高中数学北师大版讲义(必修二)第17讲第二章平面向量及其应用章末综合检测卷(新题型)(学生版+解析)

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高中数学北师大版讲义(必修二)第17讲第二章平面向量及其应用章末综合检测卷(新题型)(学生版+解析)

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第2章:平面向量及其应用章末综合测试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(23-24高一下·天津滨海新·阶段练习)已知:,,,若,则( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·安徽合肥·阶段练习)已知,用,表示,则等于( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一下·山西大同·阶段练习)下列命题中正确的是( )
A.零向量没有方向 B.共线向量一定是相等向量
C.若向量同向,且,则 D.单位向量的模都相等
4.(23-24高一下·广西·阶段练习)若是两个单位向量,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
5.(22-23高一下·江苏连云港·期中)在中,,,,则角B的值为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高一下·江苏南通·阶段练习)设,为直线l上的两个不同的点,则,我们把与向量垂直的非零向量称为直线l的法向量.如果直线l经过点P(1,2),且它的一个法向量是(3,-1),则点A(3,2)到直线l的距离为( )
A.2 B. C. D.
7.(23-24高一下·重庆·阶段练习)碧津塔是著名景点·某同学为了浏量碧津塔的高,他在山下A处测得塔尖D的仰角为,再沿方向前进24.4米到达山脚点B,测得塔尖点D的仰角为,塔底点E的仰角为,那么碧津塔高约为(,)( )
A.37.54 B.38.23 C.39.53 D.40.52
8.(23-24高一下·山东·阶段练习)某课外兴趣小组研究发现,人们曾用三角测量法对珠穆朗玛峰高度进行测量,其方法为:首先在同一水平面上选定两个点并测量两点间的距离,然后分别测量其中一个点相对另一点以及珠峰顶点的张角,再在其中一点处测量珠峰顶点的仰角,最后计算得到珠峰高度.该兴趣小组运用这一方法测量学校旗杆的高度,已知该旗杆(C在水平面)垂直于水平面,水平面上两点的距离为,测得,其中,在点处测得旗杆顶点的仰角为,则该旗杆的高度为(单位:)( )
A.9 B.12 C.15 D.18
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(22-23高一下·宁夏银川·期末)八卦是中国文化的基本哲学概念,如图1船八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八边形,其中,则下列结论正确的有( )

A. B.
C. D.
10.(23-24高二下·陕西西安·阶段练习)如图,设是平面内相交成角的两条数轴,分别是与x轴,y轴正方向同向的单位向量.若向量,则把有序数对叫做向量在坐标系中的坐标.若在坐标系中,,则下列结论正确的是( )

A. B.
C. D.与的夹角的余弦值为
11.(23-24高一下·山东烟台·阶段练习)“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论,因为这个定理对应的图形与“奔驰”轿车的很相似,故形象地称其为“奔驰定理”.奔驰定理:已知是内的一点,,,的面积分别为,则有.设是锐角内的一点,,,分别是的三个内角,以下命题正确的有( )
A.若,则为的重心
B.若,则
C.若,,,则
D.若为的垂心,则
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(23-24高一下·上海·阶段练习)已知等边三角形ABC边长为4,则在方向上的数量投影为 .
13.(23-24高一下·江苏南通·阶段练习)已知向量,是平面内的一组基底,,,.若B,C,D三点共线,则λ=
14.(21-22高一下·全国·期末)如图,在梯形中,,点是的中点,点在线段上,若,则的值为 .

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.(23-24高一下·山东临沂·阶段练习)已知向量与的夹角,且,.
(1)求,;
(2)求在方向上的投影向量的模.
16.(23-24高一下·天津滨海新·阶段练习)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,,.
(1)求角A的大小;
(2)求的值;
(3)求的面积.
17.(23-24高一下·江苏连云港·阶段练习)在平面四边形中,,.
(1)求长度;
(2)求.
18.(23-24高一下·湖北·阶段练习)如图,A,B是单位圆上的相异两定点(O为圆心),且.点C(与B不重合)为单位圆上的动点,线段AC交线段OB于点M.
(1)当,求的值;
(2)设(),(),
①用t来表示;
②已知的面积,记,求函数的值域.
19.(23-24高一上·北京延庆·期末)已知函数① ②. 从这两个函数中选择一个、并完成以下问题.
(1)求的解:
(2)在x轴上取两点和,设线段的中点为C,过点A,B,C分别作x轴的垂线,与函数的图象交于,线段 中点为M.
(i)求
(ii)判断 与的大小.并说明理由.
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(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(23-24高一下·天津滨海新·阶段练习)已知:,,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意结合向量的坐标运算求解.
【详解】因为,,且,
所以.
故选:D.
2.(23-24高一下·安徽合肥·阶段练习)已知,用,表示,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据向量减法,将用表示,然后整理可得.
【详解】因为,
所以,整理得.
故选:C
3.(23-24高一下·山西大同·阶段练习)下列命题中正确的是( )
A.零向量没有方向 B.共线向量一定是相等向量
C.若向量同向,且,则 D.单位向量的模都相等
【答案】D
【分析】利用向量、零向量、单位向量及共线向量的定义,逐一对各个选项分析判断,即可得出结果.
【详解】对于选项A,由零向量的定义知,零向量方向任意,所以选项A错误,
对于选项B,当共线向量方向相反时,它们肯定不是相等向量,所以选项B错误,
对于选项C,向量不能比较大小,所以选项C错误,
对于选项D,单位向量的模长均为1个单位长,所以选项D正确,
故选:D.
4.(23-24高一下·广西·阶段练习)若是两个单位向量,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据单位向量模为1,但方向不确定,夹角不确定,即可对选项一一判断.
【详解】对于A项,因是两个单位向量,方向不确定,故A项错误;
对于B项,因,故,即,故B项错误;
对于C项,因的夹角不确定,故不能恒成立,故C项错误;
对于D项,由B项可知,D项正确.
故选:D.
5.(22-23高一下·江苏连云港·期中)在中,,,,则角B的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正弦定理即可求解.
【详解】在中,,,,
由正定理得:,
由于,所以
故选:A
6.(23-24高一下·江苏南通·阶段练习)设,为直线l上的两个不同的点,则,我们把与向量垂直的非零向量称为直线l的法向量.如果直线l经过点P(1,2),且它的一个法向量是(3,-1),则点A(3,2)到直线l的距离为( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,求得和直线的一个法向量为,结合距离公式,即可求解.
【详解】由点和,可得,
又由直线的一个法向量为,
所以点到直线的距离为.
故选:B.
7.(23-24高一下·重庆·阶段练习)碧津塔是著名景点·某同学为了浏量碧津塔的高,他在山下A处测得塔尖D的仰角为,再沿方向前进24.4米到达山脚点B,测得塔尖点D的仰角为,塔底点E的仰角为,那么碧津塔高约为(,)( )
A.37.54 B.38.23 C.39.53 D.40.52
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用正弦定理求出,再结合直角三角形边角关系求解即得.
【详解】在中,,则,,
由正弦定理得,则,
在中,,则,
在中,,则,又,
因此,,
所以碧津塔高约为38.23米.
故选:B
8.(23-24高一下·山东·阶段练习)某课外兴趣小组研究发现,人们曾用三角测量法对珠穆朗玛峰高度进行测量,其方法为:首先在同一水平面上选定两个点并测量两点间的距离,然后分别测量其中一个点相对另一点以及珠峰顶点的张角,再在其中一点处测量珠峰顶点的仰角,最后计算得到珠峰高度.该兴趣小组运用这一方法测量学校旗杆的高度,已知该旗杆(C在水平面)垂直于水平面,水平面上两点的距离为,测得,其中,在点处测得旗杆顶点的仰角为,则该旗杆的高度为(单位:)( )
A.9 B.12 C.15 D.18
【答案】B
【分析】作出示意图,在中解出,在中解出.
【详解】
在中,,,,
因为,
所以,
在中,.
故选:B.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(22-23高一下·宁夏银川·期末)八卦是中国文化的基本哲学概念,如图1船八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八边形,其中,则下列结论正确的有( )

A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据平面向量数量积的定义求解.
【详解】由正八边形的几何性质知:每个中心角为,,D正确;
,A正确;
与是方向相反的向量,B错误;
,C正确;
故选:ACD.
10.(23-24高二下·陕西西安·阶段练习)如图,设是平面内相交成角的两条数轴,分别是与x轴,y轴正方向同向的单位向量.若向量,则把有序数对叫做向量在坐标系中的坐标.若在坐标系中,,则下列结论正确的是( )

A. B.
C. D.与的夹角的余弦值为
【答案】ABD
【分析】
根据题意,利用向量的新定义,结合向量的数量积、向量的夹角公式和向量模的计算公式,逐项计算,即可求解.
【详解】由向量分别是与x轴,y轴正方向同向的单位向量且,
可得,
因为,
对于A中,由,所以A正确;
对于B中,由,所以B正确;
对于C中,由,所以C不正确;
对于D中,由,可得且,
所以,所以D正确.
故选:ABD.
11.(23-24高一下·山东烟台·阶段练习)“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论,因为这个定理对应的图形与“奔驰”轿车的很相似,故形象地称其为“奔驰定理”.奔驰定理:已知是内的一点,,,的面积分别为,则有.设是锐角内的一点,,,分别是的三个内角,以下命题正确的有( )
A.若,则为的重心
B.若,则
C.若,,,则
D.若为的垂心,则
【答案】ABD
【分析】对于A,假设为的中点,连接,由已知得在中线上,同理可得在其它中线上,即可判断;对于选项B,利用奔驰定理可直接得出B正确;对于C,根据奔驰定理可得,再利用三角形面积公式可求得,即可计算出,可得C错误;选项D,由垂心的性质、向量数量积的运算律,得到,结合三角形面积公式及角的互补关系得结论.
【详解】对于A:如下图所示,
假设为的中点,连接,则,故共线,即在中线上,
同理可得在另外两边的中线上,故O为的重心,即A正确;
对于B:由奔驰定理O是内的一点,的面积分别为,
则有可知,
若,可得,即B正确;
对于C:由,可知,
又,所以,
由可得;
所以,即C错误;
对于D:由四边形内角和可知,,
则,
同理,
因为O为的垂心,则,
所以,
同理得,,
则,
令,
由,
则,
同理:,

综上,,
根据奔驰定理得,即D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点点睛:利用向量数量积定义、运算律和垂心性质得到向量模的比例,结合三角形面积公式和奔驰定理判断结论即可.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(23-24高一下·上海·阶段练习)已知等边三角形ABC边长为4,则在方向上的数量投影为 .
【答案】2
【分析】
根据题意结合数量投影的定义分析求解.
【详解】由题意可知:在方向上的数量投影为.
故答案为:2.
13.(23-24高一下·江苏南通·阶段练习)已知向量,是平面内的一组基底,,,.若B,C,D三点共线,则λ=
【答案】4
【分析】根据向量共线即可求解.
【详解】,
,
由于B,C,D三点共线,所以与共线,
因此,
故答案为:4
14.(21-22高一下·全国·期末)如图,在梯形中,,点是的中点,点在线段上,若,则的值为 .

【答案】/
【分析】利用向量运算得,然后利用三点共线列方程求解即可.
【详解】由题意得,,
因为,D,F三点共线,所以,解得.
故答案为:
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.(23-24高一下·山东临沂·阶段练习)已知向量与的夹角,且,.
(1)求,;
(2)求在方向上的投影向量的模.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据数量积的运算公式即可求解,向量的模,结合数量积公式,可解得;(2)利用向量投影公式计算模.
【详解】(1)由已知,得.

(2),
在方向上的投影向量的模为.
16.(23-24高一下·天津滨海新·阶段练习)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,,.
(1)求角A的大小;
(2)求的值;
(3)求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用余弦定理求解出的值,则A可求;
(2)利用正弦定理可直接求解出的值;
(3)利用三角形的面积公式运算求解.
【详解】(1)在中,根据余弦定理得,,
且,所以.
(2)在中,根据正弦定理,
可得.
(3)由(1)可得:的面积为.
17.(23-24高一下·江苏连云港·阶段练习)在平面四边形中,,.
(1)求长度;
(2)求.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)由数量积的定义求出,即可得到为等边三角形,即可得解;
(2)设 ,在中由余弦定理求出,再由及数量积的定义求出,即可得到为等腰直角三角形且,最后由余弦定理计算可得.
【详解】(1)由,,
所以,又,所以,所以为等边三角形,
所以,即的长度为.
(2)设 ,
在中,由余弦定理知,,
即,所以,
由,解得或(舍去),
所以,即为等腰直角三角形且,所以,
在中,由余弦定理知,
,所以,
18.(23-24高一下·湖北·阶段练习)如图,A,B是单位圆上的相异两定点(O为圆心),且.点C(与B不重合)为单位圆上的动点,线段AC交线段OB于点M.
(1)当,求的值;
(2)设(),(),
①用t来表示;
②已知的面积,记,求函数的值域.
【答案】(1);
(2)①;②.
【分析】(1)利用向量的数量积运算法则,结合转化法即可求解;
(2)①利用向量的线性运算及向量的模公式即可求解;
②根据已知条件及①的结论,利用换元后借助于对勾函数的性质即可求解.
【详解】(1)由题意知,,


(2)①设(),
则,
故,
由可得,,
即,
整理得;
②由,故,则
(),
令,则,
故,
由双勾函数的性质知,在上是减函数,则,
则,故的值域为.
19.(23-24高一上·北京延庆·期末)已知函数① ②. 从这两个函数中选择一个、并完成以下问题.
(1)求的解:
(2)在x轴上取两点和,设线段的中点为C,过点A,B,C分别作x轴的垂线,与函数的图象交于,线段 中点为M.
(i)求
(ii)判断 与的大小.并说明理由.
【答案】(1)选择函数 ;选择函数 ;
(2)(i)选择函数 ;选择函数 ;(ii),理由见解析
【分析】(1)根据解析式代入运算求解;
(2)根据题意,求出的坐标,根据向量模的坐标公式运算判断.
【详解】(1)选择①,.
选择②,.
(2)选择①,线段的中点为C为,分别为,,,线段中点M 为 ,


所以,
所以 即.
选择②,线段的中点为C为,分别为,,,
线段中点M 为,

,又

所以 即.
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