2022-2023学年河北省承德市重点高中高一下学期5月月考数学试题含答案
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一、单选题
1.已知复数为纯虚数,则实数m的值为( )
A. B.1 C.1或 D.或0
【答案】B
【分析】根据纯虚数的定义求解.
【详解】因为z是纯虚数,所以,解得.
故选:B.
2.如图,直角三角形绕直角边旋转,所得的旋转体为( )
A.圆锥 B.圆柱 C.圆台 D.球
【答案】A
【分析】由圆锥的定义即可求解
【详解】由圆锥的定义可得直角三角形绕直角边旋转,所得的旋转体为圆锥
故选:A
3.在中,已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正弦定理得到及,求解判断即可.
【详解】由正弦定理及,可得.因为,
所以,又,所以,所以.
故选:A.
4.( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用诱导公式,结合两角和的正弦公式,即可求解.
【详解】因为,则
,
.
故选:A.
5.设为所在平面内一点,,若,则( )
A. B.3 C. D.2
【答案】A
【分析】若,可得,化简与比较,即可
得出.
【详解】若,,化为,
与比较,可得:,,解得.
则.
故选.
【点睛】本题考查了向量共线定理、平面向量基本定理,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
6.设有两条不同的直线和两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】D
【分析】根据线面平行的性质与判定逐个选项分析即可.
【详解】若,则可以平行、相交或异面,故A错误;
若与相交,则,故B错误;
若,则或,故C错误;
若,则,故D正确.
故选:D.
7.一艘海轮从A处出发,以每小时40海里的速度沿南偏东40°的方向直线航行,2小时后到达B处,在C处有一座灯塔,海轮在A处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B,C两点间的距离是( )
A.海里 B.海里 C.海里 D.海里
【答案】A
【分析】由题设作示意图,应用正弦定理求B,C两点间的距离即可.
【详解】由题设可得如下示意图,且,即,
由图知:,则,又,
所以,则海里.
故选:A
8.如图,在正方体中,点在线段上运动,则下列判断中正确的是( )
①平面;
②平面;
③异面直线与所成角的取值范围是;
④三棱锥的体积不变.
A.①② B.①④ C.③④ D.①②④
【答案】D
【分析】由线面垂直的判定定理可判断①,由面面平行的性质定理可判断②,由线面垂直的性质定理可判断③,由线面平行的性质及棱锥的体积公式可判断④.
【详解】在正方体中由平面,平面,可得,
又,是平面内两相交直线,从而得平面,
又平面,因此有,
同理,
又,平面,∴平面,故①正确;
正方体中与平行且相等,则是平行四边形,故,
又平面,平面,∴平面,
同理平面,
又,都在平面内,∴平面平面,
因为平面,∴平面,故②正确;
与①同理可证平面,
当是与交点时,平面,则,
此时异面直线与所成角为,故③错误;
由②知平面平面,又平面,所以平面,
∴到平面的距离不变,因此恒为定值,故④正确.
故选:D.
【点睛】关键点睛:本题结论③利用特例法是快速解决本题的关键.
二、多选题
9.给出下列命题,其中是真命题的有( )
A.在圆台的上、下底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线
B.有一个面是多边形,其余各面都是三角形,由这些面围成的立体图形是棱锥
C.存在每个面都是直角三角形的四面体
D.半圆面绕其直径所在的直线旋转一周形成球
【答案】CD
【分析】根据几何体的特征,对各选项逐一判断即可求解.
【详解】解:对A:圆台的上、下底面的圆周上各取一点,这两点的连线不一定是母线,
因为圆台所有母线的延长线交于一点,且所有母线长相等,故A选项错误;
对B:由棱锥的定义知,其余各面的三角形必须有公共的顶点,故B选项错误;
对C:如图,四面体ABCD的每个面都是直角三角形,故C选项正确;
对D:半圆面绕其直径所在的直线旋转一周所得几何体是一个球体,故D选项正确;
故选:CD.
10.已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列说法正确的是( )
A.
B.若为斜三角形,则
C.若,则是锐角三角形
D.若,则一定是等边三角形
【答案】ABD
【分析】由正弦定理和比例性质可以判断A,D选项,根据诱导公式及两角和公式判断B选项,由平面向量的数量积判断三角形形状判断C选项,
【详解】对于A,由正弦定理和比例性质得,故A正确;
对于B,由题意,,则,
所以,故B正确;
对于C,因为,所以,所以,
所以C为钝角,是钝角三角形,故C错误;
对于D,因为,所以,所以,且A,B,,所以,所以为等边三角形,故D正确.
故选:ABD.
11.已知向量,,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.存在,使得
C. D.当时,在上的投影向量的坐标为
【答案】CD
【分析】根据平面向量共线的坐标公式即可判断A;根据平面线路垂直的坐标表示即可判断B;根据向量的模的坐标计算即可判断C;根据投影向量的计算公式即可判断D.
【详解】对于A,若,则,解得,故A错误;
对于B,若,则,
即,方程无解,
所以不存在,使得,故B错误;
对于C,,所以,故C正确;
对于D,当时,,,
则在上的投影向量的坐标为,故D正确.
故选:CD.
12.已知函数,若,则( )
A. B.
C. D.在上无最值
【答案】ABC
【分析】由,得到在处取得最大值,从而有,然后逐项判断.
【详解】解:,因为在处取得最大值,所以,即,,所以,故A正确;
因为,解得,又,所以,故C正确;
,故B正确;
易验证,当时,在处取得最大值,故D错误.
故选:ABC.
三、填空题
13.设复数z满足,则 .
【答案】/
【分析】根据复数的四则运算可求得,进而可求共轭复数以及模长.
【详解】∵,则,
∴,故.
故答案为:.
14.在中,角所对的边分别为,则的面积为 .
【答案】
【分析】利用余弦定理求出,再由面积公式计算可得.
【详解】,,,
由余弦定理得,
,或(舍去),
的面积.
故答案为:
15.若是定义域为的奇函数,的零点分别为,则 .
【答案】0
【分析】由函数为奇函数,可得关于中心对称,从而可得,为奇数,代入求解即可.
【详解】解:因为函数为奇函数,
所以的图象关于中心对称,
设函数的个零点分别为,
所以,
又由的图象是由函数的图象向右平移个单位得到,
所以关于中心对称,
则
,
因为是定义域为的奇函数,
所以零点个数为奇数,
则.
故答案为:
16.已知三棱锥的各侧棱长均为,且,则三棱锥的外接球的表面积为 .
【答案】
【分析】先证明点P在平面ABC的投影是的外心,再证明是直角三角形,运用勾股定理求出外接球的半径即可.
【详解】如图:
过P点作平面ABC的垂线,垂足为M,则都是直角三角形,
又,同理可得,,
所以M点是的外心;
又,是以斜边的直角三角形,
在底面的射影为斜边的中点,如下图:
则,设三棱锥外接球的球心为,半径为,
则在上,则,即,得,外接球的表面积为;
故答案为:
四、解答题
17.已知某几何体的直观图如图所示,其中底面为长为4,宽为3的长方形,顶点在底面的射影为底面矩形对角线的交点,高为2.
(1)求该几何体的体积V;
(2)求该几何体的侧面积S.
【答案】(1)8
(2)
【分析】(1)利用锥体的体积公式求解;
(2)利用棱锥的表面积公式求解.
【详解】(1)解:几何体的体积.
(2)正侧面及相对侧面底边上的高.
左、右侧面的底边上的高.
故几何体的侧面面积.
18.已知,,且.
(1)求与的夹角;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据数量积的运算律得到,再根据数量积的定义求出夹角的余弦值,即可得解;
(2)依题意可得,根据数量积的运算律得到方程,再求出k的值.
【详解】(1)因为,
所以.
设与的夹角为,
则,又,所以,
故与的夹角为.
(2)因为,所以,
即,即,
所以,即,解得.
19.如图,正方体的棱长为3,点在棱上,点在棱上,在棱上,且是棱上一点.
(1)求证:四点共面;
(2)若平面∥平面,求证:为的中点.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)在上取一点,使得,连接,可得四边形和是平行四边形,则,,再由题意可得是平行四边形,从而得,所以,进而可得结论;
(2)由面面平行的性质可得,则,然后在和中可求得结果.
【详解】(1)证明:在上取一点,使得,
连接,则,
因为,所以四边形是平行四边形,
所以,
同理,四边形是平行四边形,所以,且,
又,且,所以,
所以四边形是平行四边形,所以,
所以,
所以四点共面.
(2)因为平面平面,平面平面,平面平面,
所以.
所以.
在中,,
在中,,
所以,即为的中点.
20.在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,D是线段AC上的一点,,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理统一为边,再由余弦定理化简即可得解;
(2)由二倍角公式求出的正余弦,再由两角和的正弦求出,由正弦定理即可得解.
【详解】(1)因为,
所以由正弦定理可得,,
即,
所以,
因为,所以.
(2)设,则,
所以,解得,,
所以,
由正弦定理,,所以.
21.将函数的图象向左平移个单位长度后得到的图象.
(1)若恒成立,求;
(2)若在上是单调函数,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先化简,根据平移规律可得到,利用是函数的最大值即可求解;
(2)由可得,结合函数的周期可考虑区间,利用正弦函数的性质列出不等式即可
【详解】(1)∵,
∴,
又恒成立,∴是函数的最大值,
故,得,,
∵,∴.
(2)∵,∴,
令,所以在上是单调函数可转化成在是单调函数,
因为的周期为,所以在是单调函数,
∵,∴,.
∵在是单调函数,∴∴.
22.如图,已知四棱锥P-ABCD的底面为矩形,AB=PD=2,,O是AD的中点,PO⊥平面ABCD.
(1)求证:AC⊥平面POB;
(2)设平面PAB与平面PCD的交线为l.
①求证:;
②求l与平面PAC所成角的大小.
【答案】(1)证明见解析
(2)①证明见解析 ;②
【分析】(1)由已知线面垂直得线线垂直,再在底面中证明AC⊥BO,然后由线面垂直的判定定理得证线面垂直;
(2)①由线面平行判定定理证明线面平行,然后由性质定理得线线平行;
②转化求与平面所成的角,用体积法求得B到平面PAC的距离,再根据线面角的定义得结论.
【详解】(1)证明:在中,,在中,,
则∠ACB=∠ABO,
于是,所以AC⊥BO.
因为PO⊥平面ABCD,AC平面ABCD,则AC⊥PO.
又,PO,OB平面POB,所以AC⊥平面POB.
(2)①证明:因为,平面PCD,CD平面PCD,
所以平面PCD.
又平面PAB平面PCD=l,AB平面PAB,所以.
②解:因为,所以l与平面PAC所成角的正弦值等于AB与平面PAC所成角的正弦值,
连接OC,则PO⊥OC.
易知,,则.
因为O为AD中点,PO⊥AD,所以PA=PD=2.
因为,所以∠APC=90°,所以的面积.
设B到平面PAC的距离为h,
则三棱椎B-PAC的体积,即,.
设AB与平面PAC所成的角为,则,
又因为,所以l与平面PAC所成角为.
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