2019-2020学年天津一中高一下学期期末数学试卷 (解析版)

2019-2020学年天津一中高一第二学期期末数学试卷一、选择题（共10小题）.1．若复数z1对应复平面内的点（2，﹣3），且z1•z2＝1+i，则复数z2的虚部为（）A．﹣B．C．﹣D．2．设m，n是两条不同的直线，α，β是两个不同的平面，下列命题中正确的是（）A．若m∥α，m∥β，则α∥βB．若m⊥α，m⊥n，则n⊥αC．若m⊥α，m∥n，则n⊥αD．若α⊥β，m⊥α，则m∥β3．设x，y∈R，向量＝（x，1），＝（1，y），＝（2，﹣4），且⊥，∥，则|+|＝（）A．B．C．D．104．某社区组织“学习强国”的知识竞赛，从参加竞赛的市民中抽出40人，将其成绩分成以下6组：第1组[40，50），第2组[50，60），第3组[60，70），第4组[70，80），第5组[80，90），第6组[90，100]，得到如图所示的频率分布直方图．现采用分层抽样的方法，从第2，3，4组中按分层抽样抽取8人，则第2，3，4组抽取的人数依次为（）A．1，3，4B．2，3，3C．2，2，4D．1，1，65．雕塑成了大学环境不可分割的一部分，有些甚至能成为这个大学的象征，在中国科学技术大学校园中就有一座郭沫若的雕像．雕像由像体AD和底座CD两部分组成．如图，在Rt△ABC中，∠ABC＝70.5°，在Rt△DBC中，∠DBC＝45°，且CD＝2.3米，求像体AD的高度（）（最后结果精确到0.1米，参考数据：sin70.5°≈0.943，cos70.5°≈0.334，tan70.5°≈2.824）A．4.0米B．4.2米C．4.3米D．4.4米6．如图，O是△ABC的重心，＝，＝，D是边BC上一点，且＝3，则（）A．＝B．＝C．＝D．＝7．在△ABC中，sin2＝（a、b、c分别为角A、B、C的对应边），则△ABC的形状为（）A．正三角形B．直角三角形C．等腰直角三角形D．等腰三角形8．下列各对事件中，不互为相互独立事件的是（）A．掷一枚骰子一次，事件M“出现偶数点”；事件N“出现3点或6点”B．袋中有3白、2黑共5个大小相同的小球，依次有放回地摸两球，事件M“第一次摸到白球”，事件N“第二次摸到白球”C．袋中有3白、2黑共5个大小相同的小球，依次不放回地摸两球，事件M“第一次摸到白球”，事件N“第二次摸到黑球”D．甲组3名男生，2名女生；乙组2名男生，3名女生，现从甲、乙两组中各选1名同学参加演讲比赛，事件M“从甲组中选出1名男生”，事件N“从乙组中选出1名女生”9．已知S，A，B，C是球O表面上的点，SA⊥平面ABC，AB⊥BC，SA＝AB＝1，BC＝，则球O的体积等于（）A．B．C．D．10．已知边长为2的菱形ABCD中，点F为BD上一动点，点E满足＝2，＝﹣，则的最小值为（）A．﹣B．﹣C．﹣D．﹣二、填空题11．i是虚数单位，则||的值为．12．掷一枚骰子的试验中，出现各点的概率均为，事件A表示“出现小于5的偶数点”，事件B表示“出现小于5的点数”，则一次试验中，事件（表示事件B的对立事件）发生的概率为．13．若一个圆柱的侧面展开图是正方形，则这个圆柱的全面积与侧面积的比是．14．在△ABC中，AC＝2AB＝2，∠BAC＝120°，O是BC的中点，M是AO上一点，且，则的值是．15．在△ABC中，a、b、c分别为内角A、B、C的对边，若a2﹣b2＝bc，sin C＝2sin B，则A＝．16．在△ABC中，∠BAC＝60°，||＝2，＝2，||＝，则||＝；设＝λ﹣（λ∈R），且•＝4，则λ的值为．三、解答题17．在△ABC中，内角A、B、C的对边分别为a，b，c，．（Ⅰ）求角C的大小；（Ⅱ）若a＝，b＝2．求：（ⅰ）边长c；（ⅱ）sin（2B﹣C）的值．18．某校参加夏令营的同学有3名男同学A，B，C和3名女同学X，Y，Z，其所属年级情况如表：高一年级高二年级高三三年级男同学A B C女同学X Y Z现从这6名同学中随机选出2人参加知识竞赛（每人被选到的可能性相同）（Ⅰ）用表中字母写这个试验的样本空间；（Ⅱ）设M为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”，写出事件M的样本点，并求事件M发生的概率．19．如图，四棱锥S﹣ABCD的底面是边长为1的正方形，SD垂直于底面ABCD，SD＝1．（1）求证：BC⊥SC；（2）求平面SBC与平面ABCD所成二面角的大小；（3）设棱SA的中点为M，求异面直线DM与SB所成角的大小．20．如图，正方形ABCD的中心为O，四边形OBEF为矩形，平面OBEF⊥平面ABCD，点G为AB的中点，AB＝BE＝2．（1）求证：EG∥平面ADF；（2）求二面角O﹣EF﹣C的正弦值；（3）设H为线段AF上的点，且AH＝HF，求直线BH和平面CEF所成角的正弦值．参考答案一、选择题1．若复数z1对应复平面内的点（2，﹣3），且z1•z2＝1+i，则复数z2的虚部为（）A．﹣B．C．﹣D．【分析】由已知求得z1，代入z1•z2＝1+i，变形后利用复数代数形式的乘除运算化简得答案．解：由题意，z1＝2﹣3i，又z1•z2＝1+i，∴，∴复数z2的虚部为．故选：B．2．设m，n是两条不同的直线，α，β是两个不同的平面，下列命题中正确的是（）A．若m∥α，m∥β，则α∥βB．若m⊥α，m⊥n，则n⊥αC．若m⊥α，m∥n，则n⊥αD．若α⊥β，m⊥α，则m∥β【分析】在A中，α与β相交或平行；在B中，n∥α或n⊂α；在C中，由线面垂直的判定定理得n⊥α；在D中，m与β平行或m⊂β．解：设m，n是两条不同的直线，α，β是两个不同的平面，则：在A中，若m∥α，m∥β，则α与β相交或平行，故A错误；在B中，若m⊥α，m⊥n，则n∥α或n⊂α，故B错误；在C中，若m⊥α，m∥n，则由线面垂直的判定定理得n⊥α，故C正确；在D中，若α⊥β，m⊥α，则m与β平行或m⊂β，故D错误．故选：C．3．设x，y∈R，向量＝（x，1），＝（1，y），＝（2，﹣4），且⊥，∥，则|+|＝（）A．B．C．D．10【分析】由向量平行与垂直的充要条件建立关于x、y的等式，解出x、y的值求出向量的坐标，从而得到向量的坐标，再由向量模的公式加以计算，可得答案．解：∵，且，∴x•2+1•（﹣4）＝0，解得x＝2．又∵，且，∴1•（﹣4）＝y•2，解之得y＝﹣2，由此可得，，∴＝（3，﹣1），可得＝＝．故选：B．4．某社区组织“学习强国”的知识竞赛，从参加竞赛的市民中抽出40人，将其成绩分成以下6组：第1组[40，50），第2组[50，60），第3组[60，70），第4组[70，80），第5组[80，90），第6组[90，100]，得到如图所示的频率分布直方图．现采用分层抽样的方法，从第2，3，4组中按分层抽样抽取8人，则第2，3，4组抽取的人数依次为（）A．1，3，4B．2，3，3C．2，2，4D．1，1，6【分析】利用分层抽样的性质结合频率分布直方图能求出第2，3，4组抽取的人数．解：采用分层抽样的方法，从第2，3，4组中按分层抽样抽取8人，则第2抽取的人数为：8×＝2人，第3组抽取的人数为：8×＝2人，第4组抽取的人数为：8×＝4人．故选：C．5．雕塑成了大学环境不可分割的一部分，有些甚至能成为这个大学的象征，在中国科学技术大学校园中就有一座郭沫若的雕像．雕像由像体AD和底座CD两部分组成．如图，在Rt△ABC中，∠ABC＝70.5°，在Rt△DBC中，∠DBC＝45°，且CD＝2.3米，求像体AD的高度（）（最后结果精确到0.1米，参考数据：sin70.5°≈0.943，cos70.5°≈0.334，tan70.5°≈2.824）A．4.0米B．4.2米C．4.3米D．4.4米【分析】在Rt△DBC中求出BC，再利用Rt△ABC的边角关系求出AC的值，即得AD 的大小．解：在Rt△DBC中，∠DBC＝45°，且CD＝2.3米，所以BC＝CD＝2.3米；在Rt△ABC中，∠ABC＝70.5°，BC＝2.3米，所以tan70.5°＝，AC＝BC tan70.5°＝2.3×2.842＝6.5366≈6.5（米），所有AD＝AB﹣CD＝6.5﹣2.3＝4.2（米），即像体AD的高度为4.2米．故选：B．6．如图，O是△ABC的重心，＝，＝，D是边BC上一点，且＝3，则（）A．＝B．＝C．＝D．＝【分析】由O为△ABC的重心，则点E为BC的中点，且，又由＝3，得：D是BC的四等分点，再利用平面向量的线性运算可得则＝﹣+，故得解解：如图，延长AO交BC于E，由已知O为△ABC的重心，则点E为BC的中点，且由＝3，得：D是BC的四等分点，则＝﹣+，故选：A．7．在△ABC中，sin2＝（a、b、c分别为角A、B、C的对应边），则△ABC的形状为（）A．正三角形B．直角三角形C．等腰直角三角形D．等腰三角形【分析】直接利用二倍角的余弦函数以及余弦定理化简求解即可判断三角形的形状．解：因为sin2＝＝，即，由余弦定理可得，可得a2+b2＝c2，所以三角形是直角三角形．故选：B．8．下列各对事件中，不互为相互独立事件的是（）A．掷一枚骰子一次，事件M“出现偶数点”；事件N“出现3点或6点”B．袋中有3白、2黑共5个大小相同的小球，依次有放回地摸两球，事件M“第一次摸到白球”，事件N“第二次摸到白球”C．袋中有3白、2黑共5个大小相同的小球，依次不放回地摸两球，事件M“第一次摸到白球”，事件N“第二次摸到黑球”D．甲组3名男生，2名女生；乙组2名男生，3名女生，现从甲、乙两组中各选1名同学参加演讲比赛，事件M“从甲组中选出1名男生”，事件N“从乙组中选出1名女生”【分析】利用对立事件和互斥事件的概念求解．解：根据事件的特点易知，事件M是否发生对事情N发生的概率没有影响，故M与N 是相互独立事件，故A，B，D属于相互独立事件．对于C：由于第一次摸到球不放回，因此会对第二次摸到球的概率产生影响，所以这两个事件不是相互独立事件；故选：C．9．已知S，A，B，C是球O表面上的点，SA⊥平面ABC，AB⊥BC，SA＝AB＝1，BC＝，则球O的体积等于（）A．B．C．D．【分析】根据直线平面的垂直问题得出Rt△SBC，Rt△SAC中AC的中点O，判断SC 为球O的直径，又可求得SC＝2，球O的半径R＝1，求解即可．【解答】解；∵SA⊥平面ABC，AB⊥BC，∴SA⊥BC，AB⊥BC，∴BC⊥面SAB，∵BS⊂面SAB，∴SB⊥BC，∴Rt△SBC，Rt△SAC中AC的中点O，∴OS＝OA＝OB＝OC，∴SC为球O的直径，又可求得SC＝2，∴球O的半径R＝1，体积，故选：B．10．已知边长为2的菱形ABCD中，点F为BD上一动点，点E满足＝2，＝﹣，则的最小值为（）A．﹣B．﹣C．﹣D．﹣【分析】根据＝﹣，根据线性运算进行变换可求得∠DAB＝；以菱形对角线交点为原点，对角线所在直线为坐标值建立平面直角坐标系，利用坐标表示出，得到关于t的二次函数，求得二次函数最小值即为所求．解：由题意知：＝，设∠DAB＝θ，所以＝（）•（）＝2＝4cosθ﹣4cosθ＝﹣，所以cosθ＝，又θ∈（0，π），所以，以AC与BD交点为原点，AC为x轴，BD为y轴建立如图所示的直角坐标系，所以A（﹣，0），C（，0），D（0，1），B（0，﹣1），E（），设F（0，t），则＝（，t），＝（﹣，t+），所以＝﹣2+t（t+）＝t2＝（t）2﹣，当t＝时，取最小值，故选：D．二、填空题11．i是虚数单位，则||的值为．【分析】本题可根据复数定义及模的概念及基本运算进行计算．解：由题意，可知：＝＝＝2﹣3i，∴||＝|2﹣3i|＝＝．故答案为：．12．掷一枚骰子的试验中，出现各点的概率均为，事件A表示“出现小于5的偶数点”，事件B表示“出现小于5的点数”，则一次试验中，事件（表示事件B的对立事件）发生的概率为．【分析】基本事件总数n＝6，利用列举法求出事件（表示事件B的对立事件）包含的基本事件的个数，由此能求出一次试验中，事件（表示事件B的对立事件）发生的概率．解：掷一枚骰子的试验中，出现各点的概率均为，事件A表示“出现小于5的偶数点”，事件B表示“出现小于5的点数”，基本事件总数n＝6，事件（表示事件B的对立事件）包含的基本事件有：2，4，5，6，共4个，则一次试验中，事件（表示事件B的对立事件）发生的概率为：P（A∪）＝＝．故答案为：．13．若一个圆柱的侧面展开图是正方形，则这个圆柱的全面积与侧面积的比是．【分析】由圆柱的侧面展开图是正方形，我们易得圆柱的高与底面周长相等，设侧面的正方形边长为A后，易分别计算出侧面积和全面积，代入计算后，易得结果．解：可以设该侧面的正方形边长为A，则S侧面积＝A2全面积S＝A2+2π则圆柱的全面积与侧面积的比＝＝故答案：14．在△ABC中，AC＝2AB＝2，∠BAC＝120°，O是BC的中点，M是AO上一点，且，则的值是﹣．【分析】取基底为，，把所求向量转化为用基底表示，即可求出结论．解：因为△ABC中，AC＝2AB＝2，∠BAC＝120°，O是BC的中点，M是AO上一点，且，∴＝﹣＝﹣（）；则＝（+）•（+）＝（﹣）•（﹣）＝﹣﹣+•＝﹣×22﹣×12+×1×2×cos120°＝﹣﹣﹣＝﹣．故答案为：﹣．15．在△ABC中，a、b、c分别为内角A、B、C的对边，若a2﹣b2＝bc，sin C＝2sin B，则A＝．【分析】由正弦定理得c＝2b，再由余弦定理可得cos A＝，把c＝2b 代入化简可得cos A的值，从而求得A的大小．解：∵sin C＝2sin B，∴c＝2b，∴cos A＝＝＝＝＝，又0＜A＜π，∴A＝，故答案为．16．在△ABC中，∠BAC＝60°，||＝2，＝2，||＝，则||＝3；设＝λ﹣（λ∈R），且•＝4，则λ的值为．【分析】由＝2可得，然后两边平方处理，结合平面向量的数量积运算，解方程即可；把和＝λ﹣均代入•＝4，化简整理后，代入已知数据，解关于λ的方程即可得解．解：∵＝2，∴B、D、C三点共线，∴，两边平方，有，∴，解得，（舍负）．∵•＝4，∴（），化简整理，得，∴，解得．故答案为：3，．三、解答题17．在△ABC中，内角A、B、C的对边分别为a，b，c，．（Ⅰ）求角C的大小；（Ⅱ）若a＝，b＝2．求：（ⅰ）边长c；（ⅱ）sin（2B﹣C）的值．【分析】（I）利用正弦定理、和差公式化简即可得出．（II）（ⅰ）因为，，利用余弦定理即可得出．（ⅱ）由，可得cos B再利用倍角公式、和差公式即可得出．解：（Ⅰ）由已知及正弦定理得………∴，∴，∵0＜C＜π，…………∴…………………（Ⅱ）（ⅰ）因为，，由余弦定理得，∴…………………（ⅱ）由，…………………因为B为锐角，所以…………………，………………………18．某校参加夏令营的同学有3名男同学A，B，C和3名女同学X，Y，Z，其所属年级情况如表：高一年级高二年级高三三年级男同学A B C女同学X Y Z 现从这6名同学中随机选出2人参加知识竞赛（每人被选到的可能性相同）（Ⅰ）用表中字母写这个试验的样本空间；（Ⅱ）设M为事件“选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学”，写出事件M的样本点，并求事件M发生的概率．【分析】（I）结合已知数据，直接利用列举法即可求解；（II）结合等可能事件的概率公式即可直接求解．解：（I）从6名同学中随机选出2人参加知识竞赛的所有可能结果为{A，B}，{A，C}，{A，X}，{A，Y}，{A，Z}，{B，C}，{B，X}，{B，Y}，{B，Z}，{C，X}，{C，Y}，{C，Z}，{X，Y}，{X，Z}，{Y，Z}，共15种．（II）选出的2人来自不同年级且恰有1名男同学和1名女同学的所有可能结果为{A，Y}，{A，Z}，{B，X}，{B，Z}，{C，X}，{C，Y}，共6种．因此，事件M发生的概率．19．如图，四棱锥S﹣ABCD的底面是边长为1的正方形，SD垂直于底面ABCD，SD＝1．（1）求证：BC⊥SC；（2）求平面SBC与平面ABCD所成二面角的大小；（3）设棱SA的中点为M，求异面直线DM与SB所成角的大小．【分析】（1）先证明SD⊥BC，又BC⊥CD，证明BC⊥平面SDC，根据线面垂直的性质，得出结论；（2）根据题意∠SCD为所求二面角的平面角，根据几何法求出∠SCD；（3）根据题意，得到∠DMP为所求异面直线所成的角，根据勾股定理，求出结果．解：（1）∵底面ABCD是正方形，∴BC⊥CD，∵SD⊥底面ABCD，BC⊂底面ABCD，∴SD⊥BC，又DC∩SD＝D，∴BC⊥平面SDC，∵SC⊂平面SDC，∴BC⊥SC；（2）由（1）知BC⊥SC，又CD⊥BC，∴∠SCD为所求二面角的平面角，在Rt△DSC中，∵SD＝DC＝1，∴∠SCD＝45°；（3）取AB中点P，连结MP，DP，在△ABS，由中位线定理得MP∥SB，∴∠DMP或其补角是异面直线DM与SB所成角，∵，，所以△DMP中，有DP2＝MP2+DM2，∴∠DMP＝90°．20．如图，正方形ABCD的中心为O，四边形OBEF为矩形，平面OBEF⊥平面ABCD，点G为AB的中点，AB＝BE＝2．（1）求证：EG∥平面ADF；（2）求二面角O﹣EF﹣C的正弦值；（3）设H为线段AF上的点，且AH＝HF，求直线BH和平面CEF所成角的正弦值．【分析】（1）取AD的中点I，连接FI，证明四边形EFIG是平行四边形，可得EG∥FI，利用线面平行的判定定理证明：EG∥平面ADF；（2）建立如图所示的坐标系O﹣xyz，求出平面OEF的法向量，平面OEF的法向量，利用向量的夹角公式，即可求二面角O﹣EF﹣C的正弦值；（3）求出＝（﹣，，），利用向量的夹角公式求出直线BH和平面CEF 所成角的正弦值．【解答】（1）证明：取AD的中点I，连接FI，∵矩形OBEF，∴EF∥OB，EF＝OB，∵G，I是中点，∴GI∥BD，GI＝BD．∵O是正方形ABCD的中心，∴OB＝BD．∴EF∥GI，EF＝GI，∴四边形EFIG是平行四边形，∴EG∥FI，∵EG⊄平面ADF，FI⊂平面ADF，∴EG∥平面ADF；（2）解：建立如图所示的坐标系O﹣xyz，则B（0，﹣，0），C（，0，0），E （0，﹣，2），F（0，0，2），设平面CEF的法向量为＝（x，y，z），则，取＝（，0，1）∵OC⊥平面OEF，∴平面OEF的法向量为＝（1，0，0），∵|cos＜，＞|＝∴二面角O﹣EF﹣C的正弦值为＝；（3）解：AH＝HF，∴＝＝（，0，）．设H（a，b，c），则＝（a+，b，c）＝（，0，）．∴a＝﹣，b＝0，c＝，∴＝（﹣，，），∴直线BH和平面CEF所成角的正弦值＝|cos＜，＞|＝＝．。