内容正文:
2023级赤峰二中高二(上)月考
数学
出题人:郭桂玲 审题人:周婷 朱明瑛
(本套试题共7页,19小题,考试时间:120分钟试卷满分:150分)
一、单选题(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. 已知为实数,直线,则“”是“”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】求出两直线平行时的参数值,再根据充分必要条件定义判断.
【详解】若,则,故,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:B.
2. PM2.5是衡量空气质量的重要指标.如图是某地9月1日到10日的PM2.5日均值(单位:μg/m3)的折线图,则下列说法错误的是( )
A. 这10天中PM2.5日均值的众数为33μg/m3
B. 这10天中PM2.5日均值的中位数是32μg/m3
C. 这10天中PM2.5日均值的中位数大于平均数
D. 这10天中PM2.5日均值前4天的方差大于后4天的方差
【答案】C
【解析】
【分析】根据众数和中位数的定义可判断A,B选项正确,受极端值128的影响,平均数应该大于中位数,可判断选项C错误;根据数据波动的大小可判断方差的大小.
【详解】由题图可知,众数为33,中位数为32,故A,B中说法正确;
因为受极端值128的影响,所以平均数应大于中位数,故C中说法错误;
因为前4天曲线比后4天曲线波动大,所以前4天的方差大于后4天的方差,故D中说法正确.
故选:C.
3. 直线与在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据直线的斜率判断直线的倾斜角进而判断各个选项;
【详解】易知直线的斜率为,直线的斜率为,
于是两直线的倾斜角同为锐角或者同为钝角,且斜率的绝对值一个大于1,一个小于1,
检验4个选项,知只有B选项满足题意.
故选:B.
4. 在空间直角坐标系中,已知,,,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用向量投影的定义结合勾股定理即可求解.
【详解】因为,,
,
所以到直线的距离为.
故选:D
5. 我国古代数学名著《九章算术》有一抽样问题:“今有北乡若干人,西乡七千四百八十八人,南乡六千九百一十二人,凡三乡,发役三百人,而北乡需遣一百人,问北乡人数几何?”其意思为:“今有某地北面若干人,西面有人,南面有人,这三面要征调人,而北面共征调人(用分层抽样的方法),则北面共有( )人.”
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由分层抽样原则可直接构造方程求得结果.
【详解】设北面有人,则,解得:.
故选:A.
6. 甲、乙两人各加工一个零件,若甲、乙加工的零件为一等品的概率分别是和,两个零件是否加工为一等品相互独立,则这两个零件中恰有一个一等品的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】应用独立事件乘法公式及对立事件概率求法,结合互斥事件加法求目标概率.
【详解】由题意,这两个零件中恰有一个一等品的概率为.
故选:C
7. 数学家欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.已知的顶点为,,,则该三角形的欧拉线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据顶点坐标可得重心与外心的坐标,进而得欧拉线方程.
【详解】由重心坐标公式可得:重心,即.
由,,可知外心在的垂直平分线上,
所以设外心,因为,
所以,
解得,即:,
则,
故欧拉线方程为:,
即:,
故选:A.
8. 在棱长为的正方体中,分别为的中点,点在正方体表面上运动,且满足,点轨迹的长度是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系设点,利用以及两点的位置关系可得点的轨迹为四边形,求出该矩形周长即可得结果.
【详解】在正方体中,以为坐标原点,分别以为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,,
设,则,
,可得;
当时,,当时,,
取,
连结,
则,
四边形为矩形,则,
即,又和为平面中的两条相交直线,
平面,又,
为的中点,则平面,
为使,必有点平面,
又点在正方体表面上运动,所以点的轨迹为四边形,
又,则点的轨迹不是正方形,
则矩形的周长为.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用线面垂直证明 过程中辅助线较为复杂,所以建立空间直角坐标系可简化求解过程,得出点的轨迹形状即可求得周长.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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. 下列说法正确的是( )
A. 用简单随机抽样的方法从含有50个个体的总体中抽取一个容量为5的样本,则个体被抽到的概率是0.1
B. 已知一组数据1,2,,6,7的平均数为4,则这组数据的方差是5
C. 数据27,12,14,30,15,17,19,23的第70百分位数是23
D. 若样本数据,,…,的方差为4,则数据,,…,的方差是16
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用简单随机抽样为等可能抽样及古典概型判断A,利用方差和标准差的计算公式及性质判断BD,利用百分位数的定义求解判断C.
【详解】对于选项,个体被抽到的概率为,故该选项正确;
对于选项,,解得,
则方差为,故该选项错误;
对于选项,数据27,12,14,30,15,17,19,23从小到大排列为,12,14,15,17,19,23,27,30,
由于%,其中第6个数为23,故该选项正确;
对于选项,设数据,,…,的均值为,
则数据,,…,的均值为,
因为数据,,…,的方差为,
所以数据,,…,的方差为
,故该选项正确;
故选:ACD.
10. 同时抛出两枚质地均匀的骰子甲、乙,记事件A:甲骰子点数为奇数,事件B:乙骰子点数为偶数,事件C:甲、乙骰子点数相同.下列说法正确的有( )
A. 事件A与事件B对立 B. 事件A与事件B相互独立
C. 事件A与事件C相互独立 D.
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,甲骰子点数为奇数,乙骰子点数为偶数,事件可以同时发生,由对立事件的概念可判断;对于B,计算出,根据可以判定两个事件是否相互独立;对于C,计算出,根据可以判定两个事件是否相互独立;对于D,由前面可知,即可判断是否相等.
【详解】由题意,得,,,
对于A,当甲为奇数点,且乙为偶数点时,事件可以同时发生,所以事件A与事件B不互斥,故事件A与事件B不对立,故A错误;
对于B,由题意知,又,故事件A与事件B相互独立,故B正确;
对于C,,又,故事件A与事件C相互独立,故C正确;
对于D,由上知,,故D错误.
故选:BC.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点P是正方体的上底面内(不含边界)的动点,点Q是棱的中点,则以下命题正确的是( )
A. 三棱锥的体积是定值
B. 存在点P,使得与所成的角为
C. 直线与平面所成角的正弦值的取值范围为
D. 若,则P的轨迹的长度为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用等体积转换即可求得体积为定值判断A;建立空间直角坐标系,设,得,,利用向量夹角公式求解判断B;求平面的法向量,利用向量夹角公式求解判断C;由,可得,即可求解判断D.
【详解】对于A,三棱锥的体积等于三棱锥的体积,
是定值,A正确;
以为坐标原点,分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,设,则
对于B,,使得与所成的角满足:
,
因为,故,故,
而,B错误;
对于C,平面的法向量,
所以直线与平面所成角的正弦值为:,
因为,故
故,
而,,
故即的取值范围为,C正确;
对于D,,由,
可得,化简可得,
在平面内,令,得,令,得,则P的轨迹的长度为
,D正确;
故选:ACD.
第II卷(非选择题)
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 若向量是直线的一个方向向量,则直线的倾斜角为______.
【答案】##
【解析】
【分析】由方向向量得斜率,从而得倾斜角.
【详解】由题意直线的一个方向向量是,
则直线的斜率为,因此倾斜角为.
故答案为:.
13. 如图,三棱柱中,底面边长和侧棱长都等于1,,求异面直线与所成角的余弦值_____.
【答案】
【解析】
【分析】设,,,根据向量加减法运算法则将分别用表示,再根据空间向量的数量积运算和夹角公式计算可得结果.
【详解】设,,,
则,
则,
,
所以,
,
因为
,
所以,
所以异面直线与所成角的余弦值为.
故答案为:.
14. 甲、乙二人做掷骰子游戏,两人掷同一枚骰子各一次,则至少出现一个5点或6点的概率是______;如果谁掷的点数大谁就取胜,则甲取胜的概率为______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】利用分步乘法计数原理求出所有结果;求出至少出现一个5点或6点的包含的结果;利用列举法求出甲取胜包含的基本事件的个数,利用古典概型概率公式求出事件的概率.
【详解】两人掷同一枚骰子各一次出现的所有结果有种,
至少出现一个5点或6点的包含的结果有种,
由古典概型概率公式得至少出现一个5点或6点的概率是,
甲获胜包含的结果有:,,,,,,,、,,,,,共15个,由古典概型概率公式可得:甲取胜的概率为,
故答案为:;
【点睛】本题只要考查了分步乘法计数原理以及古典概型概率公式,属于基础题.
四、解答题(本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 某保险公司决定每月给推销员确定个具体的销售目标,对推销员实行目标管理.销售目标确定的适当与否,直接影响公司的经济效益和推销员的工作积极性,为此,该公司当月随机抽取了50位推销员上个月的月销售额(单位:万元),绘制成如图所示的频率分布直方图.
求:
(1)根据图中数据,求出月销售额在小组内的频率,并根据直方图估计,月销售目标定为多少万元时,能够使的推销员完成任务.
(2)该公司决定从月销售额为和的两个小组中,选取2位推销员介绍销售经验,求选出的推销员来自不同小组的概率.
(3)第一组中推销员的销售金额的平均数为13,方差1.96,第七组中推销员的销售金额的平均数为25,方差3.16,求这两组中所有推销员的销售金额的平均数,方差.
【答案】(1)0.12,17万元
(2)
(3)平均数,方差
【解析】
【分析】(1)根据频率之和为1求得所求区间的频率,由题意求得的推销员不能完成月销售额目标得销售额即可求解;
(2)利用举所有的基本事件和所求事件包含的基本事件,利用古典概型概率公式求解;
(3)将数据代入平均数公式和总体方差公式求解即可.
【小问1详解】
月销售额在小组内的频率为,
若要使的推销员完成月销售额目标,则意味着的推销员不能完成月销售额目标,
根据题图所示的频率分布直方图知,和两组的频率之和为,
和及三组的频率之和为,
故估计月销售目标应定为万元;
【小问2详解】
第一组3人记为,第七组2人,
则选取2位推销员有
共10种情形,
“选取2位推销员介绍销售经验,求选出的推销员来自不同小组”记为事件M,
则事件M包含有共6种情形,
所以;
【小问3详解】
第一组3人,第七组2人,
则这两组中所有推销员的销售金额的平均数为,
方差.
16. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其中,已知.
(1)求角B的大小;
(2)若,且的面积为,求的周长.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理边化角,再利用和角的正弦求解即得.
(2)利用三角形面积公式及余弦定理求解即得.
【小问1详解】
在中,由及正弦定理得,
而,则,
由,得,,于是,又,
所以.
【小问2详解】
由,且的面积为,得,即,解得,
由余弦定理得,
所以的周长为.
17. 如图,在四棱锥中,,,,,平面⊥平面.
(1)证明:⊥平面;
(2)若,四棱锥的体积为2,求二面角的正弦值.
【答案】(1)
如图,取中点,连接与交于点,
,∴,
∵,,,
∴四边形为正方形,
∴,
∵平面⊥平面且平面平面,平面,
∴平面
又∵且,
∴,
∴AD⊥平面
(2)
【解析】
【分析】(1)由面面垂直的性质得出线面垂直.
(2)由体积求出线段长,建立空间直角坐标系,找到两个面的一个法向量,由法向量求出二面角的余弦值即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
∵,为正方形中心,故,
∴,
又∵平面⊥平面且平面平面,平面,
∴平面
,
∴
如图,以为坐标原点,为轴,为轴,为轴建立空间直角坐标系,
,∴,∴
则
由1)可知是平面的一个法向量,
设是平面的一个法向量,
则即
设则,即是平面的一个法向量,
设二面角为,则,
∴
18. 在一场娱乐晚会上,有5位民间歌手(1到5号)登台演唱,由现场数百名观众投票选出最受欢迎歌手.各位观众须彼此独立地在选票上选3名歌手,其中观众甲是1号歌手的歌迷,他必选1号,不选2号,另在3至5号中随机选2名.观众乙和丙对5位歌手的演唱没有偏爱,因此在1至5号中选3名歌手.
(1)求观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手的概率;
(2)表示3号歌手得到观众甲、乙、丙的票数之和,求“”的事件概率.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)根据古典概型分别求出甲、乙选中号歌手的概率;利用求得结果;(2)根据,分别求解出两人选择号歌手和三人选择号歌手的概率,加和得到结果.
【详解】(1)设表示事件“观众甲选中号歌手”,表示事件“观众乙选中号歌手”
则,
事件与相互独立,与相互独立
则表示事件“甲选中号歌手,且乙没选中号歌手”
即观众甲选中号歌手且观众乙未选中号歌手的概率是
(2)设表示事件“观众丙选中号歌手”,则
依题意,,,相互独立,,,相互独立,且,,,彼此互斥
故“”的事件的概率为
【点睛】本题考查独立事件概率的求解问题,关键是能够利用古典概型分别求解出符合题意情况的概率,属于基础题.
19. 如图,棱长为2的正方体中,分别是棱的中点,为棱上的动点.
(1)是否存在一点,使得面?若存在,指出点位置,并证明你的结论,若不存在,说明理由;
(2)若直线与平面CFG所成的角的正弦值为,求三棱锥的体积;
(3)求三棱锥的外接球半径的最小值.
【答案】(1)存在点G为的中点,证明如下:
存在一点,当点为的中点,使得面,
连接,如图所示:
点分别是的中点,,又,且,
四边形是平行四边形,,
又平面,且平面平面.
(2);
(3)
【解析】
【分析】(1)当点为的中点,使得面,用线面平行的判定定理证明;
(2)以点为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,设,求出平面的一个法向量,由线面角的向量法求得,确定的位置,再利用体积法转换后计算体积;
(3)用向量法证明与平面垂直,证得三棱锥的外接球的球心在线段上,设,设,由,求得的关系,从而求得的范围,再由此求得半径的最小值.
【小问1详解】
存在点G为的中点,证明略;
【小问2详解】
以点为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,
如图所示,连接,
则,
设,,,
设平面的一个法向量是,
则,取得,
因为直线与平面CFG所成的角的正弦值为,
所以,解得(负值舍去),
为中点,取中点,则,因此在平面内,且,
所以;
【小问3详解】
因为
所以即
因为平面平面,,所以平面,
又因为,所以与平面的交点是的外心,所以三棱锥的外接球的球心在上,
设外接球球心为,
设,则的坐标为,设,
则,即,
所以,设,则,
则,
而,当且仅当,即时,等号成立,因为,所以,
三棱锥的外接球的半径,
因为,所以,所以,
三棱锥的外接球半径的最小值为.
【点睛】方法点睛:立体几何中涉及空间角、距离问题,常用方法是建立空间直角坐标系,用空间向量法求角和距离,此种方法把困难的空间想象转化为计算,减少了学生的思考难度,但对计算能力要求较高.
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2023级赤峰二中高二(上)月考
数学
出题人:郭桂玲 审题人:周婷 朱明瑛
(本套试题共7页,19小题,考试时间:120分钟试卷满分:150分)
一、单选题(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. 已知为实数,直线,则“”是“”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
2. PM2.5是衡量空气质量的重要指标.如图是某地9月1日到10日的PM2.5日均值(单位:μg/m3)的折线图,则下列说法错误的是( )
A. 这10天中PM2.5日均值的众数为33μg/m3
B. 这10天中PM2.5日均值的中位数是32μg/m3
C. 这10天中PM2.5日均值的中位数大于平均数
D. 这10天中PM2.5日均值前4天的方差大于后4天的方差
3. 直线与在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
4. 在空间直角坐标系中,已知,,,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
5. 我国古代数学名著《九章算术》有一抽样问题:“今有北乡若干人,西乡七千四百八十八人,南乡六千九百一十二人,凡三乡,发役三百人,而北乡需遣一百人,问北乡人数几何?”其意思为:“今有某地北面若干人,西面有人,南面有人,这三面要征调人,而北面共征调人(用分层抽样的方法),则北面共有( )人.”
A. B. C. D.
6. 甲、乙两人各加工一个零件,若甲、乙加工的零件为一等品的概率分别是和,两个零件是否加工为一等品相互独立,则这两个零件中恰有一个一等品的概率为( )
A. B. C. D.
7. 数学家欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.已知的顶点为,,,则该三角形的欧拉线方程为( )
A. B.
C. D.
8. 在棱长为的正方体中,分别为的中点,点在正方体表面上运动,且满足,点轨迹的长度是( ).
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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. 下列说法正确的是( )
A. 用简单随机抽样的方法从含有50个个体的总体中抽取一个容量为5的样本,则个体被抽到的概率是0.1
B. 已知一组数据1,2,,6,7的平均数为4,则这组数据的方差是5
C. 数据27,12,14,30,15,17,19,23的第70百分位数是23
D. 若样本数据,,…,的方差为4,则数据,,…,的方差是16
10. 同时抛出两枚质地均匀的骰子甲、乙,记事件A:甲骰子点数为奇数,事件B:乙骰子点数为偶数,事件C:甲、乙骰子点数相同.下列说法正确的有( )
A. 事件A与事件B对立 B. 事件A与事件B相互独立
C. 事件A与事件C相互独立 D.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点P是正方体的上底面内(不含边界)的动点,点Q是棱的中点,则以下命题正确的是( )
A. 三棱锥的体积是定值
B. 存在点P,使得与所成的角为
C. 直线与平面所成角的正弦值的取值范围为
D. 若,则P的轨迹的长度为
第II卷(非选择题)
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 若向量是直线的一个方向向量,则直线的倾斜角为______.
13. 如图,三棱柱中,底面边长和侧棱长都等于1,,求异面直线与所成角的余弦值_____.
14. 甲、乙二人做掷骰子游戏,两人掷同一枚骰子各一次,则至少出现一个5点或6点的概率是______;如果谁掷的点数大谁就取胜,则甲取胜的概率为______.
四、解答题(本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 某保险公司决定每月给推销员确定个具体的销售目标,对推销员实行目标管理.销售目标确定的适当与否,直接影响公司的经济效益和推销员的工作积极性,为此,该公司当月随机抽取了50位推销员上个月的月销售额(单位:万元),绘制成如图所示的频率分布直方图.
求:
(1)根据图中数据,求出月销售额在小组内的频率,并根据直方图估计,月销售目标定为多少万元时,能够使的推销员完成任务.
(2)该公司决定从月销售额为和的两个小组中,选取2位推销员介绍销售经验,求选出的推销员来自不同小组的概率.
(3)第一组中推销员的销售金额的平均数为13,方差1.96,第七组中推销员的销售金额的平均数为25,方差3.16,求这两组中所有推销员的销售金额的平均数,方差.
16. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其中,已知.
(1)求角B的大小;
(2)若,且的面积为,求的周长.
17. 如图,在四棱锥中,,,,,平面⊥平面.
(1)证明:⊥平面;
(2)若,四棱锥的体积为2,求二面角的正弦值.
18. 在一场娱乐晚会上,有5位民间歌手(1到5号)登台演唱,由现场数百名观众投票选出最受欢迎歌手.各位观众须彼此独立地在选票上选3名歌手,其中观众甲是1号歌手的歌迷,他必选1号,不选2号,另在3至5号中随机选2名.观众乙和丙对5位歌手的演唱没有偏爱,因此在1至5号中选3名歌手.
(1)求观众甲选中3号歌手且观众乙未选中3号歌手的概率;
(2)表示3号歌手得到观众甲、乙、丙的票数之和,求“”的事件概率.
19. 如图,棱长为2的正方体中,分别是棱的中点,为棱上的动点.
(1)是否存在一点,使得面?若存在,指出点位置,并证明你的结论,若不存在,说明理由;
(2)若直线与平面CFG所成的角的正弦值为,求三棱锥的体积;
(3)求三棱锥的外接球半径的最小值.
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