内容正文:
高一数学
注意事项:
1. 答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2. 回答选择题时, 选出每小题后, 用铅笔把答题卡对应题目的标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他标号.回答非选择题时,将写在答题卡上.
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,只有一项 是符合题目要求的.
1. 已知向量 ,则 ( )
A. 5 B. 8 C. 10 D. 12
【答案】C
【解析】
【详解】 .
2. ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由复数的运算法则可得 .
3. 一个圆锥的底面积为 ,母线长为 5,则该圆锥的侧面积为( )
A. 15 B. C. 30 D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用圆锥的底面积算出底面半径,再利用侧面积公式即可.
【详解】由底面积为,得底面半径,又母线长,则圆锥的侧面积为.
4. 某地区初中、高中的学生人数分别为 6 万、 3 万、教育部门为了解该地区中学生的视力情况, 按照各阶段学生人数比例, 用分层随机抽样的方法抽取部分学生进行调查. 若样本中高中生有 150 人,则初中生有( )
A. 600 人 B. 300 人 C. 200 人 D. 150 人
【答案】B
【解析】
【详解】设样本中初中生有 人,则 ,所以 .
5. 已知 ,则 ( )
A. B. 2 C. D. 4
【答案】A
【解析】
【详解】 .
6. 已知是两条不同的直线,是一个平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】C
【解析】
【详解】C选项,由线面垂直的相关性质可得,C正确;
选项A与D 中还可能有,选项B中 还可能相交或异面,ABD错误.
7. 在四边形 中, ,设 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,利用向量的线性运算法则,准确化简,即可求解.
【详解】如图所示,在四边形 中, 因为 ,所以 ,
可得 ,所以 .
8. 射箭比赛中的环数通常为整数,最高 10 环,若一名射箭运动员连续射箭 3 次的环数均不低于 8 环,则称该运动员为“神射手”. 现有甲、乙、丙、丁四名射箭运动员连续射箭 3 次,根据他们的数据, 可以推断一定不是神射手的是( )
A. 甲:平均数为 9 ,中位数为 9 B. 乙:平均数为 9 ,极差大于 1
C. 丙:中位数为 9 ,众数为 9 D. 丁:众数为 9 ,方差大于 1
【答案】D
【解析】
【详解】设三次射箭环数从小到大依次为,环数为整数且,“神射手”要求.
对选项A,由甲的平均数为9、中位数为9,得,,故.
又,因此,即,三次环数均不低于8,甲一定是神射手.
对选项B,由乙的平均数为9、极差大于1,可取环数为8,9,10(极差,均不低于8,是神射手),
也可取环数为7,10,10(极差,存在环数低于8,不是神射手),故无法断定乙一定不是神射手.
对选项C,由丙的中位数为9、众数为9,可取环数为(均不低于8,是神射手),
也可取环数为7,9,9(存在环数低于8,不是神射手),故无法断定丙一定不是神射手.
对选项D,由丁的众数为9,知9至少出现两次.若三次均为9,则方差为0,与方差大于1矛盾,
故必为两次9、一次().设环数为,平均数,方差
由得,即.结合环数为整数且最高10环,得,
即,故必有一次环数低于8,丁一定不是神射手.
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. 在 中,内角 , , 的对边分别为 , , ,则下列选项正确的是( )
A.
B. 若 ,则
C. 若 ,则
D. 若 ,则 是钝角三角形
【答案】ABD
【解析】
【详解】对于A,,A正确;
对于B,由正弦定理得,B正确;
对于C,由正弦定理得,而,因此或,C错误;
对于D,由 ,得为钝角,因此是钝角三角形,D正确.
10. 已知复数 在复平面内对应的点为,则下列选项正确的是( )
A. 若为实数,则
B. 若为纯虚数,则
C. 若,则
D. 若点在第一象限,则的取值范围为
【答案】AD
【解析】
【详解】选项A:若 为实数,则 ,得 ,故选项A正确;
选项B:若 为纯虚数,则 ,解得,故选项B错误;
选项C:若 ,则, ,故选项C错误;
选项D:若点在第一象限,则 ,解得,故选项D正确.
11. 如图,在棱长为 2 的正方体 中,点 分别为棱 的中点,动点 在线段 上 (含端点),动点 在正方形 内 (含边界),且 ,则下列结论正确的是( )
A. 三棱锥 的体积为定值
B. 动点 的轨迹长度为
C. 直线 与平面 所成的角为
D. 直线 与 总是异面
【答案】ABC
【解析】
【分析】选项, 平面 ,则到平面的距离恒为定值,底面的面积固定,因此三棱锥 的体积为定值;
选项B, 点 的轨迹是以 为圆心,1 为半径的四分之一圆弧;
选项C ,由 平面 ,可知直线 与平面 所成的角即 ;
选项D, ,直线 与 在同一平面内.
【详解】对于 ,由题意知 ,所以 平面 ,所以当点 在线段 上运动时,到平面的距离恒为定值,底面的面积固定,因此三棱锥 的体积为定值,故 正确;
对于 ,在正方体中, 平面 ,所以 ,所以 ,又 ,所以 ,点 的轨迹是以 为圆心,1 为半径的四分之一圆弧,故其轨迹长度为 ,故 正确;
对于 ,由 平面 ,可知直线 与平面 所成的角即 ,因为 ,所以 ,故 C 正确;
对于 ,当点 在棱 上时, 恰好是 的中点,若再令 与点 重合,则 ,直线 与 在同一平面内, 故 D 错误.
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 如图,弹簧挂着的小球做上下运动,它在时相对于平衡位置的高度由关系式确定,则当时, _____.
【答案】
【解析】
【详解】当时,.
13. 已知正方体的八个顶点均在同一个球的球面上,若正方体的棱长为2,则该球的表面积为_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用正方体与球的结构特征即可.
【详解】正方体的棱长为2,则其体对角线长为,所以其外接球的直径为,半径为,所以表面积为.
14. 某校为了选拔参加数学竞赛的学生, 安排名同学参加预选赛, 所有成绩按照分组,得到如图所示的频率分布直方图,则图中_____.若按分数从高到低选拔出名学生,则划定的分数线大约为_____.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】第一空利用频率直方图总面积为列方程解;第二空先算出选拔比例确定分位数,从高分段累加频率锁定分位数所在区间,线性插值算出分数线.
【详解】由图可知,,解得,
按分数从高到低从名学生中选拔出名学生,则分数线为分位数,
由频率分布直方图可知,第六组的频率为,第五组的频率为,
所以分位数位于第五组,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. 已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的最小正周期;
(2)直接写出的解析式和单调递减区间;
(3)的图象可以由的图象经过怎样的变换得到?
【答案】(1)
(2);单调递减区间为
(3)方法一:先将的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,再将所得图象向右平移个单位长度;
方法二:先将的图象向右平移个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变.
【解析】
【分析】(1)根据图象结合周期性特征可得,即可得结果;
(2)根据图象利用五点法求,即可得的解析式,以为整体,结合正弦函数单调性运算求解即可;
(3)根据图象变换分析判断,同时注意“先平移后变换”与“先变换后平移”的区别,用两种方法求解.
【小问1详解】
由题图可知:,所以.
【小问2详解】
因为,则,可得;
由图可知,则,
且函数的图象过点,则,即,
又因为,则,
可得,解得,所以.
令,,解得,,
所以函数的单调递减区间为.
【小问3详解】
方法一:先将的图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,再将所得图象向右平移个单位长度;
方法二:先将的图象向右平移个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变.
16. 如图,在四棱锥中,底面为矩形,,分别为,的中点.
(1)证明:平面 ;
(2)若 底面,求四棱锥的体积.
【答案】(1)因为底面是矩形,所以,且,
因为,分别为,的中点,所以,且 ,
所以四边形是平行四边形,所以.
又因为平面平面,
所以平面.
(2)
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为底面,底面,所以.
因为是 的中点,所以,又因为,
所以是边长为2的等边三角形,所以.
底面为矩形,则,而平面,
所以平面,平面,所以,
所以.
所以四棱锥的体积为.
17. 在中,内角的对边分别为,已知,,且的面积为 4.
(1)求 ;
(2)如图,延长至点,使得,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
因为,所以C为锐角,.
由 ,得,得 .
由余弦定理得,
所以.
【小问2详解】
由题意知 ,
所以
.
在中,由正弦定理知 ,
所以 .
18. 某芯片厂有甲、乙两条生产线生产用于高速存储的芯片,且甲、乙生产线的产量相同. 为了检验芯片的某项指标,从两条生产线上各随机抽取了颗芯片,得到每颗芯片该项指标的数据如下表:
甲
40
90
60
80
50
40
60
70
80
30
乙
50
80
50
40
50
70
100
90
80
90
记甲、乙生产线生产的芯片该项指标的样本平均数分别为和,样本方差分别为和.
(1)求,.
(2)已知,估计该芯片厂生产的芯片该项指标的平均数与方差 .
(3)该项指标是影响芯片价格的主要因素, 根据市场调研, 芯片的价格如下表:
等级
该项指标范围
价格(元/颗)
一等品
50
二等品
25
三等品
10
用样本中各等级芯片的频率估计总体中各等级芯片的频率. 某电脑制造厂计划向该芯片厂采购颗芯片,有以下两种支付方案,若要电脑制造厂支付的费用(芯片价格 + 检测成本)更少,使用哪种支付方案较好?说明理由.
方案①:按照表中标准支付,由芯片厂免费对芯片进行检测分类;
方案②:所有芯片均按二等品的价格支付,电脑制造厂自行检测分类,每颗芯片检测成本为元.
【答案】(1),
(2),
(3)使用方案②更好
样本中一等品、二等品、三等品的数量分别为,频率分别为 .
若使用方案①,则支付的费用为(元);
若使用方案②,则支付的费用为 (元).
因为,所以使用方案②更好.
【解析】
【分析】(1)根据条件,利用平均数与方差的计算公式,即可求解;
(2)根据条件,利用分层抽样的平均数与方差的计算公式,即可求解;
(3)根据条件,分别求出两种方案的支付的费用,即可求解.
【小问1详解】
,
.
【小问2详解】
因为甲、乙生产线的产量相同,
所以 ,
.
【小问3详解】
使用方案②更好,略
19. 如图,在直四棱柱中,底面是平行四边形,,分别是线段上的动点(不含端点).
(1)证明:;
(2)求二面角的正切值;
(3)求的最小值.
【答案】(1)在中,由余弦定理可得,
所以,所以,所以.
在直四棱柱中,底面,所以.
又因为,所以平面,
因为平面,所以.
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,作,垂足为,连接.
由(1)知平面,所以,
又,所以平面,
所以,所以二面角的平面角为.
在中,可得,
所以,
即二面角的正切值为.
【小问3详解】
底面为平行四边形,故且,由得,
直四棱柱中底面,底面,故,
又,平面,因此平面.
由平面,得,即为直角三角形,.
将与沿翻折到同一平面内,
由垂线段最短可知,当且三点共线时,取得最小值,
最小值即为点到直线的垂线段的长.
在中,,,,故,得.
在中,,,故,
,.
翻折后,
由正弦和角公式得
.
在中,,
即的最小值为.
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1. 答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2. 回答选择题时, 选出每小题后, 用铅笔把答题卡对应题目的标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他标号.回答非选择题时,将写在答题卡上.
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,只有一项 是符合题目要求的.
1. 已知向量 ,则 ( )
A. 5 B. 8 C. 10 D. 12
2. ( )
A. B. C. D.
3. 一个圆锥的底面积为 ,母线长为 5,则该圆锥的侧面积为( )
A. 15 B. C. 30 D.
4. 某地区初中、高中的学生人数分别为 6 万、 3 万、教育部门为了解该地区中学生的视力情况, 按照各阶段学生人数比例, 用分层随机抽样的方法抽取部分学生进行调查. 若样本中高中生有 150 人,则初中生有( )
A. 600 人 B. 300 人 C. 200 人 D. 150 人
5. 已知 ,则 ( )
A. B. 2 C. D. 4
6. 已知是两条不同的直线,是一个平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
7. 在四边形 中, ,设 ,则 ( )
A. B. C. D.
8. 射箭比赛中的环数通常为整数,最高 10 环,若一名射箭运动员连续射箭 3 次的环数均不低于 8 环,则称该运动员为“神射手”. 现有甲、乙、丙、丁四名射箭运动员连续射箭 3 次,根据他们的数据, 可以推断一定不是神射手的是( )
A. 甲:平均数为 9 ,中位数为 9 B. 乙:平均数为 9 ,极差大于 1
C. 丙:中位数为 9 ,众数为 9 D. 丁:众数为 9 ,方差大于 1
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. 在 中,内角 , , 的对边分别为 , , ,则下列选项正确的是( )
A.
B. 若 ,则
C. 若 ,则
D. 若 ,则 是钝角三角形
10. 已知复数 在复平面内对应的点为,则下列选项正确的是( )
A. 若为实数,则
B. 若为纯虚数,则
C. 若,则
D. 若点在第一象限,则的取值范围为
11. 如图,在棱长为 2 的正方体 中,点 分别为棱 的中点,动点 在线段 上 (含端点),动点 在正方形 内 (含边界),且 ,则下列结论正确的是( )
A. 三棱锥 的体积为定值
B. 动点 的轨迹长度为
C. 直线 与平面 所成的角为
D. 直线 与 总是异面
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 如图,弹簧挂着的小球做上下运动,它在时相对于平衡位置的高度由关系式确定,则当时, _____.
13. 已知正方体的八个顶点均在同一个球的球面上,若正方体的棱长为2,则该球的表面积为_____.
14. 某校为了选拔参加数学竞赛的学生, 安排名同学参加预选赛, 所有成绩按照分组,得到如图所示的频率分布直方图,则图中_____.若按分数从高到低选拔出名学生,则划定的分数线大约为_____.
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. 已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的最小正周期;
(2)直接写出的解析式和单调递减区间;
(3)的图象可以由的图象经过怎样的变换得到?
16. 如图,在四棱锥中,底面为矩形,,分别为,的中点.
(1)证明:平面 ;
(2)若 底面,求四棱锥的体积.
17. 在中,内角的对边分别为,已知,,且的面积为 4.
(1)求 ;
(2)如图,延长至点,使得,求.
18. 某芯片厂有甲、乙两条生产线生产用于高速存储的芯片,且甲、乙生产线的产量相同. 为了检验芯片的某项指标,从两条生产线上各随机抽取了颗芯片,得到每颗芯片该项指标的数据如下表:
甲
40
90
60
80
50
40
60
70
80
30
乙
50
80
50
40
50
70
100
90
80
90
记甲、乙生产线生产的芯片该项指标的样本平均数分别为和,样本方差分别为和.
(1)求,.
(2)已知,估计该芯片厂生产的芯片该项指标的平均数与方差 .
(3)该项指标是影响芯片价格的主要因素, 根据市场调研, 芯片的价格如下表:
等级
该项指标范围
价格(元/颗)
一等品
50
二等品
25
三等品
10
用样本中各等级芯片的频率估计总体中各等级芯片的频率. 某电脑制造厂计划向该芯片厂采购颗芯片,有以下两种支付方案,若要电脑制造厂支付的费用(芯片价格 + 检测成本)更少,使用哪种支付方案较好?说明理由.
方案①:按照表中标准支付,由芯片厂免费对芯片进行检测分类;
方案②:所有芯片均按二等品的价格支付,电脑制造厂自行检测分类,每颗芯片检测成本为元.
19. 如图,在直四棱柱中,底面是平行四边形,,分别是线段上的动点(不含端点).
(1)证明:;
(2)求二面角的正切值;
(3)求的最小值.
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