内容正文:
浙江省A9协作体暑假返校联考
高二数学试题卷
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 若复数,则的共轭复数的虚部为( )
A. B. C. 3 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数的共轭复数的概念和复数虚部的概念即可解答.
【详解】,其虚部为.
故选:D.
2. 设向量,若,则( )
A. 3 B. C. 6 D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用向量共线的充要条件列式求解即得.
【详解】由可得,解得.
故选:B.
3. 已知是两个不同的平面,是两条不同的直线,下列选项中能推出的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据线面、面面的相关性质判断即可.
详解】对于A,,可以平行也可以异面,故A错误;
对于B,,可以平行也可以异面,故B错误;
对于C,,则,故C错误;
对于D,,则,故D正确.
故选:D.
4. 已知样本数据的平均数为,方差为,若样本数据的平均数为,方差为,则( )
A. B. 1 C. 2 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】由平均数和方差的运算性质即可求解.
【详解】由方差的性质,得的方差为,故,
解得.由,可知.
由平均数的性质,得的平均数为,
故,解得.
故选:A.
5. 连续抛掷一枚质地均匀的骰子5次,得到的点数分别为2,3,4,5,,则这5个数的第60百分位数为的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据百分位数的计算得到的可能取值,再利用古典概型概率公式求解.
【详解】因为,所以这个数的第百分位数是第个数与第个数的平均数,
又第百分位数是,所以第个数是,第个数是,
所以,即或,
而抛掷一枚骰子一次可能出现的点数有种情况,
所以或的概率,
即这个数的第百分位数是的概率为.
故选:C.
6. 某校学生参加课外实践活动,“测量一土坡的倾斜程度”.如图,在坡脚处测得坡顶一建筑物的顶端对于山坡的倾斜程度为,沿土坡前进50m到达处,测得对于山坡的倾斜度为,已知m,,设土坡对于平面的坡角为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据已知条件得到为等腰三角形,得出,根据正弦定理得出,因为,所以为直角三角形,所以.
【详解】已知,则.
所以,即为等腰三角形.
所以.
根据正弦定理:.
因为,所以,为直角三角形.
所以.
故选:D.
7. 已知圆台的上下底面半径之比为,它的内切球(与圆台的上下底面以及每条母线都相切的球)体积为,则该圆台的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据圆台的几何性质确定内切球半径从而得圆台的高度,结合圆台的几何性质求解上下底面半径,从而可得圆台体积.
【详解】由于圆台的内切球体积为,设其内切球半径为,
所以,则半径,
所以圆台的高度,
设圆台上底面半径为,则下底面半径为,
圆台轴截面如下图:为球心,为上下底面圆圆心
根据切线长定理,圆台的母线长,
由母线长与圆台上下底面半径,、高度关系可得:
,所以,可得,
则该圆台的体积为.
故选:A.
8. 给定一个正整数,从集合中随机抽取一个数,记事件表示“抽到的数为偶数”,事件表示“抽到的数为3的倍数”.则下列说法正确的是( )
A. 对任意的正整数,事件和事件互斥
B. 存正整数,使得
C. 若,则
D. 若,则
【答案】C
【解析】
【分析】举出反例可判断AD;根据古典概型的概率计算判断BC;
【详解】对于A,若抽取的数为6,则事件同时发生,A错误;
对于B,设表示不超过x的最大整数,则,
当时,,此时,
当时,,此时,
不存在正整数,使得,B错误;
对于C,时,表示抽到的数既为偶数又是3的倍数,
这样的数的个数为,
而,
故,,
则,C正确;
对于D,不妨取,此时,
则不成立,D错误,
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 文明城市是反映城市整体文明水平的综合性荣誉称号,某市为了提高市民对文明城市创建的认识,举办了“创建文明城市知识竞赛”,从所有答卷中随机抽取100份作为样本,将样本的成绩(成绩均不低于50分)分为5组:,,,,,并绘制出频率分布直方图,如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B. 样本答卷成绩的中位数为70
C. 样本答卷成绩的平均分为80(同一组数据用该组区间的中点值为代表)
D. 在样本答卷成绩为、的两组市民中,用分层抽样的方法抽取6人,则样本答卷成绩在中的市民应抽4人
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据频率之和为1即可求,根据频率分布直方图里中位数、平均数的求法即可判断B、C,根据分层抽样相关概念即可判断D.
【详解】选项A:由频率之和为1,即:,可得,故A正确;
选项B:由于前两组频率之和恰好是0.5,所以中位数是70,故B正确;
选项C:,故C错误;
选项D:由于成绩在、两组的人数分别为10人、5人,则在中应该抽取:人,故D正确;
故选:ABD.
10. 在中,角、、的对边分别为、、,已知,则( )
A. 若,且有两解,则的取值范围为
B. 若,为中点,则的取值范围为
C. 若,且为钝角三角形,则的取值范围为
D. 的面积为,若,则为等腰三角形
【答案】BD
【解析】
【分析】对于A,利用正弦定理,由三角形有两解时范围,确定的范围;对于B,利用线段中点的向量关系和余弦定理得出与的关系,由基本不等式确定范围;对于C,分、、为钝角的三种情况,利用余弦定理和三角形三边关系可求的范围;对于D,将面积公式代入已知条件,结合余弦定理化简,判断三角形形状.
【详解】对于A,已知,,且有两解,由正弦定理可知,当,即时,有两解,解得,故A错误;
对于B,因为中点,则,两边平方得:
.
由余弦定理,,即.则得.
又因(当且仅当时取等号),解得.
故,即,则,故B正确;
对于C,已知,,当为钝角时,,即,无解,即不可能为钝角;
当为钝角时,,即,解得;
当为钝角时,,即,解得.
,即,故,故C错误;
对于D,已知,,因,则,即.
由余弦定理,,代入上式,可得,解得,即,故D正确.
故选:BD.
11. 如图,在棱长均为2的正三棱柱中,、分别为、的中点,为线段上的动点(不包括端点),则下列结论正确的是( )
A. 若为的中点,则平面
B. 若为的中点,三棱柱被平面分成上下两部分多面体的体积之比为
C. 若,平面与平面所成角的正切值为
D. 三棱锥外接球半径的取值范围为
【答案】BCD
【解析】
【分析】建立空间之间坐标系,求解平面法向量,即可根据向量法判定AC,作出截面,利用三棱锥的体积公式,即可求解B,根据空间中两点距离公式,结合二次函数的性质即可求解.
【详解】设为的中点,由正三棱柱的性质,两两垂直,所以以为原点,分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系。则
设,
对A,若为的中点,设平面的法向量,
由,可得,
令解得,,则与平面不平行,则与平面不平行,故A错误.
对于B, 若为的中点,则,
延长交于,连接交于点,则平面截三棱柱,所得截面为四边形,
由于是的中点,则,故,由,进而可得,故,
故
故,
,
,
因此三棱柱被截面截得的上部分的体积为,
而三棱柱的体积为,
三棱柱被平面分成上下两部分多面体的体积之比为,故B正确.
选项C, 若, 则 ,设平面的法向量,
,由得,
令,
平面的法向量,
设平面与平面所成角为,则,
,所以,
所以C正确.
对于D,设球心为,则,即,化简可得,
则,故,
由于,故,所以,
又为开口向上的二次函数,且对称轴为,
当,,当时,
故,D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 如图,的斜二测画法直观图为等腰直角三角形,且斜边,则在原平面图形中,点到的距离为___________.
【答案】2
【解析】
【分析】由斜二测画法进行求解即可.
【详解】在直观图中,等腰直角三角形,且斜边,
得,,
在原平面图形中,如图所示:
则,
则在原平面图形中,点到的距离为2.
故答案为:2
13. 已知复数为方程的两根,则___________.
【答案】5
【解析】
【分析】由题意可得,则,再结合根与系数的关系可求得结果.
【详解】因为复数为方程的两根,
所以,,
所以.
故答案为:.
14. 在中,点为所在平面内一点,且满足,已知,分别为三角形的内心和外心,则当取得最大时,的长度为___________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据给定条件,利用数量积的运算律求出,再利用余弦定理求出取最大时三角形形状,进而确定位置,利用等面积法求出的长.
【详解】在中,令内角所对边依次为,
由,得,
则,而,则,
由余弦定理得,当且仅当时取等号,
又函数在上单调递减,则,即当时,取得最大值,
此时,则是的中点,且,平分,
故点在上,且长为的内切圆半径,
由,可得.
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. 已知单位向量满足.
(1)求;
(2)当为何值时,与垂直?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将平方,再开方可得;
(2)由题意可得,利用平面向量的数量积运算求出结果.
【小问1详解】
因为是单位向量,所以,又,
所以,所以;
【小问2详解】
因为与垂直,所以,
则,
又,,
所以,所以.
16. 如图,在四棱锥中,平面,,为等边三角形,且,平面与平面的交线为.
(1)证明:;
(2)若为上的一点,求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)证明平面,再根据线面平行的性质即可证明结论;
(2)求出到平面的距离,再利用等体积法即可求得答案.
【小问1详解】
因为,平面,平面,
所以平面,
又因为平面平面,平面,所以;
【小问2详解】
因为平面,平面,所以平面平面,
又,均在l上,平面,平面,
故平面,
故到平面即为P到平面的距离;
结合为等边三角形,且,则的高为,
即P到平面的距离为,则到平面的距离,
由题意知,为直角三角形,则,
所以.
17. 在中,角、、的对边分别为、、,且.
(1)求的值;
(2)若为锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,结合二倍角的正弦求解.
(2)利用正弦定理边化角,再利用正切函数的性质及诱导公式求解.
【小问1详解】
由及正弦定理,得,
而,所以.
小问2详解】
由(1)知,,,
由正弦定理得,
由为锐角三角形,得,则,
因此,则,
则,所以的取值范围是.
18. 甲、乙、丙三位同学进行知识竞赛,每局比赛两人对战,第三人旁观.每局比赛胜者与此局旁观者进行下一局比赛,按此规则循环下去约定先赢两局者获胜,比赛结束.根据以往经验,每局比赛中,甲胜乙的概率为,甲胜丙的概率为,乙胜丙的概率为,每局比赛相互独立且没有平局.
(1)若第一局由甲、乙对战,求进行两局比赛后,比赛结束的概率;
(2)若第一局由乙、丙对战,求比赛结束时,甲获胜的概率;
(3)判断并说明由哪两位同学进行首场对战才能使甲获胜的概率最大.
【答案】(1)
(2)
(3)第一局由甲、丙对战,甲胜的概率最大;说明见解析
【解析】
【分析】(1)根据规则有两种可能,一种是甲连胜两局,另一种是乙连胜两局,然后利用相互独立事件乘法原理来计算即可;
(2)根据规则也是有两种可能,一种是乙先胜一局再由甲连胜两局,另一种是丙先胜一局再由甲连胜两局,然后利用相互独立事件乘法原理来计算即可;
(3)根据规则也是有两种可能,一种是甲乙开局,甲连胜两局;或甲先胜第一局,再败一局,接下来乙胜一局,最后甲再胜一局;或甲第一局失败,第二局乙必须失败,第三局第四局甲必须连胜,另一种是甲丙开局,同理计算即可;
【小问1详解】
记甲、乙、丙第局比赛获胜分别为事件
记比赛两局结束为事件,则
所以
.
则第一局由甲、乙对战,进行两局比赛,比赛结束的概率为.
【小问2详解】
记第一局由乙、丙对战且甲获胜为事件,则
所以
则第一局由乙、丙对战,求比赛结束时,甲获胜的概率为;
【小问3详解】
由(2)可得第一局由乙丙对战,甲胜的概率为,
同理第一局由甲、乙对战,甲胜的概率为
,
第一局由甲、丙对战,甲胜的概率为
,
因为,所以第一局由甲、丙对战,甲胜的概率最大.
19. 离散曲率是刻画空间弯曲性的重要指标.设为多面体Γ的一个顶点,定义多面体在点处的离散曲率为,其中为多面体的所有与点相邻的点,且平面,平面,平面,平面为多面体的所有以为公共点的面.已知平面多边形的外接圆圆心为与的交点,如图①,且,将沿翻折到如图②,连接.
(1)求四棱锥在各个顶点处的离散曲率的和;
(2)已知直线与直线所成角余弦值为.
①求四棱锥在顶点处的离散曲率;
②设为线段上的动点(不包括端点),与平面所成角为,二面角的平面角为,其中,求的最大值.
【答案】(1)2 (2)① ;②
【解析】
【分析】(1)利用多面体在各顶点处的离散曲率计算公式计算即得;
(2)①过点作交于,连接,可推得即为直线与直线所成角或其补角,依次求出,,利用求出,即得利用离散曲率计算公式即可求得;
②先证明平面平面,过作于,过作于,连接,证明平面,可推得为与平面所成角,为二面角的平面角,即,计算得到,利用差角的正切公式化简得到,借助于基本不等式即可求得其最大值.
【小问1详解】
因为,,,内角和均为,四边形内角和为,
则四棱锥在各顶点处的离散曲率和为;
【小问2详解】
① 过点作交于,连接,
则即为直线与直线所成角或其补角,
因,平面多边形的外接圆圆心为与的交点,
则圆的直径,连接,则易得等边三角形,故有,
所以,,所以,
在中,因,解得.
即,可得:
则得,
即四棱锥在顶点处的离散曲率为
②因为,所以为二面角的平面角,
因为,所以,则平面平面.
过作于,过作于,连接,
因平面,平面平面,故平面,
因平面,则,
又平面,则平面,
因平面,则,故为与平面所成角,
为二面角的平面角,则,
因为,所以,
则得,因,则,
故,
当且仅当时,等号成立.
则的最大值为.
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浙江省A9协作体暑假返校联考
高二数学试题卷
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 若复数,则的共轭复数的虚部为( )
A. B. C. 3 D.
2. 设向量,若,则( )
A. 3 B. C. 6 D.
3. 已知是两个不同的平面,是两条不同的直线,下列选项中能推出的是( )
A B.
C D.
4. 已知样本数据的平均数为,方差为,若样本数据的平均数为,方差为,则( )
A. B. 1 C. 2 D. 4
5. 连续抛掷一枚质地均匀的骰子5次,得到的点数分别为2,3,4,5,,则这5个数的第60百分位数为的概率为( )
A. B. C. D.
6. 某校学生参加课外实践活动,“测量一土坡的倾斜程度”.如图,在坡脚处测得坡顶一建筑物的顶端对于山坡的倾斜程度为,沿土坡前进50m到达处,测得对于山坡的倾斜度为,已知m,,设土坡对于平面的坡角为,则( )
A. B. C. D.
7. 已知圆台的上下底面半径之比为,它的内切球(与圆台的上下底面以及每条母线都相切的球)体积为,则该圆台的体积为( )
A. B. C. D.
8. 给定一个正整数,从集合中随机抽取一个数,记事件表示“抽到的数为偶数”,事件表示“抽到的数为3的倍数”.则下列说法正确的是( )
A. 对任意的正整数,事件和事件互斥
B. 存在正整数,使得
C. 若,则
D. 若,则
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 文明城市是反映城市整体文明水平的综合性荣誉称号,某市为了提高市民对文明城市创建的认识,举办了“创建文明城市知识竞赛”,从所有答卷中随机抽取100份作为样本,将样本的成绩(成绩均不低于50分)分为5组:,,,,,并绘制出频率分布直方图,如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B. 样本答卷成绩的中位数为70
C. 样本答卷成绩的平均分为80(同一组数据用该组区间的中点值为代表)
D. 在样本答卷成绩为、的两组市民中,用分层抽样的方法抽取6人,则样本答卷成绩在中的市民应抽4人
10. 在中,角、、的对边分别为、、,已知,则( )
A. 若,且有两解,则的取值范围为
B. 若,为中点,则的取值范围为
C. 若,且为钝角三角形,则的取值范围为
D. 面积为,若,则为等腰三角形
11. 如图,在棱长均为2的正三棱柱中,、分别为、的中点,为线段上的动点(不包括端点),则下列结论正确的是( )
A. 若为中点,则平面
B. 若为的中点,三棱柱被平面分成上下两部分多面体的体积之比为
C. 若,平面与平面所成角的正切值为
D. 三棱锥外接球半径的取值范围为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 如图,的斜二测画法直观图为等腰直角三角形,且斜边,则在原平面图形中,点到的距离为___________.
13. 已知复数为方程的两根,则___________.
14. 在中,点为所在平面内一点,且满足,已知,分别为三角形的内心和外心,则当取得最大时,的长度为___________.
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. 已知单位向量满足.
(1)求;
(2)当何值时,与垂直?
16. 如图,在四棱锥中,平面,,为等边三角形,且,平面与平面的交线为.
(1)证明:;
(2)若为上的一点,求三棱锥的体积.
17. 在中,角、、的对边分别为、、,且.
(1)求的值;
(2)若为锐角三角形,求的取值范围.
18. 甲、乙、丙三位同学进行知识竞赛,每局比赛两人对战,第三人旁观.每局比赛胜者与此局旁观者进行下一局比赛,按此规则循环下去约定先赢两局者获胜,比赛结束.根据以往经验,每局比赛中,甲胜乙的概率为,甲胜丙的概率为,乙胜丙的概率为,每局比赛相互独立且没有平局.
(1)若第一局由甲、乙对战,求进行两局比赛后,比赛结束的概率;
(2)若第一局由乙、丙对战,求比赛结束时,甲获胜的概率;
(3)判断并说明由哪两位同学进行首场对战才能使甲获胜的概率最大.
19. 离散曲率是刻画空间弯曲性的重要指标.设为多面体Γ的一个顶点,定义多面体在点处的离散曲率为,其中为多面体的所有与点相邻的点,且平面,平面,平面,平面为多面体的所有以为公共点的面.已知平面多边形的外接圆圆心为与的交点,如图①,且,将沿翻折到如图②,连接.
(1)求四棱锥在各个顶点处的离散曲率的和;
(2)已知直线与直线所成角的余弦值为.
①求四棱锥在顶点处的离散曲率;
②设为线段上的动点(不包括端点),与平面所成角为,二面角的平面角为,其中,求的最大值.
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