内容正文:
石嘴山市第一中学2025-2026学年第二学期高一年级期末考试
数学试题
(时间:120分钟 分数:150分)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 年美加墨世界杯开赛前天,每天的进球数如下:,按从小到大的顺序将其排序为:,则这组数据的第百分位数和平均数分别是( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
【答案】A
【解析】
【分析】先根据百分位数的计算规则确定第百分位数的位置,结合排序后的数据计算,再计算所有数据的算术平均数即可得到结果.
【详解】样本容量,,第项为,第项为,
所以第百分位数为,
平均数为.
2. 若直线经过点和,且与斜率为的直线垂直,则实数的值为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据垂直关系可知斜率乘积为,从而构造方程可求得结果.
【详解】由题意得,直线的斜率:
,解得:
本题正确选项:
【点睛】本题考查利用直线垂直关系求解参数问题,关键是明确两条直线斜率乘积为时,两条直线垂直.
3. 若是空间的一个基底,且向量不能构成空间的一个基底,则( )
A. B. C. D. 0
【答案】A
【解析】
【分析】由基底概念可知不共线,再由不能构成基底可得共面,由共面向量基本定理待定系数求解.
【详解】由题意,是空间的一个基底,
,所以不共线,
因为不能构成空间的一个基底,则共面,
所以存在使得,
即
所以,解得.
故选:A.
4. 下列说法不正确的是( )
A. 三个两两垂直的平面的交线也两两垂直
B. 共点的三条直线两两垂直,它们中每两条直线确定的平面也两两垂直
C. 两个平面垂直,过一个平面内的任意一点作交线的垂线,则此垂线必垂直于另一个平面
D. 两个平面垂直,一个平面内的已知直线必垂直于另一个平面的无数条直线
【答案】C
【解析】
【分析】利用面面垂直的性质定理结合线面平行的性质定理可判断A选项的正误;利用线面垂直、面面垂直的判定定理可判断B选项的正误;设点在交线上,可判断C选项的正误;利用面面垂直、线面垂直的性质可判断D选项的正误.
【详解】对于A选项,如下图所示,设平面、、两两垂直,它们的交线分别为、、,
平面、内的直线、分别满足,,
,,,,,同理可得,,
,,,,,,,
、,,,同理可证,A选项正确;
对于B选项,如下图所示,已知、、两两垂直,
,,,,,,同理可证,,
B选项正确;
对于C选项,若点在交线上,则过该点作两个平面交线的垂直,不一定与另一个平面垂直,C选项错误;
对于D选项,如下图所示:
若,交线为,,若平面内的直线,由面面垂直的性质定理可得,
,则,在平面内有无数条直线与平行,这些直线都与直线垂直,
D选项正确.
故选:C.
【点睛】方法点睛:对于空间线面位置关系的组合判断题,解决的方法是“推理论证加反例推断”,即正确的结论需要根据空间线面位置关系的相关定理进行证明,错误的结论需要通过举出反例说明其错误,在解题中可以以常见的空间几何体(如正方体、正四面体等)为模型进行推理或者反驳.
5. 从3名男生和2名女生中任选3人参加志愿者活动,则所选3人中既有男生又有女生的概率为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】从5人中任选3人有,全为男生的选法有,
所以所选3人全为男生的概率为,
所以所选3人中既有男生又有女生的概率为.
6. 将下面的展开图恢复成正方体后,的度数为( )
A. 22.5° B. 45° C. 60° D. 90°
【答案】C
【解析】
【分析】还原几何体,根据点的位置求解即可.
【详解】把图形复原如图,
连接,,三点恰好构成一个等边三角形,
所以为60°.
故选:C.
7. 已知都是锐角,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据同角三角函数基本关系,结合角的范围求出,,最后根据及两角差的正弦公式计算可得.
【详解】因为角为锐角,且,所以,
因为,,所以,
又,所以,
所以
.
故选:A
8. 在平行四边形中,为的中点,点在上,且,设,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,利用向量的线性运算法则,求得,,再由,结合,求得的值,即可求解.
【详解】由平行四边形中,为的中点,可得为的中点,
可得,所以,
又由,可得,
因为点在上,且,可得,
又因为,则,
所以,
因为,所以,所以.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 已知复数在复平面内对应的点分别为和,则( )
A.
B. 的虚部为1
C. 存在,使得
D. 在复平面内对应的点不可能在第四象限
【答案】AD
【解析】
【详解】由题设.
对于A,显然,于是,故A正确;
对于,其虚部为,故B错误;
对于C,,故C错误;
对于,
若其在复平面内对应的点在第四象限,则,不等式组无解,故D正确.
10. 在中,三边长分别为a,b,c,且,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据题意得,结合边的关系即可判断A;根据边的关系及基本不等式即可判断BC;用边长为的三角形的周长判断D
【详解】对于A,,即,也就是,
另一方面,在中,,则成立,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,,当且仅当时取等号,故C正确;
对于D,边长为的三角形,满足,但,故D错误.
故选:ABC.
11. 在棱长为1的正方体中,点,满足,,则( )
A. 平面
B. 若与平面所成角为,则点的轨迹长度为
C. 当时,满足到直线与到平面的距离相等的点有两个
D. 当时,四面体外接球体积为
【答案】AD
【解析】
【分析】选项A根据线面平行的判定定理证明即可;选项B先求出平面的法向量,再根据线面角求出和的关系,进而确定点的轨迹;选项C求出点到直线的距离与点到平面的距离,结合已知条件求解即可;选项D根据球心到已知点的距离等于球的半径列方程组求解即可.
【详解】选项A:,为中点.
连接,交于点,则为中点,所以.
又平面,平面,平面.故A正确.
选项B:以为原点,以,,所在直线为,,轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,
正方体中,易知平面的法向量为,
因为,,,,
所以,则,.
设与平面所成角为(),
则,即,
又,,,,
所以,即.
因为,所以点的轨迹为以点为圆心,1为半径的圆在平面上四边形内的部分(含与四边形的交点),其长度为.故B错误.
选项C:由选项B知,点到直线的距离为1.
又,所以点到平面的距离为.
若点满足到直线与到平面的距离相等,则,即,此时,所以满足条件的点有1个(与点重合),故C错误.
选项D:当时,,又,,,
设四面体的外接球球心坐标为,半径为,则
,解得.
所以外接球的体积为.故D正确.
故选:AD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知中,,,为边上的中线,若,则_________.
【答案】9
【解析】
【分析】由,利用向量数量积的运算求得,由余弦定理即可求得.
【详解】设,为边上的中线,有,
故可得,
代值可得,解得.
由余弦定理可得.
故答案为:9.
13. 若甲、乙、丙在10分钟之内独立复原魔方的概率分别0.7,0.6,0.5,则甲、乙、丙至少有一人在10分钟之内独立复原魔方的概率为______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据题意利用独立事件和对事件的概率公式求解即可
【详解】记事件分别为甲、乙、丙在10分钟之内独立复原魔方,则
,
所以甲、乙、丙至少有一人在10分钟之内独立复原魔方的概率为
,
故答案为:
14. 在中,内角,,所对的边分别为,,,若,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据二倍角公式可得,即,根据角的范围可得,,,故.由正弦定理、同角三角函数的基本关系及二倍角公式可得,换元,结合对勾函数的性质即可求解.
【详解】由题意可得,故,
即,
因为,所以,
因为,所以或,
即或,即或.
若,则,则无意义,故.
又,所以,即.
因为,所以,,,
所以,解得,故.
由正弦定理可得
,
令,则.
设,
由对勾函数的性质可得在上单调递增,
所以,即.
故答案为:.
四、解答题:本题共77分.
15. 一机械制造加工厂的某条生产线在设备正常运行的情况下,生产的零件尺寸z(单位:)服从正态分布,且.
(1)求或的概率;
(2)若从该条生产线上随机选取3个零件,设X表示零件尺寸小于232加或大于248的零件个数,求的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正态分布的对称性求解;
(2)利用X服从二项分布求解.
【小问1详解】
因为零件尺寸z服从正态分布,
所以,
因为,所以.
故或的概率为.
【小问2详解】
依题意可得,
所以.
16. 如图,已知四棱锥的底面是正方形,侧棱底面,,E是的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,证明即可;
(2)求出平面及平面的法向量,利用空间向量夹角公式计算可得.
【小问1详解】
以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,
设,则,
,
设是平面的一个法向量,
则,
取,则,即,
因为,所以,
又平面,∴平面.
【小问2详解】
由(1)知是平面的一个法向量,
是平面的一个法向量,
设平面与平面夹角为,
则,
即平面与平面夹角的余弦值为.
17. 如图,在四棱锥中,底面为菱形,是的中点,,,.
(1)求证:∥平面;
(2)求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明:连接交于,且连接,则为的中点.
因为是的中点,所以为的中位线,所以,
又因为面,面,所以面
(2)
【解析】
【分析】(1)连接交于,且连接,即证,利用线面平行的判断定理即可求解;
(2)先求点到平面的距离,再求底面面积,根据三棱锥的体积公式即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,为的中点,所以,
又因为,所以,
因为,面,,所以面,
菱形中,,,所以,所以,
因为为的中点,所以点到面的距离为
又
所以
所以三棱锥的体积为.
18. 如图,正三角形的边长为6,,分别是边,上的点,且,,其中,为的中点.
(1)若,求;
(2)设为线段的中点,若,求的最小值.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】法一:基底法(1)选择向量为基底,利用线性运算表示相关向量,利用向量的数量积的运算求解即得.(2)用基底表示向量,利用平面向量的数量积的运算求得关于x的函数表达式,进而求最小值;
法二:建立适当的直角坐标系,利用坐标方法计算求解.
【详解】解:【法一(基底法)】
(1)当时,,
,
.
(2),,
则,
则
.
当时,的最小值为.
【法二(坐标法)】
以所在直线为轴,其中垂线为轴建立平面直角坐标系,
则,,,,
(1)由,得,
则,,.
(2)∵,,
∴,,
为线段的中点,则,
则,
当时,的最小值为.
19. 在锐角中,角,,所对的边分别为,,,且满足 .
请从条件①、条件②中选择一个条件补充至横线处,并解决下列问题:
条件:①;②.
(1)证明:;
(2)若的平分线交于,,,求的值;
(3)求的取值范围.
注:如果选择多个条件解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)证明如下:
若选①:因为,由正弦定理得,
因为,
所以,
所以,
所以,或(舍去),即;
若选②:由正弦定理及,
得,
所以,
所以,
因为,所以,
所以或(舍去),
所以;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理进行边角互化,再结合三角恒等变换可得证;
(2)结合角分线的性质及三角形面积公式可得,即可得解;
(3)利用正弦定理进行边角互化,再结合三角函数性质及基本初等函数的单调性可得取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,为锐角,
所以,,
因为,
所以,
所以,
所以,;
【小问3详解】
由是锐角三角形,,,,可得,
所以,
,
令,则,在上单调递增,
而,,
所以,
所以.
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石嘴山市第一中学2025-2026学年第二学期高一年级期末考试
数学试题
(时间:120分钟 分数:150分)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 年美加墨世界杯开赛前天,每天的进球数如下:,按从小到大的顺序将其排序为:,则这组数据的第百分位数和平均数分别是( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
2. 若直线经过点和,且与斜率为的直线垂直,则实数的值为
A. B. C. D.
3. 若是空间的一个基底,且向量不能构成空间的一个基底,则( )
A. B. C. D. 0
4. 下列说法不正确的是( )
A. 三个两两垂直的平面的交线也两两垂直
B. 共点的三条直线两两垂直,它们中每两条直线确定的平面也两两垂直
C. 两个平面垂直,过一个平面内的任意一点作交线的垂线,则此垂线必垂直于另一个平面
D. 两个平面垂直,一个平面内的已知直线必垂直于另一个平面的无数条直线
5. 从3名男生和2名女生中任选3人参加志愿者活动,则所选3人中既有男生又有女生的概率为( )
A. B.
C. D.
6. 将下面的展开图恢复成正方体后,的度数为( )
A. 22.5° B. 45° C. 60° D. 90°
7. 已知都是锐角,,则( )
A. B. C. D.
8. 在平行四边形中,为的中点,点在上,且,设,若,则( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 已知复数在复平面内对应的点分别为和,则( )
A.
B. 的虚部为1
C. 存在,使得
D. 在复平面内对应的点不可能在第四象限
10. 在中,三边长分别为a,b,c,且,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 在棱长为1的正方体中,点,满足,,则( )
A. 平面
B. 若与平面所成角为,则点的轨迹长度为
C. 当时,满足到直线与到平面的距离相等的点有两个
D. 当时,四面体外接球体积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知中,,,为边上的中线,若,则_________.
13. 若甲、乙、丙在10分钟之内独立复原魔方的概率分别0.7,0.6,0.5,则甲、乙、丙至少有一人在10分钟之内独立复原魔方的概率为______.
14. 在中,内角,,所对的边分别为,,,若,则的取值范围是______.
四、解答题:本题共77分.
15. 一机械制造加工厂的某条生产线在设备正常运行的情况下,生产的零件尺寸z(单位:)服从正态分布,且.
(1)求或的概率;
(2)若从该条生产线上随机选取3个零件,设X表示零件尺寸小于232加或大于248的零件个数,求的概率.
16. 如图,已知四棱锥的底面是正方形,侧棱底面,,E是的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
17. 如图,在四棱锥中,底面为菱形,是的中点,,,.
(1)求证:∥平面;
(2)求三棱锥的体积.
18. 如图,正三角形的边长为6,,分别是边,上的点,且,,其中,为的中点.
(1)若,求;
(2)设为线段的中点,若,求的最小值.
19. 在锐角中,角,,所对的边分别为,,,且满足 .
请从条件①、条件②中选择一个条件补充至横线处,并解决下列问题:
条件:①;②.
(1)证明:;
(2)若的平分线交于,,,求的值;
(3)求的取值范围.
注:如果选择多个条件解答,按第一个解答计分.
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