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1、2022-2023學年廣東省東莞市高一(下)期中數(shù)學試卷
一、單項選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1.已知復數(shù)z滿足(2+i)z=2i,其中i為虛數(shù)單位,則復數(shù)z的模為( )
A. B. C. D.
2.已知平面向量=(1,﹣2),=(4,m),且,則向量是( )
A.(﹣7,﹣34) B.(﹣7.﹣16) C.(﹣7,﹣4) D.(﹣7,14)
3.在△ABC中,內角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,已知b=4,c=2,C=60°,則此三角形的解的情況是( ?。?
A.有一解 B.有兩解
C.無解 D.
2、有解但解的個數(shù)不確定
4.某組樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖如圖所示,設該組樣本數(shù)據(jù)的眾數(shù)、平均數(shù)、第一四分位數(shù)分別為,則的大小關系是(注:同一組中數(shù)據(jù)用該組區(qū)間中點值近似替代)( )
A. B. C. D.
5.已知某圓錐軸截面的頂角為120°,過圓錐頂點的平面截此圓錐所得截面面積的最大值為2,則該圓錐的底面半徑為( ?。?
A. B. C. D.
6.設點O在△ABC內部,且有,點D是邊BC的中點,設△ADC與△AOC的面積分別為S1、S2,則S1:S2=( ?。?
A.1:2 B.1:3 C.3:2 D.5:3
7.在我國古代數(shù)學名著《九章算術》中,將四個面都為直角三角形的四面
3、體稱為鱉臑,如圖,在鱉臑ABCD中,AB⊥平面BCD,且AB=BC=CD,則異面直線AC與BD所成角的余弦值為( ?。?
A. B. C. D.
8.三棱錐P﹣ABC中,PA⊥平面ABC,∠BAC=,AP=3,BC=6,則該三棱錐外接球的表面積為( )
A.45π B.63π C.57π D.84π
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得5分,部分選對的得2分,有選錯的得0分.
9.若,,是任意的非零向量,則下列敘述正確的是( ?。?
A.若=,則||=|| B.若=,則=
C.若∥,,則 D.
4、若|+|=|﹣|,則
10.已知m、n為兩條不重合的直線,α、β為兩個不重合的平面,則下列說法正確的是( )
A.若m∥α,n∥β且α∥β,則m∥n
B.若m∥n,m⊥α,n⊥β,則α∥β
C.若m∥n,n?α,α∥β,m?β,則m∥β
D.若m∥n,n⊥α,α⊥β,則m∥β
11.某高中有學生500人,其中男生300人,女生200人,希望獲得全體學生的身高信息,按照分層抽樣的原則抽取了容量為50的樣本,經(jīng)計算得到男生身高樣本均值為170cm,方差為17cm2;女生身高樣本均值為160cm,方差為30cm2.下列說法中正確的是( )
A.男生樣本容量為30
5、 B.每個女生被抽入到樣本的概率均為
C.所有樣本的均值為166cm D.所有樣本的方差為46.2cm2
12.如圖,正方體ABCD﹣A1B1C1D1棱長為1,P是A1D上的一個動點,下列結論中正確的是( ?。?
A.BP的最小值為
B.PA+PC的最小值為
C.當P在直線A1D上運動時,三棱錐B1﹣ACP的體積不變
D.以點B為球心,為半徑的球面與面AB1C的交線長為
三、填空題:本大題共4小題,每小題5分.
13.設一組樣本數(shù)據(jù)x1,x2,…,xn的平均數(shù)是3,則數(shù)據(jù)2x1+1,2x2+1,…,2xn+1的平均數(shù)為 .
14.如圖所示是利用
6、斜二測畫法畫出的水平放置的△ABC的直觀圖,已知A'C'∥y'軸,B'C'∥x'軸且2A'C'=B'C'=2,則△ABC的周長為 ?。?
15.正方體ABCD﹣A1B1C1D1的棱長為4,E,F(xiàn)分別為BC、CC1的中點,則平面AEF截正方體所得的截面面積為 .
16.如圖,△ABC的內角A,B,C的對邊分別為a,b,c且滿足(b+c)cosA=a(2﹣cosB﹣cosC),b=c,設∠AOB=θ(0<θ<π).OA=2OB=4,則四邊形OACB面積的最大值為 .
四、解答題:本大題共6個大題
7、,共70分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17.已知向量,是兩個不共線的向量,=3+,=﹣3,=2+λ.
(1)若B,C,D三點共線,求實數(shù)λ的值;
(2)若||=2||=2,,的夾角是,且,求實數(shù)λ的值.
18.已知z=a+bi(a,b∈R),z+2i和均為實數(shù),其中i是虛數(shù)單位.
(Ⅰ)求復數(shù)z;
(Ⅱ)若對應的點在第四象限,求實數(shù)m的取值范圍.
19.如圖,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,側棱AA1⊥底面ABC,AB⊥BC,D為AC的中點,AA1=AB=2,BC=3.
(1)求證:
8、AB1∥平面BC1D;
(2)求三棱柱ABC﹣A1B1C1的表面積.
20.在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且sin2B+sin2C=(sinA+6sinBsinC)sinA.
(1)求tanA;
(2)若,,求△ABC的面積.
21.某校為了解高一學生在五一假期中參加社會實踐活動的情況,抽樣調查了其中的100名學生,統(tǒng)計他們參加社會實踐活動的時間(單位:小時),并將統(tǒng)計數(shù)據(jù)繪制成如圖的頻率分布直方圖.
(1)估計這100名學生在這個五一假期中參加社會實踐活動的時間的眾數(shù),中位數(shù),平均數(shù);
(2)估
9、計這100名學生在這個五一假期中參加社會實踐活動的時間的上四分位數(shù)(結果保留兩位小數(shù)).
22.已知在梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=∠BAD=,AB=BC=2AD=4,E,F(xiàn)分別是AB,CD上的點,EF∥BC,AE=2,沿EF將梯形ABCD翻折,使平面AEFD⊥平面EBCF(如圖).
(1)證明:EF⊥平面ABE;
(2)求二面角D﹣BF﹣E的余弦值.
參考答案與試題解析
一、單項選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.【解答】解:∵(2+i)z=2i,
∴,
|z
10、|=.
故選:C.
2.【解答】解:∵,=(1,﹣2),=(4,m),
∴1×4﹣2m=0,
解得m=2.
∴=5(1,﹣2)﹣3(4,2)=(5﹣12,﹣10﹣6)=(﹣7,﹣16).
故選:B.
3.【解答】解:因為b=4,c=2,C=60°,
由正弦定理得,
故sinB===>1,
故B不存在,即三角形無解.
故選:C.
4.【解答】選:B.
5.【解答】解:設圓錐的底面半徑為r,母線長為l,如圖所示,
由題意可知,∠APB=120°,∠ABP=30°,
又過圓錐頂點的平面截此圓錐所得截面面積的最大值為2,
則,解得l=2,
在Rt△PO
11、B中,r=lcos30°=,
所以該圓錐的底面半徑為.
故選:A.
6.【解答】解:如圖,取AC的中點為E,
∵,
∴++2(+)=,
∴2+4=,
∴O、D、E三點共線且||=2||,
∴=,
∴S1:S2==,
故選:C.
7.【解答】解:如圖所示,分別取AB,AD,BC,BD的中點E,F(xiàn),G,O,
則EF∥BD,EG∥AC,F(xiàn)O⊥OG,
∴∠FEG為異面直線AC與BD所成角.
設AB=2a,則EG=EF=a,F(xiàn)G==a,
∴∠FEG=60°,
∴異面直線AC與BD所成角的余弦值為,
故選:A.
8.【解答】解:作出△ABC的外接圓O1由
12、于PA⊥平面ABC,可將三棱錐P﹣ABC中放在圓柱O1O2中,如圖所示:
因為,由正弦定理得△ABC的外接圓O1的直徑為,
又AP=3,則三棱錐P﹣ABC外接球的直徑為(2R)2=|PA|2+(2r)2=9+48=57,
故外接球的表面積為S=4πR2=57π.
故選:C.
二、多項選擇題(本大題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的四個選項中,有多個選項符合題目要求,全部選對的得5分,有選錯的得0分,部分選對的得3分)
9.【解答】解:對于A,若,則向量長度相等,方向相同,故,故A正確;
對于B,若=,則,即=或,故B錯誤;
對于C,若,,則方向相同或相反,方向相
13、同或相反,即的方向相同或相反,故,故C正確;
對于D,若,則,∴,∴,故D正確,
故選:ACD.
10.【解答】解:對A,若m∥α,n∥β且α∥β,則m∥n或者m與n相交,或者m與n異面,所以A錯誤;
對B,若m∥n,m⊥α,則n⊥α,又n⊥β,所以α∥β,正確;
對C,若n?α,α∥β,則n∥β,又m∥n,m?β,所以m∥β,正確;
對D,若m∥n,n⊥α,則m⊥α,又α⊥β,所以m∥β或m?β,所以D錯誤.
故選:BC.
11.【解答】解:A:由50×=30人,正確;
B:由50×人,故每個女生被抽入到樣本的概率為,錯誤;
C:所有樣本的均值為=166cm,正確
14、;
D:男生方差,女生方差,
所有樣本的方差
=]
=[+480++12+720]
==46.2,正確.
故選:ACD.
12.【解答】解:對于A,當BP⊥A1D時,BP最小,由于,
∴B到直線A1D的距離,故A錯誤;
對于B,將平面DCB1A1翻折到平面ADA1上,如圖,
連接AC,與A1D的交點即為點P,此時PA+PC取最小值AC,
在三角形ADC中,∠ADC=135°,,故B正確;
對于C,由正方體的性質可得A1D∥B1C,A1D?平面AB1C,∴A1D∥平面AB1C,∴P到平面AB1C的距離為定值,
又為定值,則為定值,即三棱錐B1﹣ACP的體積不
15、變,故C正確;
對于D,由于BD1⊥平面AB1C,設BD1與平面AB1C交于Q點,∴,設以B為球心,為半徑的球與面AB1C交線上任一點為G,∴,
∴,
∴G在以Q為圓心,為半徑的圓上,
由于△AB1C為正三角形,邊長為,其內切圓半徑為,
故此圓恰好為△AB1C的內切圓,完全落在面AB1C內,∴交線長為,故D正確.
故選:BCD.
三、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分.)
13.【解答】解:一組樣本數(shù)據(jù)x1,x2,…,xn的平均數(shù)是3,則數(shù)據(jù)2x1+1,2x2+1,…,2xn+1的平均數(shù)為2×3+1=7.
故答案為:7.
14.【解答】解:先由
16、斜二測畫法得AC⊥BC,AC=BC=2,即可求解.
由題意得,AC⊥BC,且AC=BC=2,則,則△ABC的周長為.
故答案為:.
15.【解答】解:如圖,把截面AEF補形為四邊形AEFD1,
連接AD1,由正方體可得EF∥AD1,可得等腰梯形AEFD1為平面AEF截正方體所得的截面圖形,
由正方體ABCD﹣A1B1C1D1的棱長為4,得AD1=4,EF=2,
=2,則E到AD1的距離即等腰梯形AEFD1的高為=3,
∴所求截面的面積為S=(2)×=18.
故答案為:18.
16.【解答】解:由(b+c)cosA=a(2﹣cosB﹣cosC)及正弦
17、定理得(sinB+sinC)cosA=sinA(2﹣cosB﹣cisC),
化簡得 sinC+sinB=2sinA,再用正弦定理得 c+b=2a,又b=c,所以 a=b=c,即△ABC為正三角形,
在三角形AOB中|AB|2=c2=|OA|2+|OB|2﹣2|OA||OB|cosθ=16+4﹣2×2×4cosθ=20﹣16cosθ,
S四邊形OACB=S△ABC+S△AOB=c2+×2×4sinθ=(20﹣16cosθ)+4sinθ
=5+4sinθ﹣4cosθ
=5+8sin(),
∵0<θ<π,∴﹣<θ﹣<,
∴sin(θ﹣)∈[﹣,1],
S四邊形OACB∈[,8+5],
18、
故答案為:8+5.
四、解答題(本大題共6小題,共70分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
17.【解答】解:(1)==(﹣3)﹣(3+)=﹣2﹣4,
==(2+λ)﹣(﹣3)=+(λ+3),
由B,C,D三點共線,根據(jù)共線向量定理的條件可得:
=k,即﹣2﹣4=k[+(λ+3)],
所以
解得:λ=﹣1.
∴B,C,D三點共線時實數(shù)λ的值為﹣1;
(2)∵,∴=0,即(2+λ)?(﹣2﹣4)=0,
∴﹣42﹣(8+2λ)?﹣4λ2=﹣8﹣(8+2λ)×2×1×cos﹣4λ=0,
解得:λ=﹣4.
18.【解答】解:(Ⅰ)∵z=a+bi(a,b∈
19、R),
∴z+2i=a+(b+2)i,==,
由題意,,可得a=2,b=﹣2,則z=2﹣2i;
(Ⅱ)=2+2i+=,
由題意,,解得﹣2<m<或1<m<.
∴實數(shù)m的取值范圍是(﹣2,)∪(1,).
19.【解答】(1)證明:連接B1C,交BC1于點O,連接OD,所以O是B1C的中點,所以OD∥AB1,
又因為AB1?平面BC1D,OD?平面BC1D中,所以AB1∥平面BC1D;
(2)解:三棱柱ABC﹣A1B1C1的表面積為
S=2S△ABC+++
=2××2×3+2×2+2×3+2×
=16+2.
20.【解答】解:(1)在△ABC中,角A,B,C的對
20、邊分別為a,b,c,
因為sin2B+sin2C=(sinA+6sinBsinC)sinA,
所以b2+c2=a2+6bcsinA,所以2bccosA=6bcsinA,
所以;
(2)因為,,
所以,,
由余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA,
可得,即c2﹣6c+5=0,
解得c=1或c=5,
當c=1時,△ABC的面積為;
當c=5時,△ABC的面積為.
21.【解答】解:(1)由頻率分布直方圖可看出最高矩形底邊上的中點值為20,故眾數(shù)是20,
由(0.02+0.06+0.075+a+0.025)×4=1得a=0.07,
∵(0.02+0.06)×4=
21、0.32且(0.02+0.06+0.075)×4=0.62,
∴中位數(shù)位于18~22之間,設中位數(shù)為x,
則,
解得,故中位數(shù)是20.4;
平均數(shù)為(0.02×12+0.06×16+0.075×20+0.07×24+0.025×28)×4=20.32;
(2)上四分位數(shù)即為75百分位數(shù),又∵(0.02+0.06+0.075)×4=0.62,(0.02+0.06+0.075+0.07)×4=0.9,
∴上四分位數(shù)位于22~26之間,設上四分位數(shù)為y,則,
得.
22.【解答】(1)證明:在直角梯形ABCD中,因為∠ABC=∠BAD=,故DA⊥AB,BC⊥AB,
因為EF∥B
22、C,故EF⊥AB.
所以在折疊后的幾何體中,有EF⊥AE,EF⊥BE,
而AE∩BE=E,故EF⊥平面ABE.
(2)解:如圖,在平面AEFD中,過D作DG⊥EF交EF于G.
在平面DBF中,過D作DH⊥BF交BF于H,連結GH.
因為平面AEFD⊥平面EBCF,平面AEFD∩平面EBCF=EF,DG?平面AEFD,故DG⊥平面EBCF,
因為BF?平面EBCF,故DG⊥BF,而DG∩DH=D,
故BF⊥平面DGH,又GH?平面DGH,故GH⊥BF,
所以∠DHG為二面角D﹣BF﹣E的平面角,
在平面AEFD中,因為AE⊥EF,DG⊥EF,
故AE∥DG,
又在直角梯形ABCD中,EF∥BC且EF=(BC+AD)=3,
故EF∥AD,故四邊形AEGD為平行四邊形,
故DG=AE=2,GF=1,
在Rt△BEF中,tan∠BFE=,
因為∠BFE為三角形的內角,
故sin∠BFE=,故GH=1×sin∠BFE=,
故tan∠DHG==,
因為∠DHG為三角形的內角,
故cos∠DHG=.
所以二面角D﹣BF﹣E的平面角的余弦值為.