资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台期末重难点检测卷(三)-2024-2025学年高一数学下学期人教A版(2019)必修第二册一.选择题(共8小题)1.(2024秋 宜春校级期末)若(2+i) z=5i,则z的虚部为( )A.﹣2i B.2i C.﹣2 D.22.(2024春 威信县校级期末)如果{,}表示平面内所有向量的一个基底,那么下列四组向量,不能作为一个基底的是( )A.,2 B.2,2C.3,62 D.,33.(2024春 杭州期末)如图是一个古典概型的样本空间Ω和随机事件A,B,其中n(Ω)=30,n(A)=15,n(B)=10,n(A∪B)=20,则( )A. B. C. D.4.(2024春 威信县校级期末)如果一架飞机向西飞行400km,再向东飞行500km,记飞机飞行的路程为s,位移为,那么s﹣||=( )A.800km B.700km C.600km D.500km5.(2024春 南京期末)设α是空间中的一个平面,l,m,n是三条不同的直线,则( )A.若m α,n α,l⊥m,l⊥n,则l⊥αB.若l∥m,m∥n,l⊥α,则n⊥αC.若l∥m,m⊥α,n⊥α,则l⊥nD.若m α,n⊥α,l⊥n,则l∥m6.(2024春 茅箭区校级期末)如图,青铜器的上半部分可以近似看作圆柱体,下半部分可以近似看作两个圆台的组合体,已知AB=8cm,CD=2cm,则该青铜器的体积为( )A. B.C. D.7.(2024春 绥棱县校级期末)某工业园区有A、B、C共3个厂区,其中,BC=10km,∠ABC=90°,现计划在工业园区内选择P处建一仓库,若∠APB=120°,则CP的最小值为( )A.6km B.8km C. D.8.(2024春 深州市校级期末)某餐厅为了追求时间效率,推出一种液体“沙漏”免单方案(即点单完成后,开始倒转“沙漏”,“沙漏”漏完前,客人所点的菜需全部上桌,否则该桌免费用餐).“沙漏”是由一个圆锥体和一个四棱柱相通连接而成.某次计时前如图1所示,已知圆锥体底面半径是6cm,高是6.75cm;四棱柱底面边长为6cm和2πcm,液体高是6.5cm.计时结束后如图2所示,求此时“沙漏”中液体的高度为( )A.2cm B.3cm C.4cm D.4.5cm二.多选题(共3小题)(多选)9.(2024秋 安丘市校级期末)已知m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列结论正确的有( )A.若m∥n,m∥β,则n∥βB.若α∥β,m⊥α,n⊥β,则m∥nC.若m⊥n,m⊥α,n⊥β,则α⊥βD.若m∥β,n∥β,m α,n α,则α∥β(多选)10.(2024春 灵丘县校级期末)已知事件A,B,且P(A)=0.7,P(B)=0.2,则下列说法正确的是( )A.若B A,则P(AB)=0.7B.若A与B互斥,则P(A∪B)=0.9C.若A与B相互独立,则D.若A与B相互独立,则P(A∪B)=0.9(多选)11.(2024春 越秀区校级期末)在△ABC中,AB=4,AC=6,,D为边BC上一动点,则( )A.B.当AD为角A的角平分线时,C.当D为边BC中点时,D.若点P为△ABC内任一点,的最小值为三.填空题(共3小题)12.(2024春 凉山州期末)已知i是虚数单位,则 .13.(2024秋 南昌校级期末)如图,用A,B,C三个不同的元件连接成一个系统N.当元件C正常工作且元件A,B至少有一个正常工作时,系统N正常工作.已知元件A,B,C正常工作的概率依次为0.8,0.7,0.8,则系统N能正常工作的概率为 .14.(2024春 海淀区校级期末)如图,在棱长为4的正方体中,点P是线段AC上的动点(包含端点),点E在线段B1D1上,且,给出下列四个结论:①存在点P,使得直线PE∥平面C1BD;②点P沿直线AC从点A移动到点C的过程中,四面体C﹣D1B1P的体积逐渐减小;③若PE≤5,则点P轨迹的长度为;④当二面角P﹣D1B1﹣C的平面角的正切值为时,平面PD1C1截正方体所得截面图形的面积为.其中所有正确结论的序号是 .四.解答题(共5小题)15.(2024春 防城港期末)已知向量,.(1)若,求;(2)若,,求与的夹角的余弦值.16.(2024春 东丽区校级期末)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求角A的大小;(2)若a=2,,求△ABC的面积;(3)若△ABC锐角三角形,且外接圆直径为,求的取值范围.17.(2024春 广西期末)如图,某公司出产了一款美观实用的筷子笼,是由与圆柱底面成一定角度的截面截圆柱所得.如果从截面的最底端到最高端部分还原圆柱,如图所示,AB,A'B'分别为圆柱OO'底面直径,AA',BB'为圆柱的母线,AB=AA′=2,过AB'的平面α截圆柱且与底面所在平面交于直线l,且AB⊥l.(1)证明:l⊥AB';(2)若底面有一动点M从A点出发在圆O上运动一周,过动点M的母线与截面α交于点N,设x,MN=y,求y与x的函数关系.18.(2024春 和平区校级期末)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC⊥AB,点D,E,F分别为A1B1,AA1,CD的中点,AB=AC=AA1=2.(1)求证:EF∥平面ABC;(2)求直线BE与平面CC1D所成角的正弦值;(3)求平面A1CD与平面CC1D夹角的余弦值.19.(2024春 合肥期末)n个有次序的实数a1,a2,…,an所组成的有序数组(a1,a2,…,an)称为一个n维向量,其中ai(i=1,2,…,n)称为该向量的第i个分量.特别地,对一个n维向量,若|ai|=1,i=1,2…n,称为n维信号向量.设,,则和的内积定义为,且0.(1)直接写出4个两两垂直的4维信号向量.(2)证明:不存在14个两两垂直的14维信号向量.(3)已知k个两两垂直的2024维信号向量x1,x2,…,xk满足它们的前m个分量都是相同的,求证:45.期末重难点检测卷(三)-2024-2025学年高一数学下学期人教A版(2019)必修第二册参考答案与试题解析一.选择题(共8小题)题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案 D C B A B D B D二.多选题(共3小题)题号 9 10 11答案 BC BC AB一.选择题(共8小题)1.(2024秋 宜春校级期末)若(2+i) z=5i,则z的虚部为( )A.﹣2i B.2i C.﹣2 D.2【解答】解:由(2+i) z=5i .所以复数z的虚部为2.故选:D.2.(2024春 威信县校级期末)如果{,}表示平面内所有向量的一个基底,那么下列四组向量,不能作为一个基底的是( )A.,2 B.2,2C.3,62 D.,3【解答】解:由共线向量基本定理知,选项A,B和D中的两个向量均不共线,故可以作为平面的基底,因为3(62),即3与62共线,所以选项C中的两个向量不能作为一个基底.故选:C.3.(2024春 杭州期末)如图是一个古典概型的样本空间Ω和随机事件A,B,其中n(Ω)=30,n(A)=15,n(B)=10,n(A∪B)=20,则( )A. B. C. D.【解答】解:对于一个古典概型的样本空间Ω和随机事件A,B,n(Ω)=30,n(A)=15,n(B)=10,n(A∪B)=20,则,则.故选:B.4.(2024春 威信县校级期末)如果一架飞机向西飞行400km,再向东飞行500km,记飞机飞行的路程为s,位移为,那么s﹣||=( )A.800km B.700km C.600km D.500km【解答】解:路程s=400+500=900(km),位移大小是|400﹣500|=100(km),故s﹣||=800(km).故选:A.5.(2024春 南京期末)设α是空间中的一个平面,l,m,n是三条不同的直线,则( )A.若m α,n α,l⊥m,l⊥n,则l⊥αB.若l∥m,m∥n,l⊥α,则n⊥αC.若l∥m,m⊥α,n⊥α,则l⊥nD.若m α,n⊥α,l⊥n,则l∥m【解答】解:由α是空间中的一个平面,l,m,n是三条不同的直线,知:在A中,若m α,n α,l⊥m,l⊥n,则l与α相交、平行或l α,故A错误;在B中,若l∥m,m∥n,l⊥α,则由线面垂直的判定定理得n⊥α,故B正确;在C中,若l∥m,m⊥α,n⊥α,则l∥n,故C错误;在D中,若m α,n⊥α,l⊥n,则l与m相交、平行或异面,故D错误.故选:B.6.(2024春 茅箭区校级期末)如图,青铜器的上半部分可以近似看作圆柱体,下半部分可以近似看作两个圆台的组合体,已知AB=8cm,CD=2cm,则该青铜器的体积为( )A. B.C. D.【解答】解:根据题意可得该青铜器的体积为:.故选:D.7.(2024春 绥棱县校级期末)某工业园区有A、B、C共3个厂区,其中,BC=10km,∠ABC=90°,现计划在工业园区内选择P处建一仓库,若∠APB=120°,则CP的最小值为( )A.6km B.8km C. D.【解答】解:设∠BAP=θ,(0°<θ<60°),则∠ABP=60°﹣θ,∠PBC=90°﹣(60°﹣θ)=30°+θ,在△BAP中由正弦定理,即,所以BP=12sinθ,在△PBC中,CP2=BP2+BC2﹣2BP BC cos∠PBC=144sin2θ+100﹣240sinθcos(θ+30°)=144sin2θ+100﹣240sinθ(cosθcos30°﹣sinθsin30°)=232﹣12×14sin(2θ+φ)(其中),所以当2θ+φ=90°时,(CP2)min=232﹣12×14=64,所以CP最小值为8km.故选:B.8.(2024春 深州市校级期末)某餐厅为了追求时间效率,推出一种液体“沙漏”免单方案(即点单完成后,开始倒转“沙漏”,“沙漏”漏完前,客人所点的菜需全部上桌,否则该桌免费用餐).“沙漏”是由一个圆锥体和一个四棱柱相通连接而成.某次计时前如图1所示,已知圆锥体底面半径是6cm,高是6.75cm;四棱柱底面边长为6cm和2πcm,液体高是6.5cm.计时结束后如图2所示,求此时“沙漏”中液体的高度为( )A.2cm B.3cm C.4cm D.4.5cm【解答】解:如图,圆锥的底面半径是6cm,高是6.75cm,所以△ABC、△CDE是直角三角形,由已知可得:液体的体积为6×2π×6.5=78π(cm3),圆锥的体积为,计时结束后,圆锥中没有液体的部分体积为81π﹣78π=3π(cm3),设计时结束后,“沙漏”中液体的高度AD为xcm,则,即,所以,即6.75﹣x=2.25,解得x=4.5,所以计时结束后.“沙漏”中液体的高度为4.5cm.故选:D.二.多选题(共3小题)(多选)9.(2024秋 安丘市校级期末)已知m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列结论正确的有( )A.若m∥n,m∥β,则n∥βB.若α∥β,m⊥α,n⊥β,则m∥nC.若m⊥n,m⊥α,n⊥β,则α⊥βD.若m∥β,n∥β,m α,n α,则α∥β【解答】解:对于A,若m∥n,m∥β,则n∥β或n β,故A错误;对于B,若α∥β,m⊥α,n⊥β,由线面垂直的性质定理,则m∥n,故B正确;对于C,若m⊥n,m⊥α,则n α或n∥α,当n α时,又n⊥β,所以α⊥β,当n∥α时,则α内必存在一直线l∥n,而n⊥β,则l⊥β,l α,故α⊥β,故C正确;对于D,若m∥β,n∥β,m α,n α,则α与β平行或相交,故D错误,故选:BC.(多选)10.(2024春 灵丘县校级期末)已知事件A,B,且P(A)=0.7,P(B)=0.2,则下列说法正确的是( )A.若B A,则P(AB)=0.7B.若A与B互斥,则P(A∪B)=0.9C.若A与B相互独立,则D.若A与B相互独立,则P(A∪B)=0.9【解答】解:对于A,若B A,则P(AB)=P(B)=0.2,故A错误;对B,若A与B互斥,则P(A∪B)=P(A)+P(B)=0.9,故B正确;对于C,若A与B相互独立,则与B相互独立,所以,故C正确;对于D,若A与B相互独立,则P(A∪B)=P(A)+P(B)﹣P(AB)=0.7+0.2﹣0.7×0.2=0.76,故D错误.故选:BC.(多选)11.(2024春 越秀区校级期末)在△ABC中,AB=4,AC=6,,D为边BC上一动点,则( )A.B.当AD为角A的角平分线时,C.当D为边BC中点时,D.若点P为△ABC内任一点,的最小值为【解答】解:在△ABC中,AB=4,AC=6,,D为边BC上一动点,对于A,由余弦定理得:,故A正确;对于B,当AD为角A的角平分线时,由等面积法得,即,解得,故B正确;对于C,当D为边BC中点时,() (2 )(16+36+2×4×6)=19 AD,故C错误;对于D,设D是BC的中点,则2,取AD的中点Q,连接PQ,如图:则2,所以 2[][]=22,当且仅当点P与点Q重合时,取得最小值,即 的最小值为.故D错误.故选:AB.三.填空题(共3小题)12.(2024春 凉山州期末)已知i是虚数单位,则 .【解答】解:,则.故答案为:.13.(2024秋 南昌校级期末)如图,用A,B,C三个不同的元件连接成一个系统N.当元件C正常工作且元件A,B至少有一个正常工作时,系统N正常工作.已知元件A,B,C正常工作的概率依次为0.8,0.7,0.8,则系统N能正常工作的概率为 0.752 .【解答】解:系统N能正常工作,则A,B至少有1个能正常工作且C能正常工作,又元件A,B,C正常工作的概率依次为0.8,0.7,0.8,且相互独立,则系统N能正常工作的概率为(0.8×0.3+0.2×0.7+0.8×0.7)×0.8=0.752.故答案为:0.752.14.(2024春 海淀区校级期末)如图,在棱长为4的正方体中,点P是线段AC上的动点(包含端点),点E在线段B1D1上,且,给出下列四个结论:①存在点P,使得直线PE∥平面C1BD;②点P沿直线AC从点A移动到点C的过程中,四面体C﹣D1B1P的体积逐渐减小;③若PE≤5,则点P轨迹的长度为;④当二面角P﹣D1B1﹣C的平面角的正切值为时,平面PD1C1截正方体所得截面图形的面积为.其中所有正确结论的序号是 ①②④ .【解答】解:对于①,当P点位于A点时,由于BB1∥DD1,BB1=DD1,即四边形BB1D1D为平行四边形,则B1D1∥BD1,同理可证AD1∥BC1,由于B1D1 平面C1BD,BD 平面C1BD1,故B1D1∥平面C1BD1,同理AD1∥平面C1BD1,而B1D1∩AD1=D1,B1D1,AD1 平面AB1D1,故平面AB1D1∥平面C1BD,此时PE 平面AB1D1,则PE∥平面C1BD,即存在点P,使得直线PE∥平面C1BD,①正确;对于②,由于AA1⊥平面A1B1C1D1,B1D1 平面A1B1C1D1,故AA1⊥B1D1,而A1C1⊥B1D1,而AA1∩A1C1=A1,AA1,A1C1 平面AA1C1,故B1D11平面AA1C1,AC1 平面AA1C1,故B1D1⊥AC1,同理可证B1C⊥AC1,B1D1∩B1C=B1,B1D1,B1C 平面CB1D1,故AC1⊥平面CB1D1,由于,过点P作PQ⊥平面CB1D1,垂足为Q,则PQ∥AC1,当P点沿直线AC从点A移动到点C的过程中,PQ长逐渐变小,而△CB1D1的面积为定值,故逐渐变小,即逐渐减小,②正确;对于③,,作EG⊥A1D1,垂足为G,连接AG,则A1G=3,EG=1,此时,则P点轨迹为在AC上的线段,如图示,△EAC为等腰三角形,则其底边上的高为,故当P向点C运动时,EP逐渐变小,故在线段AH上存在一点P,使得PE=5,同理在靠近C的那一侧也存在一点P,使得PE=5,当PE=5时,,则点P轨迹的长度为,③错误;对于④,设A1C1,B1D1交于R,则R为B1D1的中点,由于AB1=AD1,CB1=CD1,故AR⊥B1D1,CR⊥B1D1,即∠ARC为二面角A﹣B1D1﹣C的平面角,而,,故,即∠ARC为锐角,则,即,当P点由A向C运动时,∠ARC将变小,即可知当二面角P﹣D1B1﹣C的平面角的正切值为时,P点位于A处,由于AB∥C1D1,此时平面PD1C1截正方体所得截面即为矩形ABC1D1,面积为,④正确.故答案为:①②④.四.解答题(共5小题)15.(2024春 防城港期末)已知向量,.(1)若,求;(2)若,,求与的夹角的余弦值.【解答】解:(1)由题意,因为,则,得,则,所以;(2)由已知,又,,所以2﹣(4﹣2x)=0,得x=1,则,,故.16.(2024春 东丽区校级期末)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求角A的大小;(2)若a=2,,求△ABC的面积;(3)若△ABC锐角三角形,且外接圆直径为,求的取值范围.【解答】解:(1)由正弦定理及,得(sinCsinB)cosA+sinAcosC=0,所以sinCcosA+cosCsinA=sin(C+A)=sinBsinBcosA,因为sinB≠0,所以cosA,又A∈(0,π),所以A.(2)由余弦定理知,a2=b2+c2﹣2bccosA=(b+c)2﹣2bcbc,所以4(2)bc,解得bc,所以△ABC的面积SbcsinA().(3)由正弦定理知,,所以a=2sinA=2,,因为△ABC是锐角三角形,所以,解得B,所以,令t=sinB∈(,1),则,由对勾函数的性质知,当时,函数y单调递减;当时,函数y单调递增,所以当时,;当时,;当t=1时,y=7,因为,所以ymax=5,所以,所以(4sinB)∈[2,5),故的取值范围为[2,5).17.(2024春 广西期末)如图,某公司出产了一款美观实用的筷子笼,是由与圆柱底面成一定角度的截面截圆柱所得.如果从截面的最底端到最高端部分还原圆柱,如图所示,AB,A'B'分别为圆柱OO'底面直径,AA',BB'为圆柱的母线,AB=AA′=2,过AB'的平面α截圆柱且与底面所在平面交于直线l,且AB⊥l.(1)证明:l⊥AB';(2)若底面有一动点M从A点出发在圆O上运动一周,过动点M的母线与截面α交于点N,设x,MN=y,求y与x的函数关系.【解答】证明:(1)由题意AB α,AB' α,∵BB'为圆柱的母线,则BB'垂直圆柱下底面圆O,∴直线l是平面α与底面交线,∴BB'⊥l,又因为AB⊥l,AB,BB' 平面α,∴l⊥平面α,而AB' 平面α,所以l⊥AB'.解:(2)∵l⊥AB'且AB⊥l,∴∠B'AB或其补角为平面α与底面二面角的平面角,又AB=AA'=2,∴∠B′AB,过点M作MF垂直于直线l于F,连接NF,则∠NFM,MN=FM,作ME垂直于直径AB于E,四边形AFME为矩形,AE=FM,∵AB=2,则底面圆O半径OA=1,又∵x,∴∠AOM=xOE=cosx,AE=OA﹣OE=1﹣cosx,FM=1﹣cosx,又∵MN=FN,∴MN=1﹣cosx,∴y=1﹣cosx,x∈[0,2π).18.(2024春 和平区校级期末)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC⊥AB,点D,E,F分别为A1B1,AA1,CD的中点,AB=AC=AA1=2.(1)求证:EF∥平面ABC;(2)求直线BE与平面CC1D所成角的正弦值;(3)求平面A1CD与平面CC1D夹角的余弦值.【解答】解:(1)证明:设AC1∩A1C=O,连接OF,OE,则O为AC1,A1C的中点,因为O,F分别为A1C,CD的中点,则OF∥A1D,且A1D∥AB,则OF∥AB,由OF 平面ABC,AB 平面ABC,可得OF∥平面ABC,又因为O,E分别为AC1,AA1的中点,则OE∥AC,由OE 平面ABC,AC 平面ABC,可得OE∥平面ABC,且OF∩OE=O,OF,OE 平面OEF,可得平面OEF∥平面ABC,由EF 平面OEF可得EF∥平面ABC.(2)由题意可得:,作A1M⊥C1D,垂足为M,因为CC1⊥平面A1B1C1,A1M 平面A1B1C1,可得CC1⊥A1M,且C1D∩CC1=C1,C1D,CC1 平面CC1D,可得A1M⊥平面CC1D,由等面积可得,可知点A1到平面CC1D的距离为,且点D为A1B1的中点,则点B1到平面CC1D的距离,取BB1的中点G,GB1的中点H,连接GA1,DH,则A1E∥BG,A1E=BG,则A1EBG为平行四边形,可得A1G∥BE,又因为D,H分别为A1B1,B1G的中点,则DH∥A1G,且,可得DH∥BE,可知直线BE与平面CC1D所成角即为直线DH与平面CC1D所成角,因为B1H∥CC1,B1H 平面CC1D,CC1 平面CC1D,所以B1H∥平面CC1D,所以H到平面CC1D的距离等于点B1到平面CC1D的距离,设直线DH与平面CC1D所成角为θ,则,所以直线BE与平面CC1D所成角的正弦值为.(3)由(2)可知:,作MN⊥CD,垂足为N,因为A1M⊥平面CC1D,CD 平面CC1D,可得A1M⊥CD,且MN∩A1M=M,MN,A1M 平面A1MN,可得CD⊥平面A1MN,由A1N 平面A1MN,可得CD⊥A1N,可知平面A1CD与平面CC1D夹角为∠A1NM,由CC1⊥平面A1B1C1,C1D 平面A1B1C1,可得CC1⊥C1D,在Rt△CC1D中,则,可得,在Rt△DMN中,则,在Rt△A1MN中,则,可得,所以平面A1CD与平面CC1D夹角的余弦值为.19.(2024春 合肥期末)n个有次序的实数a1,a2,…,an所组成的有序数组(a1,a2,…,an)称为一个n维向量,其中ai(i=1,2,…,n)称为该向量的第i个分量.特别地,对一个n维向量,若|ai|=1,i=1,2…n,称为n维信号向量.设,,则和的内积定义为,且0.(1)直接写出4个两两垂直的4维信号向量.(2)证明:不存在14个两两垂直的14维信号向量.(3)已知k个两两垂直的2024维信号向量x1,x2,…,xk满足它们的前m个分量都是相同的,求证:45.【解答】解:(1)依题意,可写出4个两两垂直的4维信号向量为:(1,1,1,1),(﹣1,﹣1,1,1),(﹣1,1,﹣1,1),(﹣1,1,1,﹣1).(2)证明:假设存在14个两两垂直的14维信号向量,因为将这14个向量的某个分量同时变号或将某两个位置的分量同时互换位置,任意两个向量的内积不变,所以不妨设,因为,所以有7个分量为﹣1,设的前7个分量中有r个﹣1,则后7个分量中有7﹣r个﹣1,r∈N*,则,则,矛盾,所以不存在14个两两垂直的14维信号向量.(3)证明:任取i,j∈{1,2,…,k},计算内积,将所有这些内积求和得到S,则,设的第k个分量之和为ci,则从每个分量的角度考虑,每个分量为S的贡献为,所以k2m,则2024k≥k2m,所以km≤2024<2025,故.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源预览