内容正文:
2026—2027学年度上学期高二开学质量检测试题
数学
考试时间:120分钟 满分:150分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在答题卡上.
2.答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号.答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题只有一个选项符合要求)
1. 已知向量,,则( )
A. 2 B. C. 3 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据数量积坐标公式及运算律,即可得答案.
【详解】由题意,
所以,而,
所以.
2. 已知的内角 ,,所对的边分别是,,,若,,则的值为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用正弦定理即可求解.
【详解】由正弦定理得:,所以,
所以.
3. 若在区间上单调递增,则实数a的最大值为( )
A. B. C. D. π
【答案】A
【解析】
【分析】先求出函数的增区间,进而建立不等式组解得答案即可.
【详解】易知将函数的图象向右平移得到函数的图象,则函数的增区间为,而函数又在上单调递增,所以,于是,即a的最大值为.
故选:A.
4. 已知复数满足(其中为虚数单位),则( )
A. B. 2 C. 1 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数的除法运算可得复数,再根据复数的模长公式可得结果.
【详解】由得,
所以.
故选:A.
【点睛】本题考查了复数的除法运算,考查了复数的模长公式,属于基础题.
5. 在中,“是锐角三角形”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】运用在△中,分别证明充分性与必要性是否成立即可.
【详解】①已知△是锐角三角形,求证:.
因为△是锐角三角形,所以C为锐角,从而,即,所以,
又因为A,B也是锐角,故有,即.
②在△中,已知,求证:△是锐角三角形.
因为在△中,,所以,即A,B为锐角,
又因为,
所以C为锐角,所以△是锐角三角形.
综述:在△中,“△是锐角三角形”是“”的充要条件.
故选:C.
6. 对于直线,和平面,,能得出的一个条件是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
【答案】C
【解析】
【分析】在AB中,可得与β相交或平行;在C中,由面面垂直的判定定理得;在D中,由面面平行的判定定理得.
【详解】在A中,,,,则与β相交或平行,故A错误;
在B中,,,,则与β相交或平行,故B错误;
在C中,,,则,
且,由面面垂直的判定定理得,故C正确;
在D中,,,,由面面平行的判定定理得,故D错误.
故选:C.
7. 棱长为a的正四面体ABCD与正三棱锥的底面重合,若由它们构成的多面体ABCDE的顶点均在一球的球面上,则正三棱锥的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由棱长为的正四面体求出外接球的半径,进而求出正三棱锥的高及侧棱长,可得正三棱锥的三条侧棱两两相互垂直,进而求出正三棱锥的表面积.
【详解】由题意,多面体ABCDE的外接球即正四面体ABCD的外接球,
由题意可知面交于,连接,则
且其外接球的直径为AE,易求正四面体ABCD的高为.
设外接球的半径为R,由得.
设正三棱锥的高为h,因为,所以.
因为底面的边长为a,所以,
则正三棱锥的三条侧棱两两垂直.
即正三棱锥的表面积,
故选:A.
【点睛】本题主要考查正三棱锥的外接球问题,通过求得半径求出四面体的边长是解题的关键,考查了学生的空间想象能力,属于中档题.
8. 如图,将绘有函数部分图象的纸片沿轴折成钝二面角,夹角为,此时,两点之间的距离为,则=( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】过分别作轴的垂线,垂足分别为,过分别作轴、轴的垂线相交于点,利用周期求,利用余弦定理求,然后由勾股定理求出.
【详解】过分别作轴的垂线,垂足分别为,过分别作轴、轴的垂线相交于点,
则是钝二面角的平面角,即,连接,则,
由余弦定理得,
由上可知,轴垂直于,又平面,
所以轴垂直于平面,又轴,所以平面,
因为平面,所以,
因为的最小正周期,所以,
由勾股定理得,解得.
二、多选题(本题共小题,每小题分,共分.每小题有多个选项符合要求,部分选对得部分分,错选不得分)
9. 若向量,满足,且,,则下列命题正确的是( )
A. B. 与的夹角为
C. D. 在方向上的投影数量为1
【答案】AC
【解析】
【分析】由向量垂直及数量积的运算律可得、判断A、C,再由向量夹角运算、投影定义判断B、D.
【详解】由得:,即,所以;故A正确;
由得:,即,所以;故C正确;
设向量,的夹角为,则,所以,故B错误;
在方向上的投影数量为,故D错误;
故选:AC.
10. 如图,在四面体 中,,,D,E,F 分别是棱,,的中点,则下列结论中成立的是( )
A. 平面 B. 平面
C. 平面平面 D. 平面平面
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据几何体的结构特征,结合线面位置关系的判定定理和性质定理,逐项判定,即可求得.
【详解】对于A中,因为分别为的中点,可得,
又因为平面,且平面,所以平面,所以A正确;
对于B中,因为,且为的中点,可得,
又因为,且为的中点,可得,
因为且平面,所以平面,
又因为,所以平面,所以B正确.
对于C中,由B项知:平面,因为平面,
所以平面平面,所以C正确;
对于D中,设直线,易得,可得,所以,
假设平面平面,且平面平面,平面,
所以平面,
因为平面,所以,
又因为与不一定垂直,所以平面与平面不一定垂直,所以D错误.
故选:ABC.
11. 如图所示,中,,,,在边上,在边上,且为的角平分线,,则( )
A.
B. 的面积为
C.
D. 若点在的外接圆上,则的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用余弦定理计算,由直角三角形计算判断A,根据面积公式计算三角形的面积判断B,利用正弦定理计算判断C;设,用表示出,,得出关于的三角函数,从而得到的最大值判断D.
【详解】在三角形中,由余弦定理,
,故,故正确;
在中,,故错误;
由余弦定理可知:,
,平分,,
,
在三角形中,由正弦定理可得:,
故,故正确;
,,
为的外接圆的直径,故的外接圆的半径为1,
显然当取得最大值时,在弧上,故,
设,则,,
,,,,
其中,,当时,取得最大值,
故正确.
故选:BCD.
第Ⅱ卷(主观题)
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知复数,满足,,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据复数的模长平方计算求解.
【详解】复数,满足,,,
则,所以,
则,.
故答案为:.
13. 勒洛三角形是一种特殊三角形,指分别以正三角形的三个顶点为圆心,以其边长为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形.如图,勒洛三角形的周长为,则该勒洛三角形的面积为__________.
【答案】
【解析】
【分析】,运用弧度之下的扇形面积公式,弧长公式求解即可.
【详解】因为勒洛三角形的周长为,所以每段圆弧长为,解得,
即正三角形的边长为1.由题意可得
.
故答案为:.
14. 如图所示,等边三角形的边长为4,为的中点,沿把折叠到处,使二面角为,则折叠后二面角的正切值为__________.
【答案】2
【解析】
【分析】取线段的中点,逐步求证为二面角的平面角,为二面角的平面角,在中求解.
【详解】取线段的中点,连接,
因为是边长为的等边三角形,且为的中点,
所以,
所以,
所以为二面角的平面角,
因为二面角为,所以,
则是边长为的等边三角形,则,
因为平面,所以平面,
因为平面,所以,
所以为二面角的平面角,
在中,
所以二面角的正切值为.
四、解答题(本题共5小题,共77分)
15. 在中,、、分别为内角、、的对边,且.
(1)求的大小;
(2)若,求周长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理结合余弦公式求出的值,结合角的取值范围可求得角的值;
(2)利用余弦定理结合基本不等式可求得的最大值,即可得出周长的最大值.
【小问1详解】
因为,
根据正弦定理得,所以,
由余弦定理可得,
又,所以.
【小问2详解】
由,及 余弦定理知
,
则,知,当且仅当时,等号成立,
所以,因此周长的最大值为.
16. 将函数图象上每个点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,再将所得图象向左平移个单位长度,得到函数的图象.
(1)求的解析式;
(2)求曲线的对称轴方程;
(3)求函数的值域.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据伸缩与平移变换的知识得到;
(2)利用正余弦函数对称轴为最值点所在直线求出对称轴;
(3)运用正弦函数的和角公式,配合辅助角公式进行运算求解即可.
【小问1详解】
依题意可得.
【小问2详解】
令,
得,此即曲线的对称轴方程.
【小问3详解】
因为
,
所以的值域为.
17. 如图,在直三棱柱中,.
(1)求证:平面平面;
(2)求直线与平面所成角的余弦值.
【答案】(1)证明:,有,则,
直三棱柱中,平面,平面,,
平面,,平面,
平面,平面平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)勾股定理证得,线面垂直的性质证得,得平面,所以平面平面;
(2)连接,与相交于点,可证平面,直线与平面所成角为,求出,由,代入求值即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连接,与相交于点,连接,
,侧面为正方形,则有
平面,平面,,
平面,,平面,
则直线与平面所成角为,
,则,,又,则,
则,
所以直线与平面所成角的余弦值为.
18. 如图,在正三棱柱中,已知,且为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求异面直线与所成角的余弦值;
(3)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明:连接交于,连接,
由于几何体为正棱三柱,,
所以为正方形,
所以为中点,
又因为为的中点,
所以,
又因为平面,平面,
所以平面;
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)连接交于,连接,易得,由线面平行的判定定理即可得证;
(2)由(1)可知(或补角)是异面直线与所成角,求出三角形的三边长,利用余弦定理求解即可;
(3)利用等体积法求解即可.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
由(1)可知,
所以(或补角)是异面直线与所成角,
又因为,
所以,,
所以,
又,
所以,
在中,,
所以异面直线与所成角的余弦值为;
【小问3详解】
设点到平面的距离为,
因为,,
又因为,
即,
所以,
即点到平面的距离为.
19. 如图,三棱锥满足面,,点F为棱中点,点A在直线,,上的投影分别为D,E,H.
(1)证明:面;
(2)当二面角的余弦值为时,求三棱锥的体积;
(3)在第(2)问的条件下,是否存在点T使得点T到A,B,D,H,F的距离均相等,若存在,求出二面角余弦值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)连接,因是等腰三角形底边上的中线,所以.
因为平面,平面,所以.
因为平面,平面,且与相交于点A,
所以平面.
因为平面,所以,
因点A在直线上的投影是点H,所以.
因为平面,平面,且与相交于点F,
所以平面.
因为平面,所以,
因点A在直线上的投影是点D,所以.
因为平面,平面,且与相交于点A,
所以平面.
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的判定定理,先证明平面,再证平面,从而可证平面.
(2)先找出二面角的平面角,利用及线段关系可证明是等边三角形,即可求三棱锥的体积.
(3)先找出满足条件的点T,且T为的中点,设线段中点为P,线段中点为Q,则是二面角的平面角,再利用已知条件计算出长度,在中,即可计算.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
同(1),可证得平面,因为平面,所以.
由(1)的过程可知,平面,因为平面,
所以,.
所以是二面角的平面角,则.
在四边形中,,所以.
所以,解得.
因为平面,平面,所以,.
因为,所以.
所以,可得,
故,所以是等边三角形,其面积为.
所以三棱锥的体积为.
【小问3详解】
由(1)的过程可知平面,平面,所以,
所以,,是共斜边的三个直角三角形,
当T为的中点时,,
即满足条件的T点存在,T为的中点.
设线段中点为P,线段中点为Q,连接,,,
中,,因此,
过F作,与延长线交于K,因为,所以,
又因为(中位线),所以,
因此,是二面角的平面角,
设,,
则,,,,(中位线),
由射影定理得,,则,
由(1)可知,,由勾股定理得,,
中,,,,
在中,由余弦定理得,,
代入化简得,,
二面角的余弦值为.
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1.答题前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在答题卡上.
2.答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号.答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题只有一个选项符合要求)
1. 已知向量,,则( )
A. 2 B. C. 3 D.
2. 已知的内角 ,,所对的边分别是,,,若,,则的值为( )
A. 2 B. C. D.
3. 若在区间上单调递增,则实数a的最大值为( )
A. B. C. D. π
4. 已知复数满足(其中为虚数单位),则( )
A. B. 2 C. 1 D. 4
5. 在中,“是锐角三角形”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
6. 对于直线,和平面,,能得出的一个条件是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
7. 棱长为a的正四面体ABCD与正三棱锥的底面重合,若由它们构成的多面体ABCDE的顶点均在一球的球面上,则正三棱锥的表面积为( )
A. B. C. D.
8. 如图,将绘有函数部分图象的纸片沿轴折成钝二面角,夹角为,此时,两点之间的距离为,则=( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共小题,每小题分,共分.每小题有多个选项符合要求,部分选对得部分分,错选不得分)
9. 若向量,满足,且,,则下列命题正确的是( )
A. B. 与的夹角为
C. D. 在方向上的投影数量为1
10. 如图,在四面体 中,,,D,E,F 分别是棱,,的中点,则下列结论中成立的是( )
A. 平面 B. 平面
C. 平面平面 D. 平面平面
11. 如图所示,中,,,,在边上,在边上,且为的角平分线,,则( )
A.
B. 的面积为
C.
D. 若点在的外接圆上,则的最大值为
第Ⅱ卷(主观题)
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知复数,满足,,,则______.
13. 勒洛三角形是一种特殊三角形,指分别以正三角形的三个顶点为圆心,以其边长为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形.如图,勒洛三角形的周长为,则该勒洛三角形的面积为__________.
14. 如图所示,等边三角形的边长为4,为的中点,沿把折叠到处,使二面角为,则折叠后二面角的正切值为__________.
四、解答题(本题共5小题,共77分)
15. 在中,、、分别为内角、、的对边,且.
(1)求的大小;
(2)若,求周长的最大值.
16. 将函数图象上每个点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,再将所得图象向左平移个单位长度,得到函数的图象.
(1)求的解析式;
(2)求曲线的对称轴方程;
(3)求函数的值域.
17. 如图,在直三棱柱中,.
(1)求证:平面平面;
(2)求直线与平面所成角的余弦值.
18. 如图,在正三棱柱中,已知,且为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求异面直线与所成角的余弦值;
(3)求点到平面的距离.
19. 如图,三棱锥满足面,,点F为棱中点,点A在直线,,上的投影分别为D,E,H.
(1)证明:面;
(2)当二面角的余弦值为时,求三棱锥的体积;
(3)在第(2)问的条件下,是否存在点T使得点T到A,B,D,H,F的距离均相等,若存在,求出二面角余弦值;若不存在,请说明理由.
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