福建省泉州市2025-2026学年高一下学期期末考试数学(A卷)试卷(含解析)

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福建省泉州市2025-2026学年高一下学期期末考试数学(A卷)试卷(含解析)

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福建泉州市2025-2026学年下学期期末高一参考试题数学(A卷)
一、单选题
1.已知向量,则( )
A. B. C. D.
2.在复平面内,复数满足,则对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.某中学为了解高一年学生体育锻炼的情况,按性别分层,采用比例分配的分层随机抽样的方法进行抽样调查.已知高一年学生的人数为900,其中男生的人数为500,若女生抽取的人数为20,则男生抽取的人数为( )
A. B. C. D.
4.若一列数的中位数是,则该列数的第百分位数是( )
A. B. C.或 D.
5.具身智能是前沿人工智能技术,以此为核心研发的智能机器人有望成为服务人类的可靠助手.如图,质点受到两个力和的作用,已知与的夹角为,N,则与的合力大小为( )
A.20N B.N
C.N D.N
6.已知复数满足条件,则的最小值为 ( )
A.1 B.3 C.4 D.5
7.已知点是的重心,且,.若三点共线,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.在三棱锥中,,,.若在同一个球面上,则该球的表面积为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.四名同学各自进行次射击测试,分别记录每次射击的结果.根据四名同学的统计结果,可以判断一定没有命中环的是( )
A.中位数为,众数为 B.平均数为7,众数为
C.中位数为,极差为 D.平均数为,方差为
10.欧拉公式是虚数单位巧妙地将复数、指数函数与三角函数联系起来,在涉及波动、振动、周期信号、交变场等理工领域应用广泛,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.复数的模等于 D.
11.如图,在正四棱台中,,,(),则( )
A.三棱锥的体积是定值
B.当时,平面平面
C.当时,直线与平面所成的角最大
D.存在,使得平面平面
三、填空题
12.若复数满足,则的虚部为______.
13.如图,在棱长为2的正方体中,为的中点,过三点的截面将正方体分为两部分,则较小部分几何体的体积为______.
14.已知非零向量满足,且对任意实数,.则在上的投影向量的模的最小值为______.
四、解答题
15.如图,一个多面体的上面部分是一个正四棱锥,下面部分是一个长方体,两部分的高都是,且.
(1)求直线与所成的角的余弦值;
(2)若平面与平面的交线为,证明:.
16.记的内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求.
17.某电视台为了解一档节目在某地区的满意度情况,随机向该地市民分发满意度调查问卷(满分100分),共收集统计了1 000份问卷,并将满意度得分按区间,,,,,分为六组,绘制如下频率分布直方图:
(1)补全频率分布直方图;
(2)将参与问卷调查的市民分为老年人、中年人、年轻人三个群体,其人数之比为.统计得到老年人的满意度平均数为,方差为,中年人的满意度方差为,年轻人的满意度平均数为,方差为.
(i)估计该地中年人的满意度平均数;
(ii)估计该地市民的满意度方差.
(参考数据:)
18.若内的点满足,则称为的布洛卡点.记的内角所对的边分别为,已知.
(1)若,证明:的内心为布洛卡点;
(2)已知为的布洛卡点.
(i)若,求;
(ii)若,证明:.
19.如图,四边形中,,,,上的点满足,以为折痕将折起,使点到达点的位置,且.
(1)证明:平面平面;
(2)点在上,若二面角的正切值为.
(i)求;
(ii)求直线与平面所成角的正弦值.
参考答案
1.A
【详解】因为,所以.
2.D
【详解】解法一:,所以复数对应的点为,
故对应的点在第四象限.
解法二:因为,结合,所以,
故对应的点在第四象限.
3.C
【详解】因为高一年学生的人数为,其中男生的人数为,所以女生的人数为,
因为采用比例分配的分层随机抽样,设男生抽取的人数为,
所以,解得.
4.B
【详解】因为的中位数为,所以,故这一列数为,
又,所以第百分位数是这一列数中的第个数,为.
5.C
【详解】因为与的夹角为,,
所以,
即合力为.
6.C
【详解】

由复数满足条件,即,
得复数表示的点在以为圆心,半径为的圆上.
而的几何意义为原点到圆的点的距离.
的最小值为圆的圆心与原点的连线段的长度减去半径,
圆的圆心与原点的连线段的长度为,
则的最小值为,故选项C正确.
7.B
【详解】

因为点是的重心,所以,
,又,,所以,
因为三点共线,所以,
因此,当且仅当时,等号成立,
即的最小值为.
8.D
【详解】在中,,,
由余弦定理得:,即,
取中点,连接并延长至,使得,
即是的外接圆圆心且.
在中,因为,所以,所以,
因此的外接圆圆心为点.
连接,显然,同理,所以是二面角的平面角.
在直角中,,由勾股定理得,
又,所以 ,所以,
所以平面⊥平面,又,平面,
由点是的外接圆圆心,即球心在直线上.
又是的外接圆圆心,即球心也在过点且垂直于平面的直线上,
两条垂线的交点为点,所以是三棱锥的外接球球心.
所以球的半径,球的表面积为.

9.CD
【详解】对于A,若有环,则只能出现在第4或5位,则命中环数可以是,
符合中位数为,众数为,所以可能命中过环,故A错误;
对于B,若有环,可设环数为,,,,,(,),
则,即,可取,,即可能命中过10环,故B错误;
对于C,若有环,则命中环数最小为7环,则中位数不可能为,所以一定没有命中过10环,故C正确;
对于D,若有环,则设环数由小到大排序为,
则,所以一定没有命中过环,故D正确.
10.ABD
【详解】对于A选项,,,故A选项正确;
对于B选项,,故B选项正确;
对于C选项,解法一:,
解法二:,
所以,故C选项错误;
对于D选项,
,故D选项正确.
11.ACD
【详解】对于选项A,如图1,连结交于点,连结,
在正四棱台中,且,
所以四边形为平行四边形,所以,
又平面,平面,所以平面,
所以上任意一个点到平面的距离都相等,即三棱锥的体积是定值.
因为三棱锥的体积等于三棱锥的体积,
所以三棱锥的体积是定值,故A选项正确;
对于选项B,若,则点运动到点,
解法一:如图2,在正棱台中,因为,,
所以四边形为梯形,所以与一定相交,
即平面与平面相交,故B选项错误;
解法二:假设平面平面,
因为,所以四点共面,
因为平面平面,平面平面,
所以,显然矛盾,故B选项错误;
对于选项C,如图3,过点作平面,垂足为,
则直线与平面所成角为,所以,
因为是定值,所以要达到最大,只要达到最小,此时.
因为,所以,
故是中点,即,故C选项正确;
对于D 选项,因为,所以梯形的高为,
故,所以,则.
由C选项可知, ,所以,
则三角形是等腰三角形,即是锐角,
又因为是钝角,所以必然存在点,使得是直角,
即存在,使得,因为平面,
所以平面,又平面,
所以平面平面,故D选项正确.
12.4
【详解】设,则,所以,解得,
所以的虚部为4.
13.
【详解】因为正方体的棱长为2,所以正方体的体积为.
取中点连结,因为且,所以与必相交,分别连结,并延长相交于点,
因为平面,平面,且平面平面,
所以在上,所以,因为,
所以较小部分几何体的体积为.
14.
【详解】解法一:由题可设,,则,
对任意实数,有,即恒成立,
即 对任意实数恒成立,
故,即,即或,
故在直线的上方(含边界)或在直线的下方,
由对称性不妨设在直线的上方(含边界),因为,如图,
在上的投影向量的模的最小值为.

解法二:由题可设,,,
,因为,即,又为轴的动点,
所以点到轴的距离最小值为,即或,下同解法一.
15.(1)
(2)正方形中,,
平面,平面,
平面.
平面,平面平面,

【详解】(1)连结,
在长方体中,,,
四边形为平行四边形,.
或其补角为直线与所成的角.
多面体的上面为正四棱锥,下面为长方体,高都为1,
四边形为正方形,设其中心分别为,
连结,则过点,且平面,平面,
连结,则,且,
易得,,
,,
在中,

直线与所成的角的余弦值为.
(2)略
16.(1)
(2)
【详解】(1)解法一:在中,由余弦定理得:

即,因为,所以,即,
因为,所以.
解法二:在中,由正弦定理得:

因为,所以,
所以,即,因为,所以.
(2)解法一:由(1)知,,因为,
在中,由正弦定理得:,
整理得,即.
又,故;所以,即,
则.
解法二:如图过作于,因为,

在中,,在中,,所以,
因为,所以,
即,因为,所以,
因为,所以,所以.
17.(1)
(2)(i);(ii).
【详解】(1)设得分在对应的矩形高度为,则
由,得,
补全频率分布直方图,如图所示.
(2)(i)因为老年人、中年人、年轻人三个群体,其人数之比为,所以老年人、中年人、年轻人分别收集300份,300份,400份调查问卷,
设总样本平均得分为,方差为,则由频率分布直方图得:

老年人的满意度平均得分为,方差为,中年人的满意度平均得分为,方差
为,年轻人的满意度平均得分为,方差为,
因为,所以,
用样本估计总体,可以估计该地中年人的满意度的平均数为.
(ii)因为
.
用样本估计总体,可以估计该地市民的满意度方差为.
18.(1)在中,若,则由正弦定理可得:,
又因为,所以,即.
代入,可得,即,
所以为等边三角形.
若点是的内心,则分别是角平分线,
即,所以点是的布洛卡点.
(2)(i)
(ii)法一:若,则,所以,
设,则,
在中,由正弦定理得:,即,
所以,①
在中,由正弦定理得:,即,
所以,②
由①②得:.
法二:若,则,所以,
在中,,
由正弦定理得,,即,
在中,,
由正弦定理得:,即,
由得:,即.
法三:若,则,所以,
设,则,,
在中,由正弦定理得:,即,
在中,由正弦定理得:,即,
上面两式相除得:,
化简得:,
因为,所以,
所以为等边三角形,
显然满足.
【详解】(1)略.
(2)(i)法一:因为,所以,
因为,所以,
因为,所以,
又,所以,即为直角三角形,
所以.
当点为的布洛卡点时,设,
则,
在中,,
在中,由正弦定理得:,即,
解得:.
法二:因为,所以,
因为,所以,
因为,所以,
又,所以,即为直角三角形,
所以.
当点为的布洛卡点时,设,
则,
在中,,
在中,由正弦定理得:,即,
所以,即,
化简得:,
即.
(ii)略.
19.(1)连接,交于点,连结.
由,且,则四边形是菱形,
则,且点是的中点,所以,,
又,则为等边三角形,所以,
所以,
又,则,所以,
又,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面.
(2)(i)(ii)
【详解】(1)略
(2)(i)
解法一:连结交于点,过作交于点,过点作,垂足为点,连结.
由,且平面,所以平面,
又平面,所以,
又,且,平面,所以平面,
又平面,所以,
又,所以是二面角的平面角,
又二面角的正切值为,即,
设,(),
则,,
又,所以,,
由(1)和均为边长为的等边三角形,
在中,,,,
则由余弦定理得,
则,所以,
又,所以,所以,
所以,
所以在中,由正弦定理有,
即,即,
所以,
所以,解得,即.
解法二:连结交于点,过作交于点,过点作,垂足为,连结.
由,且平面,所以平面,
又平面,所以,
又,且,平面,所以平面,
又平面,所以,
又,所以是二面角的平面角,
又二面角的正切值为,所以,
在中,,,,
则由余弦定理得,即,
则,所以,所以,
设,(),则,
又,所以,,
过点作交于点,则,
又是的中点,则是的中点,所以,
又,则,
又在中,,,,
则由余弦定理得,
则,所以,
所以,所以,
又,则,所以,
所以,解得, 即.
解法三:连结交于点,过作交于点,过点作,垂足为,连结.
由,且平面,所以平面.
又平面,所以,
又,且,平面,所以平面.
又平面,所以,
又,所以是二面角的平面角,
又二面角的正切值为,所以.
设,(),则,,
又,所以,
在中,,,,
则由余弦定理得,
则,所以,
所以,所以,
所以,
所以在中,由正弦定理有,即,
所以,
所以,
所以,解得,即.
(ii)设点到平面的距离为,直线与平面所成角为,则.
又结合(i)有,即是的中点,即,
在中,有,,则,
在中,有,,,则,
所以在中,,
所以在中,,
在中,有,,,
则到边的高为,所以,
又在中,,
又,即,
所以,所以.
所以直线与平面所成角的正弦值为.
解法四:
(i)由(1)可知,,,两两垂直,
则以,,分别为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系,如图所示,
由,,则,,,
在中,由余弦定理有,即,
则,所以,
结合(1)有,,
则,,,,
所以,,,
设,(),则,
设平面的法向量为,
则,即,
令,则,,即,
显然,是平面的一条法向量,
设二面角的平面角为,
又二面角的正切值为,则,则,
所以,
整理得,解得,或(舍去),即.
(ii)结合(i)可知,,,
设平面的法向量为,
则,即,
令,则,,即,
设直线与平面所成角为,
则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.

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