角形的外接圆半径为 2,由正弦定理,得,
所以的面积为.
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. 如图,在四边形中,为等边三角形,且,,.
(1)求;
(2)若是中点,求.
【答案】(1)
(2)11
【解析】
【分析】(1)利用平面向量的线性运算将 用基底 表示,结合模长与数量积关系计算求解;
(2)利用平面向量的线性运算将 用基底 表示,结合向量数量积的运算律及定义求解.
【小问1详解】
由,,,则,
故,
故
;
【小问2详解】
由是中点,则,
,
故
.
16. 已知,,且,.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)通过角的配凑,结合同角三角函数基本关系、二倍角公式、两角差的余弦公式计算即可得;
(2)通过角的配凑,结合同角三角函数基本关系、两角差的余弦公式计算即可得.
【小问1详解】
由得,故,
则
;
【小问2详解】
,则,
即有,
故,又,则,,
则,
故,即有、,
由,,则,
则,
则
.
17. 如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,,,,平面平面,点为上一点.
(1)若平面,求证:点为中点;
(2)求证:平面平面.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析.
【解析】
【分析】(1)连接AC交BD于O,连接OM,由PA∥平面MBD证明PA∥OM,利用平行四边形证明M是PC的中点;
(2)△ABD中利用余弦定理求出BD的值,判断△ABD是Rt△,得出AB⊥BD,再由题意得出BD⊥CD,证得BD⊥平面PCD,平面MBD⊥平面PCD.
【详解】(1)连接AC交BD于O,连接OM,如图所示;
因为PA∥平面MBD,PA⊂平面PAC,平面PAC∩平面MBD=OM,
所以PA∥OM;
因为四边形ABCD是平行四边形,
所以O是AC的中点,
所以M是PC的中点;
(2)△ABD中,AD=2,AB=1,∠BAD=60°,
所以BD2=AB2+AD2﹣2AB•ADcos∠BAD=3,
所以AD2=AB2+BD2,所以AB⊥BD;
因为四边形ABCD是平行四边形,所以AB∥CD,所以BD⊥CD;
又因为平面PCD⊥平面ABCD,且平面PCD∩平面ABCD=CD,BD⊂平面ABCD,
所以BD⊥平面PCD;
因为BD⊂平面MBD,所以平面MBD⊥平面PCD.
【点睛】本题考查了空间中的平行与垂直关系的应用问题,考查了线面平行的性质定理与面面垂直的判定定理,是中档题.
18. 锐角中,角,,所对的边分别为,,,满足.
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围;
(3)若为的角平分线,,求长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】利用正弦定理边角互换求解即可;
利用正弦定理边角互换后结合三角恒等变换求解;
利用正弦定理边角互换后结合三角函数分析求解.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理得,
在中,,
所以,
所以,
所以,
又则,所以,
则,
因为为锐角三角形,所以.
【小问2详解】
由(1)知,正弦定理,
则
,
因为锐角,,所以,
所以,
所以,
所以.
【小问3详解】
由角平分线定理,且,
,又,
由正弦定理,
因为,所以,
所以,
所以.
19. 如图,在四棱锥中,是正三角形,,,.
(1)求证:平面平面.
(2)设,若点,,,,均在球的球面上,且点在平面内.
①求四棱锥的体积;
②求平面与平面所成的锐二面角的余弦值.
【答案】(1)因,则全等于,从而,
由是正三角形,三线合一,可得,又平面,
所以平面,结合平面,可得平面平面;
(2)①;②.
【解析】
【分析】(1)通过证明平面,结合题设可得答案;
(2)①由题设可得为外心,由正弦定理可得外接球半径,然后设相交于点,可证平面,据此可得体积;②过分别向作垂线,由题可得垂足重合,设垂足为,可得为平面与平面所成的锐二面角平面角或该平面角补角,据此可得答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①由题可得到距离相等,结合点在平面内,可得为四边形外心,
即外心,则由正弦定理推论可得,即外接球半径为.
设相交于点,结合(1)解析可得为中点,
则,.连接,因,则.
又平面平面,平面平面,平面,
则平面,结合平面,则.
则,;
②由①可得,.
如图,过分别向作垂线,易得,全等,则两垂线垂足重合,设为,
则为平面与平面所成的锐二面角平面角或该平面角补角,
由题可得.
则在中,由余弦定理,,
则平面与平面所成的锐二面角的余弦值为.
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数学
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的.
1. 已知,则的虚部为( )
A. B. C. D.
2. 某市开展“全民阅读”实施效果的调查研究,按区域划分为核心区、开发区、远郊区,各区的人口比例为.现采用分层抽样的方法从各区中抽取人员进行调研.已知从开发区抽取的人数为300,则从核心区抽取的人数为( )
A. 90 B. 120 C. 180 D. 200
3. 下列命题正确的是( )
A. 若直线上有无数个点不在平面内,则
B. 若直线不平行于平面且,则平面内不存在与平行的直线
C. 已知直线,,平面,且,则直线,平行
D. 已知两条相交直线,,且平面,则与相交
4. 若且,则的值为( )
A. B. C. D.
5. 若向量,,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
6. 在△ABC,已知∠A=45°,AB=,BC=2,则∠C等于
A. 30°或150° B. 60° C. 120° D. 30°
7. 已知在梯形中,,,,将梯形绕所在的直线旋转一周形成的几何体的表面积为( )
A. B. C. D.
8. 已知直四棱柱中,,,,,底面为平行四边形,侧棱底面,以为球心,半径为的球面与侧面的交线的长度为( )
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. 已知为虚数单位,则下列结论正确的是( )
A. 复数在复平面内对应的点位于第二象限
B. 若复数,则
C. 复数的共轭复数
D. 若,则的最小值为
10. 在中,下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 存在满足
C. 在中,若,则是等腰三角形或直角三角形
D. 在中,若,,则必是等边三角形
11. 已知正方体,,分别为棱,的中点,下列说法正确的是( )
A.
B. 若平面与平面的交线为,则与所成的角为
C. 棱与平面所成角的正切值为
D. 若正方体棱长为,则经过,,的平面截此正方体所得截面图形的周长为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. __________.
13. 已知向量,且,则向量与向量的夹角余弦值为___________.
14. 已知的内角,,满足,其外接圆半径为,则的面积为_____.
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. 如图,在四边形中,为等边三角形,且,,.
(1)求;
(2)若是中点,求.
16. 已知,,且,.
(1)求的值;
(2)求的值.
17. 如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,,,,平面平面,点为上一点.
(1)若平面,求证:点为中点;
(2)求证:平面平面.
18. 锐角中,角,,所对的边分别为,,,满足.
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围;
(3)若为的角平分线,,求长的取值范围.
19. 如图,在四棱锥中,是正三角形,,,.
(1)求证:平面平面.
(2)设,若点,,,,均在球的球面上,且点在平面内.
①求四棱锥的体积;
②求平面与平面所成的锐二面角的余弦值.
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