内容正文:
海城高中2025-2026学年下学期高一(2028届)6月阶段练习
数学试卷
命题人:高一数学组 审校人:高一数学组
时间:120分钟 满分:150分
一、单项选择题: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,只有一项符合题目要求.
1. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由,则.
2. 如图所示,梯形是平面图形用斜二测画法得到的直观图,,,则平面图形中对角线的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据直观图特征,作出其平面图形直角梯形,求出相关边长再求长即可.
【详解】由直观图知原几何图形是直角梯形,
如图,由斜二测画法可知,,
所以.
故选:A.
3. 已知平面向量,满足,且,,则向量与的夹角( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设出夹角,根据•(+)=3,展开由已知和数量积公式可得夹角的余弦值,由角的范围确定角.
【详解】设向量与的夹角为θ,θ∈[0,π]
由•(+)=,代入数据可得22+2×1×cosθ=3,
解之可得cosθ=,
故可得θ=.
故选:C.
【点睛】本题主要考查向量的数量积的运算,属于基础题.
4. 如图,三棱柱中,点E,F,G,H分别为,,,的中点,则下列说法错误的是( ).
A. E,F,G,H四点共面 B. 与是异面直线
C. ,,三线共点 D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用线线平行的传递性与平面公理的推论即可判断AB;利用平面的基本事实推理判断C;举反例即可判断D.
【详解】对于A,在三棱柱中,分别为的中点,
连接,
由是的中位线,得,
由,且,得四边形是平行四边形,
则,,因此四点共面,A正确;
对于B,因为平面,平面,,
所以与是异面直线,正确;
对于C,延长,相交于点,
由,平面,得平面,
由,平面,得平面,
而平面平面,则,三线共点,C正确;
对于D,由,且可知,四边形是梯形,
若∠=∠,则梯形是等腰梯形,而题设条件无法得出,
所以D不一定正确.
5. 圆台的一个底面圆周长是另一个底面圆周长的3倍,母线长为15,圆台的侧面积为,则圆台较小底面圆的半径为( )
A. 7 B. 6 C. 5 D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】设圆台的上下底面圆的半径分别为,根据题意,求得,再利用圆台的侧面积公式,列出方程,即可求解.
【详解】设圆台较小底面圆的半径为,较大的底面圆的半径为,
因为圆台的一个底面圆周长是另一个底面圆周长的3倍,
可得,所以,
又因为圆台的侧面积为,可得,解得.
故选:A.
6. 已知点C是单位圆劣弧上一点,,以O为原点,OB所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系,设,则,如图所示.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用向量线性运算的坐标表示列式,再利用辅助角公式及正弦函数的性质求解.
【详解】依题意,,而,
由,得,则,
由,得,因此,
所以的取值范围是.
7. 如图,是圆的直径,垂直于圆所在的平面,为圆周上不与点重合的点,于,于,则下列结论不正确的是( )
A. 平面平面 B. 平面
C. 平面 D. 平面平面
【答案】D
【解析】
【分析】根据线面垂直的判定定理,性质定理,结合面面垂直的判定定理得到结果.
【详解】对于A,依题意有平面,平面,所以平面平面,A选项正确;
对于B,平面,平面,则有,
是圆的直径,为圆周上不与点重合的点,则有,
,平面,所以平面,B选项正确;
对于C,平面,平面,,又于,
,平面,所以平面,
平面,则,又于,
平面,,所以平面,C选项正确;
对于D,平面平面,平面,于,
若平面平面,则必有平面,
而平面,则必有,
因为平面,平面,则有,
又平面,则必有,
由于垂直于圆所在的平面,,则,
而于,则为中点,
因为是圆的直径,为圆周上不与点重合的点,,于,
则不是中点(否则会得到,但这与矛盾),
不成立,所以平面平面的结论不正确,即D选项错误.
故选:D.
8. 已知函数,若将其图象向左平移个单位得到函数的图象.在钝角中,内角的对边分别是,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先求出的解析式,由,可得,从而得,,结合正弦定理及三角恒等变换,可得,利用换元法及对勾函数的性质求解即可.
【详解】由题意可知,
又因为,
即,
因为是钝角三角形,
所以或,
即或(舍去),
所以,
所以,,
所以,
,
令,
所以,
则原式即为,
令,则即为,
由对勾函数的性质可知在上单调递增,
又因为,
所以,
即.
二、多项选择题,本大题共3个小题,每个小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分
9. 下列命题是真命题的是( )
A. 直线不平行于平面,且,则平面内不存在与平行的直线
B. 两条直线平行是它们与同一平面所成角相等的充分不必要条件
C. 平面、,,,过内的任意一点作直线,则
D. 空间中,一个角两边分别垂直于另一个角两边,则这两个角相等或互补
【答案】AB
【解析】
【分析】依据空间中直线与平面、平面与平面的位置关系以及线面角、空间角的相关知识,结合举例,来对每个命题逐一进行分析判断.
【详解】对于A,已知直线不平行于平面,,那么直线与平面相交.
假设平面内存在与平行的直线,根据直线与平面平行的判定定理可得,
这与已知条件矛盾,所以平面内不存在与平行的直线,故A正确;
对于B,若两直线平行,根据线面角的定义和性质,它们与同一平面所成的角一定相等,
所以两直线平行能推出它们与同一平面所成的角相等;
但是两直线与同一平面所成的角相等时,两直线可能平行、相交或异面,
因此,两直线平行是它们与同一平面所成的角相等的充分不必要条件,故B正确;
对于C,根据面面垂直的性质定理,此垂线必须在平面内才垂直于平面,而题中的垂线不一定在平面内,故C错误;
对于D,如图,,,过平面内一点作于点,点,连接,
过平面内一点作于点,点,连接,
则,,又,故,
但是和大小关系不确定,故D错误.
故选:AB.
10. 已知函数,则下列判断不正确的是( )
A. 的图象关于直线对称 B. 为奇函数
C. 的值域为 D. 在上是增函数
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据余弦二倍角公式和辅助角公式化简函数的解析式,结合正弦型函数的对称性、奇偶性、值域、单调性逐一判断即可.
【详解】
,
当时,因为,所以该函数取得最大值2,所以的图象关于直线对称,故A正确.
因为,
所以,因此不是奇函数,故B错误.
由上可知该函数的值域为,C错误.
当时,,显然该区间不是和的子集,
所以此时不单调,故D错误.
故选:BCD
11. 如图,在棱长为1的正方体中,上底面内(含边界)有一动点,下列说法正确的有( )
A. 若平面平面,则
B. 当时,点的轨迹长度为
C. 若异面直线CE与AB所成角为,则的取值范围是
D. 若是上一动点,则的最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A:借助线面平行判定定理与性质定理可得,再利用正方体性质及线面垂直性质定理可得,即可得;对B:借助线面垂直性质定理与勾股定理计算即可得点轨迹,即可得其轨迹长度;对C:举出反例即可得;对D:将平面与平面沿展开至同一平面后,结合与形状,计算即可得.
【详解】对A:因为平面,平面,则平面,
又因为平面平面,平面,则,
由正方体性质可得平面,因为平面,
所以,则有,故A正确;
对B:由正方体性质可得平面,因为平面,
所以,则,
则点的轨迹为以为圆心,以为半径的圆位于正方形内的部分,
故点的轨迹长度为,故B正确;
对C:因为,则异面直线与所成角与直线与所成角相等,
当点与重合时,此时,故C错误;
对D:将平面与平面沿展开至同一平面,如下图:
则,当且仅当在线段上时,取等,
,故为正三角形,
又为等腰直角三角形,故为中点,
则,故D正确.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分
12. 若一个正三棱台的上底面边长为2,下底面边长为4,侧棱长为2,则这个三棱台的体积为___________;
【答案】##
【解析】
【分析】求出正三棱台的高,再根据棱台的体积公式即可求解.
【详解】设上下底面的外心分别为,过作底面的垂线交于点,
上、下底面三角形的高分别为,,
所以,,
所以,又,
所以正三棱台的高为,
上底面积为,下底面积为,
所以正三棱台的体积为.
故答案为:.
13. 已知等边的边长为,是边上的高,以为折痕将折起,使,则三棱锥外接球的表面积为______.
【答案】52π
【解析】
【分析】由题可得三棱锥为侧棱垂直于底面的三棱锥,据此可由图确定外接球球心,据此可得答案.
【详解】由题,折叠后可得,又平面,
则易得平面.
设为外接圆圆心,过做平面垂线,
则垂线上所有点到顶点距离相等.又垂线与平行,从而垂线与共面,
过A做垂线的垂线,垂足为,则易得四边形为矩形.
取中点为,则,从而为三棱锥外接球球心.
易得,由正弦定理可得,
则外接球半径满足.
则外接球的表面积为.
故答案为:.
14. 如图,在正四面体ABCD中,放置1大、4中、4小共9个球,其中,大球为正四面体ABCD的内切球,中球与大球及正四面体三个面均相切,小球与中球及正四面体三个面均相切.若正四面体ABCD的表面积,则9个球的表面积之和为______.
【答案】
【解析】
【分析】首先根据正四面体表面积求出棱长,高,再通过几何关系求出大球半径(也可以使用等体积法).中球,小球也可以看成是内接于正四面体的球,求出外切正四面体的高,根据相似关系,得到中球,小球半径,最终求出个球的表面积之和.
【详解】在正四面体中,设棱长为,高为,为正四面体内切球的球心,
延长交底面于,是等边三角形的中心,延长线交于,
连接,则点是的中点,为正四面体内切球的半径,
,,,,
由正四面体ABCD的表面积为,即,解得,
由,解得,
由图知最大球内切于高的正四面体,最大球半径,
因此最大球的表面积为;
中等球内切于高的正四面体,中等球半径,
因此中等球的表面积为;
最小球内切于高的正四面体,最小球半径,
因此最小球的表面积为,
所以九个球的表面积为.
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,演算步骤.
15. 已知,,函数.
(1)求函数的单调减区间;
(2)若,且,求的值.
【答案】(1)()
(2)
【解析】
【分析】(1)根据数量积的坐标运算,利用降幂及辅助角公式化简,整体法求单调区间即可;
(2)由可得,根据同角三角函数求值问题可求,接着求、的值,最后再利用正弦和角公式求值即可.
【小问1详解】
由,,解得,(),
所以函数的单调减区间为()
【小问2详解】
由,得,又,
所以,所以.
所以,
,
所以
.
16. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,点分别为的中点.
(1)证明:平面;
(2)在棱BC上是否存在点,使得平面平面?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在;
【解析】
【分析】(1)取PB的中点,连接,由题意可证得且,即证得四边形为平行四边形,再证得结论;
(2)取BC的中点,连接,由题意可证得平面平面,由题意可证得重合,再求出的值.
【小问1详解】
证明:取PB的中点,连接,
在四棱锥中,底面为正方形,E,F分别为AD,PC的中点,
,且,
,且,
四边形为平行四边形,,
而平面平面PBE,
平面;
【小问2详解】
存在满足条件的,且,
证明如下:取BC的中点,连接FQ,DQ,则,
由平面平面平面,
又平面平面,
又平面平面与重合,
即为BC的中点,.
17. 如图,在三棱柱中,侧棱底面,,.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的大小.
【答案】(1)证明:连接,
因为底面,平面,
所以,,
因为,,平面,所以⊥平面,
因为,所以平面,
因为平面,所以,
因为,,所以平行四边形为正方形,
所以,
因为,平面,所以平面,
因为平面,所以;
(2)
【解析】
【分析】(1)作出辅助线,得到线线垂直,平面,从而证明出结论;
(2)建立空间直角坐标系,写出点的坐标,求出法向量,利用线面角正弦公式求解
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,平面,
因为平面,所以,
平行四边形为正方形,故,
两两垂直,以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
则,
,
设平面的一个法向量为,
则,
解得,令,则,故,
,
设直线与平面所成角大小为,
则,
所以,
故直线与平面所成角的大小为.
18. 中,,分别为内角的对边,.
(1)求角的大小;
(2)若是锐角三角形,,求面积的取值范围;
(3)若,,且的面积为,求的长度.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由,化简得到,进而得到,即可求解;
(2)根据题意,由三角形的面积公式,求得,再由正弦定理得,求得,结合,求得,进而得到的面积的取值范围;
(3)由的面积为,求得,再由,得到,根据正弦定理得,求得的长,在中,结合余弦定理,即可求解.
【小问1详解】
解:因为,
由正弦定理得,
即,
因为,可得,
所以,
即,
又因为,可得,所以,即,
又由,所以,
因为,所以,可得.
【小问2详解】
解:由(1)知:且,
所以的面积为,
又由正弦定理得,
可得,
因为为锐角三角形,可得,且,
所以,可得,可得,
所以,所以,即
所以的面积的取值范围为.
【小问3详解】
解:因为的面积为,可得,解得,
又因为,所以,
因为,可得.
由正弦定理得,
又因为,可得,则,
因为,可得,
在中,由余弦定理得,
即,所以.
19. 如图,在直角梯形中,,,,,,点在上,且,将沿折起,使得平面平面,G为中点.
(1)求证:平面;
(2)求点到平面的距离;
(3)在线段上是否存在点,使得平面?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)因为为中点,,所以.
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面.
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)利用等腰三角形性质可得,再由面面垂直性质定理可得结论;
(2)利用等体积法结合锥体体积公式求解即可;
(3)利用面面平行判定定理可证明平面平面,再由其性质可证明当时,满足题意.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
在直角三角形中,
∵,
∴,
∴.
又三角形的面积,
由(1)知,平面,所以三棱锥的高为,
设点到平面的距离为,
由,,而,
则,
所以,则,即,
则,
由,得,
则,
即点到平面的距离为.
【小问3详解】
过点作交于点,则;
过点作交于点,连接,则;如下图所示:
因为平面,平面,
所以平面.
因为,平面,平面,
所以平面.
因为,平面,平面,
所以平面平面.
因为平面,所以平面.
所以在上存在点,使得平面,且.
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海城高中2025-2026学年下学期高一(2028届)6月阶段练习
数学试卷
命题人:高一数学组 审校人:高一数学组
时间:120分钟 满分:150分
一、单项选择题: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,只有一项符合题目要求.
1. 已知复数,则( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,梯形是平面图形用斜二测画法得到的直观图,,,则平面图形中对角线的长度为( )
A. B. C. D.
3. 已知平面向量,满足,且,,则向量与的夹角( )
A. B. C. D.
4. 如图,三棱柱中,点E,F,G,H分别为,,,的中点,则下列说法错误的是( ).
A. E,F,G,H四点共面 B. 与是异面直线
C. ,,三线共点 D.
5. 圆台的一个底面圆周长是另一个底面圆周长的3倍,母线长为15,圆台的侧面积为,则圆台较小底面圆的半径为( )
A. 7 B. 6 C. 5 D. 3
6. 已知点C是单位圆劣弧上一点,,以O为原点,OB所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系,设,则,如图所示.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 如图,是圆的直径,垂直于圆所在的平面,为圆周上不与点重合的点,于,于,则下列结论不正确的是( )
A. 平面平面 B. 平面
C. 平面 D. 平面平面
8. 已知函数,若将其图象向左平移个单位得到函数的图象.在钝角中,内角的对边分别是,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题,本大题共3个小题,每个小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分
9. 下列命题是真命题的是( )
A. 直线不平行于平面,且,则平面内不存在与平行的直线
B. 两条直线平行是它们与同一平面所成角相等的充分不必要条件
C. 平面、,,,过内的任意一点作直线,则
D. 空间中,一个角两边分别垂直于另一个角两边,则这两个角相等或互补
10. 已知函数,则下列判断不正确的是( )
A. 的图象关于直线对称 B. 为奇函数
C. 的值域为 D. 在上是增函数
11. 如图,在棱长为1的正方体中,上底面内(含边界)有一动点,下列说法正确的有( )
A. 若平面平面,则
B. 当时,点的轨迹长度为
C. 若异面直线CE与AB所成角为,则的取值范围是
D. 若是上一动点,则的最小值为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分
12. 若一个正三棱台的上底面边长为2,下底面边长为4,侧棱长为2,则这个三棱台的体积为___________;
13. 已知等边的边长为,是边上的高,以为折痕将折起,使,则三棱锥外接球的表面积为______.
14. 如图,在正四面体ABCD中,放置1大、4中、4小共9个球,其中,大球为正四面体ABCD的内切球,中球与大球及正四面体三个面均相切,小球与中球及正四面体三个面均相切.若正四面体ABCD的表面积,则9个球的表面积之和为______.
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,演算步骤.
15. 已知,,函数.
(1)求函数的单调减区间;
(2)若,且,求的值.
16. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,点分别为的中点.
(1)证明:平面;
(2)在棱BC上是否存在点,使得平面平面?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
17. 如图,在三棱柱中,侧棱底面,,.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的大小.
18. 中,,分别为内角的对边,.
(1)求角的大小;
(2)若是锐角三角形,,求面积的取值范围;
(3)若,,且的面积为,求的长度.
19. 如图,在直角梯形中,,,,,,点在上,且,将沿折起,使得平面平面,G为中点.
(1)求证:平面;
(2)求点到平面的距离;
(3)在线段上是否存在点,使得平面?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
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