内容正文:
石室中学北湖校区高2027届10月数学月考模拟(一)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知复数,则的虚部是( )
A. B. C. D.
2.设为同一试验中的两个随机事件,则“”是“事件互为对立事件”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.在一次奥运会男子羽毛球单打比赛中,运动员甲和乙进入了决赛.假设每局比赛甲获胜的概率为0.6,乙获胜的概率为0.4,用计算机产生之间的随机数,当出现、、时表示一局比赛甲获胜,当出现4、5时表示一局比赛乙获胜.由于要比赛3局,所以每3个随机数为一组,现产生20组随机数,结果如下:
423 123 423 344 114 453 525 332 152 342
534 443 512 541 125 432 334 151 314 354
则估计在本次比赛中甲获得冠军的概率是( )
A.0.35 B.0.55 C.0.6 D.0.65
4.设向量,,不共面,则下列向量组可作为空间的一组基的是( )
A. B.
C. D.
5.函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6.如图,在正方体中,平面与平面的夹角的正切值为( )
A. B. C. D.
7.设随机事件A,B满足,,则( )
A.0.4 B.0.35 C.0.25 D.0.1
8.,,是从点P出发的三条射线,每两条射线的夹角均为,,,分别是射线,,上的点,且,,,D,E,F分别为,,的中点,则点E到直线的距离为( ).
A. B. C. D.
二、多选题
9.(多选)以下能判定空间中四点共面的条件是( )
A. B.
C. D.
10.设直线的方向向量分别为,平面的法向量分别为,则( )
A.若,则
B.若,则或
C.若,则
D.若的夹角为,则
11.如图,正方体的棱长为1,若空间中的动点满足,,则下列命题正确的是( )
A.若,则二面角的平面角为;
B.若,则点到平面的距离为;
C.若,则三棱锥的体积为;
D.若,则动点的轨迹构成的平面图形的面积为.
三、填空题
12.已知空间向量满足,若,则 .
13.端午节是我国传统节日,甲,乙,丙3人端午节来徐州旅游的概率分别是,,,假定3人的行动相互之间没有影响,那么这段时间内至少有1人来徐州旅游的概率为
14.如图,两条异面直线a、b所成的角为在直线a,b上分别取点,E和点A,F,使,且.已知,,,线段的长为 .
四、解答题
15.小张、小胡两位小朋友玩游戏,两人轮流从装有编号为1,2,3,4,5的5个球的口袋中有放回的摸出一个小球,规定两人谁摸出的球的数字大,谁就获胜,数字相同则为平局.
(1)求两人平局的概率;
(2)玩了几局游戏后,小胡提出“从袋中有放回地随机摸出一个小球,若他们这次摸出的数字之和为偶数,则小胡获胜,否则小张获胜.”,请问:这个规则是否对小胡有利?
16.如图,已知平行六面体中,底面是边长为1的正方形,,设.
(1)用表示,并求;
(2)求.
17.某教育局组织一地区的小学、初中、高中三个学段的学生参加“防溺水”网络知识问答,并按学段人数比例分层随机抽样,从中抽取220名学生,对其分数进行统计分析,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中a的值,并估计该地区所有学生知识问答分数的众数;
(2)分数位列前10%的学生平台会生成“防溺水达人”优秀证书,试估计获得“防溺水达人”的最低分数;
(3)教育局的工作人员在此次问答分数中抽取了10名同学的分数:,,,…,,已知这10个分数的平均数,方差,若剔除其中的最高分98和最低分86,求剩余8个分数的平均数与方差.
参考数据:,,.
18.在中,角的对边分别为,向量,且,点为边上一点.
(1)求角的大小;
(2)若是的角平分线,的周长为19,求的长度;
(3)若是边上靠近点A的一个三等分点,,求实数的取值范围.
19.如图,在中,为的中点,过点作交于点,将沿翻折至,得到四棱锥为棱上一动点(不包含端点).
(1)若为棱的中点,证明:平面;
(2)若,直线与平面所成角的正弦值为.
(ⅰ)求;
(ⅱ)求点到平面的距离.
试卷第4页,共5页
试卷第5页,共5页
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《石室中学北湖校区高2027届10月数学月考模拟(一)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
B
D
C
B
A
D
C
ABD
BC
AD
1.A
【分析】根据复数的除法运算先计算,再由复数的概念即可求解.
【详解】由题意有,
所以的虚部是.
故选:A.
2.B
【分析】根据对立事件概率的性质可以说明条件是必要的,容易给出反例说明条件不是充分的.
【详解】若互为对立事件,根据对立事件概率公式可直接得到,故条件是必要的;
若试验基本事件含3种及以上,其中表示概率为的两个不同事件,
则不互为对立事件,此时,故条件不是充分的.
故选:B.
3.D
【分析】根据题意,由随机数组来确定胜负情况,根据20组数据中满足条件的数组个数,除以总数即可得解.
【详解】表示甲获得冠军的数有423,123,423,114,332,152,342,512,125,432,
334,151,314共13组数,故估计该场比赛甲获胜的概率为.
故选:D
4.C
【分析】根据空间向量的共面和空间基底的条件即可解答.
【详解】A选项,由于与任意两个向量共面,不能作为基底;
B选项,,故三个向量共面,不能作为基底;
C选项,设,
向量,,不共面,上式显然不成立,即与不共面,符合题意;
D选项,,故三个向量共面,不能作为基底;
故选:C.
5.B
【分析】先由时排除C、D选项,再由函数奇偶性排除A选项即可.
【详解】当时,,可排除C、D选项;
函数定义域为,,
所以为偶函数图像关于轴对称,排除A选项.
故选:B.
6.A
【分析】以为原点,以所在的直线分别为轴,建立空间直角坐标系,利用空间向量求解即可.
【详解】如图,以为原点,以所在的直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
设正方体的棱长为1,则,
所以,
因为平面,
所以平面的一个法向量为,
设平面的法向量为,则
,令,
则,所以为平面的一个法向量,
设平面与平面的夹角为,则
,
因为为锐角,所以,
所以,
所以平面与平面的夹角的正切值为.
故选:A
【点睛】
7.D
【分析】利用全概率公式及对立事件概率公式计算求解.
【详解】根据题意可得,,
故由互斥事件概率的加法公式得:,
故,易得,
所以.
故选:D.
8.C
【分析】利用,,表示出与,由点E到直线的距离为可计算得到答案
【详解】
如图所示,为的中点,
则,
,
又,
,
,
,
点E到直线DF的距离为.
故选:C
9.ABD
【分析】根据空间向量的相关概念结合四点共面的结论逐项分析判断.
【详解】对于选项A:由知,为共面向量,故四点共面,故选项A正确;
对于选项B:因为,
所以,即,
由共面向量定理可知四点共面,故选项B正确;
对于选项C:若,则,即直线异面垂直或共面垂直,
四点不一定共面,故选项C错误;
对于选项D:若,则直线平行或重合,
故四点共面, 故选项D正确.
故选:ABD.
10.BC
【分析】根据向量的位置关系,可得空间线面位置关系,可得答案.
【详解】对于A,当时,直线可能平行也可能重合,故A错误;
对于B,当时,在平面内一定存在与直线平行的直线,则或,故B正确;
对于C,当时,直线与平面的垂线平行或重合,则,故C正确;
对于D,当的夹角为,其法向量的夹角为或,则或,故D错误.
故选:BC.
11.AD①④
【分析】分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系,对于①,直接应用二面角的向量求法,即可判断;对于②,直接应用点到平面距离的向量求法,即可判断;对于③:先求出点到平面的距离,即可计算出三棱锥的体积,即可判断;对于④:延长至点,使得,取中点,中点,连接,,作出平面与正方体的截面,并说明该截面为边长为的正六边形,由条件得,根据空间向量共面定理得点在平面上,即可作出判断.
【详解】
分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系,
所以,,,,,,
对于①,若,则,可得,
设平面的法向量,
又,,
即,取,则,
易得平面的一个法向量,
则,
设二面角的平面角为,
是锐角,二面角的平面角为,故①正确;
对于②,向量,设平面的法向量,
由,,
则即,取,则,
则点与平面的距离为,故②错误;
对于③:,,,,
,则,
设平面的法向量为,
由,,
则,取则,
则点到平面的距离为,
由,得,
又为边长为的等边三角形,则,
则三棱锥的体积,故③错误;
对于④:延长至点,使得,取中点,中点,连接,并延长,交棱,于点,,交,延长线于点,,连接,交棱,于点,,连接,,如图所示,
则平面与正方体的截面为六边形,,
在平面中,
,点为中点,
,,
在和中
,
,
,
,即点为中点,,
同理可得,,
六边形为正六边形,且边长为,
则其面积,
,,
,
整理得,
点在平面上,
当,点的轨迹构成的平面图形的面积为,故④正确.
故答案为:①④.
12.
【分析】根据空间向量的模的公式进行计算求解即可.
【详解】因为向量,.
所以故答案为:.
13./0.7
【分析】由对立事件和相互独立事件的概率计算公式可得结果.
【详解】由题意可得3人中没有人来徐州旅游的概率为,
所以这段时间内至少有1人来徐州旅游的概率为:.
故答案为:.
14.或/或
【分析】根据空间向量基本定理,将用表示出来,借助于相关模长、夹角条件,利
用空间向量的数量积运算律列出方程,求解即得.
【详解】
由已知,得或,
设,因为,而,
则
当时,可得,解得:;
当时,可得,解得.
综上可知,即公垂线段的长为或.
故答案为:或.
15.(1)
(2)是
【分析】(1)列举出两人有放回的摸出一个小球的所有情况,结合古典概型的概率公式求解即可;
(2)结合古典概型的概率公式求出小胡获胜和小张获胜的概率,进而判断即可.
【详解】(1)两人有放回的摸出一个小球,
总的情况有:,
,
,共25种情况,
其中两人平局的情况有:,共5种情况,
所以两人平局的概率为.
(2)由(1)知,两人有放回地摸出一个小球,共25种情况,
小胡获胜的情况有:,共13种情况,
则小张获胜的情况有12种情况,
所以小胡获胜概率为,则小张获胜的概率为,
显然,这个规则对小胡有利.
16.(1),;
(2).
【分析】(1)根据题意,利用空间向量的线性运算法则,得到,再由向量数量积的运算公式和模的计算公式,求得的值;
(2)根据题意,求得,利用数量积的计算公式,求得,进而求得的值.
【详解】(1)解:因为,且,
所以,
又因为底面ABCD是边长为1的正方形且,
所以
.
(2)解:因为底面是边长为1的正方形,且,,
又由,
所以,
所以.
17.(1),众数约为75分
(2)88分.
(3)89.5,21.
【分析】(1)利用频率之和为1列方程求解;根据最高矩形横坐标的中点可确定众数;
(2)利用频率分布直方图求90百分位数即可;
(3)根据平均数及方差的计算公式计算即可得解.
【详解】(1)由,
解得.
由题图可知,众数为75,
用样本估计总体,知该地区所有学生知识问答分数的众数约为75分.
(2)前4组的频率之和为,
前5组的频率之和为,
故90%分位数落在第5组,设为x,则,解得,
即“防溺水达人”的最低分数为88分.
(3)由题意,剩余8个分数的平均数为.
因为这10个分数的方差,
所以,
所以剩余8个分数的方差
.
即剩余8个分数的平均数与方差分别为89.5,21.
18.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由向量运算可得,然后由正弦定理边角互化可得答案;
(2)由题及余弦定理可得,然后由(1)结合可得答案;
(3)解法一:设,,然后在,中利用正弦定理可得
,然后由三角函数性质可得答案;解法二:由题,又可得,然后由正弦定理边角互化可得,据此可得答案.
【详解】(1)且
,即.
.
又,则,结合,;
(2)而
为角的角平分线
.
即,;
(3)设,则;
设,则.
在中即
在中
即,
则.
又,而
,
由和差化积公式可得.
则.
,;
解法二:,
,
.
.
.
,
.
19.(1)证明见解析;
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【分析】(1)根据已知得是等边三角形,取的中点,连接,进而得,再由线面、面面平行的判定定理证明平面平面,再由线面平行的性质证明结论;
(2)(i)根据已知构建合适的空间直角坐标系,标注出相关点坐标,设,进而得,求直线与平面的方向向量和法向量,应用向量法求线面角及已知列方程求出参数值;(ii)应用点面距离的向量求法求点面距离.
【详解】(1)因为,所以,
因为为的中点,则,所以是等边三角形,
取的中点,连接,则,
又为棱的中点,且,即,则.
因为平面平面平面平面,
所以平面,平面,
又平面,所以平面平面,
又平面,所以平面.
(2)(ⅰ)因为,所以.
所以,因为,所以,
又平面,所以平面,
以为原点,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
所以,
则,
设,则,
设平面的法向量为,则,即,
令,得,则.
设直线与平面所成的角为,所以,
整理得,解得(舍),所以.
(ⅱ)由(ⅰ)知,
设平面的法向量为,则,即,
令,得,则,
所以点到平面的距离为.
答案第14页,共16页
答案第15页,共16页
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