浙江省绍兴市会稽联盟2023-2024学年高一下学期4月期中联考数学试卷(Word版附解析)
展开高一年级数学学科试题
考生须知:
1.本卷共4页满分100分,考试时间120分钟.
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字.
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效.
4.考试结束后,只需上交答题纸.
选择题部分
一、单选题:(本大题共8小题,每小题3分,共24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. 已知向量,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,结合向量共线与垂直的坐标表示,逐项判定,即可求解.
【详解】由向量,,
对于A中,由,所以向量与不共线,所以A错误;
对于B中,由,所以与不垂直,所以B错误;
对于C中,由,,可得,所以,所以C正确;
对于D中,由,可得,所以向量与不平行,所以D错误.
故选:C.
2. 已知复数,其中为虚数单位.若复数为纯虚数,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,结合复数的概念,列出方程组,即可求解.
【详解】由复数为纯虚数,可得,解得.
故选:B.
3. 已知,是平面内的一组基底,若向量与共线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,得到,列出方程组,即可求解.
【详解】由,是平面内的一组基底,向量与共线,
则存在实数使得,可得,解得.
故选:A.
4. 已知的内角,,的对边分别为,,,若,则角( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先利用正弦定理角化边,进行化简,再根据余弦定理求角.
【详解】由正弦定理角化边可知,,
整理为,
,,
所以.
故选:C
5. 折扇是我国古老文化的延续,在我国已有四千年左右的历史,“扇”与“善”谐音,折扇也寓意“善良”“善行”.它常以字画的形式体现我国的传统文化,也是运筹帷幄、决胜千里、大智大勇的象征(如图1).图2是一个圆台的侧面展开图(扇形的一部分),若,,且圆台的表面积为,则该圆台的高为( )
A. B. C. 3D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,圆台高为,上下底面半径分别为:.
弧长公式求得,,再用圆台的表面积公式解得,进而再得圆台的高为.
【详解】设,圆台高为,上下底面半径分别为:.
则,解得,
所以圆台的表面积为:,
解得,故圆台的高为:.
故选:D.
6. 在中,已知,,若点为的外心,点满足的点,则( )
A. B. C. D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】根据几何关系,转化向量,再计算数量积,结合数量积的几何意义,求数量积的值.
【详解】,
,
,
,
,
.
故选:D
7. 已知圆锥的底面积为,高为,过圆锥的顶点作截面,则截面三角形面积最大为( )
A. B. C. 2D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】截面三角形为等腰直角三角形时,截面面积最大,进而计算面积即可.
【详解】由题知,过圆锥顶点的截面中,截面为等腰直角三角形时,截面面积最大.
圆锥的底面积为,则底面半径为,高为,求得母线为.
截面三角形面积最大为:.
故选:C
8. 已知直三棱柱的各个顶点都在球的球面上,且,,球的体积为,则该三棱柱的体积为( )
A. B. 1C. D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】首先求三棱柱底面三角形外接圆的半径,再求三棱柱外接球的半径,根据球的体积公式求三棱柱的高,最后代入三棱柱的体积公式,即可求解.
【详解】,则,则,
所以外接圆的半径,
设,所以直三棱柱外接球半径,
球的体积,所以,即,
所以三棱柱的体积.
故选:A
二、多选题:(本大题共3小题,每小题4分,共12分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,有选错的得0分,部分选对的得部分分)
9. 已知复数,下列命题正确的有( )
A. 复数的虚部为
B. 复数的共轭复数为
C
D. 复数在复平面内对应的点在第一象限
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题意,利用复数的运算法则,得到,结合复数的概念,共轭复数的概念,以及复数的模和复数的几何意义,逐项判定,即可求解.
【详解】由复数的运算法则,可得,
对于A中,由复数的虚部为,所以A错误;
对于B中,由复数的共轭复数为,所以B正确;
对于C中,由复数,可得,所以C正确;
对于D中,由复数在复平面内对应的点为位于第一象限,所以D正确.
故选:BCD.
10. 给出下列四个命题,其中正确的是( )
A. 在中,,,若角为钝角,则实数的取值范围为
B. 在中,若,则为等腰直角三角形
C. 在中,若,则在方向上的投影向量的模为
D. 在中,若,则点为的重心
【答案】CD
【解析】
【分析】根据角为钝角,转化为数量积的正负,以及不平行,确定的取值范围;根据数量积的公式,结合余弦定理,判断三角形的形状;根据向量模的公式,判断C,根据向量的运算,转化为几何关系,结合重心的定义,即可判断D.
【详解】A.若角为钝角,则,且与不平行,
则,且,解得:且,故A错误;
B. 若,则,两边平方得
,由余弦定理,
所以,所以,则,
所以为直角三角形,故B错误;
C.,所以在方向上的投影向量的模为,故C正确;
D.如图,点是的中点,,若,则,则三点共线,且,所以点是的重心,故D正确.
故选:CD
11. 已知在锐角中,内角所对的边分别为,,,若的面积为,,则( )
A. B. 边的取值范围是
C. 面积取值范围是D. 周长取值范围是
【答案】ABC
【解析】
【分析】A选项,由余弦定理得到,得到;B选项,由正弦定理得到,根据为锐角三角形,得到,从而得到;C选项,在B选项基础上得到;D选项,由正弦定理得到,结合B选项,得到周长的取值范围.
【详解】A选项,由题意得,即,
因为,所以,A正确;
B选项,由正弦定理得,
故,
因为锐角中,,所以,
解得,故,
,B正确;
C选项,由B可知,,故,
面积取值范围是,C正确;
D选项,由正弦定理得,故,
因为,所以,
故,
所以周长取值范围是,D错误.
故选:ABC
【点睛】解三角形中最值或范围问题,通常涉及与边长,周长有关的范围问题,与面积有关的范围问题,或与角度有关的范围问题,
常用处理思路:①余弦定理结合基本不等式构造不等关系求出答案;
②采用正弦定理边化角,利用三角函数的范围求出最值或范围,如果三角形为锐角三角形,或其他的限制,通常采用这种方法;
③巧妙利用三角换元,实现边化角,进而转化为正弦或余弦函数求出最值.
非选择题部分
三、填空题:(本大题共3小题,每题4分,共12分)
12. 已知一个水平放置的四边形的斜二测画法的直观图是菱形,且,,则原四边形的面积是______;
【答案】32
【解析】
【分析】根据直观图还原四边形,再求四边形的面积.
【详解】如图,为水平放置的直观图,还原四边形,
四边形是矩形,,,所以四边形的面积为.
故答案为:32
13. 已知复数,,,且复数,在复平面内对应的点分别为和,,则的取值范围是______;
【答案】
【解析】
【分析】利用复数模的几何意义,可得的几何意义为以原点为圆心,半径为2的圆,而的几何意义为定点到圆上点的距离,进而可解.
【详解】由已知得对应点为,
由得的几何意义为以原点为圆心,半径为2的圆,
则的几何意义为点到圆上点的距离,
如图可得最大距离,最小距离为,
故答案为:.
14. 已知的内角,,所对边分别为,,,且,,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,化简得到,求得,且,结合三角形的性质,得到,再由正弦定理得到,进而求得,利用二次函数的性质,即可求解.
【详解】因为,由正弦定理得,
所以,
可得,
因为为的内角,所以,则,
又因为,可得,所以,
因为,由正弦定理得,
又因为,
所以,
则,
所以,当时,取得最小值.
故答案为:.
四、解答题:(本大题共5小题,共52分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知在长方体中,,,,为棱的中点.
(1)求三棱锥的表面积;
(2)求四棱锥的体积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,利用三角形的面积公式,分别求得各个面的面积,进而得到其表面积;
(2)根据题意,利用棱柱和棱锥的体积公式,结合,即可求解.
【小问1详解】
解:在长方体中,由,,,为棱的中点,
可得,
可得,
所以三棱锥的表面积为.
【小问2详解】
解:在长方体中,由,,,为棱的中点,
可得,
且
所以.
16. 如图,已知等腰梯形,,,,.点满足,点上,满足交于,设,.
(1)用,表示,并求的模;
(2)求的长.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)表达出,平方后求出答案;
(2)由垂直关系得到.
【小问1详解】
等腰梯形,,,,,,
,
为的中点,,
作,垂足为,因为,,
所以,又,所以,
,
;
【小问2详解】
,
又,
在中,
.
17. 已知复数,,其中为虚数单位,若.
(1)若为的共轭复数,求在复平面内对应的点的坐标;
(2)若复数是关于的方程的一个根,求实数,的值.
【答案】(1)
(2),
【解析】
【分析】(1)根据复数代数形式的除法运算化简,由求出,即可得到,再求出其共轭复数,最后根据复数的几何意义得解;
(2)将代入方程,再由复数相等得到方程组,解得即可.
【小问1详解】
,
又,所以,解得,所以,
,则在复平面内对应的点的坐标;
【小问2详解】
是关于的方程的一个根,
,得,
所以,解得.
18. 在中,角,,所对边分别为,,,且,为边上的动点.
(1)若为的中点,,,求边;
(2)若平分,,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用辅助角公式求得角,结合平面向量加法法则得,再由余弦定理求解;
(2)设,由根据题意,利用余弦定理求解的值,从而得解.
【小问1详解】
,,
为的中点,则,
平方得:,
又,,
由余弦定理得:,;
【小问2详解】
设,
若平分,,易得,
又,得,,
平分,,
即
在中,,
19. 如图,在等边三角形中,,点,是边上的两动点,满足,记.
(1)若,求的长;
(2)求的最小值.
【答案】(1)1 (2).
【解析】
【分析】(1)根据条件可知,,从而确定点的位置,即可求解;
(2)和中,利用正弦定理表示,即可得到,并利用三角函数表示,利用换元,结合基本不等式,即可求解最值.
【小问1详解】
,
易知此时为直角三角形,则为中点,与重合,
【小问2详解】
在中,,
在中,,
换元:令,则
当且仅当,即时取等号.
的最小值为.
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