内容正文:
湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年
高一下学期期末考试数学试卷
一、单选题(共40分)
1. 生活中有各种不同的进制,计算机使用的是二进制,数学运算一般使用十进制.任何进制数均可转换为十进制数,例如八进制数转换为十进制数的算法为.若将三进制数转换为十进制数,则转换后的数是( )
A. 856 B. 527 C. 728 D. 242
【答案】C
【解析】
【分析】利用进位制的转化结合等比数列的求和公式求得结果即可.
【详解】由题意可得将三进制数转换为十进制数,
则转换后的数为.
故选:C.
2. 在中,是角的对边,已知,则以下判断错误的是( )
A. 的外接圆面积是;
B. ;
C. 可能等于14;
D. 作关于的对称点,则的最大值是.
【答案】D
【解析】
【分析】对A:利用正弦定理可求得的外接圆半径,即可求解的外接圆面积;对B:利用余弦定理角化边,即可求解;对C:利用正弦定理边化角,再结合两角和差的正弦公式,即可求解;对D:利用三角形面积公式和余弦定理,及均值不等式,即可求解.
【详解】解:对A:,,
由正弦定理可得,即的外接圆半径,
的外接圆面积是,故选项正确;
对B:由余弦定理可得,故选项正确;
对C:由正弦定理可得,,
,故选项正确;
对D:设关于的对称点我,到的距离为,
,即,
又由余弦定理可得,当且仅当时等号成立,
所以,即,
所以的最大值是,故选项错误.
故选:D.
3. 已知、为两个不同平面,m,n为不同的直线,下列命题不正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,,则 D. 若,,则
【答案】C
【解析】
【分析】由线面垂直的性质可判断A,B;以长方体为载体进行验证可判断C;由面面垂直的判定定理可判断D.
【详解】对于A,两条平行线中的一条垂直于一个平面,则另一条也垂直于该平面,故A正确;
对于B,垂直于同一条直线的两个平面平行,故B正确;
对于C,如图,长方体中,记,平面为平面,平面为平面,,由图可知,故C错误;
对于D,由面面垂直的判定定理可得,故D正确;
故选:C.
4. 铜钱又称方孔钱,是古代钱币最常见的一种.如图所示为清朝时的一枚“嘉庆通宝”,由一个圆和一个正方形组成,若绕旋转轴(虚线)旋转一周,形成的几何体是( )
A. 一个球
B. 一个球挖去一个圆柱
C. 一个圆柱
D. 一个球挖去一个正方体
【答案】B
【解析】
【分析】根据旋转体的定义可得正确的选项.
【详解】圆及其内部旋转一周后所得几何体为球,
而矩形及其内部绕一边旋转后所得几何体为圆柱,
故题设中的平面图形绕旋转轴(虚线)旋转一周,形成的几何体为一个球挖去一个圆柱,
故选:B.
5. 已知非零向量,满足,且,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由,可得,结合已知化简可得,再利用向量的夹角公式求解即可
【详解】因为非零向量,满足,且,
所以,所以,
设与的夹角为,则
,
因为,所以,
故选:A
6. 已知甲、乙去北京旅游的概率分别为,,甲、乙两人中至少有一人去北京旅游的概率为,且甲是否去北京旅游对乙去北京旅游有一定影响,则在乙不去北京的前提下,甲去北京旅游的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据两个事件的和事件的概率公式求出,利用全概率公式得到,再利用条件概率求解即可.
【详解】记事件A:甲去北京旅游,事件B:乙去北京旅游,
则,,,
因为,即,解得,
又因为,即,解得,
因为,所以,
所以.
故选:D.
7. 已知向量满足与的夹角为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用向量的数量积公式与模长与数量积的关系计算即可得.
【详解】由已知得,
所以
,
当时,取得最小值48,
所以的取值范围是.
8. 一个袋子中有编号为1~10的10个小球,每名同学有放回地摸球5次,记录每次摸到的球的编号,现有四名同学的统计结果如下,其中可能摸到过编号为10的小球的是( )
A. 平均数为5,极差为4 B. 中位数为5,极差为4
C. 平均数为5,方差为4 D. 中位数为5,众数为4
【答案】D
【解析】
【分析】由已知条件摸到编号10,根据极差为4,可知最小编号为6,依次计算平均数和中位数即可判断选项A和B;根据方差为4,可得,而,即可判断选项C;由4,4,5,6,10这种情况即可判断选项D.
【详解】设5次编号从小到大为,平均数为,若摸到10,则最大值,
选项A,由极差为4,,则,此时5个数均大于或等于6,总和大于等于30,所以,选项A错误;
选项B,由极差为4,,则,所以,因此中位数不可能为5,选项B错误;
选项C,若平均数为5,则,又,所以,
因为方差为4,所以,
则,而,不合题意,
所以选项C错误;
选项D,若中位数为5,众数为4,则至少有两个4,又摸到10,所以4,4,5,6,10,这种情况即可满足条件,因此选项D正确.
二、多选题(共18分)
9. 下列关于向量的说法正确的是( )
A. 任意向量,满足
B. 若且,则
C. 若非零向量满足,则
D. 任意两个非零向量和,向量与向量垂直
【答案】ACD
【解析】
【分析】利有向量的运算律,向量数量积运算,向量垂直的性质即可作出判断.
【详解】对于A,根据向量数量积的分配律成立,故A正确;
对于B,由可得,
因为,所以,所以不一定成立,
举反例:如此时,故B错误;
对于C,因为非零向量满足,所以,
即,所以,故C正确;
对于D,由于,
所以向量与向量垂直,故D正确;
故选:ACD.
10. 连续地掷一枚质地均匀的股子两次,记录每次的点数,记事件为“第一次出现2点”,事件为“第二次的点数小于等于4点”,事件为“两次点数之和为奇数”,事件为“两次点数之和为9",则下列说法正确的是( )
A. 与不是互斥事件 B. 与相互独立
C. 与相互独立 D. 与相互独立
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据互斥事件及相互独立事件的定义一一判断即可.
【详解】如第一次出现点,第二次出现点,此时事件、均发生,所以与不是互斥事件,故A正确;
依题意,,,,
又,即与相互独立,故C正确;
,即与相互独立,故D正确;
,即与不相互独立,故B错误.
故选:ACD
11. 如图,在棱长为的正方体 中,为棱的中点,点满足 ,则下列说法中正确的是 ( )
A. 平面
B. 若平面,则动点的轨迹长度为
C. 若,则四面体的体积为定值
D. 平面截正方体的截面面积为
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,运用反证法思路,假设结论成立,经过推理得到平面,与事实矛盾,排除A;对于B,利用动线构造平面平面与平面平行,即可判断点的轨迹为线段,求出其长度可判断B;对于C,由推理得到、、三点共线,而平面,故得四面体的体积为定值,可判断C;对于D,取的中点,连接、,分析出截面为梯形,求其面积,可判断D.
【详解】对于A,如图1,假设平面,因平面则①;
因为四边形为正方形,可得,
又平面,平面,则,
又,、平面,故平面,
因平面,故②,
又,、平面,故由①②可得平面,
显然该结论不成立,故错误;
对于B,如图2,分别取、中点、,连接、、,
因为,,、分别为、的中点,
所以,,
故四边形为平行四边形,故,,
又因为,,所以,
即四边形为平行四边形,所以,
因为平面,平面,故平面③,
因为、分别为、的中点,所以,
因为,,故四边形为平行四边形,
则,故,
因为平面,平面,所以平面④,
因为,、平面,
由③④可得平面平面,
而平面,则点在平面内,而点又在平面内,
故点的轨迹为线段,
其长度为,B正确;
对于C,,,,
因为,,即,
所以,
即,即,故、、三点共线,
所以点在上,而,且平面,平面,
所以平面,
所以点到平面的距离为定值,因为的面积为定值,
所以四面体的体积为定值,正确;
对于D,取的中点,连接、,如下图所示:
因为、分别为、的中点,故,
又因为,故,
且,
由勾股定理可得,
,
所以,
因为,故,
故,
因为,故,
所以,
因此,平面截正方体的截面面积为,
D正确.
故选:BCD.
三、填空题(共15分)
12. 已知是关于的方程的一个根,则实数___________.
【答案】12
【解析】
【分析】由根与系数的关系即可得到答案.
【详解】设方程的另一个根为,由根与系数的关系:
故答案为:12.
13. 中国文化博大精深,“八卦”用深邃的哲理解释自然、社会现象.如图(1)是八卦模型图,将其简化成图(2)的正八边形,若,则______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据题意,利用余弦定理,计算出的值,根据向量运算,把化成,计算其长度得答案.
【详解】在中,设,,
则,所以,
所以.
故答案为:
14. 的内角,,所对的边分别为,,,已知,,若三角形有唯一解,则整数构成的集合为____________.
【答案】
【解析】
【分析】利用正弦定理,分情况讨论的取值对应的角的解的个数,筛选出符合要求的所有的取值,构成对应的集合.
【详解】已知三角形中,,
根据已知两边及一边对角时三角形解的个数结论: 当满足 或 时,三角形有唯一解.
代入条件,:
若,即,为正整数(边长为正),得;
若,即,解得,符合条件.
当时,,此时三角形有两解,不符合;
当时,,无解,不符合.
因此整数构成的集合为.
四、解答题(共77分)
15. 设函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的最大值,并求出取最大值时的值.
【答案】(1)
(2),此时,.
【解析】
【分析】(1)利用辅助角公式化简函数,再代入周期公式;
(2)根据(1)的结果,结合正弦函数的性质,即可求解.
【小问1详解】
因为
故最小正周期,
【小问2详解】
令,得,时,.
16. 某冰糖橙按照等级可分为四类:珍品、特级、优级和一级.某采购商从采购的这批橙子中随机抽取100箱,利用橙子的等级分类标准得到的数据如下表:
等级
珍品
特级
优级
一级
箱数
10
20
30
40
(1)若将频率作为概率,从这100箱橙子中有放回地随机抽取4箱,求恰好有2箱是特极品的概率;
(2)用分层随机抽样的方法从这100箱橙子中抽取10箱,再从抽取的10箱中随机抽取3箱,表示抽取的一级品的箱数,求的分布列及均值,
【答案】(1)
(2)分布列见解析,均值为
【解析】
【分析】(1)依题意可知抽到特极品的箱数,代入公式计算即可求得概率;
(2)易知一级品的箱数服从超几何分布,求出所有可能取值和对应概率即可求得分布列和均值.
【小问1详解】
根据题意可设“从这100箱橙子中任取一箱,取到特极品”为事件,则,
现有放回地随机抽取4箱,若频率作为概率,
设抽到特极品的箱数为,则;
因此恰好有2箱是特极品的概率为
【小问2详解】
分层随机抽样的方法从这100箱橙子中抽取10箱,其中一级品4数,非一级品6箱,
再从中抽取3箱,则一级品的箱数服从超几何分布,且的所有可能取值为0,1,2,3;
可知;
;
所以的分布列为
0
1
2
3
均值为.
17. 已知向量,.
(1)求 和 ;
(2)若,且,求向量与向量的夹角;
(3)若,且,求向量的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)或.
【解析】
【小问1详解】
因为,,,
所以. 所以.
【小问2详解】
因为,所以.即.
所以.即,
所以. 因为,所以.
【小问3详解】
因为,,所以.
因为,设,
则, 解得,
故或.
18. 如图所示的四棱锥 中,平面,,, ,,F为PC的中点;
(1)求证:平面 ;
(2)求证:平面 ;
(3)若P,B,C,D在同一个球面上,证明:这个球的球心在平面 ABCD上.
【答案】(1)
证明:取PB 中点M,连接MF、AM,
M、F分别为PB、PC的中点,
,
,点在上,,
,
且,
四边形AEFM为平行四边形,
,
平面PAB,平面PAB,
平面PAB.
(2)
证明:,,
,
平面,
,
,平面PAB,平面PAB,
平面PAB,
平面PAB,
,
,M为PB的中点,
,
,平面PBC,平面PBC,
平面PBC,
,
平面PBC.
(3)
证明:平面,
,
,
,
,
,
,,
,
,,
在同一个球面上,且,
为球心,
球心在平面ABCD上.
【解析】
【分析】(1)取PB 中点M,连接MF、AM,根据几何性质,可得四边形AEFM为平行四边形,进而可得,根据线面平行的判定定理,即可得证;
(2)根据线面垂直的性质、判定定理,可证,结合等腰三角形性质,可证平面PBC,即可得证;
(3)根据题干条件,可分别计算PE、BE、CE、DE的长度,结合条件,即可得证.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
略;
【小问3详解】
略.
19. 已知为锐角三角形,分别为三个内角的对边, 且,
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长;
(3)若,求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理边化角,结合两角和的正弦公式推出,可求得答案;
(2)由三角形的面积公式求出,代入余弦定理可求出,即可求出的周长.
(3)由正弦定理表示出,结合两角差的正弦公式可化简得到,确定角的范围,结合正弦函数性质即可求得答案.
【小问1详解】
在中,因为,
所以,即,
因为所以,故 ,则;
【小问2详解】
因为的面积为,即,
所以.
由余弦定理得.
解得, 所以周长为.
【小问3详解】
由正弦定理得,即,
则,
因为为锐角三角形,则 ,故,
所以,则,
故,
故周长的取值范围为.
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湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年
高一下学期期末考试数学试卷
一、单选题(共40分)
1. 生活中有各种不同的进制,计算机使用的是二进制,数学运算一般使用十进制.任何进制数均可转换为十进制数,例如八进制数转换为十进制数的算法为.若将三进制数转换为十进制数,则转换后的数是( )
A. 856 B. 527 C. 728 D. 242
2. 在中,是角的对边,已知,则以下判断错误的是( )
A. 的外接圆面积是;
B. ;
C. 可能等于14;
D. 作关于的对称点,则的最大值是.
3. 已知、为两个不同平面,m,n为不同的直线,下列命题不正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,,则 D. 若,,则
4. 铜钱又称方孔钱,是古代钱币最常见的一种.如图所示为清朝时的一枚“嘉庆通宝”,由一个圆和一个正方形组成,若绕旋转轴(虚线)旋转一周,形成的几何体是( )
A. 一个球
B. 一个球挖去一个圆柱
C. 一个圆柱
D. 一个球挖去一个正方体
5. 已知非零向量,满足,且,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
6. 已知甲、乙去北京旅游的概率分别为,,甲、乙两人中至少有一人去北京旅游的概率为,且甲是否去北京旅游对乙去北京旅游有一定影响,则在乙不去北京的前提下,甲去北京旅游的概率为( )
A. B. C. D.
7. 已知向量满足与的夹角为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 一个袋子中有编号为1~10的10个小球,每名同学有放回地摸球5次,记录每次摸到的球的编号,现有四名同学的统计结果如下,其中可能摸到过编号为10的小球的是( )
A. 平均数为5,极差为4 B. 中位数为5,极差为4
C. 平均数为5,方差为4 D. 中位数为5,众数为4
二、多选题(共18分)
9. 下列关于向量的说法正确的是( )
A. 任意向量,满足
B. 若且,则
C. 若非零向量满足,则
D. 任意两个非零向量和,向量与向量垂直
10. 连续地掷一枚质地均匀的股子两次,记录每次的点数,记事件为“第一次出现2点”,事件为“第二次的点数小于等于4点”,事件为“两次点数之和为奇数”,事件为“两次点数之和为9",则下列说法正确的是( )
A. 与不是互斥事件 B. 与相互独立
C. 与相互独立 D. 与相互独立
11. 如图,在棱长为的正方体 中,为棱的中点,点满足 ,则下列说法中正确的是 ( )
A. 平面
B. 若平面,则动点的轨迹长度为
C. 若,则四面体的体积为定值
D. 平面截正方体的截面面积为
三、填空题(共15分)
12. 已知是关于的方程的一个根,则实数___________.
13. 中国文化博大精深,“八卦”用深邃的哲理解释自然、社会现象.如图(1)是八卦模型图,将其简化成图(2)的正八边形,若,则______.
14. 的内角,,所对的边分别为,,,已知,,若三角形有唯一解,则整数构成的集合为____________.
四、解答题(共77分)
15. 设函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的最大值,并求出取最大值时的值.
16. 某冰糖橙按照等级可分为四类:珍品、特级、优级和一级.某采购商从采购的这批橙子中随机抽取100箱,利用橙子的等级分类标准得到的数据如下表:
等级
珍品
特级
优级
一级
箱数
10
20
30
40
(1)若将频率作为概率,从这100箱橙子中有放回地随机抽取4箱,求恰好有2箱是特极品的概率;
(2)用分层随机抽样的方法从这100箱橙子中抽取10箱,再从抽取的10箱中随机抽取3箱,表示抽取的一级品的箱数,求的分布列及均值,
17. 已知向量,.
(1)求 和 ;
(2)若,且,求向量与向量的夹角;
(3)若,且,求向量的坐标.
18. 如图所示的四棱锥 中,平面,,, ,,F为PC的中点;
(1)求证:平面 ;
(2)求证:平面 ;
(3)若P,B,C,D在同一个球面上,证明:这个球的球心在平面 ABCD上.
19. 已知为锐角三角形,分别为三个内角的对边, 且,
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长;
(3)若,求周长的取值范围.
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