【文档说明】河北省石家庄市五校联合体2022-2023学年高一下学期期中数学试题 含解析.docx,共(21)页,3.286 MB,由管理员店铺上传
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2022—2023学年度高一下学期5月联考数学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时,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.回答非选择题时,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.考试时间为120分钟,满分150分一、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.如图,若向量OZ对应的复数为z,则z表示的复数为()A.1i+B.1i−−C.1i−D.1i−+【答案】C【解析】【分析】根据复数的几何意义即可求解.【详解】由图可知,(1,1)OZ=−,所以z在复平面内所对应的点为(1,1)−,则
1iz=−.故选:C.2.设如图,在平行四边形ABCD中,下列结论正确的是()A.ABCD=B.ABDABD+=C.0ADBC+=D.ABADDB−=【答案】D【解析】【分析】由相等向量的定义即可得ABCD=−,所以A错误;由向量的加减法则,结合三角形法则可
知BC错误,D正确.【详解】根据相等向量的概念可得ABDCCD==−,即A错误;由向量的三角形法则可得ABDADBBD==+−,即B错误;易知ADBC=,所以可得2ADBCAD+=,即C错误;由向量的减法法则可得ABADDB−=,所以D
正确;故选:D3.如图正方形OABC的边长为1cm,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形的周长是()A.8cmB.6cmC.2(13)cm+D.2(12)cm+【答案】A【解析】【分析】由三视图得原图形的形状,结构,得边长后可得周长.【详解】由三视图知原图形是平行四
边形OABC,如图,1OAOA==,OBOA⊥,222OBOB==,221(22)3AB=+=,所以平行四边形OABC的周长是8.故选:A.4.若某圆锥的轴截面是边长为2的正三角形,则它的体积为()A.3π3B.2
π3C.3πD.2π【答案】A【解析】【分析】根据轴截面求出圆锥的底面半径和高,求出体积.【详解】因为圆锥的轴截面是边长为2的正三角形,所以圆锥的底面半径为1,且圆锥的高22213SO=−=,故体积为
213π13π33=.故选:A5.若复数11iz=+,()2cosisinRz=+,其中i是虚数单位,则12zz−的最大值为()A.2B.3C.21−D.21+【答案】D【解析】【分析】根据给定条件,利用复数模的计算公式结合三角恒等变换及三角函数性质求解作答.【详解】复
数11iz=+,()2cosisinRz=+,则12(1cos)i(1sin)zz−=−+−,因此2212||(1cos)(1sin)32(sincos)zz−=−+−=−+π322sin()322214=−++=+,当且仅当ππ2π,Z42k
k+=−,即3π2π,Z4kk=−时取等号,所以12zz−的最大值为21+.故选:D6.在ABC中,2bc=,10a=,3π4A=,则ABCS=()A.2B.1C.22D.2【答案】B【解析】【分析】利用余弦定理求出2c,再利用三角形面积公式求解作答.【详解】在ABC中,2b
c=,10a=,3π4A=,由余弦定理得2222cosbcbcAa+−=,即2223π(2)22cos(10)4cccc+−=,整理得22c=,所以22113π1sin2sin12242ABCSbcAcc====.故选:B
7.设点,,ABC不共线,则“ABACBC+”是“AB与AC的夹角为钝角”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】C【解析】【分析】根据向量的运算结合充要
条件分析判断.【详解】设AB与AC的夹角为,当ABACBC+时,因为ABACBCCABA+=−uuuruuuruuuruuuruuur,可得222222ABACABACABACABAC+++−,整理得0ABAC,即cos0ABAC
,则cos0,且点,,ABC不共线,所以AB与AC的夹角为钝角;当AB与AC的夹角为钝角时,则cos0ABACABAC=,所以222222ABACABACABACABAC+++−,可得ABACAACB
+−,即ABACBC+;所以“ABACBC+”是“AB与AC的夹角为钝角”的充分必要条件.故选:C.8.粽子,古时北方也称“角黍”,是由粽叶包裹糯米、泰米等馅料蒸煮制成的食品,是中国汉族传统节庆食物
之一,端午食粽的风俗,千百年来在中国盛行不衰,粽子形状多样,馅料种类繁多,南北方风味各有不同,某四角蛋黄粽可近似看成一个正四面体,蛋黄近似看成一个球体,且每个粽子里仅包裹一个蛋黄,若粽子的棱长为9cm,则其内可
包裹的蛋黄的最大体积约为()(参考数据:62.45,3.14)A.320cmB.322cmC.326cmD.330cm【答案】C【解析】【分析】易知,当球体与正四面体内切时,球体(蛋黄)的体积最大,用等体积法即可求得.【详解】如图,正四面体ABCD,其内切球O与底面ABC切于O1
,设正四面体棱长为a,内切球半径为r,连接BO1交AC于F,易知O1为ABC的中心,点F为边AC的中点.易得:32BFa=,则234ABCSa=△,12333BOBFa==,∴221163DOBDBOa=−=,∴3112312DABCABCVSDOa−==,∵221334434
3DABCOABCOBCDOABDOACDOABCVVVVVVarar−−−−−−=+++===,∴2332631212arara==,∴球O的体积3346462727962.453.142631
231288Va===.故选:C.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列说法中不正确的是()A.正
四棱柱一定是正方体B.圆柱的母线和它的轴不一定平行C.正棱锥的侧面是全等的等腰三角形D.以直角三角形一边所在直线为旋转轴,其余两边旋转一周形成的面所围成的旋转体为圆锥【答案】ABD【解析】【分析】根据正四棱柱的定义,圆柱母线的定义,正棱锥的定定义,以及圆锥的性质
,对每个选项进行逐一分析,即可判断和选择.【详解】对A:正方体一定是四棱柱,但正四棱柱不一定是正方体,故A错误,对B:根据圆柱母线的定义可知,圆柱的母线和它的轴平行,故B错误;对C:由正棱锥的定义可知,正棱锥的侧面是全等的等腰三角形,故C正确;对D:当以斜边为旋转轴时,会得到两个同底圆锥组合体
,故D错误.故选:ABD.10.已知复数12iz=+,212iz=−,则下列说法正确的是()A.2z的共轭复数不是1zB.12zzC.复数1243izz=−D.复数21zz为纯虚数【答案】ACD的的【解析】【分析】根据给定的条件,利用共轭复数、复数模的意义判断AB;利用复数
的乘除运算判断CD作答.【详解】复数12iz=+,212iz=−,对于A,复数2z的共轭复数212i=+z,不是1z,A正确;对于B,2222122151(2)zz=+==+−=,B错误;对于C,12i()(22ii1)43zz=+=−−,C正确;对于D,21)12
i(1i2i)(2i)5i2i(2i(2i)5zz−−===−−+−=−+是纯虚数,D正确,故选:ACD11.下列说法正确是()A.若()1,2a=r与()3,bx=−是共线向量,则6x=B.若()2,3a=−,()2,3b=,则a与b可以作为平面内所有向量的基底C.已知BC是圆O的直径,点A
是圆O上异于B、C的点,且3ACAB=,则向量BA在向量BC上的投影向量为14BCD.若1e,2e是单位向量,且12ee⊥,则()2122ee+=【答案】BCD【解析】【分析】利用向量共线即可求出x,根据基底向量的定义即可判断B
,作出图形,根据投影向量的定义即可判断C,根据向量的运算律即可计算D.【详解】对A,由题意得//ab,则312x−=,解得6x=−,故A错误;对B,因为2323−,则a与b不共线,则a与b可以作为平面内所有向量的基底,故B正确;对C,过点A作A
DBC⊥,垂足为D,则则向量BA在向量BC上的投影向量为BD,因为BC为直径,则π2BAC=,因为3ACAB=,则tan3ABC=,显然ABC为锐角,则π3ABC=,则11112224BDABBCBC===,的则向
量BA在向量BC上的投影向量为14BC,故C正确;对D,由题意得()22212112221012eeeeee+=++=++=,故D正确,故选:BCD.12.已知正方体1111ABCDABCD−的棱长为2,E,F,G分别为BC,1
CC,1BB的中点,则下列结论中正确的是()A.直线1DD与直线AF垂直B.直线1AG与平面AEF平行C.点C与点G到平面AEF的距离相等D.平面AEF截正方体所得的截面面积为92【答案】BD【解析】【分析】确定直线AF与直线1DD所成的角判断A;连接11,,ADD
FGF,由线面平行的判定判断B;由平面AEF是否过CG的中点判断C;作出截面,再计算面积判断D作答.【详解】对于A,在正方体1111ABCDABCD−中,11//DDCC,则AFC为直线AF与直线1DD所成的角或其补角,连接AC,由1CC⊥平面ABCD,得1CCAC⊥,
即在RtAFC△中,90ACF=,则AFC不可能直角,直线AF与直线1DD不垂直,A错误;是对于B,连接11,,ADDFGF,由F,G分别为1CC,1BB的中点,得1111////GFBCAD,又1111GFBCAD==,则四边形11ADFG是平行四边形,于是11//AGDF,而四边形11AB
CD是正方体1111ABCDABCD−的对角面,点E为BC中点,有11////ADBCEF,即1AD平面AEF,1AG平面AEF,1DF平面AEF,所以1//AG平面AEF,B正确;对于C,连接CG交EF于H,显然H不是CG的中点,则平面AEF不过
CG的中点,即点C与点G到平面AEF的距离不相等,C错误;对于D,由选项B知,1//ADEF,1AEDF=,即等腰梯形1AEFD为平面AEF截正方体所得的截面,1122,2,5ADEFAEDF====,
等腰梯形1AEFD的高22132()22ADEFhAE−=−=,所以等腰梯形1AEFD面积为1329(222)222+=,D正确.故选:BD三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.i
i1=−______.【答案】11i22−【解析】【分析】根据复数的除法运算即可得到答案.【详解】()()()i1iii1i11ii11i1i1i222−+−−====−−−−+,故答案为:11i22−
.14.已知以O为起点的向量a,b在正方形网格中的位置如图所示、网格纸上小正方形的边长为1,则()aab−=______.【答案】2【解析】【分析】以O为坐标原点建立直角坐标系,根据向量坐标化运算即可得()0,2ab−=,再利用向量数量积的坐标运算即可得到答案.
【详解】以O为坐标原点建立如图所示直角坐标系,设一小格为1单位,则()2,1a=r,()2,1b=−r,()0,2ab−=,则()()()2,10,22aab−==,故答案为:2.15.设m,n是两条不同的
直线,,是两个不同的平面.下列正确命题的序号是______.①若m,n,mn⊥,则⊥②若//,m⊥,//n,则mn⊥③若⊥,m⊥,//n,则//mn④若⊥,m=,nm⊥,则n⊥【答案】②【解析】【分析】举例说
明判断①③④;利用相关性质推理判断②作答.【详解】对于①,在长方体1111ABCDABCD−中,平面ABCD,平面1111DCBA分别为,,直线11,ABBC分别为直线,mn,显然有m,n,mn⊥,而//,①错误;对于②,因为/
/n,//,当n时,由m⊥,得mn⊥,当n不在平面内时,则存在过直线n的平面与,都相交,令交线分别为,ll,则有////nll,而m⊥,l,于是ml⊥,因此mn⊥,②正确;对于③,在长方体
1111ABCDABCD−中,平面ABCD,平面11DCCD分别为,,直线1,BBAB分别为直线,mn,满足⊥,m⊥,//n,而mn⊥,③错误;对于④,在长方体1111ABCDABCD−中,平面ABCD,平面11DCCD分别为,
,直线1,CDDD分别为直线,mn,满足⊥,m=,nm⊥,而n,④错误,所以正确命题的序号是②.故答案为:②16.如图,在离地面高400m的热气球上,观测到山顶C处的仰角为15°,山脚A处的俯角为45°,已知60BAC=,求山的高度BC=_______
____m..【答案】600m【解析】【分析】先根据已知条件求解出,AMACM的大小,然后在ACM△中利用正弦定理求解出AC,再根据,ACBC的关系求解出BC.【详解】因为=45,60MADCAB=,所以180456075MAC=−−=,所以180756045MCA=−
−=,又因为cos45400mMAMD==,所以4002mMA=,又因为sin60sin45ACAM=,所以4003mAC=,所以3sin604003600m2BCAC===,故答案为:600m.【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是将ACM△中的
角和边先求解出来,然后利用正弦定理求解出AC的值,再借助直角三角形中边的关系达到求解高度BC的目的.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知复数1iza=−,21iz=−,其中a是实数.(1)若212iz=−,求实数a的值;(
2)若12zz是纯虚数,求23202311112222zzzzzzzz++++.【答案】(1)1;(2)1−.【解析】【分析】(1)根据给定的条件,利用复数乘方运算及复数相等求出a的值.(2)利用复数除法结合纯虚数的定义,求出12zz,再利用i乘
方的周期性求解作答.【小问1详解】复数1iza=−,则2212i)(12i2)(iaaza−+=−==−−,又a是实数,因此21022aa−=−=−,解得1a=,所以实数a的值是1.【小问2详解】复数12i,1izaz=−=−,Ra,则12i(i)(1i)(
1)(1)i11i1i(1i)(1i)222zaaaaaaz−+−++−−+−−−−====+−−+,因为12zz是纯虚数,于是102102aa−−=−,解得1a=−,因此12izz=,又1234ii,i1,ii,i1==−
=−=,则*4342414N,ii,i1,ii,i1nnnnn−−−==−=−=,即有*4342414N,iiii0nnnnn−−−+++=,所以2320232342311112222()()()505(iiii)iiii1i1zzzzzzzz++++=++++++=−−=−.18.如
图,已知正三棱柱ABC-A1B1C1的底面边长是2,D,E是CC1,BC的中点,AE=DE.求:(1)正三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱长;(2)正三棱柱ABC-A1B1C1的表面积.【答案】(1)22(2)12223+【解析】【分析】(1)由正三棱柱、线面垂直性质可得CC
1⊥BC,求出CD,即可得侧棱长;(2)利用棱柱表面积的求法求正三棱柱的表面积.【小问1详解】由题意BE=EC=1,DE=AE=2×sin60°=3,根据正三棱柱得CC1⊥面ABC,又BC⊂面ABC,所以CC1⊥BC,在Rt△ECD中,CD=2231
2EDEC−=−=,又D是CC1中点,故侧棱长为22.【小问2详解】底面积为S1=2S△ABC=2×2×132=23,侧面积为S2=311BBCCS=3×2×22=122.所以棱柱表面积为S=S1+S2=122+23.19.已知在ABC中,点M是
BC边上靠近点B的四等分点,点N在AB边上,且ANNB=,设AM与CN相交于点P.记ABm=,ACn=uuurr.的(1)请用m,n表示向量AM;(2)若2nm=,设m,n的夹角为,若1cos4=,求证:CNAB⊥.【答案】(1)3144AMmn=+(2)证明见
解析【解析】【分析】(1)结合图形,根据平面向量的线性运算可得;(2)以m,n为基底表示出,CNAB,结合已知求0CNAB=可证.【小问1详解】BCACABnm=−=−,由题意得()1144BMBCnm==−,所以()
131444AMABBMmnmmn=+=+−=+.【小问2详解】由题意,1122CNCAANACABmn=+=−+=−.∵2nm=,1cos4=,∴21cos2mnmnm==.∴22211110222
2CNABmnmmnmmm=−=−=−=,∴CNAB⊥.20.如图,在长方形1111ABCDABCD−中,2AB=,11ADAA==.(1)求证:11BCBD⊥;(2)求直线1AB与平面11ABCD所成角的正弦值.【答案】(1)证明过程见详解(2)1010
【解析】【分析】(1)根据长方体的性质得到11DC⊥平面11BCCB,进而得到1BC⊥平面11ABCD,利用线面垂直的性质进而得证;(2)记1BC交1BC于点O,连接AO,得到1BAO为1AB与平面11ABCD所成的角,在直角三角形中进行求解即可.【小问1详解】在长方体1111A
BCDABCD−中,111DCCC⊥,1111DCBC⊥,1111CCBCC=,111,CCBC平面11BCCB,11DC⊥平面11BCCB,1BC平面11BCCB,111BCDC⊥,又11ADAA==,可得11BCBC⊥,1111BCCDC=,1
11,BCCD平面11ABCD,1BC⊥平面11ABCD.1BD平面11ABCD,11BCBD⊥.【小问2详解】记1BC交1BC于点O,连接AO,由(1)得1BC⊥平面11ABCD,所以AO为斜线1AB在平面11ABCD上的射影,1BAO为1AB与平面11ABCD所
成的角.在长方体1111ABCDABCD−中,2AB=,11ADAA==,在1RtBAO中,15AB=,111222BOBC==,11110sin10BOBAOAB==.直线1AB与平面11ABCD所成角的正弦值为1010.21.在锐角A
BC中,角A,B,C所对的边为a,b,c,已知()()0abcabcab−+−−+=.(1)求角C;(2)若23c=,求ab+的取值范围.【答案】(1)π3C=;(2)(6,43].【解析】【分析】(1)由给定的等式,
结合余弦定理求出角C作答.(2)根据(1)的结论,结合正弦定理边化角,再利用三角变换及三角函数的性质求解作答.【小问1详解】在ABC中,由()()0abcabcab−+−−+=,得222abcab+−=,由余弦定理得2221cos22abcCab+−==,又0πC,解得π3
C=,所以π3C=.【小问2详解】在锐角ABC中,由(1)知,2π3BA=−,则π022ππ032AA−,解得ππ62A,由正弦定理得,234sinsinsin32abcABC====,即4si
naA=,4sinbB=,因此314sin4sin(4sin4(cossin)2)223πaAAbAAA+=++−=+π6sin23cos43sin()6AAA=+=+,而ππ2π(,)633A+,有
π3sin()(,1]62A+,于是π43sin()(6,43]6A+,所以ab+的取值范围是(6,43].22.如图1,四边形ABCD是矩形,将ADC△沿对角线AC折起成ADC,连接DB,如图2,构成三棱锥DABC−.过动点D
¢作平面ABC的垂线DO,垂足是O.(1)当O落在何处时,平面ADC⊥平面ABC,并说明理由;(2)在三棱锥DABC−中,若,ADBDP=为DA的中点,判断直线OP与平面BDC的位置关系,并说明理由;(3)设T是ABC及其
内部的点构成的集合,2,1ABBC==,当OT时,求三棱锥DABC−的体积的取值范围.【答案】(1)O落AC上,理由见解析;(2)直线OP与平面BDC平行,理由见解析;(3)325,615
.【解析】【分析】(1)利用面面垂直的判定定理即得;(2)取AB的中点E,由题可得OEAB⊥,进而可得OEBC∥,利用线面平行的判定定理可得OE平面DBC,PE平面DBC,然后利用面面平行的判定及性质即得;(3)作DNAC⊥交AC于M,可得AC⊥平面MDN,在MDN
中,作DOMN⊥,可得DO⊥平面ABC,然后求DO的取值范围即得.【小问1详解】当O落AC上时,平面ADC⊥平面ABC.因为OAC,所以O平面ADC,所以OD平面ADC.因为DO⊥平面ABC,所以平面ADC⊥平面ABC.【小问2详解
】直线OP与平面BDC平行.证明如下:取AB的中点E,连结,,AOBOPE.因为DO⊥平面ABC,所以,DOAODOBO⊥⊥,在RtADO和RtBDO中,,DODOADBD==,所以RtRtADOBDO,所以AOBO=,因为E为AB的中点,所以OEAB⊥,又在矩形AB
CD中,CBAB⊥,所以OEBC∥,因为OE平面,DBCBC平面DBC,所以OE平面DBC,在ADB中,,PE分别为,ADAB的中点,所以PEBD∥,因为PE平面,DBCBD平面DBC,所以PE平面DBC,又在平面POE中,PEEOE=,所以平面PO
E平面DBC,因为PO平面DBC,所以OP平面BDC.【小问3详解】在矩形ABCD中,作DNAC⊥交AC于M,已知2,1ABBC==,由题意知255,.510DMDMMN===在MDN中,作DOMN⊥,交MN于O,沿AC将ADC△折起成ADC后,,.
DMACMNAC⊥⊥又DMMNM=,所以AC⊥平面MDN.因为DO平面MDN,所以ACDO⊥,又DOMN⊥,在平面ABC中,ACMNM=,所以DO⊥平面ABC,因此,当OT时,满足题意的O的集合组成
的图形为线段MN,因为在RtMDO中,222225.5DODMOMOM=−=−所以,当0OM=时,DO取得最大值为255DM=,当510OMMN==时,DO取得最小值为32DN=,因为
四面体DABC的体积为11121332ABCSDODO=,①当DO取得最大值255时,即O与M重合时,四面体DABC的体积取得最大值2515;②当DO取得最小值32时,即O与N重合时,四面体DABC
的体积取得最小值36.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com