内容正文:
大通县朔山中学2026~2027学年度第一学期高二年级第一次阶段检测
数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册第一章.
一、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. 化简:( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】.
2. 在空间直角坐标系中,点关于y轴对称的点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】点关于轴对称的点的坐标为.
3. 已知点,点满足,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设点,求向量,的坐标表示,由条件列方程求即可.
【详解】设点,因为,
所以,
又,所以,
解得,,,所以点的坐标是.
4. 如图,空间四边形中,,点在上,且,点为中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间向量的线性运算求解.
【详解】,
5. 已知,,,为空间中四点,为坐标原点,若且,,,四点共面,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据平面向量基本定理得到,进而得到,根据待定系数法求解即可.
【详解】由题意可知,若,,,四点共面,则,,
即,
所以,
又,所以,,,
可得,即,所以.
故选:A.
6. 已知平面的一个法向量,平面的一个法向量,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据向量共线列方程,然后解方程即可.
【详解】因为,所以,解得,,
所以.
7. 是空间的一个单位正交基底,向量是空间的另一个基底,用基底表示向量,得,则( )
A. 4 B. 2 C. -2 D. -4
【答案】A
【解析】
【详解】因为,所以,因为是空间的一个单位正交基底,所以即所以.
8. 已知向量,,且向量与夹角的余弦值为,则的值为( )
A. B. C. D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】使用向量的模的公式与向量的夹角公式即可求解.
【详解】因为,,
所以,,,
又向量与夹角的余弦值为,
所以,解得.
故选:B.
二、多选题: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. 如图,正方体的棱长为分别是棱的中点,则下列点的坐标正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】因为正方体的棱长为,且分别是棱的中点,
点的坐标为,A正确.
点的坐标为,B错误.
点的坐标为,C正确.
点的坐标为,D错误.
10. 若构成空间的一个基底,则下列向量共面的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据已知条件,结合共面向量的充要条件即可求解.
【详解】由共面向量的充要条件可得:
对于A选项, ,所以三个向量共面;
对于B选项,,所以三个向量共面;
对于C选项,假设三个向量共面,
则存在,使得,
则,即三个向量共面,
这与已知构成空间的一个基底矛盾,故假设错误,
即三个向量不共面,故C不正确;
对于D选项,=,所以三个向量共面;
故选:ABD.
11. 如图,在正三棱柱中,,空间一点满足,,,则( )
A. 若,则点在线段上
B. 若,则点在线段上
C. 若,则不存在点,使得
D. 若,则存在点,使得
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于AB,根据向量的线性运算即可判断;对于C,可确定点P所处的位置,找出特殊点,说明,即可判断,对于D,建立空间直角坐标系,确定相关点的坐标,利用向量的数量积的运算求出相应的参数值,即可判断.
【详解】对于A:由,得点在侧面内(含边界),
若,则,故点在线段上,故A正确;
对于B:若,则,所以,即,
又,故点在线段上,故B正确;
对于选项:当时,取线段的中点分别为,连接,
因为,即,即,所以,
则点在线段上,当位于D处时,结合为正三角形,知,
即时,存在点,使得,C错误;
取的中点为,取的中点为M,连接,
在正中,易知,在正三棱柱中,易知平面,
以为原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,如图:
设,则,,,
则,,,
由,则,,
当时,即,则,
即,此时,
即时,存在点,使得,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在轴上有一点,点到点与点的距离相等,则点坐标为____________.
【答案】
【解析】
【分析】设点的坐标,根据空间两点距离公式列方程求解.
【详解】由题:设,点到点与点的距离相等,
所以,
,,
解得:,
所以点的坐标为.
故答案为:
【点睛】此题考查空间之间坐标系中两点的距离公式,根据公式列方程求解点的坐标,关键在于准确辨析正确计算.
13. 已知四点共面,则实数__________.
【答案】
【解析】
【详解】,因为四点共面,所以存在实数,使得,
,,
所以,解得,所以.
14. 如图,在四棱锥中,底面,底面为正方形,为的重心,,且,则点到直线的距离为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题干所给的垂直关系建立空间直角坐标系,利用点到直线的距离公式计算.
【详解】如图,以为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,
所以,
故点到直线的距离为.
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.
15. 已知.求:
(1);
(2).
【答案】(1)9 (2)
【解析】
【分析】(1)(2)利用空间向量的坐标运算求解.
【小问1详解】
由,得,而,
所以.
【小问2详解】
由,
得.
16. 如图,正方体的棱长为分别为的中点.
(1)求直线和所成角的余弦值;
(2)求点到平面的距离.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间坐标系利用异面直线夹角的余弦公式计算.
(2)利用点到平面的距离公式计算.
【小问1详解】
以为原点,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,因为正方体的棱长为分别为的中点,所以,
所以.
设直线和所成角为,
则,
即直线和所成角的余弦值为.
【小问2详解】
由(1)知,
设是平面的法向量,
则即
令,则,所以是平面的一个法向量,
设点到平面的距离为,
则,
即点到平面的距离为.
17. 如图,在四棱柱中,,四边形是边长为2的菱形,,为与的交点.
(1)求的长;
(2)证明:.
【答案】(1);
(2)
由(1)知,
在菱形中,,
所以
,
所以,即.
【解析】
【分析】(1)由,根据已知及向量数量积的运算律求向量的模长;
(2)由(1)及,应用向量数量积的运算律求,即可证.
【小问1详解】
以为一个基底,
由题意知,
又,
所以
,
所以;
【小问2详解】
略
18. 如图,在四面体中,平面分别为的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:
因为分别为的中点,所以.
因为平面平面,所以平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)由和线面平行判定定理即可证明;
(2)建立适当的空间直角坐标系,求出和平面的一个法向量,再利用即可计算求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,所以,即.
因为平面平面,所以,
故可以为坐标原点,建立如图所示空间直角坐标系,
则,
所以.
设平面的一个法向量,
则即不妨设,则,所以.
设直线与平面所成角为,
则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
19. 如图,在四棱锥中,底面是边长为4的正方形,分别是的中点,是等边三角形,且平面平面.
(1)求证:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)因为是等边三角形,是的中点,所以,
又平面平面,平面平面,平面,所以平面.
又平面,所以.
连接,由分别是的中点,得,
在正方形中,,所以,
又平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)由条件平面平面,根据面面垂直性质定理证明平面,由此可得,再证明,再由线面垂直判定定理证明结论;
(2)建立空间直角坐标系,求平面与平面法向量,结合向量夹角公式求结论.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取的中点为,连接,
在正方形中,分别是的中点,所以,
由平面平面,所以,
又,所以两两垂直,
以为原点,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
所以.
由,得,
所以,即.
,
设平面的法向量为,则,
所以,令,则,
即是平面的一个法向量.
,
设平面的法向量为,则,
所以,令,则,
即是平面的一个法向量.
设平面与平面的夹角为,
则,
即平面与平面夹角的余弦值为.
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考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册第一章.
一、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. 化简:( )
A. B. C. D.
2. 在空间直角坐标系中,点关于y轴对称的点的坐标为( )
A. B.
C. D.
3. 已知点,点满足,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
4. 如图,空间四边形中,,点在上,且,点为中点,则( )
A. B. C. D.
5. 已知,,,为空间中四点,为坐标原点,若且,,,四点共面,则( )
A. B. C. D.
6. 已知平面的一个法向量,平面的一个法向量,若,则( )
A. B.
C. D.
7. 是空间的一个单位正交基底,向量是空间的另一个基底,用基底表示向量,得,则( )
A. 4 B. 2 C. -2 D. -4
8. 已知向量,,且向量与夹角的余弦值为,则的值为( )
A. B. C. D. 或
二、多选题: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. 如图,正方体的棱长为分别是棱的中点,则下列点的坐标正确的是( )
A. B. C. D.
10. 若构成空间的一个基底,则下列向量共面的是( )
A. B.
C. D.
11. 如图,在正三棱柱中,,空间一点满足,,,则( )
A. 若,则点在线段上
B. 若,则点在线段上
C. 若,则不存在点,使得
D. 若,则存在点,使得
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在轴上有一点,点到点与点的距离相等,则点坐标为____________.
13. 已知四点共面,则实数__________.
14. 如图,在四棱锥中,底面,底面为正方形,为的重心,,且,则点到直线的距离为______.
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.
15. 已知.求:
(1);
(2).
16. 如图,正方体的棱长为分别为的中点.
(1)求直线和所成角的余弦值;
(2)求点到平面的距离.
17. 如图,在四棱柱中,,四边形是边长为2的菱形,,为与的交点.
(1)求的长;
(2)证明:.
18. 如图,在四面体中,平面分别为的中点.
(1)求证:平面;
(2)若,求直线与平面所成角的正弦值.
19. 如图,在四棱锥中,底面是边长为4的正方形,分别是的中点,是等边三角形,且平面平面.
(1)求证:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
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