内容正文:
高二开学摸底检测
数学
分值:150分 时间:120分钟
考查范围:高中数学必修一、二+选修一第一、二章
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. 已知复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数的除法运算即可求得复数z,进而求得结果.
【详解】,故,所以的虚部为.
故选:B
2. 已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由对数函数单调性解不等式,结合对数函数定义域得到,利用交集概念进行求解.
【详解】由题意得,解得,
故,
所以.
故选:B
3. 若,,,则实数( )
A. 6 B. C. 3 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知可得,再根据垂直的坐标公式即可得出答案.
【详解】把两边平方得:,
所以.
故选:B
4. 已知点分别为圆与圆的任意一点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先判定两圆的位置关系为相离的关系,然后利用几何方法得到的取值范围.
【详解】的圆心为,半径,
的圆心为,半径,
圆心距,
∴两圆相离,
∴,
故选:B.
5. 某商户收集并整理了2023年1月到8月线上和线下收入(单位:万元)的数据,并绘制出如图所示的折线图,则下列结论错误的是( )
A. 该商户这8个月中,收入最高的是7月
B. 该商户这8个月的线上总收入低于线下总收入
C. 该商户这8个月中,线上、线下收入相差最小的是7月
D. 该商户这8个月中,月收入不少于17万元的频率是
【答案】B
【解析】
【分析】依次计算收入得到A正确,计算线下线上收入知B错误,根据图像知C正确,月收入不少于17万元的有4个月,D正确,得到答案.
【详解】对于选项A:该商户1月到8月的收入依次为16万元、13.5万元、16万元、17万元、17万元、16万元、20万元、17.5万元,A正确;
对于选项B:该商户这8个月的线上总收入为72万元,线下总收入为61万元,B错误;
对于选项C:根据折线图可知,该商户这8个月中,线上、线下收入相差最小的是7月,C正确;
对于选项D:该商户这8个月中,月收入不少于17万元的有4个月,频率为,D正确.
故选:B
6. 已知函数的定义域为,且为奇函数,当时,,则的所有零点之和为( )
A. B. C. D. 0
【答案】A
【解析】
【分析】先由为奇函数,推出关于对称,则,进而求出解析式,则的解析式可求,解出根即可.
【详解】因为为奇函数,所以关于对称,
则关于对称,即,
当时,,
当时,,
则,
所以,
则,
因为,则或,
解得或,所以.
故选:A
7. 已知正三棱台的体积为,,,则与平面ABC所成角的正切值为( )
A. B. 1 C. 2 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】解法一:根据台体的体积公式可得三棱台的高,做辅助线,结合正三棱台的结构特征求得,进而根据线面夹角的定义分析求解;解法二:将正三棱台补成正三棱锥,与平面ABC所成角即为与平面ABC所成角,根据比例关系可得,进而可求正三棱锥的高,即可得结果.
【详解】解法一:分别取的中点,则,
可知,
设正三棱台的为,
则,解得,
如图,分别过作底面垂线,垂足为,设,
则,,
可得,
结合等腰梯形可得,
即,解得,
所以与平面ABC所成角的正切值为;
解法二:将正三棱台补成正三棱锥,
则与平面ABC所成角即为与平面ABC所成角,
因为,则,
可知,则,
设正三棱锥的高为,则,解得,
取底面ABC的中心为,则底面ABC,且,
所以与平面ABC所成角正切值.
故选:B.
8. 已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图象的两条对称轴,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据三角函数性质,整体代入正弦函数求出函数解析式,计算即可.
【详解】因为函数在区间单调递增,所以直线和直线为函数的两条相邻的对称轴,
所以,,所以,即,则或.
而,即或,
所以或,,即或,,
所以或,
所以或.
故选:D.
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. (多选)函数,其中且,则下列结论正确的是( )
A. 函数是奇函数 B. 方程在上有解
C. 函数的图象过定点 D. 当时,函数在其定义域上为增函数
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据函数单调性的性质,结合奇函数的定义、指数的运算法则、指数函数的单调性逐一判断即可.
【详解】对于A,的定义域为,且,故为奇函数,A正确;
对于BC,,故方程0在上有解,B正确,C错误;
对于D,当时,函数在上单调递增,在上单调递减,故在上单调递增,D正确.
故选:ABD
10. 设A,B为两个随机事件,以下命题正确的为( )
A. 若A,B是互斥事件,,则
B. 若A,B是对立事件,则
C. 若A,B是独立事件,,则
D. 若,且,则A,B是独立事件
【答案】BC
【解析】
【分析】利用互斥事件与相互独立事件的性质逐一判断即可
【详解】对于A:若,是互斥事件,,,则,故A错误;
对于B:若,是对立事件,则,故B正确;
对于C:若,是独立事件,,,则,也是独立事件,则,故C正确;
对于D:若,则且,则,不是独立事件,故,也不是独立事件,故D错误;
故选:BC
11. 已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. 函数最小正周期为 B. 直线是图象的一条对称轴
C. 点是图象的一个对称中心 D. 点是图象的一个对称中心
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,由图可得,从而可求出周期,对于B,由周期求出,将代入解析式中可求出,从而可求出,然后将代入验证即可,对于C,将代入验证,对于D,将代入验证即可.
【详解】设的最小正周期为,由题中图象可知,解得,故A正确.
因为,所以,解得.由题图可知,故.
将点的坐标代入解析式化简得,
因为,所以,解得,故.
当时,,则点是函数图象的对称中心,
则直线不是图象的对称轴,故B错误.
当时,,则点是函数图象的对称中心,故C正确.
当时,,则点不是函数图象的对称中心,故D错误.
故选:AC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 我国火力发电厂大气污染物排放标准规定:排放废气中二氧化硫最高允许浓度为.已知我国某火力发电厂排放废气中二氧化硫的初始浓度为,现通过某种工艺对排放废气进行过滤处理,处理后废气中剩余二氧化硫的浓度(单位:)与处理时间(单位:分钟)满足关系式:,那么从现在起至少经过______分钟才能达到排放标准.(参考数据:,结果取整数)
【答案】16
【解析】
【分析】由题意得到不等式,两边取对数,得到,代入,求出答案.
【详解】由题意得,
即,
故,
因为,
所以,
故,
所以从现在起至少经过16分钟,才能达到排放标准.
故答案为:16
13. 在长方体中,,则异面直线与所成角的余弦值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出异面直线与所成角的余弦值.
【详解】解答:解:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,为z轴,建立空间直角坐标系,
∵在长方体中,,
,,
设异面直线与所成角为,
则,
∴异面直线与所成角的余弦值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查异面直线所成角的余弦值的求法,考查运算求解能力,是基础题.
14. 在如下图的的方格表中选4个方格,要求每行和每列均恰有1个方格被选中,在所有符合上述要求的选法中,选中方格中的4个数之和的最小值是_____.
8
27
32
62
3
23
37
63
6
27
38
66
5
26
39
66
【答案】126
【解析】
【分析】先按列分析,可知十位数是固定,利用列举法写出所有个位数的可能结果,即可求解.
【详解】先按列分析,每列必选出一个数,所选4个数的十位数字分别为0,2,3,6,
若选中方格中的4个数之和的最小值,则需要个位数之和最小,
每种选法可标记为,分别表示第一、二、三、四列的个位数字,
则所有的可能结果为:
,
,
,
,
此时最小为,
所以选中的方格中,的4个数之和最小,为.
故答案为:126.
【点睛】关键点点睛:关解决本题的关键是先确定十位数,再确定个位数,利用列举法写出所有的可能结果.
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. 一个大风车的半径为8米,风车按逆时针方向匀速旋转,并且12分钟旋转一周,它的最低点离地面2米,设风车开始旋转时其翼片的一个端点在风车的最低点,求:
(1)点离地面距离(米与时间(分钟)之间的函数关系式;
(2)在第一圈的什么时间段点离地面的高度超过14米?
【答案】(1),;(2).
【解析】
【分析】(1)设,由题意求得各参数值,得解析式;
(2)解不等式可得.
【详解】(1)设,
由题意得:,,;
则,当时,,即;
因此,;
因此,,;
(2)由题意:,即:;
则:;
又因为,
所以.
16. 已知为的三内角,且其对边分别为,若.
(1)求;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)由正弦定理,三角函数恒等变换的应用化简已知等式可得,由于,可求的值,结合,可求A的值.
(2)由已知利用余弦定理可求bc的值,进而根据三角形的面积公式即可得解.
【详解】解:(1)∵,
∴由正弦定理可得:,
整理得,
即:,
所以,
∵,∴,
∵,∴.
(2)由,,由余弦定理得,
∴,即有,
∴,
∴的面积为.
【点评】本题主要考查了正弦定理,三角函数恒等变换的应用,余弦定理,三角形的面积公式在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.解题的过程中注意以下公式的灵活应用:、、.
17. 为了深入学习领会党的二十大精神,某高级中学全体学生参加了《二十大知识竞赛》,试卷满分为100分,所有学生成绩均在区间分内,已知该校高一、高二、高三年级的学生人数分别为800、1000、1200现用分层抽样的方法抽取了300名学生的答题成绩,绘制了如下样本频率分布直方图.
年级
样本平均数
样本方差
高一
60
75
高二
63
高三
55
(1)根据样本频率分布直方图估计该校全体学生成绩的众数、平均数、第71百分位数;
(2)已知所抽取各年级答题成绩的平均数、方差的数据如下表,且根据频率分布直方图估计出总成绩的方差为140,求高三年级学生成绩的平均数,和高二年级学生成绩的方差.
【答案】(1);;;
(2),.
【解析】
【分析】(1)根据给定的频率分布直方图,利用频率分布直方图估计众数、平均数、百分位数的方法求解作答.
(2)根据表中数据,利用分层抽样结合平均数、方差的定义计算作答.
【小问1详解】
由频率分布直方图知,学生成绩在内的频率分别为:
,显然学生成绩在内频率最大,
所以估计该校全体学生成绩的众数为;
平均数;
显然第71百分位数,由,解得,
所以第71百分位数为.
【小问2详解】
显然样本中高一、高二、高三年分别抽取了人、人、人,
记样本中高一学生的成绩为,高二学生的成绩为,
高三学生的成绩为,
于是,,,
因此,解得,
样本中三个年级成绩的方差,
高一、高二、高三年级学生成绩的平均数分别为,方差分别为,
则有,,
,
同理,,
因此
,解得,
所以估计高三年级学生成绩的平均数,高二年级学生成绩的方差.
18. 已知为偶函数,为奇函数,且满足.
(1)求,;
(2)若,且方程有三个解,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)或
【解析】
【分析】(1)结合函数奇偶性将代入条件中可得答案;
(2)转化为、共有三个解求的取值范围,结合图象可得答案.
【小问1详解】
因为为偶函数,为奇函数,所以,,
由①,
得即②,
①②可得,
①②可得;
【小问2详解】
由(1),
方程,
可得或,
即或,
当时,由下图可得与的图象有两个交点,
所以要使方程有三个解,
只需有一解即可,
即与的图象只有一个交点即可,
由图象可得或,
解得或.
综上,实数的取值范围为或.
【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键点是转化为,有三个解求的取值范围,结合图象求答案.
19. 如图,在直三棱柱中,,,,点在线段上.
(1)若为的中点.
(ⅰ)求证:平面;
(ⅱ)求点到平面的距离.
(2)若,的延长线与直线相交于点,证明:平面平面,并求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ);
(2).
【解析】
【分析】(ⅰ)作出辅助线,得到,故平面;
(ⅱ)得到平面,利用等体积法求解点B到平面的距离;
(2)证明出平面,所以,因为,所以平面,所以平面平面,利用三角形相似和勾股定理得到,又点E到平面的距离为,从而求出线面角的正弦值.
【小问1详解】
(ⅰ)如图,连接,与相交于点D,则D为的中点,连接DP,
因为P为的中点,所以,
因为平面,平面,所以平面.
(ⅱ)因为P为的中点,
所以点B到平面的距离与点到平面的距离相等,设为h.
因为三棱柱为直三棱柱,所以,
又,,平面,所以平面,
所以点P到平面的距离为,
所以,
又,,,
所以等腰的面积为,
所以,由,得,解得.
所以,点B到平面的距离为.
【小问2详解】
如图,易得,,
因为,,平面,所以平面,
因为平面,所以,
因为,且,,平面,
所以平面.
因为平面,所以平面平面.
因为,所以,
因为,所以,
又,所以,
所以,即,得,
所以,
又点E到平面的距离为,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
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数学
分值:150分 时间:120分钟
考查范围:高中数学必修一、二+选修一第一、二章
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. 已知复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
2. 已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
3. 若,,,则实数( )
A. 6 B. C. 3 D.
4. 已知点分别为圆与圆的任意一点,则的取值范围是( )
A B.
C. D.
5. 某商户收集并整理了2023年1月到8月线上和线下收入(单位:万元)的数据,并绘制出如图所示的折线图,则下列结论错误的是( )
A. 该商户这8个月中,收入最高的是7月
B. 该商户这8个月的线上总收入低于线下总收入
C. 该商户这8个月中,线上、线下收入相差最小的是7月
D. 该商户这8个月中,月收入不少于17万元的频率是
6. 已知函数的定义域为,且为奇函数,当时,,则的所有零点之和为( )
A. B. C. D. 0
7. 已知正三棱台的体积为,,,则与平面ABC所成角的正切值为( )
A. B. 1 C. 2 D. 3
8. 已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图象的两条对称轴,则( )
A. B. C. D.
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. (多选)函数,其中且,则下列结论正确的是( )
A. 函数是奇函数 B. 方程在上有解
C. 函数的图象过定点 D. 当时,函数在其定义域上为增函数
10. 设A,B为两个随机事件,以下命题正确的为( )
A. 若A,B是互斥事件,,则
B. 若A,B是对立事件,则
C. 若A,B独立事件,,则
D. 若,且,则A,B是独立事件
11. 已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. 函数的最小正周期为 B. 直线是图象的一条对称轴
C. 点是图象的一个对称中心 D. 点是图象的一个对称中心
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 我国火力发电厂大气污染物排放标准规定:排放废气中二氧化硫最高允许浓度为.已知我国某火力发电厂排放废气中二氧化硫的初始浓度为,现通过某种工艺对排放废气进行过滤处理,处理后废气中剩余二氧化硫的浓度(单位:)与处理时间(单位:分钟)满足关系式:,那么从现在起至少经过______分钟才能达到排放标准.(参考数据:,结果取整数)
13. 在长方体中,,则异面直线与所成角的余弦值为__________.
14. 在如下图的的方格表中选4个方格,要求每行和每列均恰有1个方格被选中,在所有符合上述要求的选法中,选中方格中的4个数之和的最小值是_____.
8
27
32
62
3
23
37
63
6
27
38
66
5
26
39
66
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. 一个大风车半径为8米,风车按逆时针方向匀速旋转,并且12分钟旋转一周,它的最低点离地面2米,设风车开始旋转时其翼片的一个端点在风车的最低点,求:
(1)点离地面距离(米与时间(分钟)之间的函数关系式;
(2)在第一圈的什么时间段点离地面的高度超过14米?
16. 已知为的三内角,且其对边分别为,若.
(1)求;
(2)若,,求的面积.
17. 为了深入学习领会党的二十大精神,某高级中学全体学生参加了《二十大知识竞赛》,试卷满分为100分,所有学生成绩均在区间分内,已知该校高一、高二、高三年级的学生人数分别为800、1000、1200现用分层抽样的方法抽取了300名学生的答题成绩,绘制了如下样本频率分布直方图.
年级
样本平均数
样本方差
高一
60
75
高二
63
高三
55
(1)根据样本频率分布直方图估计该校全体学生成绩的众数、平均数、第71百分位数;
(2)已知所抽取各年级答题成绩的平均数、方差的数据如下表,且根据频率分布直方图估计出总成绩的方差为140,求高三年级学生成绩的平均数,和高二年级学生成绩的方差.
18. 已知偶函数,为奇函数,且满足.
(1)求,;
(2)若,且方程有三个解,求实数的取值范围.
19. 如图,在直三棱柱中,,,,点在线段上.
(1)若为中点.
(ⅰ)求证:平面;
(ⅱ)求点到平面的距离.
(2)若,的延长线与直线相交于点,证明:平面平面,并求直线与平面所成角的正弦值.
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