内容正文:
2025-2026学年上学期 高二第一次教学质量检测
高二数学试题
本试卷共2页,19小题,全卷满分150分,考试用时120分钟.
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. 在空间直角坐标系中有一点,则该点关于轴对称点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据对称性即可求解.
【详解】关于轴对称点的坐标,
故选:A
2. 如图,已知空间四边形,其对角线,,,分别是对边,的中点,点在线段上,且,现用向量,,表示向量,设,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间向量基本定理,利用基底表示向量,即可得解.
【详解】由已知,所以,
则,
即,,所以,
故选:A.
3. ,,,若,,共面,则实数k为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】利用空间向量共面定理列式求解即可.
【详解】由于共面,则存在,使得,
又,
故,
故,解得.
故选:D.
4. 已知,,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】直接根据空间向量的投影计算公式求出在上的投影,进行计算在上的投影向量.
【详解】因为,,所以.
因为,所以
故在上的投影向量为
故选:B
5. 一枚质地均匀的正方体骰子,其六个面分别刻有六个数字,投掷这枚骰子两次,设事件为“第一次朝上的数字是奇数”,则下列事件中与相互独立的事件是( )
A. 第一次朝上的数字是偶数
B. 第一次朝上的数字是1
C. 两次朝上的数字之和是8
D. 两次朝上的数字之和是7
【答案】D
【解析】
【分析】根据独立事件的定义逐一判断即可.
【详解】解:抛掷骰子两次,共有个基本事件数,
则,
共18个基本事件,则,
设事件为第一次朝上面的数字是偶数,则事件与事件是对立事件,故错误;
设事件为第一次朝上面的数字是1,则,故错误;
设事件为两次朝上面的数字之和是8,
则共5个基本事件,则,
且,则,
,所以C错误;
设事件为两次朝上面的数字之和是7,则,
则,且,则
因为,所以事件与事件相互独立.
故选:D.
6. 洛书,古称龟书,是阴阳五行术数之源.在古代传说中有神龟出于洛水,其甲壳上心有此图象,结构是戴九履一,左三右七,二四为肩,六八为足,以五居中,五方白圈皆阳数,四隅黑点为阴数,其各行各列及对角线点数之和皆为15.如图,若从五个阳数中随机抽取三个数,则能使得这三个数之和等于15的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知条件先求出基本事件总数,利用列举法求出能使这三个数之和等于15包含的基本事件个数,再利用古典概型即可求出概率.
【详解】从个阳数中随机抽取个数,基本事件总数为种取法,
能使这三个数之和等于15的基本事件有:,共2种,
能使得这三个数之和等于15的概率:;
故选:B.
7. 在平行六面体中,底面是菱形,侧面是正方形,且,,,若P是与的交点,M是的中点,则( )
A. 5 B. 7 C. 3 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据数量积的定义可得,,,再结合向量的线性运算以及数量积的运算律运算求解.
【详解】由题意可知:,,,,
可得:,,,
因为,
可得
,
所以,即.
故选:D.
8. 如图,边长为1的正方形ABCD所在平面与正方形ABEF所在平面互相垂直,动点M,N分别在正方形对角线AC和BF上移动,且.则下列结论正确的是( )
A.
B. 当时,与相交
C. 异面直线AC与BF所成的角为45°
D. 直线MN与平面BCE相交
【答案】B
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,求出各点坐标,然后A、C、D选项均可以用空间坐标处理;B选项找到与相交时的值,进而作出判断.
【详解】解:∵边长为1的正方形所在平面与正方形所在平面互相垂直
∴以点B为坐标原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴,所在直线为z轴建立空间直角坐标系,
∴,,,,
∵
∴过点作于点,连接,
则,
,
显然,与不一定相等,选项A错误.
B选项:当时,即M为AC中点,N为BF中点时,如图所示,
此时与相交,故选项B正确;
C选项:,
∴
∴异面直线与所成的角为,C选项错误
D选项:
平面BCE的法向量为
∴,∴
∴始终与平面平行,∴选项D错误
故选:B
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. 某学习小组有3名男生和2名女生,从中任选2名学生去参加知识竞赛,则下列说法正确的是( )
A. 事件“恰有1名女生”与事件“恰有2名女生”是互斥事件
B. 事件“至少有1名女生”与事件“至少有1名男生”是互斥事件
C. 事件“恰有1名男生”与事件“恰有2名女生”是对立事件
D. 事件“至少有1名女生”与事件“全是男生”是对立事件
【答案】AD
【解析】
【分析】根据互斥事件和对立事件的定义判断即可.
【详解】事件“恰有1名女生”等价于事件“一名男生和一名女生”,
该事件与事件“恰有2名女生”不可能同时发生,
故事件“恰有1名女生”与事件“恰有2名女生”是互斥事件,A正确;
事件“至少有1名女生”与事件“至少有1名男生”都包含事件“一名男生和一名女生”,
所以事件“至少有1名女生”与事件“至少有1名男生”不是互斥事件,B错误;
事件“恰有2名男生”发生时,事件“恰有1名男生”与事件“恰有2名女生”都没发生,
所以事件“恰有1名男生”与事件“恰有2名女生”和事件不是必然事件,
所以事件“恰有1名男生”与事件“恰有2名女生”不是对立事件,C错误;
事件“至少有1名女生” 与事件“全是男生”不可能同时发生,故两事件互斥,
又它们的和事件为必然事件,
所以事件“至少有1名女生”与事件“全是男生”是对立事件,D正确;
故选:AD.
10. 若构成空间的一个基底,则空间的另一个基底可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据不共面的三个向量可构成空间的一个基底,结合共面向量定理对选项一一判断即可得出答案.
【详解】不存在,使得,所以不共面,
是空间的另一个基底,A正确.
因为,所以共面,
不是空间的另一个基底,B错误.
不存在,使得,所以不共面,
是空间的另一个基底,C正确.
因为,所以共面,
不是空间的另一个基底,D错误.
故选:AC.
11. 在正三棱柱中,,点满足,且,则( )
A. 当时,的最小值为
B. 当时,三棱锥的体积为定值
C. 当时,有且仅有一个点,使得
D. 当时,有且仅有一个点,使得平面
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,将矩形展开与在同一平面,再根据两点间线段最短判断即可;
对于B,将点的运动轨迹考虑到一个三角形内,确定路线,进而考虑体积是否为定值;
对于C,考虑借助向量的平移将点轨迹确定,进而考虑建立合适的直角坐标系来求解点的个数;
对于D,考虑借助向量的平移将点轨迹确定,进而考虑建立合适的直角坐标系来求解点的个数.
【详解】对于A,当时,,即此时线段,将矩形展开与在同一平面如图,
则的最小值为,故A正确;
对于B,当时,,故此时点轨迹为线段,易知面,故到平面的距离为定值,所以其体积为定值,故B正确.
对于C,当时,,取,中点分别为,,则,所以点轨迹为线段,不妨建系解决,建立空间直角坐标系如图,
,,,则,,,所以或.故均满足,故C错误;
对于D,当时,,取,中点为.,所以点轨迹为线段.设,因为,所以,,所以,此时与重合,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 天气预报7月1日后连续四天,每天下雨的概率为0.7,现用随机模拟的方法估计四天中恰有三天下雨的概率:在0~9十个整数值中,假定0,1,2,3,4,5,6表示当天下雨,7,8,9表示当天不下雨.在随机数表中从某位置按从左到右的顺序读取如下20组四位随机数:
3281 9522 0018 7472 0129 3879 5869 2436 8460 3990
9533 7980 2692 8280 0753 8425 8935 3882 7890 5987
据此估计四天中恰有三天下雨的概率为______.
【答案】##0.45
【解析】
【分析】结合表中数据根据古典概型概率公式求解即可.
【详解】由表中数据可得四天中恰有三天下雨的有3281,9522,0018,0129,8460,9533,2692,0753,8425,共9组,所以估计四天中恰有三天下雨的概率为.
故答案为:
13. 已知点,若的夹角为锐角,则的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据的夹角为锐角,可得,且不能同向共线解出即可得出.
【详解】,,
的夹角为锐角,,且不能同向共线.
解得,.则的取值范围为.
故答案为:.
14. 三棱锥中,,,记二面角的大小为,当时,直线与所成角的余弦值的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】取中点,连,,以为原点,为轴,为轴,过点作平面的垂线为轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线与所成角的余弦值取值范围.
【详解】取中点,连接,,
.,,,且,,
是二面角的平面角,
以为原点,为轴,为轴,
过点作平面的垂线为轴,建立空间直角坐标系,
,,,,0,,,1,,
设二面角的平面角为,则,
连、,则,,
,,
设、的夹角为,
则,
,,,
,,则
.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,其中第15题13分,第16,17题15分,第18,19题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 如图,在棱长为2的正方体中,,分别为棱,的中点.
(1)求证:平面;
(2)求直线到平面的距离.
【答案】(1)证明:以A为原点,AB,AD,DA1所在直线分别为x,y,z轴建立如图所示空间直角坐标系.
AI
由题意得,,,.
所以,,.
设平面的一个法向量为.
易知,
令,得,所以.
,
,又平面,
平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)以A为原点,AB,AD,DA1所在直线分别为x,y,z轴建立如图所示空间直角坐标系,求得平面的一个法向量为,由证明;
(2)由(1)平面,将求直线到平面的距离转化为点到平面的距离,由求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)可知平面,故求直线到平面的距离可转化为点到平面的距离,
因为,由(1)可知平面的一个法向量为,
设直线到平面的距离为.
则.
16. 某商场举办购物抽奖活动,规则如下:每次抽奖时,从装有2个白球和3个红球(球除颜色外,完全相同)的抽奖箱中,不放回地依次随机摸出2个球,若摸出的2个球颜色相同则为中奖,否则不中奖;商场根据购物金额给予顾客一次或多次抽奖机会,每次抽奖之间相互独立.
(1)若某顾客有一次抽奖机会,求其中奖的概率;
(2)若某顾客有两次抽奖机会,求其至少有一次中奖的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意利用列举法结合古典概型的概率公式求解即可;
(2)设在第次抽奖时中奖为事件,则由(1)可知,设两次抽奖至少有一次中奖为事件,则,然后利用互斥事件和独立事件的概率公式求解即可.
【小问1详解】
设2个白球为,3个红球为,则不放回地依次摸出两个球的情况有:
,
共有20种情况,
其中摸出的2个球颜色相同的有:,共8种情况,
所以某顾客有一次抽奖机会,其中奖的概率为;
【小问2详解】
设在第次抽奖时中奖为事件,
由于每次抽奖的情况相同,由(1)可知,
设两次抽奖至少有一次中奖为事件,则,
其中为互斥事件,则,
因为每次抽奖之间相互独立,
所以,
,
,
所以,
即若某顾客有两次抽奖机会,则至少有一次中奖的概率为.
17. 四边形为菱形,平面,,,.
(1)设中点为,证明:平面;
(2)求平面与平面的夹角的大小.
【答案】(1)
四边形为菱形,且,中点为,所以.
因为,所以,
因为平面,平面,所以.
又,,平面,
所以平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)利用菱形的性质、平行线的性质,结合线面垂直的性质和判定定理进行证明即可;
(2)建立空间直角坐标系,利用空间向量夹角公式进行求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设交于点,取中点,连接,所以,底面.以为原点,以,,分别为轴,轴,轴的正方向建立空间直角坐标系,
因为,所以,
所以,,,,,,
所以,,
设平面的一个法向量为,则,
令,得;
,,平面的一个法向量为,
则,令得;
所以,
所以平面与平面的夹角的大小为.
18. 如图,在四棱锥中,平面平面,,,,,,.
(1)求点到直线的距离;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)在棱上是否存在点,使得平面?若存在,求的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)利用平面平面,进而得到,结合可得平面进而得到,进而求解即可;
(2)取的中点,连结,,以为坐标原点建立空间直角坐标系,利用法向量可求出直线与平面所成角的正弦值;
(3)假设存在点,使得平面,设,,要证明平面,那么有,据此可求得,即可得到的值.
【小问1详解】
因为平面平面,平面平面,,平面,
所以平面,因为平面,所以,
又,,平面,
所以平面,因为平面,所以,
由,,,则,
即点到直线的距离为.
【小问2详解】
取的中点,连结,,
因为,所以.
又因为平面,平面平面,平面平面,
所以平面,
因为平面,所以,
因为,所以,则,
以为坐标原点,所在直线为坐标轴建立如图空间直角坐标系,
由题意得,,,,,,
则,,,
设平面的一个法向量为,
则,即,令,得,
所以,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
假设存在点,使得平面,设,,
因此点,,
由平面,得,解得,
所以在棱上存在点使得平面,此时.
19. 如图, 已知矩形 中,,,为的中点, 将 沿折起, 使得平面平面.
(1)求证:平面平面;
(2)若点是线段上的一动点,且,当二面角 的余弦值为时, 求的值.
【答案】(1)因为在矩形中,,,为的中点,
所以,
因为,所以,
因为平面平面,平面平面,平面,所以平面,
因为平面,所以,平面平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)证明出平面,利用面面垂直的判定定理可证得结论成立;
(2)取中点,连接,证明出平面,过点在平面内作的垂线,交于点,以为原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可得出关于的等式,结合的取值范围可求得实数的值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取中点,连接,
,为的中点,则,
因为平面平面,平面平面,平面,
所以,平面,
过点在平面内作的垂线,交于点,
以为原点,、、所在直线分别为、、轴建立如下图所示空间直角坐标系,
则、、、,
易知平面的一个法向量为,
因为且,所以,
,.
设平面的一个法向量为,则,
即,取,得.
所以,因为,解得.
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2025-2026学年上学期 高二第一次教学质量检测
高二数学试题
本试卷共2页,19小题,全卷满分150分,考试用时120分钟.
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. 在空间直角坐标系中有一点,则该点关于轴对称点的坐标为( )
A. B.
C. D.
2. 如图,已知空间四边形,其对角线,,,分别是对边,的中点,点在线段上,且,现用向量,,表示向量,设,则( )
A. B. C. D.
3. ,,,若,,共面,则实数k为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 已知,,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
5. 一枚质地均匀的正方体骰子,其六个面分别刻有六个数字,投掷这枚骰子两次,设事件为“第一次朝上的数字是奇数”,则下列事件中与相互独立的事件是( )
A. 第一次朝上的数字是偶数
B. 第一次朝上的数字是1
C. 两次朝上的数字之和是8
D. 两次朝上的数字之和是7
6. 洛书,古称龟书,是阴阳五行术数之源.在古代传说中有神龟出于洛水,其甲壳上心有此图象,结构是戴九履一,左三右七,二四为肩,六八为足,以五居中,五方白圈皆阳数,四隅黑点为阴数,其各行各列及对角线点数之和皆为15.如图,若从五个阳数中随机抽取三个数,则能使得这三个数之和等于15的概率是( )
A. B. C. D.
7. 在平行六面体中,底面是菱形,侧面是正方形,且,,,若P是与的交点,M是的中点,则( )
A. 5 B. 7 C. 3 D.
8. 如图,边长为1的正方形ABCD所在平面与正方形ABEF所在平面互相垂直,动点M,N分别在正方形对角线AC和BF上移动,且.则下列结论正确的是( )
A.
B. 当时,与相交
C. 异面直线AC与BF所成的角为45°
D. 直线MN与平面BCE相交
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. 某学习小组有3名男生和2名女生,从中任选2名学生去参加知识竞赛,则下列说法正确的是( )
A. 事件“恰有1名女生”与事件“恰有2名女生”是互斥事件
B. 事件“至少有1名女生”与事件“至少有1名男生”是互斥事件
C. 事件“恰有1名男生”与事件“恰有2名女生”是对立事件
D. 事件“至少有1名女生”与事件“全是男生”是对立事件
10. 若构成空间的一个基底,则空间的另一个基底可能是( )
A. B.
C. D.
11. 在正三棱柱中,,点满足,且,则( )
A. 当时,的最小值为
B. 当时,三棱锥的体积为定值
C. 当时,有且仅有一个点,使得
D. 当时,有且仅有一个点,使得平面
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 天气预报7月1日后连续四天,每天下雨的概率为0.7,现用随机模拟的方法估计四天中恰有三天下雨的概率:在0~9十个整数值中,假定0,1,2,3,4,5,6表示当天下雨,7,8,9表示当天不下雨.在随机数表中从某位置按从左到右的顺序读取如下20组四位随机数:
3281 9522 0018 7472 0129 3879 5869 2436 8460 3990
9533 7980 2692 8280 0753 8425 8935 3882 7890 5987
据此估计四天中恰有三天下雨的概率为______.
13. 已知点,若的夹角为锐角,则的取值范围为___________.
14. 三棱锥中,,,记二面角的大小为,当时,直线与所成角的余弦值的取值范围是______.
四、解答题:本题共5小题,其中第15题13分,第16,17题15分,第18,19题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 如图,在棱长为2的正方体中,,分别为棱,的中点.
(1)求证:平面;
(2)求直线到平面的距离.
16. 某商场举办购物抽奖活动,规则如下:每次抽奖时,从装有2个白球和3个红球(球除颜色外,完全相同)的抽奖箱中,不放回地依次随机摸出2个球,若摸出的2个球颜色相同则为中奖,否则不中奖;商场根据购物金额给予顾客一次或多次抽奖机会,每次抽奖之间相互独立.
(1)若某顾客有一次抽奖机会,求其中奖的概率;
(2)若某顾客有两次抽奖机会,求其至少有一次中奖的概率.
17. 四边形为菱形,平面,,,.
(1)设中点为,证明:平面;
(2)求平面与平面的夹角的大小.
18. 如图,在四棱锥中,平面平面,,,,,,.
(1)求点到直线的距离;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)在棱上是否存在点,使得平面?若存在,求的值;若不存在,说明理由.
19. 如图, 已知矩形 中,,,为的中点, 将 沿折起, 使得平面平面.
(1)求证:平面平面;
(2)若点是线段上的一动点,且,当二面角 的余弦值为时, 求的值.
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