内容正文:
高二年级2023~2024学年度第二学期考试
数学
全卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚.
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交.
5.本卷主要考查内容:苏教版选择性必修第一册,选择性必修第二册.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 某大学食堂备有4种荤菜、8种素菜、2种汤,现要配成一荤一素一汤的套餐,则可以配成不同套餐的种数为( )
A. 14 B. 64 C. 72 D. 80
2. 已知,则下列向量中与平行的是( )
A. B. C. D.
3. 下列叙述中,是离散型随机变量的是( )
A. 某电子元件的寿命
B. 某人早晨在车站等出租车的时间
C. 高速公路上某收费站在一小时内经过的车辆数
D. 测量某零件的长度产生的测量误差
4. 设点,,,若,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
5. 色差和色度是衡量毛绒玩具质量优劣的重要指标,现抽检一批产品测得数据列于表中.已知该产品的色度y和色差x之间满足线性相关关系,且,现有一对测量数据为,若该数据的残差为0.6,则( )
色差x
21
23
25
27
色度y
15
18
19
20
A. 23.4 B. 23.6 C. 23.8 D. 24.0
6. 已知双曲线:的左,右焦点分别为,,过的直线与双曲线的右支交于,两点,且,则的周长为( )
A. 20 B. 22 C. 28 D. 36
7. 3600的正因数的个数是( )
A. 55 B. 50 C. 45 D. 40
8. 设等比数列的公比为,且,设甲:;乙:,则( )
A. 甲是乙的充分不必要条件 B. 甲是乙的必要不充分条件
C. 甲是乙的充要条件 D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知直线与圆:和圆:都相切,则直线的方程可能为( )
A. B. C. D.
10. 高二年级安排甲、乙、丙三位同学到六个社区进行暑期社会实践活动,每位同学只能选择一个社区进行活动,且多个同学可以选择同一个社区进行活动,下列说法正确的有( )
A. 如果社区必须有同学选择,则不同的安排方法有88种
B. 如果同学乙必须选择社区,则不同的安排方法有36种
C. 如果三名同学选择的社区各不相同,则不同的安排方法共有150种
D. 如果甲、丙两名同学必须在同一个社区,则不同的安排方法共有36种
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点是棱的中点,点是底面上的一点,且平面,则下列说法正确的是( )
A. B. 存在点,使得
C. 的最小值为 D. 的最大值为6
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设随机变量,则__________.
13. 有甲、乙两个班级共计100人进行物理考试,按照大于等于80分为优秀,80分以下为非优秀统计成绩,得到如下所示的列联表:
优秀
非优秀
总计
甲班
10
乙班
30
已知在全部100人中随机抽取1人,成绩非优秀的概率为,则下列说法正确的是__________.
①列联表中的值为的值为40;
②列联表中的值为的值为50;
③根据列联表中的数据,若按的可靠性要求,能认为“成绩与班级有关系”;
④根据列联表中的数据,若按的可靠性要求,不能认为“成绩与班级有关系”.
附:,其中.
0.15
0.1
0.05
0.025
0.01
0.001
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
10.828
14. 由这七个数字组成没有重复数字的七位数,且偶数数字从小到大排列(由高数位到低数位),这样的七位数有__________个.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知等差数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式:
(2)已知,求数列的前项和.
16. 如图,在四棱锥中,平面,,,是等边三角形,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
17. 已知函数(且).
(1)若曲线在处的切线与直线平行,求的值;
(2)当时,若恒成立,求的取值范围.
18. 在平面直角坐标系中,点F(0,1),P为动点,以PF为直径的圆与x轴相切,记Р的轨迹为.
(1)求Р的方程;
(2)设M为直线上的动点,过M的直线与Р相切于点A,过A作直线MA的垂线交于点B,求面积的最小值.
19. 甲、乙两同学进行射击比赛,已知甲射击一次命中的概率为,乙射击一次命中的概率为,比赛共进行轮次,且每次射击结果相互独立,现有两种比赛方案,方案一:射击次,每次命中得2分,未命中得0分;方案二:从第一次射击开始,若本次命中,则得6分,并继续射击;若本次未命中,则得0分,并终止射击.
(1)设甲同学在方案一中射击轮次总得分为随机变量是,求;
(2)甲、乙同学分别选取方案一、方案二进行比赛,试确定的最小值,使得当时,甲的总得分期望大于乙.
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高二年级2023~2024学年度第二学期考试
数学
全卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚.
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交.
5.本卷主要考查内容:苏教版选择性必修第一册,选择性必修第二册.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 某大学食堂备有4种荤菜、8种素菜、2种汤,现要配成一荤一素一汤的套餐,则可以配成不同套餐的种数为( )
A. 14 B. 64 C. 72 D. 80
【答案】B
【解析】
【分析】按照分步乘法计数原理计算可得.
【详解】因为备有4种素菜,8种荤菜,2种汤,所以素菜有4种选法,荤菜有8种选法,汤菜有2种选法,
所以要配成一荤一素一汤的套餐,可以配制出不同的套餐有种.
故选:B.
2. 已知,则下列向量中与平行的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用共线向量定理逐个分析判断即可.
【详解】对于A,因为,所以A不正确;
对于B,因为,所以B正确;
对于C,因为,所以C不正确;
对于D,因为,所以D不正确.
故选:B.
3. 下列叙述中,是离散型随机变量的是( )
A. 某电子元件的寿命
B. 某人早晨在车站等出租车的时间
C. 高速公路上某收费站在一小时内经过的车辆数
D. 测量某零件的长度产生的测量误差
【答案】C
【解析】
【分析】根据离散型随机变量的定义进行判断,得到答案.
【详解】A选项,某电子元件的寿命可为任意值,不能一一列举出来,不是离散型随机变量,A错误;
B选项,等出租车的时间是随机变量,但无法一一列出,不是离散型随机变量,B错误;
C选项,一小时内经过的车辆数可以一一列举出来,是离散型随机变量,C正确;
D选项,测量误差不能一一列出,不是离散型随机变量,D错误.
故选:C.
4. 设点,,,若,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,根据,结合向量的坐标表示,列出方程组,即可求解.
【详解】设,则,且,
因为,可得,解得,即点.
故选:B.
5. 色差和色度是衡量毛绒玩具质量优劣的重要指标,现抽检一批产品测得数据列于表中.已知该产品的色度y和色差x之间满足线性相关关系,且,现有一对测量数据为,若该数据的残差为0.6,则( )
色差x
21
23
25
27
色度y
15
18
19
20
A. 23.4 B. 23.6 C. 23.8 D. 24.0
【答案】A
【解析】
【分析】先由x、y的平均值和代入方程,求得,从而得到,再将代入并加上残差0.6即可得出答案.
【详解】由题意可知,,,
将代入,即,解得,
所以,
当时,,
则.
故选:A.
6. 已知双曲线:的左,右焦点分别为,,过的直线与双曲线的右支交于,两点,且,则的周长为( )
A. 20 B. 22 C. 28 D. 36
【答案】C
【解析】
【分析】先根据双曲线定义列出,,然后结合求出的周长.
【详解】由题意知,,
所以,
又,
所以,
所以的周长为.
故选:C.
7. 3600的正因数的个数是( )
A. 55 B. 50 C. 45 D. 40
【答案】C
【解析】
【分析】先分解得到,从而根据组合知识求出答案.
【详解】由题意,故因数2可以选择个,
同理因数3可以选择个,因数5可以选择个,
因此正因数的个数是.
故选:C.
8. 设等比数列的公比为,且,设甲:;乙:,则( )
A. 甲是乙的充分不必要条件 B. 甲是乙的必要不充分条件
C. 甲是乙的充要条件 D. 甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等比数列的通项,结合充分条件、必要条件的定义判断即得.
【详解】等比数列的公比为,且,当时,,因此;
当时,有,即,而,则,
又,,于是,即,又,因此,
所以甲是乙的充要条件.
故选:C
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知直线与圆:和圆:都相切,则直线的方程可能为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】先明确两圆位置关系,从而根据两圆位置关系明确公切线的情况,再根据公切线特征情况分情况直接计算求解即可.
【详解】由题知,两圆半径,
所以,
故圆、外切,则两圆有三条公切线,如图,的中点为两圆外切切点,
当直线过的中点,且与垂直时,
因为,所以直线的方程为,即;
当直线与平行,且到的距离为时,设直线的方程为,
所以,解得或,
所以直线的方程为或.
故选:ABC.
10. 高二年级安排甲、乙、丙三位同学到六个社区进行暑期社会实践活动,每位同学只能选择一个社区进行活动,且多个同学可以选择同一个社区进行活动,下列说法正确的有( )
A. 如果社区必须有同学选择,则不同的安排方法有88种
B. 如果同学乙必须选择社区,则不同的安排方法有36种
C. 如果三名同学选择的社区各不相同,则不同的安排方法共有150种
D. 如果甲、丙两名同学必须在同一个社区,则不同的安排方法共有36种
【答案】BD
【解析】
【分析】根据间接法即可判断A,根据分步乘法计数原理即可判断BCD.
【详解】安排甲、乙、丙三位同学到六个社区进行暑期社会实践活动,
对于A:如果社区必须有同学选择,则不同的安排方法有(种).故A错误;
对于B:如果同学乙必须选择社区,则不同的安排方法有(种).故B正确;
对于C:如果三名同学选择的社区各不相同,则不同的安排方法共有(种).故C错误;
对于D:如果甲、丙两名同学必须在同一个社区,则不同的安排方法共有(种).故D正确.
故选:.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点是棱的中点,点是底面上的一点,且平面,则下列说法正确的是( )
A. B. 存在点,使得
C. 的最小值为 D. 的最大值为6
【答案】ACD
【解析】
【分析】建立坐标系,利用空间向量判断位置关系和求解长度、数量积等.
【详解】以为坐标原点,所在直线分别为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,
如图所示,则,,;
所以,,
所以,即,;
因为,平面,所以平面;
又平面,所以.故A正确;
设,所以,
所以,即,
所以,
,
解得,又,故B错误;
,
所以,故C正确;
,
所以,,
因为,所以时,取到最小值,
时,取到最大值,
所以.故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设随机变量,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据二项分布的概率计算公式即可求解.
【详解】随机变量服从.
故答案为:
13. 有甲、乙两个班级共计100人进行物理考试,按照大于等于80分为优秀,80分以下为非优秀统计成绩,得到如下所示的列联表:
优秀
非优秀
总计
甲班
10
乙班
30
已知在全部100人中随机抽取1人,成绩非优秀的概率为,则下列说法正确的是__________.
①列联表中的值为的值为40;
②列联表中的值为的值为50;
③根据列联表中的数据,若按的可靠性要求,能认为“成绩与班级有关系”;
④根据列联表中的数据,若按的可靠性要求,不能认为“成绩与班级有关系”.
附:,其中.
0.15
0.1
0.05
0.025
0.01
0.001
2.072
2.706
3.841
5.024
6.635
10.828
【答案】①④
【解析】
【分析】根据题中条件计算可判断选项①、②;根据列联表计算出的值,即可判断选项③④.
【详解】由题意知,成绩非优秀的学生数是,
成绩非优秀的学生数是70,所以,
选项①正确、②错误;
根据列联表中的数据,
得到
因此没按的可靠性要求,不能认为“成绩与班级有关系”.
故③错误,④正确,
故答案为:①④.
14. 由这七个数字组成没有重复数字的七位数,且偶数数字从小到大排列(由高数位到低数位),这样的七位数有__________个.
【答案】90
【解析】
【分析】由题可知,偶数排列顺序固定且0只能在6,5,4位,奇数可任意排列,据此可得答案.
【详解】因偶数排列顺序固定且0只能在6,5,4位,奇数可任意排列,则
当0排在第6位时,共有(个)数;
当0排在第5位时,共有(个)数;
当0排在第4位时,共有(个)数,
故这样的七位数共有(个).
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知等差数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式:
(2)已知,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设出公差,根据条件得到方程组,求出首项和公差,得到通项公式;
(2)裂项得到,进而求和即可.
【小问1详解】
设公差为,则,
解得,
故;
【小问2详解】
,
故.
16. 如图,在四棱锥中,平面,,,是等边三角形,为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
由于是等边三角形,为的中点.
故是等边的中线,所以,
又因为平面,在平面内,所以,
由于和在平面内,且交于点,,,所以平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)先证明,,然后利用线面垂直的判定定理证明垂直于平面;
(2)通过建立空间直角坐标系,由空间向量法即可求出两平面夹角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取的中点,连接,则由是的中点,知是三角形的中位线,故平行于.
因为平面,平行于,
所以垂直于平面,即三线两两垂直.
以为坐标原点,的方向分别为轴的正方向,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则由,,,,
,知,,,
所以,.
设平面的法向量为,则
,即,
令,则,,故.
显然平面的一个法向量为.
而,
故平面与平面夹角的余弦值为.
17. 已知函数(且).
(1)若曲线在处的切线与直线平行,求的值;
(2)当时,若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,根据导数的几何意义可得,分和两种情况,结合函数单调性分析求解;
(2)求导,根据题意结合端点效应可得,解得,并代入利用导数判断的单调性和最值即可.
【小问1详解】
因为,
由题意可知:,即,
当时,,不符题意;
当时,设,则,
可知在内单调递增,且,所以,
经检验符合题意;
综上所述:.
【小问2详解】
因为,
因为在上恒成立,且,可得,解得,
当时,令,则对任意恒成立,
可知在内单调递增,则,
即在内恒成立,
可知在内单调递增,则,符合题意;
综上所述:的取值范围为.
18. 在平面直角坐标系中,点F(0,1),P为动点,以PF为直径的圆与x轴相切,记Р的轨迹为.
(1)求Р的方程;
(2)设M为直线上的动点,过M的直线与Р相切于点A,过A作直线MA的垂线交于点B,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)16
【解析】
【分析】(1)设,解得线段FP的中点坐标,根据题意列等式化简即可得方程;
(2)设设A,根据函数导数求得函数的切线方程进而求得M的坐标,根据垂直易得直线AB的方程,与联立,推得B的坐标,利用弦长公式计算得,,结合面积公式和基本不等式求得面积最小值.
【小问1详解】
设,则线段FP的中点坐标为,因为以PF为直径的圆与x轴相切,
∴,化简得,所以的方程为;
【小问2详解】
设A,由,,则点A处的切线斜率为,
所以直线MA方程为,整理为,
令,则,所以M,易知直线AB斜率为,
所以直线AB:,整理为,
与联立可得,
有,解得,
即B的横坐标为,
所以,
,
所以△MAB面积为
,又,当且仅当时,等号成立,
所以的面积最小值为
19. 甲、乙两同学进行射击比赛,已知甲射击一次命中的概率为,乙射击一次命中的概率为,比赛共进行轮次,且每次射击结果相互独立,现有两种比赛方案,方案一:射击次,每次命中得2分,未命中得0分;方案二:从第一次射击开始,若本次命中,则得6分,并继续射击;若本次未命中,则得0分,并终止射击.
(1)设甲同学在方案一中射击轮次总得分为随机变量是,求;
(2)甲、乙同学分别选取方案一、方案二进行比赛,试确定的最小值,使得当时,甲的总得分期望大于乙.
【答案】(1)20 (2)12
【解析】
【分析】(1)由已知设,则服从二项分布,根据二项分布期望的公式和期望的性质求解即可;
(2)设乙同学的总得分为随机变量,写出的所有可能取值,并计算相应的概率,并求解,利用设,求解的最小值即可.
【小问1详解】
设,故,
所以,
故;
【小问2详解】
由(1)知,
设乙同学的总得分为随机变量,的所有可能取值为,,,,,
所以,,,
,,,
,
所以,
设,
则,
故,
即,代入,
故,
设,
易知,当时,,且,
则满足题意的最小为12.
【点睛】关键点点睛:本题主要考查概率的综合问题,方案一利用二项分布求期望,方案二的期望表达式与数列知识结合,通过变形转化为错位相减法求和问题,再利用作差法求解.
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