
審卷人:高一數(shù)學(xué)集備組
注意事項:
1.答題前,考生務(wù)必將自己的班級、準(zhǔn)考證號、姓名填寫在答題卡上.
2.第Ⅰ卷每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號.第Ⅱ卷必須用0.5毫米黑色簽字筆書寫作答.若在試題卷上作答,答案無效.
第Ⅰ卷
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1. 下列向量關(guān)系式中,正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由向量加減法的運(yùn)算規(guī)則,驗證各選項的結(jié)果.
【詳解】,A選項錯誤;
,B選項錯誤;
,C選項錯誤;
由向量加法的運(yùn)算法則,有,D選項正確.
故選:D.
2. 若用斜二測畫法畫一個水平放置的平面圖形為如下圖的一個正方形,則原來圖形是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用斜二測畫法判斷.
【詳解】解:由斜二測畫法知:平行或與x軸重合的線段長度不變,平行關(guān)系不變,
平行或與y軸重合的線段長度減半,平行關(guān)系不變,
故選:A
3. 若是兩條不同的直線,垂直于平面,則“”是“”的
A. 充分而不必要條件B. 必要而不充分條件C. 充分必要條件D. 既不充分也不必要條件
【答案】B
【解析】
【詳解】若,因為垂直于平面,則或;若,又垂直于平面,則,所以“ ”是“ 的必要不充分條件,故選B.
考點:空間直線和平面、直線和直線的位置關(guān)系.
4. 設(shè)非零向量,滿足,,則向量在方向上的投影向量( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】設(shè)的夾角為,求出即得解.
【詳解】解:設(shè)的夾角為,
由得.
所以向量在方向上的投影向量為.
故選:A
5. 在正四棱臺中, ,則該四棱臺的體積為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】作出軸截面,過點作,結(jié)合等腰梯形的性質(zhì)得高,再計算體積即可.
【詳解】解:作出軸截面如圖所示,過點作,垂足為,
因為正四棱臺中,
所以,,,即梯形為等腰梯形,
所以,,
所以,該四棱臺的體積為
故選:B
6. 如圖,點為正方形的中心,平面,,是線段的中點,則( )
A. ,且直線是相交直線B. ,且直線是相交直線
C. ,且直線是異面直線D. ,且直線是異面直線
【答案】A
【解析】
【分析】連接,利用正方形中心的性質(zhì)易得N為中點,所以易證明四點共面,再利用已知的空間關(guān)系就可以得證相等關(guān)系.
【詳解】如圖所示:連接,點為正方形的中心,
則經(jīng)過點,且點為中點,又因為是線段的中點,
所以在中,,所以四點共面,即直線是相交直線;
因為平面,平面,所以,
又因為,所以,
又在正方形中可得:,所以,
同理可證,所以是正三角形,即,
故選:A.
7. 已知是所在平面內(nèi)的一點,若|,則一定為( )
A. 以為底邊的等腰三角形
B. 為底邊的等腰三角形
C. 以為斜邊的直角三角形
D. 以為斜邊的直角三角形
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)向量的線性運(yùn)算,先得到,再由向量數(shù)量積的運(yùn)算,化簡整理,即可得出結(jié)果.
【詳解】由得,
則,
所以,則,
所以,則,
所以是以為斜邊的直角三角形.
故選:C.
8. 已知等邊三角形的邊長為4,D為的中點,將沿折到,使得為等邊三角形,則直線與所成的角的余弦值( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根據(jù)異面直線夾角的定義找到直線與所成的角為,再利用余弦定理運(yùn)算求解即可.
【詳解】分別取,,的中點E,F(xiàn),G,連接,,,,
則,,且,,,
所以直線與所成的角為(或其補(bǔ)角),
由題意可知:,,,,平面,
所以平面,
且平面,可得,則,
在中,由余弦定理可得,
所以直線與所成的角的余弦值為.
故選:D.
二、多選題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9. 已知m,n為兩條不同的直線,,為兩個不同的平面,則下列命題錯誤的是( )
A. 若,,,則B. 若,,,則
C. 若,,則D. 若,,則
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用直線與平面的判定與性質(zhì)定理及面面平行的定義、判定定理,結(jié)合空間直線、平面的位置關(guān)系逐項判斷即可.
【詳解】對于A,若,,,則或m與n相交或是異面直線,A錯誤;
對于B,由,得在平面內(nèi)存在不同于n的直線l,使得,
由,得在平面內(nèi)存在不同于n的直線,使得,于是,
而,則,又,因此,,B正確;
對于C,若,,則或與相交,C錯誤;
對于D,若,,則或,D錯誤.
故選:ACD
10. 已知內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,則下列說法正確的是( )
A. 若,則
B. 若,,且該三角形有兩解,則
C. 若,則為等腰三角形
D. 若,則為銳角三角形
【答案】ABD
【解析】
【分析】根據(jù)大邊對大角及正弦定理判斷A,根據(jù)圖形數(shù)形結(jié)合可判斷B,由正弦定理及三角恒等變換判斷C,由兩角和的正切公式變形可判斷D.
【詳解】因為,所以,由正弦定理,可知,故A正確;
如圖,
,,且該三角形有兩解,所以,即,
故B正確;
由正弦定理可得,,即,所以,因為,所以或,
即或,所以三角形為等腰或直角三角形,故C錯誤;
因為
,且,
所以,即為銳角,所以為銳角三角形,故D正確.
故選:ABD
11. 在棱長為2的正方體中,動點在正方形內(nèi)運(yùn)動(含邊界),則( )
A. 有且僅有一個點,使得
B. 有且僅有一個點,使得平面
C. 當(dāng)時,三棱錐的體積為定值
D. 有且僅有兩個點,使得
【答案】BC
【解析】
【分析】結(jié)合圖形根據(jù)約束條件由點的位置,逐一對個選項進(jìn)行求解即可.
【詳解】對于選項A,當(dāng)與重合或與重合時滿足,故A不正確;
對于選項B,因為A,,,平面,
所以平面,
若平面,則平面與平面重合,
此時必與重合,有且僅有一個點,使得平面,故B正確;
對于選項C,因為,平面,平面,所以面,
所以點到平面的距離等于到平面的距離,
所以為定值,故C正確;
對選項D,易知,,由,,得,
所以點的軌跡是側(cè)面內(nèi)以B為圓心,5為半徑的弧,
即有無數(shù)個點滿足題意,故D不正確.
故選:BC
第Ⅱ卷
三、填空題:本大題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 已知軸截面為正三角形的圓錐的高與球O的直徑相等,則圓錐的表面積與球O的表面積的比值是______.
【答案】1
【解析】
【分析】利用軸截面為等邊三角形去寫出圓錐底面半徑,高,母線長之間的關(guān)系,再結(jié)合圓錐的高與球的直徑相等,找到不同幾何體之間的變量關(guān)系,再應(yīng)用對應(yīng)幾何體的表面積公式即可解得.
【詳解】設(shè)圓錐的底面半徑為r,球O的半徑為R,
因為圓錐的軸截面為正三角形,所以圓錐的高,母線,
由題可知:,所以球O的半徑
所以圓錐的表面積,球O的表面積,
即,
故答案為:1.
13. 小明同學(xué)在廣場上對紀(jì)念碑的高度進(jìn)行測量,并繪制出測量方案示意圖(如圖),紀(jì)念碑的最頂端記為A點,紀(jì)念碑的最底端記為B點(B在A的正下方),在廣場內(nèi)(與B在同一水平面內(nèi))選取C,D兩點,測得CD的長為15米,,在點C測得A的仰角為,在點D測得A的仰角為.根據(jù)以上測量數(shù)據(jù),紀(jì)念碑的高度為______米.
【答案】15
【解析】
【分析】根據(jù)銳角三角函數(shù)的定義結(jié)合余弦定理即可求解.
【詳解】設(shè)米,在中,,,得,
在中,,,得,
在中,,,則由余弦定理得,
,解得,即
所以紀(jì)念碑高度為15米.
故答案為:15.
14. 已知中,,,是線段上的兩點,滿足,,,,則__________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)角分線的向量性質(zhì)及中線的向量性質(zhì)化簡得解.
【詳解】由已知,
,則,
所以,則,
所以,
即,
即,
又點在上,所以,
所以,即,
又,
則,,
即,
聯(lián)立,得,
解得,或(舍),
所以,則,
所以,
故答案為:.
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15. 如圖,在中,,點是的中點,設(shè),
(1)用表示;
(2)如果,有什么位置關(guān)系?用向量方法證明你的結(jié)論.
【答案】(1),
(2),證明見解析
【解析】
【分析】(1)根據(jù)向量的線性運(yùn)算法則,準(zhǔn)確化簡,即可求解;
(2)因為,化簡,即可得到結(jié)論.
【小問1詳解】
解:因為,所以,
因為是的中點,
可得
【小問2詳解】
解:.
因,
則
以,所以.
16. 已知的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若,的面積為,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理邊化角,結(jié)合兩角和的正弦公式化簡,可得,即可求得答案;
(2)利用三角形面積公式求出,再由余弦定理求出答案
【小問1詳解】
因為,所以,
即,
所以.
因為,所以,所以,
又,所以.
【小問2詳解】
因為,所以
又由余弦定理得
即,解得.
17. 如圖,在三棱柱中,D在線段AC上.
(1)若DAC中點,求證:平面;
(2)若M為BC的中點,直線平面,求.
【答案】(1)證明見解析
(2)2
【解析】
【分析】(1)連接交于點O,連接OD,證明,證明平面;
(2)設(shè)交于點E,連接DE,得到,利用平行即可求解.
【小問1詳解】
連接交于點O,連接OD,
∵三棱柱,∴四邊形為平行四邊形,∴O為的中點,
又∵D為AC的中點,∴
∴平面,平面,∴平面
【小問2詳解】
設(shè)交于點E,連接DE,
∵平面,平面,平面平面
∴,∴
又∵四邊形為平行四邊形,M為BC的中點
∴,∴
18. 在中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知S為的面積且.
(1)若,求外接圓的半徑;
(2)若為銳角三角形,求的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角形面積公式和余弦定理化簡可得,計算可求,進(jìn)而利用正弦定理求得外接圓的半徑;
(2)由,設(shè),由題意可求,利用正切函數(shù)的性質(zhì)可求,可得,利用正弦定理,三角函數(shù)恒等變換的應(yīng)用可求,,進(jìn)而可求的取值范圍.
【小問1詳解】
∵S為的面積且,,
∴,即,,∴.
∴,解得:.
【小問2詳解】
由(1)可知,,
∴
∵為銳角三角形,,∴,∴,∴,
設(shè),則,
∴時,
19. 如圖,在四棱錐中,平面,,,,,,E是的中點.
(1)證明:平面;
(2)若直線與平面所成的角和與平面所成的角相等,求四棱錐的體積.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)連接,證明,由線面垂直的性質(zhì)證明,由線面垂直的判定定理即可得證;
(2)思路一:由線面角相等得,由等面積法求得,再求得底面梯形面積即可求解,思路二:由線面角相等得,由等體積法得,結(jié)合梯形面積公式、棱錐體積公式即可得解.
【小問1詳解】
連接AC,
由,,,∴.
∵,E是中點,所以.
∵平面,平面,∴.
又∵,平面,∴平面.
【小問2詳解】
過點B作交于G,交于F,
則由(1)可得平面,
∴平面.
∴為直線與平面所成的角,
又∵平面,∴為直線與平面所成的角.
又∵在和中,,是公共邊,
∴,∴.
又∵,,∴四邊形是平行四邊形,
∴.∴.
在中,,,∴,
∴由得,即,
又∵梯形的面積為,
∴四棱錐的體積為;
第(2)問解法二:
因為平面,所以是在平面內(nèi)的射影,
∠PBA是與平面所成的角,
設(shè),則.
設(shè)B到平面的距離為d,與平面所成的角為,
則,
因為與平面所成的角與與平面所成的角相等,所以.
如圖,在梯形中,
過C作于H,則,,所以,
由可得,所以.
過E作于F,則.
由,得,
即,所以,解得.
又∵梯形的面積為,
∴四棱錐的體積為.
20. 對于向量集,記向量.如果存在向量,使得,那么稱是向量集的“長向量”.
(1)設(shè)向量,.若是向量集的“長向量”,求實數(shù)x的取值范圍;
(2)設(shè)向量,,則向量集是否存在“長向量”?給出你的結(jié)論并說明理由;
(3)已知均是向量集的“長向量”,其中,.設(shè)在平面直角坐標(biāo)系xOy中的點集,其中,,且與關(guān)于點對稱,與關(guān)于點對稱,求的最小值.
【答案】(1)
(2)存在“長向量”,且“長向量”為,,理由見解析
(3)4044
【解析】
【分析】(1)根據(jù)向量模長的不等關(guān)系,解得的范圍即可;
(2)根據(jù)“長向量”的定義,結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)解不等式即可;
(3)根據(jù)向量坐標(biāo)代入計算,結(jié)合向量不等式得到,再設(shè),得到向量關(guān)系,從而求得最值.
【小問1詳解】
由題意可得:,,,
則,解得:.
【小問2詳解】
存在“長向量”,且“長向量”,,理由如下:
由題意可得,若存在“長向量”,只需使,
因為,,,,,,
所以,故只需使
,
即,即,
當(dāng)或6時,符合要求,故存在“長向量”,且“長向量”為,.
【小問3詳解】
由題意,得,,即,
即,同理,
三式相加并化簡,得:,
即,,所以,
設(shè),由,解得,
即
設(shè),則依題意得:,
得,
故,
,
所以,
因為
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,
所以.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考查向量新定義問題.關(guān)鍵點是根據(jù)已學(xué)知識,理解題中“長向量”的定義,將向量坐標(biāo)代入計算,再結(jié)合向量不等式得到,得到向量關(guān)系,從而求得最值.
這是一份福建省福州市八縣一中2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中聯(lián)考數(shù)學(xué)試題(原卷版+解析版),文件包含福建省福州市八縣一中2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中聯(lián)考數(shù)學(xué)試題原卷版docx、福建省福州市八縣一中2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中聯(lián)考數(shù)學(xué)試題解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共27頁, 歡迎下載使用。
這是一份福建省福州屏東中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試卷(原卷版+解析版),文件包含福建省福州屏東中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試卷原卷版docx、福建省福州屏東中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試卷解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共25頁, 歡迎下載使用。
這是一份福建省福州外國語學(xué)校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試卷(原卷版+解析版),文件包含福建省福州外國語學(xué)校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試卷原卷版docx、福建省福州外國語學(xué)校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試卷解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共21頁, 歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊
注冊成功