内容正文:
2025—2026学年度高一下学期期末考试
数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用复数的除法运算法则化简得到复数z,再根据共轭复数的概念即可求解.
【详解】因为,所以,所以.
故选:A
2. 已知圆锥的表面积为,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设圆锥的半径为,母线长,根据已知条件求出、的值,可求得该圆锥的高,利用锥体的体积公式可求得结果.
【详解】设圆锥的半径为,母线长,因为侧面展开图是一个半圆,则,即,
则,可得,,利用勾股定理求得圆锥的高为,
所以圆锥的体积为.
故选:A.
3. 已知为两条不同的直线,为两个不同的平面,则下列说法错误的是( )
A. 若,,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若为异面直线,,,,则
【答案】C
【解析】
【分析】根据线面平行的判定定理判断A,根据线面垂直的性质判断B,当时即可判断C,根据异面直线的定义及线面平行的性质定理判断D.
【详解】对于A:若,,根据线面平行的判定定理可知,故A正确;
对于B:若,则,故B正确;
对于C:当时,,由面面垂直的性质定理可得,
当时,,则或或与相交,故C错误;
对于D:因为,,所以存在使得,又,,所以,
又且为异面直线,所以平面内的两直线、必相交,
所以,故D正确.
故选:C
4. 斛是我国古代的一种量器,如图所示的斛可视为正四棱台,若该正四棱台的上、下底面边长分别为2,4,侧面积为24,则该正四棱台的体积为( )
A. 56 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据正四棱台的侧面积求出斜高,再求正四棱台的高,根据四棱台的体积公式求解.
【详解】由为四棱台的斜高.
设四棱台的高为,则,
所以四棱台的体积为:.
故选:C
5. 已知△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,,则( )
A. B. 3 C. 6 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由三角形的内角和可求出,再由余弦定理结合题意化简即可得出答案.
【详解】因为,而,所以,
则,
得.
根据余弦定理可得,故.
故选:B.
6. 所有棱长均为6的正三棱锥被平行于其底面的平面所截,截去一个底面边长为2的正三棱锥,则所得棱台的高为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用小三棱锥和大三棱锥的比例求解即可.
【详解】
如图,根据题意可得所得棱台为正三棱台,
该棱台的高等于大正三棱锥的高的.
设大正三棱锥的高为DH,则:
因为大正三棱锥的高为:,
所以该棱台的高为.
故选:A
7. 在《九章算术》中,底面为矩形的棱台被称为“刍童”.已知棱台是一个侧棱相等、高为1的“刍童”,其中,,则该“刍童”外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据刍童的几何性可知外接球的球心在四棱台上下底面中心连线上,设球心为O,根据几何关系求出外接球半径即可求其表面积.
【详解】
如图,连接AC、BD、、,设AC∩BD=M,∩=N,连接MN.
∵棱台侧棱相等,∴易知其外接球球心在线段MN所在直线上,设外接球球心为O,
如图当球心在线段MN延长线上时,
易得,MC=2,,,
MN=1,
由得,,即
,
故OC=,
∴外接球表面积为.
如图当球心在线段MN上时,
由得,,即
舍去,
故选:A
【点睛】关键点睛:利用刍童的几何性确定外接球的球心是解题的关键.
8. “近水亭台草木欣,朱楼百尺回波濆”,位于济南大明湖畔的超然楼始建于元代,历代因战火及灾涝等原因,屡毁屡建.今天我们所看到的超然楼是2008年重建而成的,共有七层,站在楼上观光,可俯视整个大明湖的风景.如图,为测量超然楼的高度,选择C和一个楼房DE的楼顶为观测点,已知在水平地面上,超然楼和楼房都垂直于地面.已知,在点处测得点的仰角为,在点处测得点的仰角为,则超然楼的高度( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】过作,得到,在中,由正弦定理得到,进而求得的长.
【详解】过作,交于点,
因为在点处测得点的仰角为,可得为等腰直角三角形,所以,
因为,所以,
在中,由正弦定理得,
又由,
所以,
则.
故选:D
二、多选题:本题共3小题,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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知复数,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则的共轭复数为
B. 若为纯虚数,则
C. 若,则
D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据共轭复数的概念即可判断A;根据纯虚数的概念即可判断B;举反例即可判断C;根据复数的乘法运算和复数模的概念即可判断D.
【详解】对A,根据共轭复数的概念知的共轭复数为,故A正确;
对B,若为纯虚数,则,解得,故B正确;
对C,举例,满足,但,故C错误;
对D,设,,其中,
则,
则,
,所以.
故选:ABD.
10. 的内角的对边分别为,则( )
A. 当时,
B. 当时,
C. 当时,是等腰三角形
D. 当时,是等腰三角形
【答案】ABD
【解析】
【分析】由三角形大角对大边,结合正弦定理可知A正确;根据余弦函数在上的单调性可知B正确;由正弦值相等可知或,由此可知是等腰或直角三角形,知C错误;利用正弦定理边化角和两角和差正弦公式可求得,由此可得,知D正确.
【详解】对于A,当时,,由正弦定理可知:,A正确;
对于B,,在上单调递减,当时,,B正确;
对于C,当时,或,或,
是等腰三角形或直角三角形,C错误;
对于D,由正弦定理得:,,
,,,即,
是等腰三角形,D正确.
故选:ABD.
11. 如图,四棱锥的底面为正方形,底面ABCD,,点E是棱PB的中点,过A,D,E三点的平面与平面PBC的交线为l,则( )
A. 直线l与平面PAD有一个交点
B.
C. 直线PA与l所成角的余弦值为
D. 平面截四棱锥所得的上下两个几何体的体积之比为
【答案】BD
【解析】
【分析】根据所给图像,作中点,连接,则为交线l,然后根据线面平行的基本定理可判断A;结和线面垂直的判定及性质可判断B;结合异面直线所成角的定义可判断C;结和棱锥的体积公式可判断D.
【详解】如图,取棱PC的中点F,连接EF,DF,
因为E是棱PB的中点,则,即A,D,E,F四点共面,则l为直线EF,
又平面PAD,平面PAD,所以平面PAD,即平面PAD,故A错误;
由底面ABCD,平面ABCD,所以,
由,可得为等腰直角三角形,
而斜边PC的中点为F,所以,
再由底面ABCD是正方形,易得,
又,且平面PDC,所以平面PDC,
又平面PDC,所以,
又,且平面ADFE,所以平面ADFE,
又平面ADFE,所以,故B正确;
由,则直线PA与l所成的角,即PA与AD所成的角,
由,则,
即PA与AD所成的角的余弦值为,故C错误;
,,
所以,
所以,故D正确.
故选:BD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 如图,直角梯形满足,,,它是水平放置的平面图形的直观图,则该平面图形的周长是__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据直观图还原平面图形,根据长度关系和角度关系计算周长.
【详解】
如图所示,为还原的平面图形,其中,
在直观图中,,,,
故,则,
则在中,,则
在中,,,则;
故周长为.
13. 在中,,,,是边上一点,是的角平分线,则的长为__________
【答案】##
【解析】
【分析】利用角平分线性质得两个小三角形的顶角均为60°,通过等面积法,即的面积等于与的面积之和,列式计算的长度.
【详解】 因为为的角平分线,且,所以,
根据三角形面积的关系可得: ,
左边;
右边,
代入数值化简得: ,
联立左右两边等式: ,
解得
14. 如图,用一边长为的正方形硬纸,按各边中点垂直折起四个小三角形,做成一个蛋巢,将半径为1的鸡蛋(视为球)放入其中,蛋巢形状保持不变,则鸡蛋最高点与蛋巢底面的距离为______ .
【答案】
【解析】
【分析】由条件可求4个顶点截鸡蛋所得的截面圆的直径,结合球的截面性质可求球心到截面圆的距离,进一步加上垂直折起的4个小直角三角形的高以及鸡蛋(球)的半径即可得解.
【详解】由已知蛋巢的底面是边长为1的正方形,所以蛋巢过原正方形的四个顶点的平面截鸡蛋(球)所得的截面圆的直径为1,
且蛋巢的高度为,又球的半径为1,所以球心到截面的距离为,
故鸡蛋最高点与蛋巢底面的距离为.
故答案为:.
【点睛】思路点睛:本题主要考查球的截面性质的实际应用,属于较难题.
解题的思路在于充分理解题意,弄清鸡蛋最高点与蛋巢底面的距离包括三部分,①垂直折起的4个小直角三角形的高;②球心到截面圆的距离;③球心到鸡蛋最高点之间的半径.而蛋巢过原正方形的四个顶点的平面截鸡蛋(球)所得的截面圆的直径即蛋巢底面正方形的边长,利用球的截面圆性质即可求得球心到截面距离.
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.(立体几何题用空间向量做一律不给分)
15. 在直三棱柱中,,,,M为中点,.
(1)证明:平面;
(2)求四面体的体积.
【答案】(1)证明:在直三棱柱中,连接交于点O,连接,
由为矩形,得O为中点,又M为中点,则,
而平面平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)连接交于点O,利用线面平行的判定定理推理得证.
(2)求出点到平面的距离,再利用锥体体积公式求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
在平面内过点作于,由平面,得,
而平面,则平面,
在中,,,则,
,由M为中点,得点到平面的距离,
又,所以四面体的体积为.
16. 设的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足,.
(1)求A;
(2)若,求中线的长;
(3)若的内切圆半径,求的面积S.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由正弦边角关系及三角恒等变换化简条件得,即可得;
(2)由余弦定理得,结合列方程求;
(3)应用等面积法、余弦定理得到,从而求出,即可求.
【小问1详解】
由,可得.
,
,又,则,
,又,
【小问2详解】
在中, ,则,
在中,有,即,
在中,有,即,
又,则,
得 ,解得,得;
【小问3详解】
由,
,即,
由余弦定理得,得,
,即,解得 或(舍),
所以.
17. 如图,是圆柱的底面直径,是圆柱的母线且,点是圆柱底面圆周上的点.
(1)求圆柱的表面积;
(2)证明:平面平面;
(3)若是的中点,点在线段上,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
由题意知平面,又平面,
所以,
而平面,
所以平面,
又平面,
故平面平面;
(3)
【解析】
【分析】(1)根据圆柱表面积公式即可求解;
(2)根据,,得平面,再由面面垂直的判定定理即可证明;
(3)如图,确定当三点共线时取得最小值,求出,结合余弦定理计算即可求解.
【小问1详解】
圆柱的底面半径,圆柱的侧面积,
圆柱的底面积为,所以表面积.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
将绕着旋转到使其与平面共面,且在的反向延长线上.
当三点共线时取得最小值,为,
,
,
所以在三角形中,由余弦定理可得:,
所以的最小值等于.
18. 在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,满足
(1)设,,过B作BD垂直AC于点D,点E为线段BD的中点,求的值;
(2)若为锐角三角形,,求面积的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理求出,进而由余弦定理求出,利用三角形面积公式得,利用平面向量基本定理及数量积运算法则得到答案;
(2)由正弦定理得到,利用锐角三角形,求得,进而求出,由面积公式求得.
【小问1详解】
,由正弦定理得:
,
所以,
因为,所以,
所以,即,
因为,所以,
因为,,由余弦定理得:,
因为,所以,
其中,
所以,
因为点E为线段BD的中点,所以,
由题意得:,
所以.
【小问2详解】
由(1)知:,又,
由正弦定理得:,
所以,
因为为锐角三角形,所以,解得:,
则,,,
故,
面积为
故面积的取值范围是.
19. 如图,平面四边形中,点是线段上一点,,且,,,沿着将三角形折叠得到四棱锥,折叠后.
(1)求证:平面平面;
(2)若,求平面与平面夹角的正切值;
(3)若,,,在同一个球面上,设该球面的球心为,证明:当球的半径最小时,点在平面内.
【答案】(1)
在四边形中,因为,所以折叠后有,.
又,平面,平面,所以平面.
又平面,所以平面平面.
(2)
(3)
由(1)知平面平面,
设和的外心分别和,
因为、、、均在以为球心的球面上,
则球心为过点和且分别垂直于平面、平面的两直线的交点,
过点作于,连接,
设,显然四边形为矩形,
所以.
在中,设(),
由及余弦定理得,
再由正弦定理得的外接圆半径.
在中,,,,
由余弦定理得,
再由正弦定理得的外接圆半径.
所以,
即,
所以,故当时,球的半径最小,
此时点与点重合,所以点在平面内.
【解析】
【分析】(1)由图翻折可知,,再利用面面垂直的判定证明即可;
(2)过点作交于,通过证明平面,得到为二面角的平面角,再求正切值即可;
(3)设和的外心分别和,则球心为过点和且分别垂直于平面、平面的两直线的交点,过点作于,连接,可知四边形为矩形,设,通过计算可得外接球半径,当时,球的半径最小,此时点与点重合即可证明.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由题意,又,故,
过点作交于,则,连接,,
因为平面平面,面面,平面,
且,所以平面.
因为平面,所以,同理,
因为,,,所以由余弦定理得,
所以,
因为,平面,平面,所以平面.
因为平面,所以,所以为二面角的平面角.
所以在中,,
所以平面与平面夹角的正切值为.
【小问3详解】
略
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2025—2026学年度高一下学期期末考试
数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 若复数满足,则( )
A. B. C. D.
2. 已知圆锥的表面积为,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
3. 已知为两条不同的直线,为两个不同的平面,则下列说法错误的是( )
A. 若,,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若为异面直线,,,,则
4. 斛是我国古代的一种量器,如图所示的斛可视为正四棱台,若该正四棱台的上、下底面边长分别为2,4,侧面积为24,则该正四棱台的体积为( )
A. 56 B. C. D.
5. 已知△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,,则( )
A. B. 3 C. 6 D.
6. 所有棱长均为6的正三棱锥被平行于其底面的平面所截,截去一个底面边长为2的正三棱锥,则所得棱台的高为( )
A. B. C. D.
7. 在《九章算术》中,底面为矩形的棱台被称为“刍童”.已知棱台是一个侧棱相等、高为1的“刍童”,其中,,则该“刍童”外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
8. “近水亭台草木欣,朱楼百尺回波濆”,位于济南大明湖畔的超然楼始建于元代,历代因战火及灾涝等原因,屡毁屡建.今天我们所看到的超然楼是2008年重建而成的,共有七层,站在楼上观光,可俯视整个大明湖的风景.如图,为测量超然楼的高度,选择C和一个楼房DE的楼顶为观测点,已知在水平地面上,超然楼和楼房都垂直于地面.已知,在点处测得点的仰角为,在点处测得点的仰角为,则超然楼的高度( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知复数,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则的共轭复数为
B. 若为纯虚数,则
C. 若,则
D.
10. 的内角的对边分别为,则( )
A. 当时,
B. 当时,
C. 当时,是等腰三角形
D. 当时,是等腰三角形
11. 如图,四棱锥的底面为正方形,底面ABCD,,点E是棱PB的中点,过A,D,E三点的平面与平面PBC的交线为l,则( )
A. 直线l与平面PAD有一个交点
B.
C. 直线PA与l所成角的余弦值为
D. 平面截四棱锥所得的上下两个几何体的体积之比为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 如图,直角梯形满足,,,它是水平放置的平面图形的直观图,则该平面图形的周长是__________.
13. 在中,,,,是边上一点,是的角平分线,则的长为__________
14. 如图,用一边长为的正方形硬纸,按各边中点垂直折起四个小三角形,做成一个蛋巢,将半径为1的鸡蛋(视为球)放入其中,蛋巢形状保持不变,则鸡蛋最高点与蛋巢底面的距离为______ .
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.(立体几何题用空间向量做一律不给分)
15. 在直三棱柱中,,,,M为中点,.
(1)证明:平面;
(2)求四面体的体积.
16. 设的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足,.
(1)求A;
(2)若,求中线的长;
(3)若的内切圆半径,求的面积S.
17. 如图,是圆柱的底面直径,是圆柱的母线且,点是圆柱底面圆周上的点.
(1)求圆柱的表面积;
(2)证明:平面平面;
(3)若是的中点,点在线段上,求的最小值.
18. 在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,满足
(1)设,,过B作BD垂直AC于点D,点E为线段BD的中点,求的值;
(2)若为锐角三角形,,求面积的取值范围.
19. 如图,平面四边形中,点是线段上一点,,且,,,沿着将三角形折叠得到四棱锥,折叠后.
(1)求证:平面平面;
(2)若,求平面与平面夹角的正切值;
(3)若,,,在同一个球面上,设该球面的球心为,证明:当球的半径最小时,点在平面内.
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