内容正文:
2025级高一下学期定时练习
数学
(满分:150分 时间:120分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置.
2.答题时请使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题答题时必须用0.5毫米黑色墨迹签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置,在规定的答题区域以外答题无效,在试题卷上答题无效.
3.考试结束后,考生将答题卡交回.
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡的相应位置上.
1. 已知复数,则的虚部为( )
A. B. C. D.
2. 一支田径队有男运动员56人,女运动员42人,按性别进行分层,用分层随机抽样的方法从全体运动员中抽一个容量为28的样本,那么男运动员应抽多少人( )
A. 12 B. 14 C. 16 D. 18
3. 在平行四边形中,为的中点,记,,则( )
A. B. C. D.
4. 已知,,则的值为( )
A. B. C. D.
5. 若一组数据如下:12,15,16,21,24,25,27,32,36,38.则该组数据的第75百分位数为( )
A. 27 B. 29.5 C. 32 D. 34
6. 已知直线a,b与平面,,,下面能使成立的条件是( )
A. , B. ,,
C. , D. ,
7. 南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔时,相应水面的面积为;水位为海拔时,相应水面的面积为,将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔上升到时,增加的水量约为()( )
A. B. C. D.
8. 已知的外接圆圆心为O,且,,则向量在向量的投影向量为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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. 已知向量,则( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,夹角为钝角,则
10. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. 函数的最小正周期是
B. 函数的解析式为
C. 函数的单调递减区间是
D. 函数在区间上的最小值为
11. 如图,在正方体中,,点是正方形内的动点(包含边界),点为的中点,则下列结论正确的是( )
A. 异面直线与所成的角为
B. 若点在线段上,则
C. 若点在线段上,则的最小值为
D. 若,则点的轨迹长度为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡上的相应位置.
12. 已知复数在复平面内对应的点在第四象限,则实数m的取值范围是______.
13. 若平面向量,满足,则__________.
14. 在三棱锥中,和均为边长为的等边三角形,且二面角的平面角为,则三棱锥的外接球的表面积为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量.很多学校已经推出基于DeepSeek的人工智能通识课程,帮助学生深入了解人工智能的历史、关键技术及其在科学研究、社会发展中的高效应用,培养跨学科思维,推动人工智能技术在多领域的深度融合与创新.某探究小组利用DeepSeek解答了50份不同的模拟试卷,收集其得分情况,整理得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中的值及这组数据的中位数、众数;
(2)若平均得分不低于90分,则可以认为这个系统是准确的,并投入使用.请问,现在这个系统能否投入使用,并说明理由.
16. 记的内角,,的对边分别为,,.已知.
(1)求;
(2)若,且的面积为,求的周长.
17. 已知,,且.
(1)求函数的解析式;
(2)将图像上的所有点向右平移个单位,再把所得图像上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图像.若在区间上,方程有两个不相等的实数根,求实数的取值范围.
18. 如图,在四棱锥中,平面平面,底面是直角梯形,,,且,,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积;
(3)求二面角的余弦值.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题,该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里拆利给出了解答:当的三个内角均小于时,使得的点即为费马点;当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,设点为的费马点,求;
(3)设点为的费马点,求的最小值.
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2025级高一下学期定时练习
数学
(满分:150分 时间:120分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置.
2.答题时请使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题答题时必须用0.5毫米黑色墨迹签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置,在规定的答题区域以外答题无效,在试题卷上答题无效.
3.考试结束后,考生将答题卡交回.
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡的相应位置上.
1. 已知复数,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数运算化简,结合复数定义确定答案.
【详解】由,
所以的虚部为.
2. 一支田径队有男运动员56人,女运动员42人,按性别进行分层,用分层随机抽样的方法从全体运动员中抽一个容量为28的样本,那么男运动员应抽多少人( )
A. 12 B. 14 C. 16 D. 18
【答案】C
【解析】
【详解】男运动员应抽的人数为.
3. 在平行四边形中,为的中点,记,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】
如图,.
4. 已知,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用三角函数的基本关系式,求得,再利用两角和的正弦公式,代入计算,即可求解.
【详解】因为,可得,
又因为,可得,所以,
则.
5. 若一组数据如下:12,15,16,21,24,25,27,32,36,38.则该组数据的第75百分位数为( )
A. 27 B. 29.5 C. 32 D. 34
【答案】C
【解析】
【详解】共个数,因为,所以第75百分位数为第个数,即
6. 已知直线a,b与平面,,,下面能使成立的条件是( )
A. , B. ,,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】由线面、面面的平行与垂直的判定与性质依次判断各个选项即可.
【详解】对于A,若,则可能平行,也可能相交,相交也不一定垂直,A错误;
对于B,若,由线面垂直判定定理可知,与不一定垂直,
因此相交,不一定垂直,B错误;
对于C,若,则可能平行,也可能相交,相交也不一定垂直,C错误;
对于D,由,得存在过直线与平面相交的平面,令交线为,则,
又,于是,因此,D正确.
故选:D
7. 南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔时,相应水面的面积为;水位为海拔时,相应水面的面积为,将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔上升到时,增加的水量约为()( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意只要求出棱台的高,即可利用棱台的体积公式求出.
【详解】依题意可知棱台的高为(m),所以增加的水量即为棱台的体积.
棱台下底面积,上底面积,
∴
.
故选:C.
8. 已知的外接圆圆心为O,且,,则向量在向量的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量关系得出向量夹角,再结合向量的投影向量公式计算即得.
【详解】因为,所以O是的中点,所以,可得
所以,所以.
故选:D.
二、多项选择题: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. 已知向量,则( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,夹角为钝角,则
【答案】AD
【解析】
【详解】对于A,,解得,故A正确;
对于B,由,则,解得,故B错误;
对于C,由,则,解得,故C错误;
对于D,若,夹角为钝角,则,且、不共线,
即有且,解得且,故D正确.
10. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. 函数的最小正周期是
B. 函数的解析式为
C. 函数的单调递减区间是
D. 函数在区间上的最小值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据给定函数图象可依次求解,从而可得最小正周期和解析式,再根据正弦函数的性质,利用整体代换思想即可求解函数的单调递减区间及在上的最小值.
【详解】对于A:由图象知,,所以,故A正确;
对于B:因为,所以,由图象可知,,
又因为图象过点,所以,所以,
因为,所以令,得,
所以函数的解析式为,故B正确;
对于C:令,得,
所以函数的单调递减区间是,故C正确;
对于D:当时,,
所以当,即时,函数取到最小值为,故D错误.
11. 如图,在正方体中,,点是正方形内的动点(包含边界),点为的中点,则下列结论正确的是( )
A. 异面直线与所成的角为
B. 若点在线段上,则
C. 若点在线段上,则的最小值为
D. 若,则点的轨迹长度为
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项,通过平移直线即可找到异面直线所成的角,根据为等边三角形即可求解;B选项,通过证明平面,可得;C选项,将平面沿直线翻折,使得四点共面,则由和均是边长为的等边三角形即可求得;D选项,可得点的轨迹为平面中,以的中点为圆心、为半径的圆弧上,即可求得其轨迹长度.
【详解】对于A:连接,在正方体中,因为,
所以即为异面直线与所成的角或其补角,
又因为为等边三角形,故,即与所成的角为,故A正确;
对于B:当点在线段上时,连接,在正方形中,对角线,
又平面,平面,所以,又,
平面,故平面,而平面,所以,故B正确;
对于C:当点在线段上时,将平面沿直线翻折,使得四点共面,
由和均是边长为的等边三角形,故,故C 错误;
对于D:取的中点,连接,
易知,,,则,
由得点在以为圆心、为半径的圆上,点的轨迹为,
易知,所以点的轨迹长为,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡上的相应位置.
12. 已知复数在复平面内对应的点在第四象限,则实数m的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】首先将复数化简,再根据复数的几何意义,列不等式求实数的取值范围.
【详解】复数,因为复数对于的点在第四象限,
所以,解得:.
故答案为:
13. 若平面向量,满足,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据结合模长公式先求得,再利用模长公式求.
【详解】,
因为,所以,解得;
所以.
14. 在三棱锥中,和均为边长为的等边三角形,且二面角的平面角为,则三棱锥的外接球的表面积为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据给定条件,确定三棱锥外接球球心位置并求出球半径即可.
【详解】在三棱锥中,取的中点,连接,
和均为边长为的等边三角形,得,
由二面角的平面角为,得,即,
平面,则平面,同理平面,
令和的中心分别为,三棱锥的外接球球心为,
则平面,平面,于是,四边形为矩形,
,而,,
所以三棱锥外接球半径,表面积.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量.很多学校已经推出基于DeepSeek的人工智能通识课程,帮助学生深入了解人工智能的历史、关键技术及其在科学研究、社会发展中的高效应用,培养跨学科思维,推动人工智能技术在多领域的深度融合与创新.某探究小组利用DeepSeek解答了50份不同的模拟试卷,收集其得分情况,整理得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中的值及这组数据的中位数、众数;
(2)若平均得分不低于90分,则可以认为这个系统是准确的,并投入使用.请问,现在这个系统能否投入使用,并说明理由.
【答案】(1);中位数为92.5,众数为92.5.
(2)估计得分的平均数为:,
因为,满足平均得分不低于90分,
所以现在这个系统是准确的,能投入使用.
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图的性质可知,所有小矩形的面积之和为1,可求出的值,再根据中位数和众数的定义求解;
(2)先结合频率分布直方图求出得分的平均数,再判断现在这个系统能否投入使用.
【小问1详解】
由频率分布直方图可得,
解得.
设中位数为,前两个矩形的面积之和为,
前三个矩形的面积之和为.
所以,则,解得,
所以估计得分的中位数为92.5.
由图可知得分落在的数据最多,故这组数据的众数为92.5.
【小问2详解】
略
16. 记的内角,,的对边分别为,,.已知.
(1)求;
(2)若,且的面积为,求的周长.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正弦二倍角公式得到,得到答案;
(2)根据三角形面积得到方程,求出,由余弦定理得到,得到周长
【小问1详解】
在中,,
因为,所以,
,又,故;
【小问2详解】
由(1)知,若,且的面积为,
故,
在中,由余弦定理得,
,
的周长.
17. 已知,,且.
(1)求函数的解析式;
(2)将图像上的所有点向右平移个单位,再把所得图像上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图像.若在区间上,方程有两个不相等的实数根,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,利用向量的数量积的坐标运算公式和三角恒等变换的公式,即可求解;
(2)利用三角函数的图象变换,得到,根据题意,转化为的图象与直线有两个交点,结合正弦型函数的图象与性质,即可求解.
【小问1详解】
解:因为,,
所以
,
所以函数的解析式为:.
【小问2详解】
解:将图像上所有点向右平移个单位,得到,
再把所得图像上所有的点的横坐标伸长为原来的2倍,得到,
因为方程有两个不相等的实数根,
等价于的图象与直线有两个交点,
因为,可得,
令,可得,其中,
即为与直线的图象有两个交点,
画出函数和直线的图象,如图所示,
要使得与直线的图象有两个交点,则满足,解得,
所以实数的取值范围为.
18. 如图,在四棱锥中,平面平面,底面是直角梯形,,,且,,,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积;
(3)求二面角的余弦值.
【答案】(1)取中点,连接,
因为为的中点,为中点,所以,且
又,,所以,且,
则四边形为平行四边形,得,
又平面,平面,所以平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)取中点,求证即可;
(2)利用等体积计算;
(3)取的中点,过作于,求证为二面角的平面角即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为为的中点, 所以,
又,,,,故,
又平面平面,且平面平面,平面,
所以平面,
又底面是直角梯形,,,
可得,,即,则
则;
【小问3详解】
由(2)知平面,取的中点,连接,
在中,,分别为,的中点,所以,则平面,
因为平面,所以,
过作于,连接,
因为平面,所以平面,
因为平面,所以,
所以为二面角的平面角,
由(2)知,且,
又,,
在中,,
即二面角的余弦值为.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题,该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里拆利给出了解答:当的三个内角均小于时,使得的点即为费马点;当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,设点为的费马点,求;
(3)设点为的费马点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)运用正弦定理角化边,根据勾股定理求出角.
(2)先用面积条件求出向量模长乘积,再用由费马点得到的角度条件,运用数量积模长公式求出结果.
(3)利用费马点的角度性质得到三夹角均为,结合余弦定理与已知边长关系建立线段长度等式;通过比值换元将分式目标式转化为双变量代数式,再借助基本不等式构造一元二次不等式,求解不等式得到的下界,即为所求分式的最小值.
【小问1详解】
,根据正弦定理可得,
是以角为直角的直角三角形
即.
【小问2详解】
为的费马点,
,
,,.
又,
即,
所以.
【小问3详解】
为的费马点,.
由余弦定理,,,
.
又,.
设,,,.代入上式,化简得
得,又,当且仅当时取等号,
,
由,,,
即的最小值为,当且仅当时取等号.
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