1、河北辛集市高中2020级高一下学期期中考试高一数学试卷一、选择题(本题共12小题,每小题5分)1若,则( )ABCD2已知向量,若,则( )A B2 C D63中,若,求三角形的面积为( )A B C2 D44一个水平放置的平面图形的直观图是一个底角为,腰和上底长均为1的等腰梯形,则该平面图形的面积等于( )A B C D5如图,在下列四个正方体中,、为正方体的两个顶点,、为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线不平行与平面的是( )A B C D6函数的最大值为( )A1 B C D27已知的内角,的对边分别为,若,则的形状一定为( )A等腰三角形 B直角三角形C等腰直角三角形 D等腰三角形
2、或直角三角形8中,于,则( )A6 B C3 D9已知三棱锥的四个顶点都在球的表面上,且,若已知,则球的体积是( )A B C D10棱长为2的正方体中,分别是棱和的中点,则经过点,的平面截正方体所得的封闭图形的面积为( )A B C D11如图,在平面四边形中,若点为边上的动点,则的最小值为( )A B C D312点,分别是棱长为2的正方体中棱,的中点,动点在正方形(包括边界)内运动.若面,则的长度范围是( )A B C D二、多选题(本题共4小题,每小题5分,在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.)13已知,如下四个结论正确的是(
3、)A; B四边形为平行四边形;C与夹角的余弦值为 D14一个圆柱和一个圆锥的底面直径和它们的高都与一个球的直径相等,下列结论正确的是( )A圆柱的侧面积为 B圆锥的侧面积为C圆柱的侧面积与球面面积相等 D圆锥的表面积最小15对于,有如下判断,其中正确的判断是( )A若,则为等腰三角形B若,则C若,则符合条件的有两个D若,则是钝角三角形16如图,已知圆锥的顶点为,底面圆的两条直径分别为和,且,若平面平面,以下四个结论中正确的是( )A平面BC若是底面圆周上的动点,则的最大面积等于的面积D与平面所成的角为三、填空题(本题共4小题,每小题5分)17已知是边长为6的正三角形,求_.18正四棱锥的顶点都
4、在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为_.19在中,角,所对的边分别为,如果,那么的最大内角的余弦值为_.20将边长为1的正方形(及其内部)绕旋转一周形成圆柱,如图,其中与在平面的同侧,则异面直线与所成角的大小是_四、解答题(本题共4个大题,共50分)21(12分)在中,(1)求;(2)求边上的高22(12分)的内角,的对边分别为,已知(1)求;(2)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围23(12分)如图.在四棱锥中,平面,且,、分别为棱,的中点.(1)求证:平面;(2)求直线与平面所成角的正弦值.24(14分)如图,四边形为矩形,且,平面,为的中点.(1)求证:;(2
5、)求三棱锥的体积;(3)探究在上是否存在点,使得平面,并说明理由.参考答案1-5DAABD 6-10BDACA 11-12AB11连接,取中点为,可知为等腰三角形,而,所以为等边三角形,。设所以当时,上式取最小值,选A.12取,中点,连接、.则,.又因为.所以平面平面.又因为动点在正方形(包括边界)内运动,所以点的轨迹为线段.又因为正方体-的棱长为2,所以,.所以为等腰三角形.故当点在点或者在点处时,此时最大,最大值为.当点为中点时,最小,最小值为.故选:B.13BD 14CD 15BD 16ABD16.解:已知圆锥的顶点为,底面圆的两条直径分别为和,且,若平面平面,所以是正方形所以,平面,所
6、以平面;A正确;,平面,平面,平面,所以,B正确;若是底面圆周上的动点,当时,则的最大面积等于的面积;当时,的最大面积等于两条母线的夹角为的截面三角形的面积,所以C不正确;因为,与平面所成的角就是与平面所成角,就是所以D正确;故选:ABD17 18 19 2020设点在下底面圆周的射影为,连结,则,为直线与所成角(或补角),连结,为正三角形,则直线与所成角大小为.21解:(1)在中,由正弦定理得,(2)中,如图所示,在中,边上的高为22(1)根据题意,由正弦定理得,因为,故,消去得,因为故或者,而根据题意,故不成立,所以,又因为,代入得,所以.(2)因为是锐角三角形,由(1)知,得到,故,解得
7、.又应用正弦定理,由三角形面积公式有:.又因,故,故.故的取值范围是23解:(1)证明因为,分别为,的中点,所以;又因为,所以.从而,四点共面;因为平面,平面.所以,又因为,所以平面,从而,因为,且为的中点,所以;又因为,所以平面;(2)如图,连结;由(1)知平面,所以,为直线在平面内的射影,且,所以,即为直线与平面所成的角;在直角梯形内,过作于,则四边形为矩形;,在中,;所以,在中,所以.24(1)连结,为的中点,为等腰直角三角形,则,同理可得,又平面,且平面,又,平面,又平面,.(2)由(1)知为腰长为1的等腰直角三角形,而是三棱锥的高,.(3)在上存在中点,使得平面.理由如下:取,的中点,连结,.,是,的中点,且,又因为为的中点,且四边形为矩形,所以,且,所以,且,所以四边形是平行四边形,所以,又平面,平面,所以平面.