内容正文:
高一数学
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
4.本卷主要命题范围:必修第二册.
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. 复数的共轭复数是( )
A. B. C. D.
2. 已知向量,.若,则的值为( )
A. 1 B. C. D.
3. 已知圆锥的侧面展开图是半径为,圆心角为的扇形,则该圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
4. 已知,在上的投影为,则( )
A. B. C. D.
5. 在中,内角所对的边分别为,且,则( )
A. B. C. D.
6. 已知m,n为异面直线,m⊥平面α,n⊥平面β,直线l满足l ⊥m,l ⊥n,则
( )
A. α∥β且∥α B. α⊥β且⊥β
C. α与β相交,且交线垂直于 D. α与β相交,且交线平行于
7. 从装有2个红色乒乓球和3个白色乒乓球的口袋内任取3个球,那么是互斥事件而不是对立事件的两个事件是( )
A. 恰有1个白色乒乓球与至少2个白色乒乓球
B. 至少2个白色乒乓球与都是白色乒乓球
C. 至少1个白色乒乓球与至少1个红色乒乓球
D. 恰有1个红色乒乓球与恰有1个白色乒乓球
8. 若非零向量与满足,且,则为( )
A. 三边均不相等的三角形
B. 直角三角形
C. 底边和腰不相等的等腰三角形
D. 等边三角形
二、多选题: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. 一组数据:0,1,5,6,7,11,12,则( )
A. 这组数据的平均数为6 B. 这组数据的方差为16
C. 这组数据的极差为11 D. 这组数据的第70百分位数为7
10. 在中,角所对的边分别为,根据下列条件解三角形,其中仅有一解的有( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
11. 如图,已知圆台的一个轴截面为为弧的中点,,圆台的体积为,则( )
A.
B. 异面直线与所成的角为
C. 过三点的平面与圆台下底面的交线长为
D. 二面角的正切值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 从这4个数中一次随机抽取两个数,则所取两个数之和为9的概率是__________.
13. 在中,,若此三角形恰有两解,则BC边长度的取值范围为___________.
14. 已知,,为球的球面上的三个点,若,,球的表面积为,则三棱锥的体积的最大值为___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知向量.
(1)求;
(2)设向量的夹角为,求的值.
16. 如图,在四棱锥中,底面ABCD是矩形,PA为点P到平面ABCD的距离,,,,点E、M分别在线段AB、PC上,其中E是AB中点,,连接ME.
(1)当时,证明:直线平面PAD;
(2)当时,求三棱锥的体积.
17. 已知分别为三个内角的对边,且
(1)求;
(2)若,且△ABC的面积为,求.
18. 今年是国家安全法颁布十周年,4月15日迎来了第十个全民国家安全教育日.某大学团委组织开展了2025年全民国家安全教育知识竞答活动,旨在践行总体国家安全观,增强全民国家安全意识和素养.该活动共有200名学生参加,现将所有答案卷面成绩统计分成五段,分别为,并作出如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中x的值;
(2)根据频率分布直方图,求这200名学生成绩的中位数和平均数(同一组中的数据用该区间的中点值作代表);
(3)已知学生成绩落在的平均数是77,方差是5;落在的平均数是84,方差是5.求这两组数据的总方差.
附:设两组数据的样本量、样本平均数和样本方差分别为:,记两组数据总体的样本平均数为,则总体样本方差.
19. 如图,在直三棱柱中,.
(1)求证:;
(2)求与平面所成的角的大小.
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高一数学
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
4.本卷主要命题范围:必修第二册.
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. 复数的共轭复数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数的除法运算化简,再根据共轭复数的定义即可求解.
【详解】,
所以复数的共轭复数为.
2. 已知向量,.若,则的值为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据两向量垂直的坐标关系运算得解.
【详解】由,得,解得.
故选:D.
3. 已知圆锥的侧面展开图是半径为,圆心角为的扇形,则该圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设该圆锥的底面圆半径为,由弧长公式求出,即可求出圆锥的高,再由锥体的体积公式计算可得.
【详解】设该圆锥的底面圆半径为,所以,解得,
所以该圆锥的高,
所以该圆锥的体积.
故选:B.
4. 已知,在上的投影为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据平面向量的数量积的几何意义,即可求解.
【详解】因为,在上的投影为,可得,所以.
故选:C.
5. 在中,内角所对的边分别为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由正弦定理角化边,再结合余弦定理即可求解.
【详解】由,根据正弦定理得,
设,
可得,
故选:B.
6. 已知m,n为异面直线,m⊥平面α,n⊥平面β,直线l满足l ⊥m,l ⊥n,则
( )
A. α∥β且∥α B. α⊥β且⊥β
C. α与β相交,且交线垂直于 D. α与β相交,且交线平行于
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:由平面,直线满足,且,所以,又平面,,所以,由直线为异面直线,且平面平面,则与相交,否则,若则推出,与异面矛盾,所以相交,且交线平行于,故选D.
考点:平面与平面的位置关系,平面的基本性质及其推论.
7. 从装有2个红色乒乓球和3个白色乒乓球的口袋内任取3个球,那么是互斥事件而不是对立事件的两个事件是( )
A. 恰有1个白色乒乓球与至少2个白色乒乓球
B. 至少2个白色乒乓球与都是白色乒乓球
C. 至少1个白色乒乓球与至少1个红色乒乓球
D. 恰有1个红色乒乓球与恰有1个白色乒乓球
【答案】D
【解析】
【分析】根据互斥事件和对立事件的概念逐项分析可得答案.
【详解】恰有1个白色乒乓球与至少2个白色乒乓球是对立事件,故A错误;
至少2个白色乒乓球与都是白色乒乓球可以同时发生,不是互斥事件,故B错误;
至少1个白色乒乓球与至少1个红色乒乓球可以同时发生,不是互斥事件,故C错误;
恰有1个红色乒乓球与恰有1个白色乒乓球是互斥事件而不是对立事件,故D正确.
故选:D.
8. 若非零向量与满足,且,则为( )
A. 三边均不相等的三角形
B. 直角三角形
C. 底边和腰不相等的等腰三角形
D. 等边三角形
【答案】D
【解析】
【分析】由已知可得的角平分线与BC垂直,可分析出是等腰三角形,根据数量积公式可求角A,即可判断.
【详解】因为分别为与同向的单位向量,
因为,可知的角平分线与BC垂直,则,
又因为,即,
且,则,所以是等边三角形.
故选:D.
二、多选题: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. 一组数据:0,1,5,6,7,11,12,则( )
A. 这组数据的平均数为6 B. 这组数据的方差为16
C. 这组数据的极差为11 D. 这组数据的第70百分位数为7
【答案】AD
【解析】
【分析】由已知的这组数据,利用公式分别计算平均数、方差、极差、第70百分位数即可.
【详解】对A,这组数据的平均数为:,故A选项正确;
对B,这组数据的方差为:,故B选项错误;
对C,这组数据的极差为:,故C选项错误;
对D,由,则第70百分位数是第5个数7,故D选项正确.
故选:AD.
10. 在中,角所对的边分别为,根据下列条件解三角形,其中仅有一解的有( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于选项A,B使用三角形全等判定定理即可判断;对于选项C,利用正弦定理判断;对于D使用余弦定理计算即可判断.
【详解】对于A,三角形中,已知三边,由三角形全等知,三角形的形状唯一确定,故仅有一解,即A正确;
对于B,三角形中,已知两个角和夹边,由三角形全等知,三角形的形状唯一确定,故仅有一解,即B正确;
对于C,由正弦定理,可得,,因,则,因,结合正弦函数的图象可知角B有两解,一个是锐角,另一个是钝角,故C错误;
对于D,由余弦定理得,,故仅有一解,即D正确.
11. 如图,已知圆台的一个轴截面为为弧的中点,,圆台的体积为,则( )
A.
B. 异面直线与所成的角为
C. 过三点的平面与圆台下底面的交线长为
D. 二面角的正切值为
【答案】AB
【解析】
【分析】对于A选项,根据已知的上下底面边长,利用圆台体积公式求出高,再通过勾股定理求相关线段长.
对于B选项,连接相关线段,利用线线平行找出异面直线所成角,通过已知线段长用余弦定理求角.
对于C选项,延长线段找交点和相关点,根据已知线段长求角的余弦值,进而求相关线段长度判断对错.
对于D选项,作垂线,根据线面垂直性质找二面角,通过相关线段关系求角的三角函数值判断对错.
【详解】对于A选项,由,设圆台的高为,
有圆台的体积为,可得,
易求得,故A选项正确;
对于B选项,如图,连接点和圆台底面的圆心并延长,与圆交于另一点,连接,,
由,可得或其补角即是异面直线和所成的角.
又由,
有,可得,故B选项正确;
对于C选项,的延长线与的延长线相交于点F,与圆台的底面圆周的交点为,
由,有,可得,
可得,故C选项错误;
对于D选项,过作,连接NH,由平面,可得,
又由,可得平面,可得,
又由,可得为二面角的平面角,
有,有,
可得,故D选项错误.
故选:AB.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 从这4个数中一次随机抽取两个数,则所取两个数之和为9的概率是__________.
【答案】
【解析】
【分析】结合古典概型,利用列举法找到所有基本事件,从而计算出概率.
【详解】从这4个数中一次随机抽取两个数的所有基本事件有,共6个,
所取2个数之和为9的基本事件有,共2个,
故所求概率.
故答案为:.
13. 在中,,若此三角形恰有两解,则BC边长度的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】依题意得,由求解
【详解】若恰有两解,则,解得,
即边长度的取值范围为.
故答案为:
14. 已知,,为球的球面上的三个点,若,,球的表面积为,则三棱锥的体积的最大值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】首先求出球的半径,依题意可得的外接圆的半径为,即可求出点到平面的距离,设,由勾股定理可得,利用基本不等式求出的最大值,即可得解.
【详解】设球的半径为,则,所以,因为,
所以的外接圆的半径为,所以点到平面的距离为,
设,则,所以,当且仅当时等号成立,
所以三棱锥的体积的最大值为.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知向量.
(1)求;
(2)设向量的夹角为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由求出,从而可求出的坐标,进而可求出模;
(2)直接利用向量的夹角公式求解即可.
【小问1详解】
由可得,,
即,
所以,
所以;
【小问2详解】
因为,
所以.
16. 如图,在四棱锥中,底面ABCD是矩形,PA为点P到平面ABCD的距离,,,,点E、M分别在线段AB、PC上,其中E是AB中点,,连接ME.
(1)当时,证明:直线平面PAD;
(2)当时,求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)2
【解析】
【分析】(1)构造平行四边形,然后利用线面平行的判定定理即可.
(2)根据,求出三棱锥的高,然后利用体积公式即可.
【小问1详解】
取PD中点N,连接MN、AN,
是的中位线,MN//CD,且,
又AE//CD,且,四边形AEMN为平行四边形,
ME//AN
又平面PAD,平面PAD,//平面PAD.
【小问2详解】
,P到平面ABCD的距离为3,点M到平面ABCD的距离为1,
.
17. 已知分别为三个内角的对边,且
(1)求;
(2)若,且△ABC的面积为,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)采用边化角结合内角和恒等变换,利用余弦型三角式求解内角;
(2)联立面积公式与余弦定理构造方程组,直接求解边长.
【小问1详解】
由,
结合正弦定理可得,
展开右侧三角式得,
消去同类项后化简为,
整理得,
由,得,解得.
【小问2详解】
由三角形面积公式,
代入,得,
由余弦定理,
代入、,得,
联立,解得.
18. 今年是国家安全法颁布十周年,4月15日迎来了第十个全民国家安全教育日.某大学团委组织开展了2025年全民国家安全教育知识竞答活动,旨在践行总体国家安全观,增强全民国家安全意识和素养.该活动共有200名学生参加,现将所有答案卷面成绩统计分成五段,分别为,并作出如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中x的值;
(2)根据频率分布直方图,求这200名学生成绩的中位数和平均数(同一组中的数据用该区间的中点值作代表);
(3)已知学生成绩落在的平均数是77,方差是5;落在的平均数是84,方差是5.求这两组数据的总方差.
附:设两组数据的样本量、样本平均数和样本方差分别为:,记两组数据总体的样本平均数为,则总体样本方差.
【答案】(1)0.015
(2)76.25,75
(3)17
【解析】
【分析】(1)根据频率直方图的性质:概率之和为1求解即可,(2)利用频率直方图求解平均数求解即可,(3)利用分组方差的求法求解即可.
【小问1详解】
根据频率分布直方图,有,
解得;
【小问2详解】
学生成绩落在的频率为,
学生成绩落在的频率为,
学生成绩落在的频率为,
学生成绩落在的频率为,
学生成绩落在的频率为,
由,
可得中位数为,
学生成绩的平均数为;
【小问3详解】
这两组数据的平均数为,
这两组数据的总方差为
.
19. 如图,在直三棱柱中,.
(1)求证:;
(2)求与平面所成的角的大小.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据直三棱柱的性质和各棱长可知,连接,利用线面垂直的判定定理可得平面,易知四边形为菱形,可得平面,由线面垂直的性质即可得;
(2)取的中点,连接,可证明是与平面所成角的平面角,在中,易知,,即与平面所成的角的大小为.
【小问1详解】
连接与相交于点,如下图所示
在直棱柱中,平面平面,
,
又,平面,
所以,平面,
又平面,
,四边形为菱形,即
又,且平面,
平面,又平面,
.
【小问2详解】
取的中点,连接.如下图所示;
,
又平面平面,
又,且平面,
平面,
是在面内的射影,是与平面所成角的平面角.
在中,易知,
,
即与平面所成的角的大小为.
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