内容正文:
高二数学
考生注意:
1.满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2 B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
3.本卷命题范围:必修第一、二册,选择性必修一第一章.
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. 已知为虚数单位,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数的运算得集合,利用交集的定义求.
【详解】,,则,
故选:D.
2. 设向量,,且,则( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】由平面向量加法及共线的坐标表示运算即可得解.
【详解】由题意,,
因为,所以,解得.
故选:C.
3. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意求出,再根据二倍角得正切公式即可得解.
【详解】由,得,
则.
故选:B.
4. 已知,则的最小值是( )
A. 12 B. 8 C. 6 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】变形得,利用基本不等式求解.
【详解】∵,∴,
∴,
当且仅当,即时等号成立,
∴的最小值是12.
故选:A.
5. 已知为空间四点,且向量,,不能构成空间的一组基底,则一定有( )
A. ,,共线 B. 中至少有三点共线
C 与共线 D. 四点共面
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量基本定理可判断.
【详解】∵向量,,不能构成空间一组基底,
∴,,共面,
∵向量,,有共同的点,
∴四点共面,故D正确;
当四点共面时,
,,不一定共线,故A错误;
中不一定有三点共线,故B错误;
与不一定共线,故C错误,
故选:D.
6. 已知为不同的平面,l,m为不同的直线,那么下列命题中正确的是( )
A. 若,且,则 B. 若,且,则
C. 若,且,则 D. 若,且,则
【答案】C
【解析】
【分析】利用直线、平面的位置关系以及平行的传递性进行判断.
【详解】对于选项A,如图,若,且,但,故A错误.
对于选项B,如图,,且,但,故B错误.
对于选项C,如图,根据平行的传递性,若,且,则,
故C正确.
对于选项D,如图,,且,但,故D错误.
故选:C.
7. 三个顶点的坐标分别为,则的形状为( )
A. 钝角三角形 B. 锐角三角形
C. 正三角形 D. 直角三角形
【答案】D
【解析】
【分析】利用空间向量模长的坐标表示求出的边长即可求解.
【详解】由题得,
则,,,
因为,所以为直角三角形,
故选:D
8. 如图,某几何体由共底面的圆锥和圆柱组合而成,且圆柱的两个底面和圆锥的顶点均在体积为36π的球面上,若圆柱的高为2,则圆锥的侧面积为( )
A. 2π B. 4π C. 16π D.
【答案】B
【解析】
【分析】分析图中的几何关系,分别求出圆锥的底面半径和母线长即可.
【详解】依题意,做球的剖面图如下:
其中,O是球心,E是圆锥的顶点,EC是圆锥的母线,
由题意可知球的半径计算公式: ,由于圆柱的高为2,
OD=1,DE=3-1=2, ,母线 ,
∴圆锥的侧面积为 ,
故选:B.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求.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. 已知空间向量,,下列结论正确的是( )
A.
B. 与同向共线的单位向量是
C. 若直线l的方向向量为,平面α的法向量为,且,则实数
D. 在上的投影向量为
【答案】BD
【解析】
【分析】根据向量模的坐标表示判断A;计算可判断B;由条件得,计算可判断C,根据投影向量的定义可判断D.
【详解】对于A,,,故A错误;
对于B,与同向共线的单位向量是,故B正确;
对于C,因为,所以,则,解得,故C错误;
对于D,,
则在上的投影向量为,D正确.
故选:BD.
10. 已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 的图象关于点对称
B. 的图象关于直线对称
C. 在上为增函数
D. 把的图象向右平移个单位长度,得到一个偶函数的图象
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据函数图象求出函数解析式,然后利用三角函数的性质逐一判断即可.
【详解】由已知,,
∴,则,
∵图象过,∴,
∴,,又,∴,
∴,
显然,∴的图象关于点对称,A正确;
令,得,∴的对称轴为,
令,得,故B错误;
时,令,在上递增,因此C正确;
把的图象向右平移个单位长度,得函数表达式为,它是偶函数,D正确.
故选:ACD.
11. 如图,在三棱柱中,侧棱底面,,,是棱的中点,是的延长线与的延长线的交点.若点在直线上,则下列结论错误的是( )
A. 当为线段的中点时,平面
B. 当为线段三等分点时,平面
C. 在线段的延长线上,存在一点,使得平面
D. 不存在点,使与平面垂直
【答案】ABC
【解析】
【分析】通过建立空间直角坐标系,求出平面的一个法向量,设,表示出向量,再利用,建立关系式,从而判断出无解,即不存在这样的点,进而判断出选项ABC不正确,选项D正确.
【详解】如图,以为坐标原点,,,所在直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,
易知,,,,,,,
所以,,,.
设平面的一个法向量为,
则,取,则,,
所以平面的一个法向量为.
假设平面,且,
则.
因为也是平面的法向量,
所以与共线,
所以成立,
但此方程关于无解,因此不存在点,使与平面垂直,所以选项ABC不正确,选项D正确.
故选:ABC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知事件相互独立,且,则__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据相互独立事件的概率乘法公式,列出方程求得,再结合对立事件的概率公式,即可求解.
【详解】由事件相互独立,且,
可得,可得,
则.
故答案为:.
13. 已知点P在所在平面内,O为空间中任一点,若,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】由空间共面定理可将题目中表达式化为,即可求出的值.
【详解】因为,
所以.
因为P,A,B,C四点共面,O具有任意性,所以,
故.
故答案为:.
14. 若函数零点为,函数零点为,则___________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据零点的定义及反函数的图像特征,判断出A、B两点关于y=x对称,即可求出.
【详解】令,得:;令,得:;
所以分别为和与的图像交点的横坐标,如图所示:
所以,.
因为和互为反函数,所以和的图像关于y=x对称,所以A、B两点关于y=x对称.
又A、B两点均在的图像上,所以,所以2.
故答案为:2
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知函数.
(1)若为奇函数,求m的值;
(2)在(1)的情况下,若关于x的不等式在上恒成立,求k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据奇函数的定义求解;
(2)由题意可得,关于x的不等式在上恒成立,根据函数的单调性求出最小值即可得解.
【小问1详解】
若为奇函数,且定义域为,则,
即,
即,
则,解得.
【小问2详解】
由题意可得,则,
所以关于x的不等式在上恒成立.
因为函数在上单调递增,
所以当时,,
则,故k的取值范围为.
16. 如图,棱长为1的正四面体中,,,,点M满足,点N为中点.
(1)用、、表示;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据空间向量线性运算求解即可;
(2)根据数量积的运算计算,进而可得.
【小问1详解】
连接,如图所示.
∵点N为中点,∴.
∵,∴.
则.
【小问2详解】
因为正四面体棱长为1,所以,
所以
,
所以.
17. 某高校承办了2025怒江傈僳“阔时”文化节志愿者选拔的面试工作.现随机抽取了100名候选者的面试成绩,并分成五组:第一组,第二组,第三组,第四组,第五组,绘制成如图所示的频率分布直方图.已知第三、四、五组的频率之和为0.7,第一组和第五组的频率相同.
(1)求的值;
(2)估计这100名候选者面试成绩的众数和分位数(分位数精确到0.1);
(3)在第四,第五两组志愿者中,采用分层抽样的方法从中抽取5人,然后再从这5人中选出2人,以确定组长人选,求选出的两人来自不同组的概率.
【答案】(1),
(2)众数为70;分位数为71.7
(3)
【解析】
【分析】(1)由每个小矩形面积代表频率,根据所有频率之和为1可得;
(2)根据频率分布直方图中百分位数和中位数的计算求解即可;
(3)先由分层抽样得出第四、第五两组志愿者抽取的人数,再利用古典概型的概率公式求解.
【小问1详解】
因为第三、四、五组的频率之和为0.7,
所以,解得,
所以前两组的频率之和为,即,所以.
【小问2详解】
根据频率直方图可知,众数为;
前两个分组频率之和为0.3,前三个分组频率之和为0.75,
所以分位数在第三组,且为.
【小问3详解】
第四、第五两组志愿者分别有20人,5人,
故按照分层抽样抽得的第四组志愿者人数为4,分别设为,第五组志愿者人数为1,设为,
这5人中选出2人,所有情况有
,共有10种情况,
其中选出的两人来自不同组的有,共4种情况,
故选出的两人来自不同组的概率为.
18. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,.
(1)求角A;
(2)若D是线段的中点,且,求的面积;
(3)若为锐角三角形,求的周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先应用正弦定理化边为角,再应用两角和的正弦公式计算化简得出角A;
(2)先根据向量关系,左右两边平方后结合余弦定理得出,进而得出面积即可;
(3)应用正弦定理边角转化应用辅助角公式化简,再根据角的范围应用正弦函数的性质求解.
【小问1详解】
由正弦定理可知,
∴,
∴,
又,,
∴,
∵,∴,
∵,∴.
【小问2详解】
由(1)及余弦定理得,即,①
又因为,则,
则,
即,
所以,②
由得,
所以.
【小问3详解】
由(1)得,则,即,
由正弦定理可知,,
所以
.
因为△ABC为锐角三角形,所以,,
即,,
则,即,
则,
故△ABC的周长的取值范围为.
19. 如图,在直四棱柱中,底面是直角梯形,,且.
(1)证明:;
(2)求点到平面的距离;
(3)求平面与平面夹角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用直四棱柱的性质得到,结合,结合线面垂直的判定定理得到平面,再运用线面垂直的性质证明所求结论即可.
(2)建立空间直角坐标系,利用空间距离的向量求法求解即可.
(3)建立空间直角坐标系,求出每个平面的法向量,利用面面夹角的向量求法求解即可.
【小问1详解】
在直四棱柱中,底面,
又底面,故,
又面,
得到平面,又平面,则.
【小问2详解】
由(1)知,两两垂直,
以为坐标原点,分别以所在直线为轴,轴,轴,
如图,建立空间直角坐标系,
,
所以,
设平面的法向量为,则,
令,得,所以,
由点到平面的距离公式得点到平面的距离为.
【小问3详解】
由(2)知,
设平面的法向量为,
则令,得,所以,
又平面的一个法向量为,
设平面与平面夹角为,
则,而,则,
由同角三角函数的基本关系得,
故平面与平面夹角的正弦值为.
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1.满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2 B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
3.本卷命题范围:必修第一、二册,选择性必修一第一章.
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. 已知为虚数单位,集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 设向量,,且,则( )
A. B. C. D. 1
3. 已知,则( )
A. B.
C. D.
4. 已知,则的最小值是( )
A. 12 B. 8 C. 6 D. 4
5. 已知为空间四点,且向量,,不能构成空间的一组基底,则一定有( )
A. ,,共线 B. 中至少有三点共线
C. 与共线 D. 四点共面
6. 已知为不同的平面,l,m为不同的直线,那么下列命题中正确的是( )
A. 若,且,则 B. 若,且,则
C. 若,且,则 D. 若,且,则
7. 三个顶点的坐标分别为,则的形状为( )
A. 钝角三角形 B. 锐角三角形
C. 正三角形 D. 直角三角形
8. 如图,某几何体由共底面的圆锥和圆柱组合而成,且圆柱的两个底面和圆锥的顶点均在体积为36π的球面上,若圆柱的高为2,则圆锥的侧面积为( )
A. 2π B. 4π C. 16π D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求.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. 已知空间向量,,下列结论正确的是( )
A.
B. 与同向共线的单位向量是
C. 若直线l方向向量为,平面α的法向量为,且,则实数
D. 在上的投影向量为
10. 已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 图象关于点对称
B. 图象关于直线对称
C. 在上为增函数
D. 把的图象向右平移个单位长度,得到一个偶函数的图象
11. 如图,在三棱柱中,侧棱底面,,,是棱的中点,是的延长线与的延长线的交点.若点在直线上,则下列结论错误的是( )
A. 当为线段的中点时,平面
B. 当为线段的三等分点时,平面
C. 在线段的延长线上,存在一点,使得平面
D. 不存在点,使与平面垂直
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知事件相互独立,且,则__________.
13. 已知点P在所在平面内,O为空间中任一点,若,则___________.
14. 若函数零点为,函数零点为,则___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知函数.
(1)若为奇函数,求m的值;
(2)在(1)的情况下,若关于x的不等式在上恒成立,求k的取值范围.
16. 如图,棱长为1正四面体中,,,,点M满足,点N为中点.
(1)用、、表示;
(2)求.
17. 某高校承办了2025怒江傈僳“阔时”文化节志愿者选拔的面试工作.现随机抽取了100名候选者的面试成绩,并分成五组:第一组,第二组,第三组,第四组,第五组,绘制成如图所示的频率分布直方图.已知第三、四、五组的频率之和为0.7,第一组和第五组的频率相同.
(1)求的值;
(2)估计这100名候选者面试成绩的众数和分位数(分位数精确到0.1);
(3)在第四,第五两组志愿者中,采用分层抽样的方法从中抽取5人,然后再从这5人中选出2人,以确定组长人选,求选出的两人来自不同组的概率.
18. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,.
(1)求角A;
(2)若D是线段的中点,且,求的面积;
(3)若为锐角三角形,求的周长的取值范围.
19. 如图,在直四棱柱中,底面是直角梯形,,且.
(1)证明:;
(2)求点到平面的距离;
(3)求平面与平面夹角正弦值.
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