内容正文:
广州市培英中学2025学年第二学期港澳高一期中考试(数学)
本试卷共4页,19小题,全卷满分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、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上.用2B铅笔在答题卡的相应位置填涂考生号.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.
3.非选择题必须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的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答无效.
4.考试必须保持答题卡的整洁.考试结束后,答题卡一并交回.
一、单选题(共40分)
1. 如图所示,已知在中,是线段上的靠近A的三等分点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因是线段上的靠近A的三等分点,则.
2. 已知复数满足,则的共轭复数对应的点位于复平面的( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】A
【解析】
【分析】先求出,然后求,再判断对应的点的位置.
【详解】因为,所以,,
所以对应的点为位于复平面的第一象限.
故选:A.
3. 中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知,,,则B的大小为( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】根据正弦定理即可求解.
【详解】由正弦定理可得,
由于,,所以或,
故选:D
4. 在棱长为4的正方体中,点是棱的中点,则点到平面的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意结合几何体的结构特征利用等体积法求解点面距离即可.
【详解】设点到平面的距离为,
正方体中,,
由等体积法可知,即,
解得.
5. 已知非零向量与的夹角为,且,则( )
A. B. C. 4 D. 12
【答案】B
【解析】
【分析】利用向量数量积以及求模公式计算即可.
【详解】因为非零向量与的夹角为,
所以,
所以.
6. 设,.若与的夹角为钝角,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由数量积坐标定义结合向量平行的坐标表示即可计算求解.
【详解】由题意可得,
所以.
故选:D
7. 如图,在直三棱柱中,,,分别是棱,,的中点,则异面直线与所成角的余弦值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】连接,,证明得是异面直线与所成的角或其补角,再根据几何关系,结合余弦定理求解即可.
【详解】
连接,,
因为直三棱柱中,四边形是平行四边形,
所以,,
因为分别是棱,的中点,
所以,,,
所以四边形是平行四边形,四边形是平行四边形,
所以,
所以是异面直线与所成的角或其补角,
因为直三棱柱中,平面,
所以平面,
又平面,所以
设,则根据几何关系得,,
在中,
所以异面直线与所成角的余弦值是
故选:C
8. 在中,在射线上,且满足,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,根据平面向量的线性运算,表示出,结合题设可得关于参数的方程,即可求得答案.
【详解】由于在射线上,设,
则
,
因为,故,解得,
故选:D
二、多选题(共18分)
9. 已知为虚数单位,以下四个说法中正确的是( )
A.
B.
C. 若,则复数对应的点位于第四象限
D. 已知复数满足,则在复平面内对应的点的轨迹为圆
【答案】AD
【解析】
【分析】利用复数的运算可判断A选项;利用任何两个虚数不能比较大小可判断B选项;利用的运算以及复数的几何意义可判断C选项;利用复数减法的几何意义可判断D选项.
【详解】对于A选项,,A对;
对于B选项,任何两个虚数不能比较大小,B错;
对于C选项,,所以,复数在复平面内对应的点位于第二象限,C错;
对于D选项,因为满足,由复数的几何意义可知,
在复平面内对应的点到点的距离等于,
所以,复数在复平面内对应点的轨迹是以点为圆心,半径为的圆,D对.
故选:AD.
10. (多选题)已知两条不同的直线,两个不同的平面,则下列说法正确的是( )
A. ,,则或
B. ,,,,则
C. ,,,则
D. ,,,,,则
【答案】AD
【解析】
【分析】根据空间中直线与直线、直线与平面的位置关系逐项判断即可.
【详解】A:由线面平行的性质可得若,,则或,正确;
B:若,,,,且与相交,则,故原条件缺少与相交,错误;
C:若平面相交,均平行于交线,满足,,,此时不平行,错误;
D:由面面平行的判定定理可得若,,,,,则,正确;
故选:AD
11. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,以下说法中正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,,则为钝角三角形
C. 若,则一定是等腰三角形
D. 若,,,则符合条件的三角形不存在
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A:利用大角对大边得到,由正弦定理即可证明;
对于B:利用余弦定理求得,得到最大角C为锐角,即可判断;
对于C:利用正弦定理和三角变换证明出是等腰或直角三角形,即可判断;
对于D:利用正弦定理求得,判断出B不存在.
【详解】对于A:若,由大角对大边得到.由正弦定理得:得到sinA>sinB.故A正确.
对于B:根据,可得,所以最大角C为锐角,故为锐角三角形.故B错误;
对于C:若,则sinA cosA= sinBcosB,可得sin 2A= sin 2B所以2A=2B或,所以是等腰或直角三角形.故C不正确;
对于D:若,,,则,所以这样符合条件的三角形内角B不存在.故D正确.
故选:AD
三、填空题(共15分)
12. 如图,在测量河对岸的塔高时,可以选取与塔底在同一水平面内的两个测量基点与.现测得,;,且在点测得塔顶A的仰角为,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由题及正弦定理可得,然后由在点测得塔顶A的仰角为可得AB.
【详解】在中,由正弦定理,,
则,又因在点测得塔顶A的仰角为,
则.
故答案为:
13. 如图,是水平放置的的直观图,,,则的面积是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由直观图得到原图的形状和边长即得解.
【详解】由直观图得到原图是一个直角三角形,且,
所以的面积是.
14. 一个圆锥母线长为,侧面积,则这个圆锥的外接球体积为______________.
【答案】
【解析】
【分析】由圆锥的侧面积得出圆锥的底面半径,设出球的半径,根据题意得出关系式求出球的半径,进而得出球的体积.
【详解】解:设圆锥的底面半径为,
因为圆锥母线长为,侧面积,所以,解得,
所以,圆锥的高,
设球半径为R,球心为,其过圆锥的轴截面如图所示,
由题意可得,,即,解得,
所以,.
故答案为:.
四、解答题(共77分)
15. 在中,角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,的面积为,求该三角形的周长.
【答案】(1)
(2)12
【解析】
【分析】(1)用正弦定理把边化为角,再利用三角形内角和与三角恒等变换化简,即得角;
(2)先由面积公式求出的值,再用余弦定理求出的值,从而求得三角形的周长.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理得:,
整理得:,
因为,所以,故,
因为,所以.
【小问2详解】
因为的面积为,所以,
解得,
又因为,
即,
所以,故的周长为.
16. 如图,,是海上相距海里的两个观测塔,位于的正南方向.观测塔发现其南偏东方向处有一艘轮船发出求救信号,同时,观测塔也发现其北偏东方向上处发出求救信号.此时位于观测塔南偏西方向且与相距海里的处有一艘救援船,其航行的最大速度为30海里/时.
(1)求处到观测塔的距离;
(2)处的救援船应该朝北偏东多少度的方向沿直线前往处救援?至少航行多长时间才能到达处?
【答案】(1)海里
(2)北偏东的方向, 2小时
【解析】
【分析】(1)由条件确定,,,再结合,即可求解;
(2)在中,由余弦定理先求得,再由,求得,即可求解.
【小问1详解】
由在的南偏东,在的北偏东方向,
得在中,,,,
由正弦定理,得,所以,
又,
所以海里,即处到观测塔的距离为海里.
【小问2详解】
在中,,,,
由余弦定理,得,
所以海里,航行时间至少为小时.
又,
且,所以,所以在的北偏东方向.
故处的救援船应该朝北偏东的方向沿直线前往处救援,至少航行2小时才能到达处.
17. 如图,在四棱锥中,,,,,分别是和的中点,
(1)证明:;
(2)证明:平面.
【答案】(1)见证明;(2)见证明
【解析】
【分析】(1)由于,,又可得,进而命题得证;
(2)由已知得是平行四边形,从而,由三角形中位线定理得,由此能证明平面平面.
【详解】(1)证明:平面,平面
又
平面
平面
(2),为的中点
又
∴四边形为平行四边形
分别是和的中点
平面平面
【点睛】本题考查线面垂直、线线垂直,以及面面平行的判断的证明,解题时要认真审题,注意空间中线线、线面、面面间的位置关系的合理运用.
18. 已知.
(1)若与共线,求k的值;
(2)若与的夹角为,求k的值;
(3)求向量和向量的夹角,并求出向量在向量上的投影向量.
【答案】(1)
(2)
(3);
【解析】
【分析】(1)根据线性运算的坐标表示,向量共线列方程求解;
(2)利用垂直向量的数量积为0求解;
(3)根据向量数量积的概念和投影向量的概念求解.
【小问1详解】
,,
又与共线,,解得.
【小问2详解】
,
又与的夹角为,
,解得.
【小问3详解】
,,
,又因为,
故向量和向量的夹角为,
向量在向量上投影向量为.
19. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,,,平面,且是的中点.
(1)求证:平面;
(2)求异面直线与所成角的正切值;
(3)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
∵平面,平面,∴,
又四边形是矩形,∴,
∵,∴平面,
∵平面,∴,
又是的中点,,∴,
∵,所以平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的判定定理证明平面,即可证明,再利用线面垂直的判定定理即可证明平面;
(2)根据题意可得异面直线与所成角即为直线与直线所成的角,利用线面垂直可证为直角三角形,求的正切值即可;
(3)利用等体积法求解点到平面的距离,直线与平面所成角为,,即可求解直线与平面所成角的正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:∵底面是矩形,∴,
∴异面直线与所成角即为直线与直线所成的角,
由(1)得平面,∴平面,
∵平面,∴,∴为直角三角形,
又是的中点,,∴,
∴在中,即为异面直线与所成角,故,
∴异面直线与所成角的正切值为.
【小问3详解】
解:取中点为,连接,,
在中,分别为线段的中点,故,
∵平面,∴平面,
∴,
由(1)得平面,∵平面,∴,
∵,∴,又,∴,
∴,
设点到平面的距离为,直线与平面所成角为,
则,解得:,
故,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
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本试卷共4页,19小题,全卷满分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、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上.用2B铅笔在答题卡的相应位置填涂考生号.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.
3.非选择题必须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的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答无效.
4.考试必须保持答题卡的整洁.考试结束后,答题卡一并交回.
一、单选题(共40分)
1. 如图所示,已知在中,是线段上的靠近A的三等分点,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数满足,则的共轭复数对应的点位于复平面的( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知,,,则B的大小为( )
A. B. C. 或 D. 或
4. 在棱长为4的正方体中,点是棱的中点,则点到平面的距离是( )
A. B. C. D.
5. 已知非零向量与的夹角为,且,则( )
A. B. C. 4 D. 12
6. 设,.若与的夹角为钝角,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 如图,在直三棱柱中,,,分别是棱,,的中点,则异面直线与所成角的余弦值是( )
A. B. C. D.
8. 在中,在射线上,且满足,则实数的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题(共18分)
9. 已知为虚数单位,以下四个说法中正确的是( )
A.
B.
C. 若,则复数对应的点位于第四象限
D. 已知复数满足,则在复平面内对应的点的轨迹为圆
10. (多选题)已知两条不同的直线,两个不同的平面,则下列说法正确的是( )
A. ,,则或
B. ,,,,则
C. ,,,则
D. ,,,,,则
11. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,以下说法中正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,,则为钝角三角形
C. 若,则一定是等腰三角形
D. 若,,,则符合条件的三角形不存在
三、填空题(共15分)
12. 如图,在测量河对岸的塔高时,可以选取与塔底在同一水平面内的两个测量基点与.现测得,;,且在点测得塔顶A的仰角为,则______.
13. 如图,是水平放置的的直观图,,,则的面积是__________.
14. 一个圆锥母线长为,侧面积,则这个圆锥的外接球体积为______________.
四、解答题(共77分)
15. 在中,角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,的面积为,求该三角形的周长.
16. 如图,,是海上相距海里的两个观测塔,位于的正南方向.观测塔发现其南偏东方向处有一艘轮船发出求救信号,同时,观测塔也发现其北偏东方向上处发出求救信号.此时位于观测塔南偏西方向且与相距海里的处有一艘救援船,其航行的最大速度为30海里/时.
(1)求处到观测塔的距离;
(2)处的救援船应该朝北偏东多少度的方向沿直线前往处救援?至少航行多长时间才能到达处?
17. 如图,在四棱锥中,,,,,分别是和的中点,
(1)证明:;
(2)证明:平面.
18. 已知.
(1)若与共线,求k的值;
(2)若与的夹角为,求k的值;
(3)求向量和向量的夹角,并求出向量在向量上的投影向量.
19. 如图,在四棱锥中,底面是矩形,,,平面,且是的中点.
(1)求证:平面;
(2)求异面直线与所成角的正切值;
(3)求直线与平面所成角的正弦值.
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