2022-2023学年山东省临沂市第二十四中学高一下学期6月月考数学试题含解析
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这是一份2022-2023学年山东省临沂市第二十四中学高一下学期6月月考数学试题含解析,共19页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,双空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省临沂市第二十四中学高一下学期6月月考数学试题 一、单选题1.若复数,则( )A. B.1 C. D.2【答案】B【分析】由复数的除法运算求出复数,然后根据复数模长公式即可求解.【详解】解:因为复数,所以,所以,故选:B.2.( )A. B. C. D.【答案】C【分析】根据诱导公式以及两角和与差的余弦公式即可求解.【详解】;;原式.故选:C3.已知,表示两条不同的直线,,表示两个不同的平面,则下列结论正确的是( )A.若,,则 B.若,,则C.若,,则m⊥n D.若,,则【答案】C【分析】对于选项A:结合已知条件和线面垂直判定定理即可判断;对于选项B:结合已知条件利用线面位置关系即可判断;对于选项C:结合已知条件利用线面垂直性质即可判断;对于选项D:结合已知条件利用面面垂直判定定理即可判断.【详解】若,不妨设在内的投影为,则,对于选项A:若,,则,结合线面垂直判定定理可知,不一定垂直,故A错误;对于选项B:若,,此时与可能相交、平行或在上,故B错误;对于选项C:若,,则,从而,故C正确;对于选项D:若,,则,结合面面垂直判定定理可知,,故D错误.故选:C.4.攒尖是我国古代建筑中屋顶的一种结构样式,多见于亭阁式建筑、园林建筑.如图所示的带有攒尖的建筑屋顶可近似看作一个圆锥,其底面积为9π,侧面展开图是圆心角为的扇形,则该屋顶的体积约为( )A. B.16π C.18π D.【答案】D【分析】根据底面圆面积可求底面圆半径,从而可求底面圆周长,即可求扇形半径,再根据勾股定理求圆锥的高,最后即可求出圆锥体积.【详解】底面积为9π,即,所以底面圆的半径,所以底面圆周长为,即圆锥侧面展开图的弧长,又因为侧面展开图是圆心角为的扇形,所以扇形半径,如图所示:则圆锥的高,则圆锥的体积.故选:D5.一个大型喷水池的中央有一个强力喷水柱,为了测量喷水柱喷出的水柱的高度,某人在喷水柱正西方向的点A处测得水柱顶端的仰角为45°,沿点A向北偏东30°前进60m到达点B,在点B处测得水柱顶端的仰角为30°,则水柱的高度是( )A.25m B.30m C.35m D.40m【答案】B【分析】如图所示,设水柱CD的高度为h,在ACD中,由∠DAC=45°,可得AC=h,由∠BAE=30°,可得∠CAB=60°,在中,∠CBD=30°,可得BC=,在中,由余弦定理可得,代入即可得答案.【详解】解: 如图所示,设水柱CD的高度为h,在ACD中,∵∠DAC=45°,∴AC=h,∵∠BAE=30°,∴∠CAB=60°,又∵B,A,C在同一水平面上,∴是以C为直角顶点的直角三角形,在中,∠CBD=30°,∴BC=,在中,由余弦定理可得,∴,即,解得.∴水柱的高度是30m,故选:B.6.如图,在平行四边形ABCD中,E,F分别为线段AD,CD的中点,且,则( )A. B.C. D.【答案】C【分析】由向量的线性运算,结合其几何应用求得、、、,即可判断选项的正误.【详解】,即A不正确;连接AC,知G是△ADC的中线交点, 如下图示由其性质有∴,即B不正确;,即C正确;同理,即∴,即D不正确;故选:C.7.在中,,则P点( )A.在线段BC上,且 B.在线段CB的延长线上,且C.在线段BC的延长线上,且 D.在线段BC上,且【答案】B【分析】由已知向量间的线性关系可得,即可判断的位置及相关线段的数量关系.【详解】由题设,,则,所以共线且在延长线上,.故选:B8.在三棱锥中,平面,若,,,则此三棱锥的外接球的体积为( )A. B. C. D.【答案】D【分析】设的外接圆半径为,三棱锥的外接球半径为,根据正弦定理求出,记外接球的球心为,的外接圆圆心为,根据题中条件,得到,进而可求出外接球的半径,从而可得球的体积.【详解】设的外接圆半径为,三棱锥的外接球半径为,由题意,根据正弦定理可得,所以,记外接球的球心为,的外接圆圆心为,根据球的性质,可得平面,则因为平面,所以;又,所以,因此,所以此三棱锥的外接球的体积为.故选:D.【点睛】思路点睛:求解几何体的外接球相关问题时,一般需要先确定几何体底面外接圆的圆心及半径,根据球的性质,确定球心位置,结合题中条件列出等量关系求出球的半径,进而即可求解. 二、多选题9.下列说法正确的是( )A.,,若,则B.在边长为2的等边三角形ABC中,C.若,,则D.若,则【答案】AD【分析】利用向量共线的坐标运算可判断A;求出的夹角,由向量数量积公式可判断B;求出的坐标利用模长公式计算可判断C;对两边平方可得,再由,求出可判断D.【详解】对于A, 因为,,若,则,得,故正确;对于B, 在边长为2的等边三角形ABC中, 的夹角为,所以,故错误;对于C, 若,,则,故错误;对于D, 若,则,所以,所以,则,故正确.故选:AD.10.已知正三棱台的上底面边长为6,下底面边长为12,侧棱长为6,则( )A.棱台的高为 B.棱台的表面积为C.棱台的侧棱与底面所成角的余弦值为 D.棱台的侧面与底面所成二面角的正弦值为【答案】BD【分析】由题意,在正三棱台中,在平面中,由点向作垂线,垂足为,取线段的中点,连接,在平面中,由点向作垂线,垂足为,连接,根据正三棱台的性质求出侧面的高与棱台的高,再根据线面角与二面角的定义即可求解.【详解】解:由题意,在正三棱台中,,,,在平面中,由点向作垂线,垂足为,取线段的中点,连接,在平面中,由点向作垂线,垂足为,连接,在等腰梯形中,,,,则,,所以棱台的表面积为,故选项B正确;又三棱台为正三棱台,所以为正三棱台的高,所以,由,所以平面,,在中,, 在中,,所以棱台的高为,故选项A错误;棱台的侧棱与底面所成角为,,故选项C错误;棱台的侧面与底面所成二面角为,,故选项D正确.故选:BD.11.欧拉公式是由瑞士著名数学家欧拉创立,该公式将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数与指数函数的关联,在复变函数论里面占有非常重要的地位,依据欧拉公式,下列选项正确的是( )A.复数为纯虚数 B.对应的点位于第二象限C. D.的最大值为3【答案】ACD【分析】根据欧拉公式,结合复数模的几何意义逐一判断即可.【详解】因为,所以复数为纯虚数,因此选项A正确;因为,所以复数对应的点为,而,所以对应的点位于第一象限,因此选项B不正确;所以选项C正确;,所以表示单位圆上的点到的距离,因此的最大值为,所以选项D正确,故选:ACD12.如图,菱形ABCD边长为2,∠BAD=60°,E为边AB的中点,将△ADE沿DE折起,使A到,连接,,且,平面与平面的交线为l,则下列结论中正确的是( )A.平面平面 B.C.ВС与平面所成角的余弦值为 D.二面角的余弦值为【答案】ABD【分析】A.利用面面垂直的判定定理判断;B.利用线面平面的判定定理和性质定理判断;C、D.利用空间向量夹角进行求解判断即可.【详解】在菱形ABCD中,E为边AB的中点,所以,因为,所以ED⊥DC,因为A′D⊥DC, ,所以平面A′DE,因为,所以平面A′DE,因为平面A′BE,所以平面A′DE⊥平面A′BE ,故A正确;因为,平面A′BE,平面A′BE ,所以平面A′BE,又平面A′BE与平面A′CD的交线为l,所以CD∥l ,故B正确;由A知,平面A′DE,则A′E,又菱形ABCD边长为2,∠BAD=60°,E为边AB的中点,所以A′E,又BE∩DE=E,所以A′E平面BED,,以E为原点,分别以EB,ED,E A′为x,y,z轴,建立如图所示空间直角坐标系:则,所以,由上可知:平面A′DE,设平面的一个法向量为:,则,所以有,因此选项C不正确;显然平面的一个法向量为:,设平面的一个法向量为:则有则,即,所以所以,所以选项D正确,故选:ABD 三、填空题13.如图,正方形是一水平放置的平面图形ABCD在斜二测画法下的直观图.若,则平面图形ABCD的面积是______. 【答案】【分析】根据斜二测画法的特点即可得出结论.【详解】由斜二测画法的规则知与轴平行或重合的线段与轴平行或重合,其长度不变,所以,与轴平行或重合的线段与轴平行或重合,其长度变成原来的一半.正方形的对角线在轴上,可求得其长度为,如图所示:平面图中,在轴上,且其长度变为原来的2倍,即.则平面图形ABCD的面积.故答案为:14.公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派通过研究正五边形和正十边形的作图,发现了黄金分割值约为0.618,这一数值也可以表示为.若,则______.【答案】【分析】根据,,求得,代入即可求解.【详解】解:因为,,所以,,所以,故答案为:.15.已知正三棱柱的底面边长为1,侧棱长为2,则其外接球的表面积为______.【答案】【分析】首先利用正弦定理求出底面外接圆的半径,设正三棱柱外接球的半径为,则,最后根据球的表面积公式计算可得;【详解】解:因为正三棱柱的底面边长,侧棱长,所以底面外接圆的半径,设正三棱柱外接球的半径为,则,所以外接球的表面积;故答案为: 四、双空题16.在△ABC中,设,,,,∠BAC=60°,,E为ВС中点,CD与АЕ交于点О,则___________,若,则的值为___________.【答案】 /; /.【分析】根据平面向量线性运算的性质,结合平面向量数量积的运算性质、平面向量共线的性质进行求解即可.【详解】因为E为ВС中点,所以,因为,所以,所以,即因为,,∠BAC=60°,所以;设,,因为, ,所以,于是有,故答案为:; 五、解答题17.已知向量,.(1)若,求实数m的值;(2)若非零向量满足,求与的夹角.【答案】(1)(2)或 【分析】(1)根据向量垂直的坐标表示即可求解;(2)由,得,又,得,设向量与的夹角为,,则,然后分和讨论即可得答案.【详解】(1)解:∵,,∴,又,∴,即,∴;(2)解:,由,得,∵,∴,设向量与的夹角为,,则,当时,,,当时,,,∴与的夹角为或.18.如图,在圆锥PO中,AB是底面的一条直径,C为底面圆周上一点.(1)若D为AC的中点,求证:平面POD;(2)若AС=ВС,求证:РС⊥АB.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析. 【分析】(1)根据三角形中位线定理,结合线面平行的判定定理进行证明即可;(2)根据圆的性质,结合线面垂直的判定定理进行证明即可.【详解】(1)因为O,D为AB,AC的中点,所以.又因为OD平面РОD,平面POD.所以平面POD;(2)连接ОC.因为AB是底面的一条直径,所以О是AB的中点,又因为AC=BC,所以ОС⊥АB.因为PO⊥圆面O,且AB圆面О,所以РО⊥АB.因为,PO,OC平面РОC,所以АВ⊥平面POC.因为PC平面POC,所以РС⊥АB.19.已知函数.(1)求的周期;(2)将函数的图象向右平移个单位,再把图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数的图象,求在上的值域.【答案】(1)(2) 【分析】(1)由三角恒等变换化简函数的表达式,可得,从而根据周期公式即可求解;(2)根据图象变换求出函数的解析式,然后由三角函数的图象与性质即可求解在上的值域.【详解】(1)解:,所以的周期;(2)解:将函数的图象向右平移个单位,可得,再把图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,可得,所以,因为,所以,所以,所以,所以,所以在上的值域为.20.如图所示,已知矩形ABCD中,,AC与MN相交于点E.(1)若,求和的值;(2)用向量表示.【答案】(1),(2) 【分析】(1)建立平面直角坐标系,将已知坐标化可解;(2)先用表示出,然后可表示出,再由M,E,N三点共线可解.【详解】(1)以A点为原点,AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴,建立平面直角坐标系,则,所以所以,所以解得(2)设,因为,所以.解得,即,所以,又因为M,E,N三点共线,所以,所以﹒21.如图,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD是正方形,侧面PAD⊥底面ABCD,且PA=PD=AD=3.(1)若点E为线段PD的中点,求证:AE⊥平面PDC;(2)若,则线段AB上是否存在一点F,使得平面PBC,若存在,请确定点F的位置,并求三棱锥FPBC的体积.【答案】(1)证明见解析;(2)存在,F为AB靠近点В的三等分点,. 【分析】(1)根据面面垂直的性质,结合正方形的性质、线面垂直的判定定理进行证明即可;(2)根据线面平行的判定定理、面面平行的判定定理,结合面面平行的性质、三棱锥的体积公式进行求解即可.【详解】(1)因为四边形ABCD为正方形,所以CD⊥AD,因为侧面PAD⊥底面ABCD,平面PAD平面ABCD=AD,CD平面ABCD,所以CD⊥平面PAD,又AE平面PAD,所以CD⊥AE.又因为PA=PD=AD,且E为中点,所以AE⊥PD,又因为PDCD=D,所以AE⊥平面PDC;(2)如图分别取AB、CD的三等分点F、G,结合题意可得:,.又因为PC平面PBC,EG平面PBC,所以平面PBC,同理平面PBC.因为EG平面EFG,FG平面EFG,平面,所以平面平面PBC,又因为EF平面EFG,所以平面PBC,此时F为AB靠近点В的三等分点,所以.22.从①;②;③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.在中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若___________.(1)求角В的大小;(2)若为锐角三角形,с=1,求a的取值范围.注:若选择多个条件作答,按第一个解答计分.【答案】(1)(2) 【分析】(1)若选①,正弦定理边化角得,根据角A的范围及辅助角公式,即可得答案.若选②,正弦定理边化角得,根据两角和的正弦公式,化简整理,即可得答案.若选③,正弦定理角化边可得,根据余弦定理,即可得答案.(2)根据正弦定理,可得,根据题干条件,代入化简整理,根据锐角三角形,可得角C的范围,即可得答案.【详解】(1)若选①由正弦定理得,即因为,所以,所以,所以,又因为,所以.若选②因为,由正弦定理得,即,所以,由,得,所以,即,因为,所以.若选③由,化简得.由正弦定理得:,即,所以.因为,所以.(2)在中,由正弦定理,得,由(1)知:,又с=1代入上式得:.因为为锐角三角形,所以,解得,所以,所以.
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