【文档说明】江西省上进联考2023-2024学年高一下学期7月期末考试 数学 Word版含解析(新结构).docx,共(16)页,639.250 KB,由小赞的店铺上传
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【新结构】2023—2024学年江西省稳派上进联考高一下学期7月期末调研测试数学试题一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知向量()1,2ax=,()2,8b=−,若ab∥,则x=()A.2B.-2
C.4D.-42.若复数212zii=−+,则|z|=()A.2B.3C.2D.13.已知π1sin23−=,则cos(π+α)=()A.13−B.13C.223−D.2234.已知平面α∥平面β,a,b是平面α,β外两条不同的直线,则下列结论错误的是()A.若a∥
α,则a∥βB.若b⊥α,则b⊥βC.若a∥α,b∥β,则a∥bD.若a⊥α,b⊥β,则a∥b5.已知函数()()()sin3cosfxxx=+++是奇函数,则tanφ=()A.33B.33−C.3D.3−6.已知函数()()1πtan222fxx=−的单调递增区
间是ππππ,2623kk−+(k∈Z),则φ=()A.π3B.π4C.π6D.π127.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=3,b=1,1cos3C=−,则边c上的高为(
)A.62B.63C.32D.338.已知函数()2π4cos126xfx=−−(ω>0),若对任意的实数t,f(x)在区间2π,3tt+上的值域均为[-1,3],则ω的取值范围为()A.(0,2)B.(0,3)C.(2,+∞)D.(3,+∞)二、多选题
:本题共3小题,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2分,有选错的得0分.9.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,π2)的部分图象如图所示,则下列结论正确的是()A.A=2B.π6=−C.f(x)的最小正周期
为πD.曲线y=f(x)关于直线π3x=−对称10.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,满足2a=b,则()A.若1sin6A=,则1sin3B=B.若a=1,c=2,则1cos3C=C.若
π3C=,则π6A=D.若6cos4B=,则62ca=11.如图,在正方体1111ABCDABCD−中,O是上底面ABCD的中心,E,F分别为AB,AD的中点,则下列结论正确的是()A.1AOEF⊥B.直线1AO与平面1111ABCD所成角的正切值为
2C.平面1EFB与平面1BBCC的夹角为π4D.异面直线1AO与1BE所成角的余弦值为3010三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知复数z=(2a-1)+ai(a∈R)在复平面内对应的点
位于第二象限,则a的取值范围是________________.13.已知三棱台111ABCABC−的体积为V,记上底面111ABC、下底面ABC的面积分别为1S,2S,若12:1:4SS=,则三棱锥111BABC−的体积为________V.14.如图,在Rt△ABC中,π2C=,π3
A=,AB=2,O为斜边AB的中点,点M,N分别在边AC,BC上(不包括端点),2π3MON=,若14OMON=−,则∠BON=________.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.(本小题13分)已知2a=,3b
=,且4ab=−.(1)若()akba+⊥,求k的值;(2)求b与ab+夹角的余弦值.16.(本小题15分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知cossin22BabA=.(1)证明:1cossin24BA=;(2)若
2222bcabc+=+,求cosB.17.(本小题15分)如图,正方体1111ABCDABCD−的棱长为2,G,H分别是棱1BB,1CC的中点,M是棱11CD上的一点,点N在棱AB上,12BN=,HCE—GBF是三棱柱,B,C分别是线段AF,DE的中点.(
1)证明:直线GN⊥平面EFGH;(2)若四棱锥M—EFGH的体积为56,求1DM的长度.18.(本小题17分)如图,某公园里的摩天轮的旋转半径为45米,最高点距离地面100米,某游客在最低点的位置坐上摩天轮,此时摩天轮开始运行,运行一周
的时间不低于20分钟,在运行到5分钟时,他距地面大约32.5米.(1)摩天轮运行一周约需要多少分钟?(2)该公园规定每次游玩摩天轮只能运行一周,则该游客距地面大约77.5米时,摩天轮运行的时间是多少分钟?19
.(本小题17分)对于平面向量ix(i=1,2,…,m,m≥3且m∈N),记m12,,mxxx=…,,12mmSxxx=+++…,若存在px(p∈{1,2,…,m}),使得pmpxSkx+,k∈Z,则称px
是m的“k向量”.(1)设(),nxnln=−,*Nn,若3x是3的“-3向量”,求实数l的取值范围;(2)若2π2πcos,sin33nnnx=,*Nn,则()*31Nii+是否存在“1向量”?若存在,求出“1向量”;若不存在,请说明理由;(3)已知1x,2x,3
x均为3的“-1向量”,其中()1cos,5sinxxx=−,()22cos,sinxxx=.设平面直角坐标系xOy中的点列1P,2P,…,()*N,3tPtt满足123PPx=(1P与原点O重合),且2kP与()*21NkPk+关于点1P对称,21kP+与22kP+关于点
2P对称.求99100PP的取值范围.答案和解析1.【答案】B【解析】【分析】本题考查向量的坐标运算和向量平行的转化,属于基础题.根据平行列关系式求解即可.【解答】解:()1,2ax=,()2,8b=
−,由ab∥,得1×(-8)=4x,解得x=-2.故选B.2.【答案】C【解析】【分析】本题考查复数四则运算和复数的模,属于基础题型.化简z=-1-i,再由复数模的运算即可得出答案.【解答】解:212121ziiii=−+=−−=−−,
所以()()22112z=−+−=.3.【答案】A【解析】【分析】本题考查三角函数值的求法,考查诱导公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.利用诱导公式直接求解.【解答】解:π1sincos23−==,故()1cosπcos3
+=−=−.故选:A.4.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查空间中线线、线面、面面间的位置关系,是中档题.根据空间中直线与直线,直线与平面,平面与平面的位置关系逐项分析即可求解.【解答】解:由线面平行的性质知“若a∥α,则a∥β”,A正确;由线面垂直的性
质知“若b⊥α,则b⊥β”,B正确;若a∥α,b∥β,则a与b的关系不能确定,C错误;由线面垂直的性质知“若a⊥α,b⊥β,则a∥b”,D正确.故选C.5.【答案】D【解析】【分析】本题考查正弦型函数的奇偶性,三角恒等变换,诱导公式,属于基础题.由辅助角公式化为()π2sin3fxx
=++,利用正弦型函数的奇偶性得ππ3k+=,k∈Z,求出φ的表达式,再利用诱导公式计算即得.【解答】解:由函数()π2sin3fxx=++是奇函数,得ππ3k+=,k∈Z,
则ππ3k=−,k∈Z,所以当k∈Z时,πππtantanπtantan3333k=−=−=−=−.6.【答案】C【解析】【分析】本题考查正切型函数单调性,属于中档题.先根据函数单调
性求出函数f(x)的单调递增区间,对照已知条件求出φ的值.【解答】解:由πππ2π22kxk−−+(k∈Z),得ππππ242242kkx−+++(k∈Z),所以函数f(x)的单调递增区间为ππππ,242242kk−+++(k∈Z),则π
π426−+=−,且ππ423+=,解得π6=.故选C.7.【答案】B【解析】【分析】本题考查余弦定理解三角形,三角形的面积,属于基础题.由余弦定理求得c,由等面积法11sin22chabC=求c边上的高.【解答】解:由余弦定理得22212cos91231123caba
bC=+−=+−−=,得23c=,由1cos3C=−,C为三角形内角,得222sin1cos3CC=−=,设边c上的高为h,由面积关系,得11sin22chabC=,即2223313h=,得63h=.故选B.8.【答案】D【解析】【分析】本题考查余弦型函
数的图像和性质,属基础题.先化简函数解析式,然后由题意可得2π2π3T=,解不等式即可.【解答】解:()2ππ4cos12cos1263xfxx=−−=−+,则f(x)的最小正周期2πT=,因为
对任意的实数t,f(x)在区间2π,3tt+上的值域均为[-1,3],所以f(x)在区间2π,3tt+上既能取得最大值3,也能取得最小值-1,所以2π2π3T=,解得ω>3.故选D.9.【答案】ABC【解析】【分析】此题主
要考查数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象及性质,属于基础题.解题时利用函数的图象,得到A的值,代入(0,-1)得φ,代入π,12求出ω,由2πT=求出周期,代入π3x=−,判定D选项即可.【解析】解:由已知得到A=
2,故A正确;由π2,2sinφ=-1得π6=−,B正确;由ω>0,ππ2sin126−=,得ππ5π266−=,解得ω=2,所以()π2sin26fxx=−,则最小正周期2ππ2T==,C正确;因为π
ππ2sin21336f−=−−=−,不是函数f(x)的最值,所以曲线y=f(x)不关于直线π3x=−对称,D错误.故选ABC.10.【答案】AC【解析】【分析】本
题考查了利用正余弦定理解三角形和三角恒等变换,是中档题.利用正余弦定理解三角形和三角恒等变换逐一判定即可.【解答】解:因为2a=b,所以,由正弦定理,得2sinA=sinB,所以1sin2sin3BA==,A正确;
因为a=1,c=2,b=2a=2,所以△ABC是等腰三角形,所以112cos4aCb==,B错误;由2a=b得2sinA=sinB,即π2π312sinsinπsincossin3322AAAAA=−−=−=+,即
3sin3cosAA=,得3tan3A=,因为A是三角形内角,所以π6A=,C正确;由余弦定理得2222236cos224acbcaBacac+−−===,整理得222660caca−−=,解得62ca=−(舍去)或6ca
=,D错误.故选AC.11.【答案】ABD【解析】【分析】【分析】本题主要考查了直线与直线的关系,直线与平面所成的角,平面与平面所成的角,属于中等题.对于A,利用1AOBD⊥,即可判断A;对于B,找到11OAO为直线1AO与平
面1111ABCD所成角,即可判断B;对于C,利用已知得平面11BBCC与平面11BBDD的夹角为π4,即可判断C;对于D,得到1AOG为异面直线1AO与1BE所成角,即可判断D.【解答】【解答】解:设正方体的棱长为2.对于A,连接
BD,则BD∥EF,因为1AOBD⊥,所以1AOEF⊥,A正确;对于B,设下底面的中心为1O,连接1OO,11AO,则1OO⊥平面1111ABCD,所以11OAO为直线1AO与平面1111ABCD所成角,则11
1112tan22OOOAOAO===,B正确;对于C,易知平面11BBCC与平面11BBDD的夹角为π4,平面1EFB不与平面11BBCC平行,C错误;对于D,设11BC的中点为G,连接OG,1AG,则1OGBE∥,所以1AOG为异面直
线1AO与1BE所成角,在1AOG△中,15AGOG==,16AO=,所以111302cos10AOAOGOG==,D正确.故选ABD.12.【答案】10,2【解析】【分析】【分析】本题主要考查了复数的几何意义,属于基础题.根据题意得210,0,aa
−即可解得.【解答】解:依题意,210,0,aa−解得102a.故答案为10,2.13.【答案】17【解析】【分析】【分析】本题主要考查了三棱台和三棱锥的体积,属于基础题.利用棱台和棱锥的体积公式即可解得.【解答】解:
依题意,210,0,aa−解得102a.故答案为10,2.14.【答案】π6【解析】【分析】本题主要考查了正弦定理以及数量积,属于基础题.利用正弦定理解得OM,ON,再用数量积得π5π3sinsin362+−=
,化简整理即可.【解答】解:设∠BON=θ,因为2π3MON=,π3A=,则π6B=,所以,5π6BNO=−,π3AMO=+.在△BNO中,由正弦定理,得1π5πsinsin66ON=−,15π2sin6ON=−;在△AMO中,由正
弦定理,得1ππsinsin33OM=+,得3π2sin3OM=+,则3113π5ππ5π22sin2sin8sinsin3636OMON=−=−+−+−
,因为14OMON=−,所以π5π3sinsin362+−=,即31133cossincossin22222++=,化简得33sincos42+=,得3sin22=
,因为π0,3,所以π6=.故答案为π6.15.【答案】解:(1)因为()akba+⊥,所以()0akba+=,即20akab+=,因为2a=,4ab=−,所以2240k−=,
解得k=1.(2)()22435bababb+=+=−+=,2224895abaabb+=++=−+=,所以cosb,()55335bababbab++===+,所以b与ab+的夹角的余弦值为53.【解析
】本题考查平面向量数量积的性质和运算,夹角公式,属于基础题.(1)利用()akba+⊥,得20akab+=,即可求出k的值;(2)先求出()bab+和ab+,然后利用夹角公式求出向量b与ab+夹角的余弦值.16.【答案】(1)证明:由cossin22BabA=,得cos2
sincos2BabAA=,由正弦定理,得sincos2sinsincos2BABAA=,因为sinA≠0,所以cos2sincos2BBA=,由二倍角公式得cos4sincoscos222BBBA=,因为c
os02B,所以1cossin24BA=.(2)解:由2222bcabc+=+,得2222bcabc+−=,所以22222cos222bcabcAbcbc+−===,因为1cossin24BA=,所以21sin224B=,得2si
n24B=,所以2223cos12sin12244BB=−=−=.【解析】本题考查了利用正余弦定理解三角形和三角恒等变换,是中档题.(1)由正弦定理,得sincos2sinsincos2BABAA=,再由三角恒等变换即可得证;(2)由余弦定理得2cos2
A=,再由三角恒等变换可得结果.17.【答案】(1)证明:依题意,215144GN=+=,222215GF=+=,15222FN=+=,所以222FNGNGF=+,所以△NGF是直角三角形,GN⊥GF.因为BC⊥平面11A
BBA,GN平面11ABBA,所以BC⊥GN,因为G,H分别是棱1BB,1CC的中点,所以BC∥GH,则GN⊥GH,因为GH∩GF=G,GH,GF平面EFGH,所以GN⊥平面EFGH.(2)解:连接1DH,1AG,因为1DDHC∥,122DDHC==,C为DE的中点,所以1D,H,E共线
,同理1A,G,F共线.易知平面11CDDC⊥平面EFGH,过点M作MO⊥平面EFGH,则垂足O在交线1DE上,则四棱锥M—EFGH的体积11525336EFGHVSMOMO===矩形,得14MO=.因为111DMODHC
△∽△,所以11415DM=,得154DM=.【解析】本题考查了线面垂直的判定和棱锥的体积,是中档题.(1)由线面垂直的判定即可得证;(2)由四棱锥M—EFGH的体积得出MO,再由111DMODHC△∽△,可
得1DM的长度.18.【答案】【解答】解:如图,设AC为地面,圆O为摩天轮,其旋转半径为45米,最高点距离地面100米,则摩天轮的最低点B距离地面10米,即AB=10,以AC所在直线为x轴,BO所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,(3分)
某人在最低点B的位置坐上摩天轮,设第t分钟时所在位置的高度为h(t),则()π45sin552htt=−+(ω>0).(1)当t=5时,()π545sin55532.52h=−+=,整理得π1sin522−=−,所以ππ52
6−=−或π7π526−=,由于摩天轮运行一周的时间不低于20分钟,所以π7π526−=,不符合实际情况,舍去,所以ππ526−=−,得π15=,所以周期2π30T==,所以摩天轮运行一周约需要30分钟.(2)由(1)知()ππ45sin5
5152htt=−+,当该游客距地面大约77.5米时,得()ππ45sin5577.5152htt=−+=,即ππ1sin1522t−=,所以πππ1526t−=或ππ5π1526t−=,得t=
10或t=20.所以当该游客距地面大约77.5米时,摩天轮运行了10分钟或20分钟.【解析】【分析】本题主要考查了正弦函数型的应用,属于中等题.(1)首先利用已知条件得出()π45sin552htt=−+(ω>0).再分别令ππ526−=
−或π7π526−=,求解即可;(2)令()ππ45sin5577.5152htt=−+=,解得πππ1526t−=或ππ5π1526t−=,即可解得t的值.19.【答案】解:(1)因为3x是3的
“-3向量”,所以33312332xSxxxx−=+−.因为()()()()12321,12,223,33,3xxxlll+−=−+−−−=−,所以()()22223333l+−−+,即260ll−
,解得l≤0或l≥6,因此实数l的取值范围是(-∞,0]∪[6,+∞).(2)因为2π2πcos,sin33nnnx=,所以222π2πcossin133nnnx=+=.因为()()()3j
23jπ23jπ2π2πcos,sincos,sinN3333nnnnnnxxj+++===,所以31i+中的向量依次以3为周期.若存在“1向量”px,只需311ipSx++.因为1230xxx++=,所以()()()31123456323133
1311iiiiiiSxxxxxxxxxxxx+−−++=++++++++++==…2π2π13cos,sin,3322==−,因此由311ipSx++得2212π32πcossin1232
3pp−+++,即2ππ22sin136p+−,即2ππ022sin136p+−,即2ππ11sin362p−−−,所以当p=2,3,5,6,…,3i-1,3i()*Ni时,符合要求,因此存在“1向量”,且“1向
量”为2x,3x,5x,6x,…,31ix−,()*3Nixi.(3)因为1x为3的“-1向量”,所以123xxx+,即()22123xxx+,即222123232xxxxx++.同理可得:222213132xxxxx++,222312122x
xxxx++,以上三式相加,整理得:2221231223130222xxxxxxxxx+++++,即()21230xxx++,即1230xxx++,因此1230xxx++=.因为()1cos,5sinxxx=−,()22cos,sinxxx=,
所以()()3123cos,4sinxxxxx=−+=−.设(),iiiPxy.因为2kP与()*21NkPk+关于点1P对称,21kP+与22kP+关于点2P对称,所以()()()()()()2121112222222221
21,2,,,2,,kkkkkkkkxyxyxyxyxyxy++++++=−=−,因此()()()()2222221122,2,,,kkkkxyxyxyxy++=−+,所以()()()()2222221122,2,,,kkxykxyx
yxy++=−+,()()()()2121112222,2,,,kkxykxyxyxy++=−+,因此()()()212222212221221112,4,,4kkkkkkPPxxyykxyxykPP++++++=−−=−=.因为123PPx=,所以()()222
221233cos4sin97sin9,16PPxxxx==−+=+,当且仅当()11ππZ2xkk=+时,21216PP=;()22πZxkk=时,2129PP=,因此123,4PP.因为
991002491249212449PPPPPP++==,所以99100124494493,4494588,784PPPP==,即99100PP的取值范围是[588,784].【解析】本题考查了平面向量的新定义
问题,利用向量的数量积求向量的模,向量的长度(模)和中点坐标公式,属于难题.(1)利用题目所给定义,结合向量模的坐标运算,计算得结论;(2)利用题目所给条件得31i+中的向量依次以3为周期和3113,22iS+=−,再利用题目所给定义把问题转化为311ipSx++,再利用
向量模的坐标运算,计算得结论;(3)利用题目所给定义,结合向量的数量积求向量的模得1230xxx++=,再利用题目条件得()33cos,4sinxxx=−,设(),iiiPxy,利用中点坐标公式和向量减法运算得2122124kkPPkPP++=,再利用题目条件,结合向量
模的坐标运算,计算得结论.