北京市朝阳区2020学年高一数学下学期期末考试试题(含解析)

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北京市朝阳区2020学年度第二学期期末质量检测
高一年级数学学科试卷
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1.直线 倾斜角的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
把直线方程化成斜截式,根据斜率等于倾斜角的正切求解.
【详解】直线 化成斜截式为 ,
故选D.
【点睛】本题考查空间线面的位置关系,结合定理与举例判断.
6.从某小学随机抽取100名学生,将他们的身高数据(单位:厘米)按 , , , , 分组,绘制成频率分布直方图(如图).从身高在 , , 三组内的学生中,用分层抽样的方法抽取18人参加一项活动,则从身高在 内的学生中选取的人数应为( )
(Ⅰ)求 的长;
(Ⅱ)求 的值;
(Ⅲ)判断 是否为锐角三角形,并说明理由.
【答案】(Ⅰ)AB=4,AC= ;(Ⅱ) ;(Ⅲ)见解析
【解析】
【分析】
(Ⅰ)先根据三角形面积公式求 ,再根据余弦定理求 ;(Ⅱ)根据正弦定理求解;(Ⅲ)根据勾股定理及三边关系判断
【详解】(Ⅰ)由 ,得 .
因为 是 的中点,所以 .在 中,
故选A.
【点睛】本题考查频率分布直方图与分层抽样,属于基础题.
7.如图,设A,B两点在河的两岸,某测量者在A同侧的河岸边选定一点C,测出AC的距离为50米,∠ACB=45°,∠CAB=105°,则A,B两点的距离为( )
A. 50 米B. 50 米C. 25 米D. 米
【答案】A
【解析】
【分析】
先根据三角形内角和求 ,再根据正弦定理 求解.
科目
方案人数
物理
化学
生物
政治
历史
地理

220




200




180




175




135




90



(Ⅰ)在这1000名学生中,从选修物理的学生中随机选取1人,求该学生选修政治的概率;
(Ⅱ)在这1000名学生中,从选择方案一、二、三的学生中各选取2名学生,如果在这6名学生中随机选取2名,求这2名学生除选修物理以外另外两门选课中有相同科目的概率;
A. 3B.4C. 5D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】
先求 , , 三组频率,再求各组频数,最后根据分层抽样总体与各层抽样比例相同求解.
【详解】各组频率等于各组矩形的面积,所以,
身高在 , , 的频率分别为0.3,0.2,0.1,
身高在 , , 的频数分别为30,20,10,Biblioteka Baidu
分层抽样的比例为 .
所以,身高在 内的学生中选取的人数为 .
凸多面体
顶点数
棱数
面数
三棱柱
6
9
5
四棱柱
8
12
6
五棱锥
6
10
6
六棱锥
7
12
7
根据上表所体现的数量关系可得有12个顶点,8个面的扭曲棱柱的棱数是( )
A. 14B.16C. 18D. 20
【答案】C
【解析】
【分析】
分析顶点数,棱数与面数的规律,根据规律求解.
【详解】易知同一凸多面体顶点数,棱数与面数的规律为:
【详解】在 中 ,

由正弦定理得 ,
所以 m.
故选A.
【点睛】本题考查解三角形的实际应用,正弦定理余弦定理是常用方法,注意增根的排除.
8.如图,在正方体 中, 是棱 上的动点.下列说法正确的是( )
A.对任意动点 在平面 内不存在与平面 平行的直线
B.对任意动点 在平面 内存在与平面 垂直的直线
C.当点 从 运动到 的过程中,二面角 的大小不变
【详解】(Ⅰ)设事件 为“在这 名学生中,
从选修物理的学生中随机选取1人,该学生选修政治”.
在这 名学生中,选修物理的学生人数为 ,
其中选修政治的学生人数为 ,所以 .
故在这 名学生中,从选修物理的学生中随机选取1人,
该学生选修政治的概率为 .
(Ⅱ)设这六名学生分别为A1,A2,B1,B2,C1,C2,
其中A1,A2选择方案一,B1,B2选择方案二,
C1,C2选择方案三.从这6名学生中随机选取2名,
所有可能的选取方式为:
A1A2,A1B1,A1B2,A1C1,A1C2,A2B1,A2B2,A2C1,A2C2,
B1B2,B1C1,B1C2,B2C1,B2C2,C1C2,共有 种选取方式.
记事件 为“这2名学生除选修物理以外另外两门选课中有相同科目”.
3.已知直线 , ,若 ,则实数 的值是( )
A. B. C. D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】
根据直线垂直斜率之积为1求解.
【详解】因为 ,
所以 ,
解得 .
故选B.
【点睛】本题考查直线垂直的斜率关系,注意斜率不存在的情况.
4.在正方体 中, 分别是棱 的中点,则异面直线 和 所成角的大小是( )
从上述数据估计该市选课偏理的学生人数多.
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】D
【解析】
【分析】
分析条件的特殊情况,结合定理举例推翻错误选项即可.
【详解】当直线 是相交且垂直,确定的平面与 平行时, ,故A错误;
当 相交,直线 与交线平行时, ,故B错误;
当直线 在面 内,且 ,直线 垂直 的交线时, ,故C错误;
垂直与同一直线的两个平面平行,故D正确.
则直线 必须与圆相交于图中阴影部分.
又 ,
所以 的取值范围是 ;
当直线位于 时,
划分成的三个部分中有两部分的面积相等.
【点睛】本题考查直线和圆的位置关系的应用,直线的斜率,结合图形是此题的关键.
三、解答题:本大题共4小题,共70分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
17.如图,在 中, 是 的中点, , , 的面积为 .
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
平移 到 ,平移 到 ,则 与 所求的角即为所求的角.
【详解】如图所示,
∵ 分别是棱 的中点
∴ ∥
又∵ ∥ ,

∴ 和 所成的角为 .
故选D.
【点睛】本题考查异面直线所成的角,常用方法:1、平移直线到相交;2、向量法.
5.已知 是两条不同的直线, 是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
【答案】①② ③(答案不唯一,或②③ ①)
【解析】
【分析】
假设其中两个论断为条件,其余为结论,再根据线面关系的定理推断命题是否正确.
【详解】①②为条件,③为结论,证明如下:
若 , ,则 内有一条直线 与 平行,
若 ,则 内必有两条相交直线 与 垂直,
所以直线 与直线 垂直,
所以 ,所以 .
【点睛】本题考查空间线面关系的证明,此题也可举例推翻错误命题.
由余弦定理得 .
故 .
(Ⅱ)在 中,由正弦定理, .
所以 .
(Ⅲ) 是锐角三角形.因为在 中, .
所以 是最大边,故 是最大角.且 .
所以 为锐角.所以 为锐角三角形.
【点睛】本题考查正弦定理余弦定理在解三角形中的综合应用.判断三角形的形状也可用余弦定理求最大角的余弦值判断.
18.某市从高二年级随机选取1000名学生,统计他们选修物理、化学、生物、政治、历史和地理六门课程(前3门为理科课程,后3门为文科课程)的情况,得到如下统计表,其中“√”表示选课,“空白”表示未选.
【详解】由茎叶图可知,30名学生的最高成绩是96分,
因为甲班的成绩集中在(60,80)分,
乙班的成绩集中在(70,80)分,
故乙班的平均成绩较高。
【点睛】本题主要考查对茎叶图的理解.平均成绩决定于数据的集中区域与集中程度.
12.在 中,已知 ,则 _______.
【答案】3
【解析】
【分析】
根据余弦定理 求解.
【详解】二次函数 对称轴为 ,
因为对称轴 为线段 的中垂线,
所以圆心在直线 上,故①正确;
因为二次函数与 轴有两点不同交点,
所以 ,即 ,故②错误;
不妨设 在 的左边,则 ,
设圆方程为 ,则
,解得,

因为 ,所以 即 ,故③错误;
由上得圆方程为 ,
即 ,恒过点 ,故④正确.
故选D.
【点睛】本题考查直线与圆的应用,关键在于结合图形用待定系数法求圆方程,曲线方程恒过定点问题要分离方程参数求解.
④存在定点 ,使得圆 恒过点 .
A.①②③B.①③④C.②③D.①④
【答案】D
【解析】
【分析】
根据圆的的性质得圆心横坐标为1;根据二次函数的性质与二次函数与 轴有两个焦点可得 的取值范围;假设圆方程为 ,用待定系数法求解,根据二次函数的性质和 的取值范围求圆半径的取值范围,再根据圆方程的判断是否过定点.
在 种选取方式中,这2名学生除选修物理以外另外两门选课中
有相同科目的选取方式有A1A2,B1B2,C1C2,B1C1,B1C2,B2C1,
B2C2,A1C1,A1C2,A2C1,A2C2,共11种,因此 .
(Ⅲ)在选取的1000名学生中,
选修至少两门理科课程的人数为 人,频率为 .
选修至少两门文科课程的人数为 人,频率为 .
根据点到直线距离公式与圆的垂径定理求解.
【详解】圆 的圆心为 ,半径为 ,
圆心 到直线 的距离: ,
由 得 ,
解得 .
【点睛】本题考查直线与圆的应用.此题也可联立圆与直线方程,消元后用弦长公式求解.
15.已知 是两个不同平面,直线 ,给出下面三个论断:
① ② ③
以其中两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题_______.
【详解】由余弦定理得:

解得 或 (舍去)
【点睛】本题考查解三角形,正弦定理余弦定理是常用方法,注意增根的排除.
13.某几何体是由一个正方体去掉一个三棱柱所得,其三视图如图所示.如果网格纸上小正方形的边长为1,那么该几何体的体积是___
【答案】6
【解析】
【分析】
先作出几何体图形,再根据几何体的体积等于正方体的体积减去三棱柱的体积计算.
D.当点 从 运动到 的过程中,点 到平面 的距离逐渐变大
【答案】C
【解析】
【分析】
不论 是在 任意位置,平面 即平面 ,再求解.
【详解】因为 在平面 内,且平行平面 ,故A错误;
平面 即平面 ,又平面 与平面 斜相交,
所以在平面 内不存在与平面 垂直的直线,故B错误;
平面 即平面 ,平面 与平面 是确定平面,
(Ⅲ)利用表中数据估计该市选课偏文(即选修至少两门文科课程)的学生人数多还是偏理(即选修至少两门理科课程)的学生人数多,并说明理由.
【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ) ;(Ⅲ)该市选课偏理的学生人数多
【解析】
【分析】
(Ⅰ)根据古典概型公式求解;(Ⅱ)列出所有的情况,根据古典概型公式求解;(Ⅲ)根据样本频率估计概率判断.
所以二面角不改变,故C正确;
平面 即平面 ,点 到平面 的距离为定值,故D错误.
故选C.
【点睛】本题考查空间线面关系,属于综合题.本题的关键在于平面 的确定.
9.2020年科学家在研究皮肤细胞时发现了一种特殊的凸多面体,称之为“扭曲棱柱”.对于空间中的凸多面体,数学家欧拉发现了它的顶点数,棱数与面数存在一定的数量关系.
因为 ,所以 .
故选B.
【点睛】本题考查直线的斜截式方程和基本性质,属于基础题.
2.在 中, , , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据正弦定理 求解.
【详解】由正弦定理可得 ,

.
故选A.
【点睛】本题考查解三角形,正弦定理余弦定理是常用方法.注意增根的排除,大边对大角是常用排除方法.
【详解】几何体如图所示:
去掉的三棱柱的高为2,底面面积是正方体底面积的 ,
所以三棱柱的体积:
所以几何体的体积:
【点睛】本题考查三视图与几何体的体积.关键是作出几何体的图形,方法:先作出正方体的图形,再根据三视图“切”去多余部分.
14.已知直线 与圆 交于 两点,若 ,则 ____.
【答案】
【解析】
分析】
16.已知两条直线 , 将圆 及其内部划分成三个部分,则 的取值范围是_______;若划分成的三个部分中有两部分的面积相等,则 的取值有_______种可能.
【答案】(1). (2).3
【解析】
【分析】
易知直线 过定点 ,再结合图形求解.
【详解】依题意得直线 过定点 ,如图:
若两直线将圆分成三个部分,
棱数=顶点数+面数-2,
所以,12个顶点,8个面的扭曲棱柱的棱数=12+8-2=18.
故选C.
【点睛】本题考查逻辑推理,从特殊到一般总结出规律.
10.已知二次函数 交 轴于 两点( 不重合),交 轴于 点.圆 过 三点.下列说法正确的是( )
①圆心 在直线 上;
② 的取值范围是 ;
③圆 半径的最小值为 ;
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.
11.某学校甲、乙两个班各15名学生参加环保知识竞赛,成绩的茎叶图如下:
则这30名学生的最高成绩是_______;由图中数据可得_______班的平均成绩较高.
【答案】(1).96(2).乙
【解析】
【分析】
最高成绩位的“茎”最大的“叶”上的最大数,再分析两个班的成绩主要集中在哪些“茎”上,比较这些“茎”的大小即可得出结果.
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