内容正文:
2024-2025学年高二第二学期第二次阶段检测
数学试卷
满分:150分 时间:120分钟
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.每小题中只有一个是符合题目要求)
1. 已知复数满足(其中为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. -2 C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数除法的四则运算,分子分母同时乘以分母的共轭复数,整理出复数代数形式的标准形式,得到答案.
【详解】.
故选:B.
【点睛】本题考查复数的基本概念和复数的四则运算,属于基础题.
2. 在的展开式中常数项是( )
A. 1120 B. 160 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据二项式定理得到通项公式,从而确定常数项.
【详解】的展开式通项公式为,
令,解得,
故常数项为.
故选:D
3. 已知事件,且,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据概率的乘法公式及条件概率公式计算即可.
【详解】由条件概率公式知:,
则.
故选:D.
4. 某单位为了了解办公楼用电量y(度)与气温之间的关系,随机统计了四个工作日的用电量与当天平均气温,并制作了对照表:
气温/℃
18
13
10
用电量/度
24
34
38
64
若经验回归方程为,则当气温为时,预测用电量约为( )
A. 68度 B. 52度 C. 12度 D. 28度
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定数据,求出样本的中心点,进而求出预测值.
【详解】由表格知
根据经验回归直线必过,得,
因此经验回归方程为,当时,.
所以当气温为时,预测用电量约为68度.
故选:A
5. 甲、乙两人射击,中靶的概率分别为0.8,0.7.若两人同时独立射击,则他们两人至多一次击中靶的概率是( )
A. 0.56 B. 0.44 C. 0.5 D. 0.06
【答案】B
【解析】
【分析】根据对立事件及独立事件乘法公式计算即可.
【详解】他们两人至多一次击中靶的对立事件为他们两人都击中靶,
所以他们两人至多一次击中靶的概率是.
故选:B
6. 已知盒中有10个球(除颜色外其他属性都相同),其中6个白球和4黑球.从盒中一次随机地取出2个球,其中至少有1个白球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用对立事件概率计算公式,计算出所求概率.
【详解】依题意,至少有1个白球的概率为.
故选:C
7. 为了考查一种新疫苗预防某X疾病的效果,研究人员对一地区某种动物进行试验,从该试验群中随机进行了抽查,已知抽查的接种疫苗的动物数量是没接种疫苗的2倍,接种且发病占接种的,没接种且发病的占没接种的,若本次抽查得出“在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为接种该疫苗与预防某X疾病有关”的结论,则被抽查的没接种动物至少有( )只
0.10
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
A. 59 B. 60
C. 61 D. 62
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意列出2×2列联表,即可由卡方公式求解即可.
【详解】设没接种只数为k,依题意,得2×2列联表如下:
发病
没发病
合计
接种
2k
没接种
k
合计
3k
则的观测值为:,
因为本次调查得出“在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为接种该疫苗与预防某X疾病有关,
于是,即,即,
∴,∴.
故选:D.
8. 2024年伊始,随着“广西砂糖桔”“马铃薯公主”等热梗的不断爆出,哈尔滨火爆出圈,成为旅游城市中的“顶流”.某班级六位同学也准备共赴一场冰雪之约,制定了“南方小土豆,勇闯哈尔滨”的出游计划,这六位同学准备在行程第一天在圣索菲亚教堂、冰雪大世界、中央大街三个景点中选择一个去游玩,已知每个景点至少有一位同学会选,六位同学都会进行选择并且只能选择其中一个景点,若学生甲和学生乙准备选同一个景点,则不同的选法种数是( )
A. 132 B. 144 C. 150 D. 168
【答案】C
【解析】
【分析】分学生甲、乙选的景点没有其他人选与有其他人选两大类,采用先分组、再分配的方法计算可得.
【详解】若学生甲、乙选的景点没有其他人选,则分组方式为或(其中为甲、乙),
当为时,则有种选法;
当为(其中为甲、乙)时,则有种选法;
若学生甲、乙选的景点有其他人选,则分组方式为或(其中为甲、乙与另一学生),
当为时,则有种选法;
当为(其中为甲、乙与另一学生)时,则有种选法;
综上可得一共有种不同的选法.
故选:C
二、选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.每小题列出的四个备选项中,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. 下列命题中,正确的是( )
A. 若事件互斥,则
B. 两个随机变量的线性相关性越强,则相关系数r的值越接近于1
C. 用表示次独立重复试验中事件发生的次数,为每次试验中事件发生的概率,若,则
D. 已知随机变量的分布列为,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据互斥事件概率加法可判断A;根据相关系数r的概念可判断B;根据二项分布期望公式计算可判断C;根据随机变量分布列概率之和为1,列式计算即可判断D.
【详解】对于A,若事件互斥,则,故A正确;
对于B,两个随机变量的线性相关性越强,则相关系数r的绝对值越接近于1,故B错误;
对于C,用表示次独立重复试验中事件发生的次数,为每次试验中事件发生的概率,
则随机变量服从,
所以,解得,故C正确;
对于D,因为,
即,解得,故D正确.
故选:ACD
10. 如图,在正方体中,,为正方形的中心,为棱的中点,点在线段上(不包含端点)运动,点在正方形内(包括边界)运动,且平面,下列说法正确的有( )
A. 与一定异面 B. 的最小值为
C. 三棱锥体积的最小值为 D. 与不可能垂直
【答案】BC
【解析】
【分析】取为的中点,结合中位线的性质可判断A选项;将、延展为同一个平面,可知当、、三点共线时,取最小值,结合平面几何相关知识可判断B选项;取、的中点、,求出点的轨迹为线段,可得出面积的最小值,结合锥体的体积公式可判断C选项;取为的中点,利用等腰三角形的几何性质可判断D选项.
【详解】对于A选项,连接、、,则为的中点,
当为的中点时,由于四边形为正方形,则也为的中点,
此时,,A错;
对于B选项,易知是边长为的等边三角形,是等腰直角三角形,
且,
将、延展为同一个平面,如下图所示:
当、、三点共线时,取最小值,
在和中,,,,
所以,,所以,,
因为,,则为的中点,且,
则,,
所以,的最小值为,B对;
对于C选项,分别取、的中点、,连接、、、,
因为,,、分别为、的中点,则且,
所以,四边形为平行四边形,所以,且,
又因为,,则且,
所以,四边形为平行四边形,所以,,
因为平面,平面,所以,平面,
因为,,则四边形为平行四边形,所以,,
因为、分别为、的中点,所以,,所以,,
因为平面,平面,所以,平面,
因为,、平面,故平面平面,
当点时,平面,则平面,
所以,点的轨迹为线段,
当点与点重合时,点到直线的距离取最小值,
此时,的面积取最小值,且最小值为,
则,即三棱锥体积的最小值为,C对;
对于D选项,因为,同理可得,即,
当点为线段的中点时,,
又因为,此时,,D错.
故选:BC.
【点睛】思路点睛:(1)计算多面体或旋转体的表面上折线段的最值问题时,一般采用转化的方法进行,即将侧面展开化为平面图形,即“化折为直”或“化曲为直”来解决,要熟练掌握多面体与旋转体的侧面展开图的形状;
(2)对于几何体内部折线段长的最值,可采用转化法,转化为两点间的距离,结合勾股定理求解.
11. “杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,最早出现在南宋数学家杨辉于1261年所著的《详解九章算法》一书中.“杨辉三角”揭示了二项式系数在三角形数表中的一种几何排列规律,如图所示.下列关于“杨辉三角”的结论正确的是( )
A. 2024行中从左往右第1012个数与第1014个数相等
B.
C. 记第10行的第个数为,则
D. 记第行的第个数为,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,利用的展开式的二项式系数计算,对于B,利用性质计算即可;对于CD,代入,利用二项式定理计算即可.
【详解】对于A,第2024行中的数为的展开式的二项式系数,
则从左往右第1012个数为,第1014个数为,由于,故A正确;
对于B,由可得
,故B不正确;
对于C,第行的第个数为,
因为
,
所以
,故C正确;
对于D,第行的第个数为,
则,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. 已知随机变量X服从正态分布,且,则__________.
【答案】0.8##
【解析】
【分析】根据正态分布的对称性及已知概率得出概率.
【详解】随机变量X服从正态分布,且,
则.
故答案为:.
13. 有三个袋子,1号袋子中装有2个红球、1个黑球,2号袋子中装有3个红球、1个黑球,3号袋子中装有2个红球、2个黑球.现从中随机取一个袋子,再在该袋子中随机取出一个球,则取得的球是黑球的概率是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据全概率公式计算机可得出答案.
【详解】记事件为取到第号袋子,事件为取到黑球,所以
.
故答案为:.
14. 已知中,是边上的动点.若平面,,且与面所成角的正弦值的最大值为,则三棱锥的外接球的体积为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意得PQ的最小值为,的最小值是,即A到BC的距离为,则,结合图形找出的外接圆圆心与三棱锥外接球的球心,求出外接球的半径,再计算它的表面积.
【详解】三棱锥中,平面,设与面所成角为,
又的最大值是,所以,解得,
即PQ的最小值为,的最小值是,即A到BC的距离为,
如下图,直角三角形△ABQ中,所以,又,
所以重合,则,则的外接圆圆心M为AB的中点,
又平面,从而外接球的球心O为PB的中点,
外接球的半径,
三棱锥的外接球的表面积.
故答案为:.
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. 设等差数列的公差为,记是数列的前项和,若,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)或;
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)应用等差数列通项公式及等差数列求和公式基本量运算求解;
(2)根据裂项相消计算求和结合不等式的性质证明.
【小问1详解】
由,,得,解得,
由,,所以,所以或,
当时,此时;
当时,此时;
综上可得数列的通项公式为或;
【小问2详解】
因为,所以,,
则,
所以
所以
16. 已知甲盒中有1个红球,2个蓝球,乙盒中有5个红球,4个蓝球,这些球除了颜色外完全相同.
(1)从甲盒中有放回地取球,每次取1个,共取3次,求这3次中取出2次红球的概率;
(2)从甲、乙两盒中各任取2个球,记取出的4个球中红球的个数为,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)
0
1
2
3
.
【解析】
【分析】(1)先求每次从甲盒中取出红球的概率,然后利用独立重复试验的概率即可求解;
(2)确定随机变量的所有可能取值,求出每个值对应的概率,可得分布列,即可求得数学期望.
【小问1详解】
设“每次从甲盒中取出红球”,“这3次中取出2次红球”.
则,.
【小问2详解】
所有可能的取值为0,1,2,3
,,
,
0
1
2
3
.
17. 在如图所示的几何体中,四边形为平行四边形,平面,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
解法一:,
在中,,即,
,,
,又,
底面,底面,
,平面且相交于,
平面,又平面,
平面平面.
解法二:.
如图,建立空间直角坐标系,,,
则,,
设是平面的法向量,则,可取,
设是平面的法向量,则,可取,
所以,所以平面平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)法一,先证明,再证明平面,利用面面垂直的判定定理得证;法二,建立空间直角坐标系,利用向量法求出平面和平面的法向量证明;
(2)法一,过作分别平行于,连结,作交于点,连结,证明,说明为平面与平面的夹角,求解得答案;法二,建系求出平面和平面的法向量,利用向量法求解.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
解法一:在直角梯形中,因为,解得,
过作分别平行于,连结,作交于点,连结,
,且都在面内,
平面,
平面,又平面,
,又,平面且交于,
平面,又平面,
,
为平面与平面的夹角或其补角,
在中,,,
,由等面积法解得,又,
.
所以平面与平面夹角的余弦值为.
(2)解法二:在直角梯形中,解得,
如图,建立空间直角坐标系,,,
平面的法向量为,又,
设平面的法向量为,则,即,
令,解得,,
设平面与平面夹角为,
所以,
即平面与平面夹角的余弦值为.
18. 已知是双曲线:上一点,的渐近线方程为.
(1)求的方程;
(2)直线过点,且与的两支分别交于,两点.若,求直线的斜率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据双曲线经过的点以及渐近线方程即可联立方程求解,
(2)联立直线与双曲线方程可得韦达定理,根据两点距离公式以及弦长公式可求解,即可代入化简求解.
【小问1详解】
由题意可得,解得,
故双曲线方程为
【小问2详解】
由题意可知:直线的斜率存在,设直线方程为,
联立可得,
由韦达定理可得,
由于,化简得,
故,
,
故,
故,平方可得,
解得或,
由于与的两支分别交于,两点,故,
当时,代入不符合,故舍去,
将其代入,经检验符合,
综上可得
【点睛】关键点点睛:利用两点斜率公式以及弦长公式求解.
19. 设是坐标平面上的一点,曲线是函数的图象.若过点恰能作曲线的条切线,则称是函数的“度点”.
(1)判断点与点是否为函数的1度点,不需要说明理由;
(2)已知,.证明:点是的0度点;
(3)求函数的全体2度点构成的集合.
【答案】(1)是函数的一个1度点;不是函数的1度点
(2)证明如下:
设,,
则曲线在点处的切线方程为.
则该切线过点当且仅当(*).
设,则当时,,故在区间上严格增.
因此当时,,(*)恒不成立,即点是的一个0度点.
(3)或
【解析】
【分析】(1)求出曲线在点处的切线方程,该切线过点时,列出方程,求出一个根,满足要求,该切线过点,构造函数,解超越方程,无解,不合要求;
(2)求出在点处的切线方程,转化为无解,构造,求导得到其单调性,证明出无解,故证毕;
(3)求出切线方程,得到的一个2度点当且仅当关于的方程恰有两个不同的实数解,设,分,与三种情况,进行求解.
【小问1详解】
设,则曲线在点处的切线方程为.
则该切线过点当且仅当,即. 故原点是函数的一个1度点,
该切线过点,故,
令,则,令得,令得,
故在上单调递增,在上单调递减,
在处取得极小值,也时最小值,且,
故无解,点不是函数的一个1度点
【小问2详解】
略
【小问3详解】
,
对任意,曲线在点处的切线方程为.
故点为函数的一个2度点当且仅当关于的方程恰有两个不同的实数解.
设. 则点为函数的一个2度点当且仅当两个不同的零点.
若,则在上严格增,只有一个实数解,不合要求.
若,因为,
由或时得严格增;而当时,得严格减.
故在时取得极大值,在时取得极小值.
又因为,,
所以当时,由零点存在定理,在、、上各有一个零点,不合要求;
当时,仅上有一个零点,不合要求;
当时,仅上有一个零点,也不合要求.
故两个不同的零点当且仅当或.
若,同理可得两个不同的零点当且仅当或.
综上,的全体2度点构成的集合为或.
【点睛】方法点睛:针对一般的函数新定义问题的方法和技巧:
(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理解;
(2)可用自己的语言转述新信息所表达的内容,如果能清晰描述,那么说明对此信息理解的较为透彻;
(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律;
(4)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么情况下可以使用书上的概念.
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2024-2025学年高二第二学期第二次阶段检测
数学试卷
满分:150分 时间:120分钟
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.每小题中只有一个是符合题目要求)
1. 已知复数满足(其中为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. -2 C. D. 2
2. 在的展开式中常数项是( )
A. 1120 B. 160 C. D.
3. 已知事件,且,,,则( )
A. B. C. D.
4. 某单位为了了解办公楼用电量y(度)与气温之间的关系,随机统计了四个工作日的用电量与当天平均气温,并制作了对照表:
气温/℃
18
13
10
用电量/度
24
34
38
64
若经验回归方程为,则当气温为时,预测用电量约为( )
A. 68度 B. 52度 C. 12度 D. 28度
5. 甲、乙两人射击,中靶的概率分别为0.8,0.7.若两人同时独立射击,则他们两人至多一次击中靶的概率是( )
A. 0.56 B. 0.44 C. 0.5 D. 0.06
6. 已知盒中有10个球(除颜色外其他属性都相同),其中6个白球和4黑球.从盒中一次随机地取出2个球,其中至少有1个白球的概率为( )
A. B. C. D.
7. 为了考查一种新疫苗预防某X疾病的效果,研究人员对一地区某种动物进行试验,从该试验群中随机进行了抽查,已知抽查的接种疫苗的动物数量是没接种疫苗的2倍,接种且发病占接种的,没接种且发病的占没接种的,若本次抽查得出“在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为接种该疫苗与预防某X疾病有关”的结论,则被抽查的没接种动物至少有( )只
0.10
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
A. 59 B. 60
C. 61 D. 62
8. 2024年伊始,随着“广西砂糖桔”“马铃薯公主”等热梗的不断爆出,哈尔滨火爆出圈,成为旅游城市中的“顶流”.某班级六位同学也准备共赴一场冰雪之约,制定了“南方小土豆,勇闯哈尔滨”的出游计划,这六位同学准备在行程第一天在圣索菲亚教堂、冰雪大世界、中央大街三个景点中选择一个去游玩,已知每个景点至少有一位同学会选,六位同学都会进行选择并且只能选择其中一个景点,若学生甲和学生乙准备选同一个景点,则不同的选法种数是( )
A. 132 B. 144 C. 150 D. 168
二、选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.每小题列出的四个备选项中,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. 下列命题中,正确的是( )
A. 若事件互斥,则
B. 两个随机变量的线性相关性越强,则相关系数r的值越接近于1
C. 用表示次独立重复试验中事件发生的次数,为每次试验中事件发生的概率,若,则
D. 已知随机变量的分布列为,则
10. 如图,在正方体中,,为正方形的中心,为棱的中点,点在线段上(不包含端点)运动,点在正方形内(包括边界)运动,且平面,下列说法正确的有( )
A. 与一定异面 B. 的最小值为
C. 三棱锥体积的最小值为 D. 与不可能垂直
11. “杨辉三角”是中国古代数学文化的瑰宝之一,最早出现在南宋数学家杨辉于1261年所著的《详解九章算法》一书中.“杨辉三角”揭示了二项式系数在三角形数表中的一种几何排列规律,如图所示.下列关于“杨辉三角”的结论正确的是( )
A. 2024行中从左往右第1012个数与第1014个数相等
B.
C. 记第10行的第个数为,则
D. 记第行的第个数为,则
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知随机变量X服从正态分布,且,则__________.
13. 有三个袋子,1号袋子中装有2个红球、1个黑球,2号袋子中装有3个红球、1个黑球,3号袋子中装有2个红球、2个黑球.现从中随机取一个袋子,再在该袋子中随机取出一个球,则取得的球是黑球的概率是__________.
14. 已知中,是边上的动点.若平面,,且与面所成角的正弦值的最大值为,则三棱锥的外接球的体积为________.
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. 设等差数列的公差为,记是数列的前项和,若,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,数列的前项和为,求证:.
16. 已知甲盒中有1个红球,2个蓝球,乙盒中有5个红球,4个蓝球,这些球除了颜色外完全相同.
(1)从甲盒中有放回地取球,每次取1个,共取3次,求这3次中取出2次红球的概率;
(2)从甲、乙两盒中各任取2个球,记取出的4个球中红球的个数为,求的分布列和数学期望.
17. 在如图所示的几何体中,四边形为平行四边形,平面,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,求平面与平面夹角的余弦值.
18. 已知是双曲线:上一点,的渐近线方程为.
(1)求的方程;
(2)直线过点,且与的两支分别交于,两点.若,求直线的斜率.
19. 设是坐标平面上的一点,曲线是函数的图象.若过点恰能作曲线的条切线,则称是函数的“度点”.
(1)判断点与点是否为函数的1度点,不需要说明理由;
(2)已知,.证明:点是的0度点;
(3)求函数的全体2度点构成的集合.
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