内容正文:
银川九中2025-2026学年第二学期高一年级期末
数学试卷
本试卷共5页,19小题,满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.在试卷上作答无效.
3.非选择题必须使用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单选题:本大题共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x的值为( )
A. 6 B. 2 C. D.
3. 在中,角,,所对的边分别为,,,,,,则( )
A. 1 B. C. D.
4. 底面圆半径为1,高为的圆锥的表面积为( )
A. B. C. D.
5. 若、、,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
6. 如图,在四面体中,点为的重心,设,,,则( )
A. B.
C. D.
7. 在中,,分别为内角,的对边,若,则的形状一定是( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形
C. 等腰直角三角形 D. 等边三角形
8. 正三棱锥侧棱长为,底面棱长为,该三棱锥内切球体积是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,每小题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,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 设复数,则( )
A. B. 的虚部是
C. 为纯虚数 D. 在复平面内对应的点位于第一象限
10. 已知直线m,l,平面,则下列结论正确的有( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
11. 《易经》是中华民族智慧的结晶,易有太极,太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦.如图所示是八卦模型图以及根据该图抽象得到的正八边形,其中为正八边形的中心,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡相应位置上.
12. 已知点关于坐标平面的对称点为,点关于z轴的对称点为,则 ______.
13. 如图,三棱锥中,平面,与平面所成角为,,,是的中点,则异面直线和所成角的余弦值是__________.
14. 《中国建筑史》(梁思成著)载:“大雄殿之左侧白塔凌空,高十三级,甚峻拔”.该塔位于莲溪县赤城镇白塔街,坐西向东,为四方形楼格式砖石塔,塔身白色,共十三层,自宋代始建以来至今已余年,充分体现了中国传统建筑技术水平.某数学兴趣小组为了测得塔高,如下图,在点测得塔底位于北偏东方向上的点处,塔顶的仰角为,在的正东方向且距点的点测得塔底位于北偏西方向上(,,在同一水平面),则塔的高度约为____________(结果精确到整数,参考数据:)
四、解答题:本大题共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. 已知向量与的夹角为,,.
(1)求的值;
(2)设向量与的夹角为,求的值.
16. 若的内角的对边分别为,设,,且.
(1)求角的值;
(2)若 , ,求.
17. 如图,在正三棱柱中,为的中点,点在棱上,.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
18. 在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求外接圆半径.
(2)求面积的最大值.
19. 如图,是边长为4的正方形,平面,,且.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
(3)线段上是否存在一点,使得点到平面的距离为?若存在,求线段的长;若不存在,请说明理由.
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银川九中2025-2026学年第二学期高一年级期末
数学试卷
本试卷共5页,19小题,满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.在试卷上作答无效.
3.非选择题必须使用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单选题:本大题共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】利用复数的除法结合共轭复数的定义可得结果.
【详解】因为,因此复数的共轭复数是.
故选:A.
2. 已知向量,,若,则x的值为( )
A. 6 B. 2 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】应用平面向量垂直的坐标运算公式计算求解参数.
【详解】因为向量,,且,
所以,
所以,
得.
3. 在中,角,,所对的边分别为,,,,,,则( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据余弦定理求解即可.
【详解】由余弦定理,
所以.
4. 底面圆半径为1,高为的圆锥的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先利用勾股定理求出圆锥母线长,再分别计算底面积和侧面积,求和得到圆锥表面积.
【详解】圆锥的母线长,
所以圆锥的表面积为.
故选:B.
5. 若、、,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出向量、,利用空间向量法求解即可.
【详解】由题意可得,,
所以点到直线的距离为.
6. 如图,在四面体中,点为的重心,设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量的线性运算及重心的性质即可求解.
【详解】如图,连接并延长与相交,
点为的重心,,
.
故选:A.
7. 在中,,分别为内角,的对边,若,则的形状一定是( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形
C. 等腰直角三角形 D. 等边三角形
【答案】B
【解析】
【分析】由同角三角函数基本关系、正弦定理、辅助角公式化简可得,进而可得,由此判断三角形形状.
【详解】若,得,
由正弦定理可得,
化简可得,即,
利用辅助角公式可得,
即,
所以或,或者(舍),
所以一定是直角三角形.
8. 正三棱锥侧棱长为,底面棱长为,该三棱锥内切球体积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设正三棱锥的表面积、体积分别为、,正三棱锥的内切球半径为,由三棱锥体积公式,可求得内切球半径,再根据球体的体积公式,即可求解.
【详解】由题意,正三棱锥顶点在底面的投影为底面正三角形的中心,
连接、,并延长交于点,连接,
可得平面,为中点,则,,
又底面棱长为,为底面正三角形的中心,
所以,,
又,所以,,
所以,,
同理,可得,
所以,
又,即,解得,
所以.
二、多选题:本大题共3小题,每小题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,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 设复数,则( )
A. B. 的虚部是
C. 为纯虚数 D. 在复平面内对应的点位于第一象限
【答案】AC
【解析】
【分析】化简为形式,根据复数加法法则,及复数模的求法判断A;由复数的定义判断B;利用共轭复数的概念判断C;根据复数的几何意义判断D.
【详解】.
因为,所以,所以A正确;
的虚部为1,所以B错误;
因为,所以C正确;
在复平面内对应的点为,位于第二象限,所以D错误.
故选:AC.
10. 已知直线m,l,平面,则下列结论正确的有( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A:根据面面平行的传递性即可判断;对于B:根据线性的位置关系即可判断;对于CD:根据线面平行的性质分析判断.
【详解】对于A:若,则,故A正确;
对于B:若,则的位置关系有:平行、相交或异面;故B错误;
对于C:若,则,故C正确;
对于D:若,则,故D正确;
故选:ACD.
11. 《易经》是中华民族智慧的结晶,易有太极,太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦.如图所示是八卦模型图以及根据该图抽象得到的正八边形,其中为正八边形的中心,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据向量相等判断A,以为基底分别表示可计算出的结果判断B,正八边形判断共线,再找到它们的模长关系,利用向量共线定理得到它们的倍数关系判断C;将,则利用向量数量积运算得到判断D.
【详解】由题可知,选项A不正确;
在正八边形中,,;
所以,所以选项B正确;
由题可知在正八边形中有,且,,所以,所以,选项C正确;
连接,则 ,,选项D正确.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡相应位置上.
12. 已知点关于坐标平面的对称点为,点关于z轴的对称点为,则 ______.
【答案】
【解析】
【详解】因为空间点关于坐标平面对称时,坐标取反,坐标不变,
所以关于坐标平面的对称点为,
因为空间点关于轴对称时,坐标不变,坐标都取反,
所以关于轴的对称点为,
所以.
13. 如图,三棱锥中,平面,与平面所成角为,,,是的中点,则异面直线和所成角的余弦值是__________.
【答案】##
【解析】
【分析】取BC的中点F,连接,利用中位线定理将异面直线PB平移至EF,从而将异面直线所成角转化为中的内角(或其补角),通过计算三角形三边长并利用余弦定理求解.
【详解】平面,与底面线面角为,,
中,,,
是中点,直角三角形斜边中线:,
,,
取中点,连接,是中位线:,
就是异面直线所成角(或补角),
,则是等边三角形,
为中点,,
在中,,
所以,
所以异面直线和所成角的余弦值是.
14. 《中国建筑史》(梁思成著)载:“大雄殿之左侧白塔凌空,高十三级,甚峻拔”.该塔位于莲溪县赤城镇白塔街,坐西向东,为四方形楼格式砖石塔,塔身白色,共十三层,自宋代始建以来至今已余年,充分体现了中国传统建筑技术水平.某数学兴趣小组为了测得塔高,如下图,在点测得塔底位于北偏东方向上的点处,塔顶的仰角为,在的正东方向且距点的点测得塔底位于北偏西方向上(,,在同一水平面),则塔的高度约为____________(结果精确到整数,参考数据:)
【答案】36
【解析】
【分析】在中,应用正弦定理求得,根据且计算即可求解CD.
【详解】由题设,在中,
,
由正弦定理得, ,
则m,
在中,由,
则,
所以m.
四、解答题:本大题共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. 已知向量与的夹角为,,.
(1)求的值;
(2)设向量与的夹角为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】根据向量的模长公式计算即可;
根据向量的数量积公式及向量夹角公式计算即可.
【小问1详解】
因为,
所以,
所以.
【小问2详解】
因为,
所以,
又因为,
所以.
16. 若的内角的对边分别为,设,,且.
(1)求角的值;
(2)若 , ,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由向量共线可得 ,结合正弦定理运算求解;
(2)根据题意结合正弦定理可得 ,整理可得,利用正弦定理运算求解即可.
【小问1详解】
因为 ,且,则 ,
由正弦定理得 ,
且,则 ,可得 ,即 ,
又因为,所以.
【小问2详解】
由(1)知,
因为 ,由正弦定理得 ,
则,
整理可得 ,即,
且,可得,
由正弦定理得,所以.
17. 如图,在正三棱柱中,为的中点,点在棱上,.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:方法一:在直三棱柱中,,
所以,
所以,所以,
又,所以,,,
则,所以,
所以,
即,又平面,
所以平面.
方法二:如图,以为原点,以所在的直线为轴建立空间直角坐标系,
则,
所以,
所以
所以,即
又平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)方法一:根据题意先求的长,可得,利用,可得,再根据线面垂直的判定证明即可;
方法二:以为原点建立空间直角坐标系,利用空间向量法证明线面垂直;
(2)方法一:延长交于点,过点作,垂足为,连结,又易得,则即为平面与平面的夹角,再解三角形求其余弦值即可;
方法二:以为原点建立空间直角坐标系,利用空间向量法求平面与平面夹角即可;
方法三:根据射影面积法求平面与平面夹角.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
方法一:如图,延长交于点,过点作,垂足为,连结,
则由平面得,
所以即为平面与平面的夹角.
在中,,
所以,即,
又,所以,
所以,所以,
即平面与平面夹角的余弦值为.
方法二:如图,以为原点,以所在的直线为轴建立空间直角坐标系,
则,所以,
设平面的一个法向量为,则,
取得,又平面的一个法向量为,
记平面与平面的夹角为,则,
即平面与平面夹角的余弦值为.
方法三:由(1)知,
记平面与平面的夹角为,则
即平面与平面夹角的余弦值为.
18. 在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求外接圆半径.
(2)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先用正弦定理将边的关系转化为角的关系,约去后得到关于的方程,利用辅助角公式解出,再由正弦定理求出外接圆半径.
(2)用余弦定理结合基本不等式得到,代入面积公式即得最大值.
【小问1详解】
由正弦定理,,代入已知等式:
.
因为,两边约去得:
,即.
左边用辅助角公式:,所以.
由得,解得.
由正弦定理,外接圆半径.
【小问2详解】
由余弦定理:,代入,:
.
由基本不等式,得,即,
当且仅当时取等号.
面积.
所以的最大值为,此时,三角形为等边三角形.
19. 如图,是边长为4的正方形,平面,,且.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
(3)线段上是否存在一点,使得点到平面的距离为?若存在,求线段的长;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)在上取点,使,连接,,如下图:
因为,即,且,故四边形是平行四边形,
则有且,因为是正方形,则有且,
故且,即四边形是平行四边形,则有,
因为平面, 平面,故 平面.
(2)
(3)存在;
【解析】
【分析】(1)在上取点,使,通过证明是平行四边形,有,平面, 平面,故 平面;
(2)以为原点,为轴建立空间直角坐标系,先求出平面 的法向量,与平面 所成角的正弦值,就是的方向向量与平面 的法向量夹角的余弦值,通过夹角余弦值公式即可求解.
(3)由题意可设,再使用点到平面距离公式,即点到平面 的距离即可求出的值,进而得到点的坐标,从而可求.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由题意可设为原点,为轴建立空间直角坐标系,如下图:
则,
,
设平面 的法向量,则有,
令,则,即,直线的方向向量为,
设直线与平面 的夹角为,则有
,
故直线与平面 所成角的正弦值为.
【小问3详解】
已知,平面 的法向量,且,
设是线段上一点,由可设,
则,
点到平面 的距离,
令,解得(舍)或,故存在满足条件的点,
则,故线段长.
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