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2024-2025学年高一数学
下学期期末模拟卷人教A版2019
一、单选题
1.已知为虚数单位,则复数的虚部是( )
A. B. C. D.
2.某公司三个部门的员工数量之比为,现采用分层抽样的方法从这三个部门抽取18名员工进行问卷调查,若从部门抽取员工6名,则从部门抽取员工的数量为( )
A.2 B.4 C.5 D.6
3.某校在运动会期间组织了20名啦啦队队员,她们的身高(单位:cm)数据按从小到大排序如下:
162 162 163 165 165 165 165 167 167 167
168 168 170 170 171 173 175 175 178 178
则这20名队员身高的第75百分位数为( )
A.171 B.172 C.173 D.174
4.如图,甲、乙两个元件串联构成一段电路,事件M=“甲元件故障”,N=“乙元件故障”,则表示该段电路没有故障的事件为( )
A. B.
C. D.
5.已知向量,,且与的夹角为,则在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
6.在中,角所对的边分别为,若,则的形状为( )
A.正三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.钝角三角形
7.勒洛三角形是一种典型的定宽曲线,以等边三角形每个顶点为圆心,以边长为半径,在另两个顶点间作一段圆弧,三段圆弧围成的曲边三角形就是勒洛三角形;在如图所示的勒洛三角形中,已知,P为弧AC(含端点)上的一点,则的范围为( )
A. B. C. D.
8.某圆台的上、下底面半径分别为、,且,圆台的体积为,若一个球与圆台的上、下底面及侧面均相切,则该球的体积为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.如图,在正方体中,M,N分别为棱的中点,则以下四个结论中,正确的有( )
A.直线与是相交直线 B.直线与是异面直线
C.与平行 D.直线与共面
10.某校高三甲、乙两名同学6次月考数学得分情况记录如下,
甲:118,120,135,133,147,141;
乙:117,126,119,127,119,129.
则下列四个结论中,正确的是( )
A.甲同学得分的极差大于乙同学得分的极差
B.甲同学得分的中位数大于乙同学得分的中位数
C.甲同学得分的平均值大于乙同学的平均值
D.甲同学的成绩比乙同学的成绩稳定
11.已知a,b,c分别为内角A,B,C的对边,下面四个结论正确的是( )
A.在锐角中,不等式恒成立
B.若,,且有两解,则的取值范围是
C.若,且,则是等边三角形
D.已知点是所在平面内一点,满足,则与面积之比是
三、填空题
12.若,则的最大值为 .
13.某班成立了两个数学兴趣小组,组人,组人,经过一周的补习后进行了一次测试,在该测试中,组的平均成绩为分,方差为,组的平均成绩为分,方差为.则在这次测试中全班学生方差为 .
14.如图,为测量某塔的高度,在地面上选择一个观测点C,在C处测得A处的无人机和塔顶M的仰角分别为30°,45°.无人机距地面的高度AB为45米,且在A处无人机测得点M的仰角为15°,点B,C,N在同一条直线上,则该塔的高度MN为 米.
四、解答题
15.设复数,m为实数.
(1)当m为何值时,z是纯虚数;
(2)若,求的值;
16.一个袋子中有标号分别为1、2、3、4的4个球,除标号外没有其他差异.
(1)若一次摸出两个球,求摸出两球标号互质的概率;
(2)若采用不放回方式从中任意摸球两次,每次摸出一个球,设事件“第一次摸出球的标号小于3”,事件“第二次摸出球的标号小于3”,判断事件与事件是否相互独立.
17.在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,请在①;②;这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答:
(1)求角A的大小;
(2)若_____,求面积的取值范围.
18.2024年10月13日,成都市将举办马拉松比赛,其中志愿者的服务工作是马拉松成功举办的重要保障.成都市文体广电旅游局承办了志愿者选拔的面试工作.现随机抽取了100名候选者的面试成绩,并分成五组:第一组,第二组,第三组,第四组,第五组,绘制成如图所示的频率分布直方图.
(1)求a的值;
(2)估计这100名候选者面试成绩的平均数和第百分位数;
(3)现从以上各组中用分层随机抽样的方法选取人,担任本市的宣传者.若本市宣传者中第二组面试者的面试成绩的平均数和方差分别为和,第四组面试者的面试成绩的平均数和方差分别为和,请据此估计这次第二组和第四组所有面试者的面试成绩的方差.
(附:设两组数据的样本量、样本平均数和样本方差分别为:,记两组数据总体的样本平均数为,则总体样本方差)
19.如图,在四棱锥中,底面为矩形,侧棱,且,,,点为中点.
(1)求证:平面平面;
(2)试作出二面角,并求二面角的正切值;
(3)点为对角线上的点,且,垂足为,求与平面所成的最大角的正弦值.(注:本题建系不得分)
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B D B B A B BD ABC
题号 11
答案 ACD
1.D
【分析】利用复数的除法运算和虚部概念即可求解.
【详解】由,则它的虚部是,
故选:D.
2.B
【分析】先由从部门抽取员工6名列方程求出,再根据分层抽样的定义可求得结果.
【详解】由题意得,解得,
所以从部门抽取员工的数量为.
故选:B
3.B
【分析】根据给定条件结合百分位数的求解步骤求解即得.
【详解】由,得这20名队员身高的第75百分位数为.
故选:B.
4.D
【分析】根据条件,得出甲、乙两个元件的故障情况,即可得出结果.
【详解】因为甲、乙两个元件串联,线路没有故障,
即甲、乙都没有故障,即事件和同时发生,即事件发生.
故选:D.
5.B
【分析】由题意,根据平面向量数量积的定义求出,结合投影向量的定义即可求解.
【详解】由题意知,,
所以在上的投影向量为.
故选:B
6.B
【分析】利用正弦定理边化角以及三角公式变形整理即可.
【详解】由得,
即,
即,
所以,
在中,,所以,,
即的形状为直角三角形.
故选:B.
7.A
【分析】利用向量数量积的运算量,结合即可求解.
【详解】取中点为,连接,显然,
所以
.
故选:A
8.B
【分析】结合圆台和球的结构特征根据圆台的轴截面图,利用勾股定理用表示圆台的高,再利用圆台体积建立的方程,解出再求出球的半径即可得球的体积.
【详解】如图,
设圆台上、下底面圆心分别为,
因为球与圆台的上,下底面及侧面均相切,
则圆台内切球的球心O在的中点处,
设球O与母线切于M点,
所以,且,,
则,
同理,所以,
过A作,垂足为G,
则,
所以,
,即圆台的高为,
该圆台的体积为,
解得,
则球的直径,半径为,
则球的体积为.
故选:B.
9.BD
【分析】根据异面直线的概念结合正方体性质可判断AB;根据直线的平行的判定可判断C;利用四点共面可判断D.
【详解】对于A,三点在平面内,M点不在直线上,
A点不在平面内,可得直线与是异面直线,故A错误;
对于B,三点在平面内,不在直线上,
M点不在平面内,可得直线与是异面直线,故B正确;
对于C,取的中点E,连接,又N为的中点,
则有,,
所以四边形是平行四边形,所以,
,则与不平行,故C错误;
对于D,连接,
因为M,N分别为棱的中点,
所以, 由正方体的性质可知:,
所以,则有四点共面,
所以直线与共面,故D正确.
故选:BD.
10.ABC
【分析】根据一组数据的极差、中位数、平均数与方差的概念和计算公式,计算分析即可判断.
【详解】对于A,甲同学得分的极差为,乙同学得分的极差为,
甲同学得分的极差大于乙同学得分的极差,故A正确;
对于B,甲的数据从小到大排列后,处于中间的数是133,135,所以甲得分的中位数是134,
同理求得乙得分的中位数是122.5,因此甲同学得分的中位数大于乙同学得分的中位数,故B正确;
对于C,甲同学得分的平均值为,
乙同学得分的平均值为,
故甲同学得分的平均值大于乙得分的平均值,故C正确:
对于D,分别计算甲、乙两个得分的方差,方差小的成绩更稳定.
甲的方差为:,
乙的方差为:,
因为乙的方差小于甲的方差,所以乙的成绩比甲的成绩稳定,故D不正确.
故选:ABC.
11.ACD
【分析】对于A,在为锐角三角形的前提下,得到的关系,再借助正弦函数在单调性及诱导公式,即可判断;对于B,由有两解必须满足,从而求出的范围即可判断;对于C,借助向量数量积的定义化简条件中的两个式子即可判断;对于D,设的中点为,借助向量加减法的三角形法则及向量共线定理化简,得到,从而确定点位置,即可判断与面积即之比.
【详解】对于选项A,若为锐角三角形,所以,所以,
由正弦函数在单调递增,则,故A正确;
对于选项B,如图,若有两解,则,
所以,即b的取值范围是,故B错误;
对于选项C,,由,
所以,因为,可得,
又由,可得,
所以是等边三角形,故C正确;
对于选项D,
由可得,
即,化简得,
即,即,
设的中点为,则有,
所以点在的中位线所在直线上,则点和点到直线的距离之比为,
所以,故选项D正确.
故选:ACD
12.
【分析】设,根据复数模长的几何意义,将题意转化为圆上的点到的距离,进而可得结果.
【详解】设,则,
因为表示以为圆心,为半径的圆,
所以可理解为圆上的点到的距离,
故的最大值为.
故答案为:.
13.
【分析】利用各层方差与总体方差之间的关系式可求全班学生方差.
【详解】依题意,,,,
∴(分),
∴全班学生的平均成绩为分.
全班学生成绩的方差为
故答案为:
14.90
【分析】中,求出,中,由正弦定理求出,中,求出.
【详解】中,,,则,
由图可知,,
则,
中,由正弦定理,得,
中,(米),
故答案为:90.
15.(1)
(2)
【分析】(1)根据纯虚数的定义,实部为且虚部不为来确定的值;
(2)先将代入,再根据复数模的计算公式求出.
【详解】(1)已知是纯虚数,根据纯虚数的定义可得.
解方程,得或.
解不等式,得且.
综合以上两个条件,可得.
(2)将代入,可得:
.
根据复数模的计算公式可得:.
16.(1);
(2)事件与事件不独立.
【分析】(1)根据题意,利用列举法求得样本空间的总数,得出所求事件中所包含的基本事件的个数,结合古典摡型的概率计算公式,即可求解;
(2)根据题意,求得样本空间的总数,分别得出事件与事件所包含基本事件的个数,以及,利用古典摡型的概率计算公式,结合,即可得到答案.
【详解】(1)解:记事件:摸出两球标号互质,
由每个样本点出现的可能性相同,样本空间为,共6个样本点,
其中事件,共5个样本点,故,
所以,摸出两球标号互质的概率为.
(2)解:采用不放回方式从中任意摸球两次,其中样本空间为:
,共12个样本点,
其中第一次摸出球的标号小于,可得,
第二次摸出球的标号小于,可得,
所以,则,,
所以,所以事件与事件不独立.
17.(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)将边化为角,结合两角和的正弦公式化简即可;
(2)若选①,则由正弦定理将边化成角,结合三角恒等变换及三角函数图象可求范围;若选②,则由正弦定理将边化成角,结合正切函数的图象即可求解范围.
【详解】(1)∵
,
∵,∴,∴,
∵,∴
(2)若选①;
由正弦定理可知:,
,
又因为锐角三角形,所以,
所以,,
故;
若选②,由正弦定理可知,
,
又因为锐角三角形,所以,,
.
18.(1)
(2),
(3)
【分析】(1)根据频率分布直方图的概率乘以组距等于,可求得
(2)根据频率分布直方图中平均数和百分位数的计算方法即可求解;
(3)先计算出第二组和第四组所有面试者的面试成绩的平均数,由题意,再根据分层抽样的方差公式求解即可.
【详解】(1)由图得,
解之可得;
(2)根据题意知,
,,
设第百分位数为,所以,
,解之可得,
故这名候选者面试成绩的平均数为,第80百分位数为.
(3)设第二组、第四组所有面试者的面试成绩的平均数、方差分别为,
且两组的频率之比为,
则第二组和第四组所有面试者的面试成绩的平均数为,
第二组和第四组所有面试者的面试成绩的方差为
,
则第二组和第四组所有面试者的面试成绩的方差为.
19.(1)证明见解析
(2)作图见解析,
(3)
【分析】(1)结合勾股定理,利用线线垂直证明线面垂直,进而证明面面垂直;
(2)结合直角三角形边长可确定为等边三角形,取中点可得底面,再过点作于点,结合线线垂直可证线面垂直,进而可得二面角的平面角,进而确定二面角正切值;
(3)(法一)作平面,可得,,共线,再在平面作交于点,可得平面,设线交线于点,则,进而可证平面,即可得,易知,因为,所以与平面所成的最大角的正弦值为;
(法二)过点作交于点,连接,.设,,,可得.又,,,于是.
【详解】(1),,
则,
;
又,,、平面,
平面,平面,
平面平面;
(2)侧棱,点为中点,
,
又,
为正三角形,取中点,则,,
因为平面平面,平面平面,
平面,所以平面,
过点作交延长线于点,连接,.
平面,所以,
又,,、平面,
所以平面,又平面,,
根据定义,即为二面角的平面角.
,
.
(3)(法一)作平面,
则,为在平面内的射影,所以点,,共线,
再在平面作交于点,
又,,、平面,
平面,
设线交线于点,则,
又,,、平面,
平面,平面,得,
,,
又因为,
所以与平面所成的最大角的正弦值为,
当点为线与的交点时取到最大角;
(法二)过点作交于点,连接,.
设,,,
则,,
从而.
,
,,
于是,
当且仅当,即点为与交点时,等号成立.
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