内容正文:
绵阳高中2024级第三学期末质量测试
数 学
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷共4页;答题卡共6页.满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内.
2. 选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效.
3. 考试结束后将答题卡收回.
一、选择题:本大题共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,,,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
2. 打靶3次,事件表示“共击中发”,其中,那么表示( )
A. “全部击中” B. “至少击中1次”
C. “至多脱靶2次” D. “至少击中2次”
3. 若直线 与直线 垂直,则 ( )
A. B. C. D.
4. 在正三棱柱 中,为的中点,设 ,,,则 ( )
A. B. C. D.
5. 已知圆与圆有且只有2条公切线,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
6. 某中学高二年级开设了5门不同的通用技术课程,甲,乙两人各自从这五门课程中选择一门参加学习,每人选择每一门课程的机会均等,则两人选择的课程不相同的概率为( )
A. B. C. D.
7. 已知圆 和圆 ,若动圆 与圆 外切,同时与圆 内切,则该动圆圆心 的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
8. 在空间直角坐标系中,过点 ,且以 为方向向量的直线可以用方程 来表示.已知 ,点 ,点 ,则 的最小值为( )
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. 以下能确定空间中四点 共面的条件是( )
A. B.
C. D.
10. 某商务局统计了一展销活动连续10天的日销售额(单位:万元),依次为:2.5,2.0,2.3,2.1,2.9,2.5,2.1,2.3,2.8,2.5,则( )
A. 该组数据的极差为0.8
B. 该组数据的30%分位数为2.2
C. 若该组数据去掉最大值和最小值,则这组数据的平均数变小
D. 若该组数据去掉最大值和最小值,则这组数据的方差变大
11. 已知双曲线的左,右焦点分别为,为双曲线右支上且不同于顶点的一点,则( )
A. 若到渐近线的距离为,则
B. 过作的平分线的垂线,垂足为,则
C. 若的面积为,且,则双曲线的离心率为
D. 过点作两渐近线的垂线,垂足分别为,若,则
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线与圆相切,则实数________.
13. 若事件 与事件 相互独立,,,则 _____________________.
14. 抛物线的焦点为,过点的直线交抛物线 C于(B 在之间)两点,若的角平分线为,则的值是_____________________.
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. 某次测试后,从全校成绩中抽取名学生的成绩作为样本,成绩都在内,将所有成绩分成六组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中的值;
(2)若落在中的样本数据的平均数为,方差为;落在中的样本数据的平均数为,方差为,求这两组数据的总平均数和总方差 .
16. 已知,,且为圆的直径.
(1)求圆的方程;
(2)若直线过点,且斜率为2,求直线被圆截得的弦长.
17. 在高中生物实验技能竞赛中,有“植物标本识别”的轮次考核,每轮活动由选手甲、选手乙各识别一份未知的植物标本(识别正确记为成功,识别错误记为失败).已知甲每轮正确识别植物标本的概率为 ,乙每轮正确识别植物标本的概率为 ,甲、乙的识别结果相互独立,各轮考核的结果也互不影响.
(1)求在一轮考核中,甲,乙两人中恰好有一人成功的概率;
(2)求在两轮考核中,“竞赛队”(由甲,乙组成)成功识别标本的总次数为3次的概率.
18. 如图,在四棱锥 中,已知 ,平面 .
(1)证明:;
(2)若 ,,,且 ;
(i)当直线 与平面 所成的角最小时,求 的长;
(ii)设直线 与平面 所成的角为 ,平面 与平面 的夹角为 ,是否存在点 ,使得 ,若存在,求出三棱锥 的体积;若不存在,请说明理由.
19. 椭圆的离心率为,焦距为2,过点且斜率存在的直线交椭圆于两点,是直线上一定点,记直线的斜率分别为,且为定值.
(1)求椭圆的方程;
(2)求定点的坐标;
(3)如图,抛物线与椭圆在第二象限交于点,过点的直线(不过坐标原点)交抛物线于点,交椭圆于另一点,若恰好为的中点,求实数的最大值.
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绵阳高中2024级第三学期末质量测试
数 学
本试卷分为试题卷和答题卡两部分,其中试题卷共4页;答题卡共6页.满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内.
2. 选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦干净后再选涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效.
3. 考试结束后将答题卡收回.
一、选择题:本大题共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,,,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由空间向量线性运算的坐标表示可得的坐标,进而可知点的坐标.
【详解】因为,且为坐标原点,
所以的坐标与点的坐标相等,均为.
故选:C.
2. 打靶3次,事件表示“共击中发”,其中,那么表示( )
A. “全部击中” B. “至少击中1次”
C. “至多脱靶2次” D. “至少击中2次”
【答案】D
【解析】
【分析】由事件的运算即可求解.
【详解】“击中2发或3发”,对比选项可知,只有D正确.
故选:D.
3. 若直线 与直线 垂直,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由两直线垂直的系数关系求解.
【详解】因为直线互相垂直,所以,解得,
故选:B.
4. 在正三棱柱 中,为的中点,设 ,,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量的线性运算及正三棱柱的结构特征逐步转化,将用向量表示即可.
【详解】如图,
因为为的中点,所以,
根据正三棱柱的结构特征可知,
所以
,
即.
故选:A.
5. 已知圆与圆有且只有2条公切线,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知圆与圆相交,根据两圆相交的条件列不等式,求解即可求出答案.
【详解】由题意可得圆圆心坐标为,半径,圆圆心坐标为,半径,
因为圆与圆有且只有2条公切线,
所以圆与圆相交,
则,
所以,即,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:C.
6. 某中学高二年级开设了5门不同的通用技术课程,甲,乙两人各自从这五门课程中选择一门参加学习,每人选择每一门课程的机会均等,则两人选择的课程不相同的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】计算总基本事件数, 两人课程相同的事件数,得出两人课程不相同的事件数,得出所求概率.
【详解】甲、乙两人各从 5 门课程选 1 门,每人的选择有 5 种可能,总事件数为5×5=25,
两人课程相同的事件数为5,
则两人课程不相同的事件数为20,
则.
故选:D.
7. 已知圆 和圆 ,若动圆 与圆 外切,同时与圆 内切,则该动圆圆心 的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据两圆位置关系得动圆圆心到两已知圆心距离和为定值,再由椭圆的定义求解
【详解】圆的圆心为,
圆的圆心为,
设动圆的圆心为,半径为,
由题意得,则,
所以动圆圆心的轨迹是以为焦点,长轴长为12的椭圆,
设椭圆方程为,则,
得,所以,
的轨迹方程为,
故选:A
8. 在空间直角坐标系中,过点 ,且以 为方向向量的直线可以用方程 来表示.已知 ,点 ,点 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据条件得到直线上的点和直线的方向向量,再根据空间中点到直线的距离公式求得点到直线的距离.
【详解】由 ,得,
所以直线过定点,且方向向量为.
由于点 ,所以.
所以点到直线的距离为.
所以 的最小值为.
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. 以下能确定空间中四点 共面的条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用共面向量定理及推论判断AB;利用两条直线共面的条件判断CD.
【详解】对于A,由,得向量共面,而它们有公共起点,因此四点共面,A是;
对于B,在中,,因此四点共面,B是;
对于C,存在互相垂直的两条异面直线,它们的方向向量垂直,由不能确定四点共面,C不是;
对于D,由,得直线与平行或重合,因此四点共面,D是.
故选:ABD
10. 某商务局统计了一展销活动连续10天的日销售额(单位:万元),依次为:2.5,2.0,2.3,2.1,2.9,2.5,2.1,2.3,2.8,2.5,则( )
A. 该组数据的极差为0.8
B. 该组数据的30%分位数为2.2
C. 若该组数据去掉最大值和最小值,则这组数据的平均数变小
D. 若该组数据去掉最大值和最小值,则这组数据的方差变大
【答案】BC
【解析】
【分析】把该组数据由小到大排列,求出极差、30%分位数判断AB;求出变化前后的平均数、方差判断CD.
【详解】连续10天的日销售额由小到大排列为:,
对于A,该组数据的极差为,A错误;
对于B,由,得该组数据的30%分位数为,B正确;
对于C,原数据组平均数,
变化后的新数据组平均数,C正确;
对于D,原数据组方差,
变化后的新数据组方差,D错误.
故选:BC
11. 已知双曲线的左,右焦点分别为,为双曲线右支上且不同于顶点的一点,则( )
A. 若到渐近线的距离为,则
B. 过作的平分线的垂线,垂足为,则
C. 若的面积为,且,则双曲线的离心率为
D. 过点作两渐近线的垂线,垂足分别为,若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,利用点到直线的距离公式判断;对于B,延长,相交于点,则为的中位线,利用双曲线的定义判断;设,由三角形面积公式得,余弦定理得,再根据得解C;利用点到直线的距离公式判断D.
【详解】对于A,双曲线的渐近线方程为,即,
由到渐近线的距离为,即,
则,A错误;
对于B,延长,相交与点,
因为为的平分线,且,所以为中点, ,
则为的中位线,
则,B正确;
对于C,设,,
则,即,
则,
又的面积为,得,
由余弦定理,
即,得,
根据,且,
得,得或(舍),
所以,C正确;
对于D,设,则
则,
则,解得,D正确.
故选:BCD
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线与圆相切,则实数________.
【答案】
【解析】
【分析】根据直线与圆相切,列式解方程即可求出答案.
【详解】由圆的方程可知圆心坐标为,半径,
因为与圆相切,
所以圆心到直线的距离,
解得.
故答案为:.
13. 若事件 与事件 相互独立,,,则 _____________________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用相互独立事件的概率乘法公式和对立事件的概率公式求解即可.
【详解】因为事件 与事件 相互独立,所以事件 与事件 相互独立,
,,
则,
故答案为:.
14. 抛物线的焦点为,过点的直线交抛物线 C于(B 在之间)两点,若的角平分线为,则的值是_____________________.
【答案】##
【解析】
【分析】,直线:,与抛物线联立,得到,设,得出,直线关于对称,结合 的角平分线为 得出,得出坐标,即可求解.
【详解】设,直线:,
联立得,则,
设,,抛物线 的焦点为 ,
则,,
则,即直线关于对称,,
由于 的角平分线为,则,
则,
则,解得,
则,
则,
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. 某次测试后,从全校成绩中抽取名学生的成绩作为样本,成绩都在内,将所有成绩分成六组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中的值;
(2)若落在中的样本数据的平均数为,方差为;落在中的样本数据的平均数为,方差为,求这两组数据的总平均数和总方差 .
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据每组小矩形的面积之和为1列式即可求解;
(2)利用分层抽样的平均数和方差的计算公式即可求解.
【小问1详解】
由,
解得;
【小问2详解】
由题意可得,落在的样本个数为:,
样本平均成绩为,样本方差为,
落在的样本个数为:,
样本平均成绩为,样本方差为,
两组样本成绩合并后的平均数为:,
方差为:.
16. 已知,,且为圆的直径.
(1)求圆的方程;
(2)若直线过点,且斜率为2,求直线被圆截得的弦长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意得中点为圆心坐标,半径,求出圆心坐标及半径即可求出答案;
(2)由题意得到直线的方程,求出圆心到直线的距离,利用几何法求弦长即可得解.
【小问1详解】
因为为圆的直径,
所以中点即为圆心坐标,故圆心坐标为,
半径,
所以圆的方程为.
【小问2详解】
由题意得直线的方程为,即,
所以圆心到直线的距离,
所以直线被圆截得的弦长为.
17. 在高中生物实验技能竞赛中,有“植物标本识别”的轮次考核,每轮活动由选手甲、选手乙各识别一份未知的植物标本(识别正确记为成功,识别错误记为失败).已知甲每轮正确识别植物标本的概率为 ,乙每轮正确识别植物标本的概率为 ,甲、乙的识别结果相互独立,各轮考核的结果也互不影响.
(1)求在一轮考核中,甲,乙两人中恰好有一人成功的概率;
(2)求在两轮考核中,“竞赛队”(由甲,乙组成)成功识别标本的总次数为3次的概率.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)根据独立事件概率的乘法公式求解;
(2)所求事件可分为甲正确识别2个乙正确识别1个,甲正确识别1个乙正确识别2个两互斥事件的和求解.
【小问1详解】
设“甲每轮识别成功”为事件A,“乙每轮识别成功”为事件B,
由题意:;
,
由甲,乙的识别结果相互独立,,都相互独立;
甲,乙两人中恰好有一人成功=“”,且互斥,
∴;
【小问2详解】
设A1,A2分别表示甲两轮考核中识别成功1个,2个植物标本,B1,B2分别表示乙两轮识别成功1个,2个植物标本,
,
,
设“在两轮考核中,“竞赛队”(由甲,乙组成)成功识别标本的总次数为3次”,
∴,且与互斥,与与分别相互独立,
∴
,
因此,在两轮考核中,“竞赛队”成功识别标本的总次数为3次概率为.
18. 如图,在四棱锥 中,已知 ,平面 .
(1)证明:;
(2)若 ,,,且 ;
(i)当直线 与平面 所成的角最小时,求 的长;
(ii)设直线 与平面 所成的角为 ,平面 与平面 的夹角为 ,是否存在点 ,使得 ,若存在,求出三棱锥 的体积;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)(i);(ii)存在,
【解析】
【分析】(1)根据线面垂直的判定定理证明平面,进而证得;
(2)以B为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,设点的坐标,由线面角的向量求法,表示出直线 与平面 所角的正弦值,求得其最小值,及取最小值时参数的值,即可得到点的坐标,求出 的长;(ii)求出平面 的法向量,表示出,由 ,得,从而列得方程,求出参数的值,从而求得点的坐标,求出的面积,获得三棱锥 的体积.
【小问1详解】
∵平面,平面
∴,
又,,平面,且平面,
∴平面,又平面,
∴;
【小问2详解】
(i)以B为坐标原点,分别以所在直线为轴,
建立如图所示空间直角坐标系,则,
设,则,,,,
设平面的法向量为,
则,所以,
取,则,
记与平面所成线面角为,
∴,
又,则在以为直径的圆上.
因为的中点为,,
所以,又如图在的异侧,且A不能与重合,
所以,所以,所以
所以当时,取最小值,此时,所以,
所以;
(ii)由(1)知:,,
因为平面,且,所以平面.
所以平面的法向量可取,
所以,
又因为,所以,所以,
由(i)知:,
所以,即.
又,则,
所以,即,即.
又A不能与B、D重合,故,故,
此时,则,
所以.
19. 椭圆的离心率为,焦距为2,过点且斜率存在的直线交椭圆于两点,是直线上一定点,记直线的斜率分别为,且为定值.
(1)求椭圆的方程;
(2)求定点的坐标;
(3)如图,抛物线与椭圆在第二象限交于点,过点的直线(不过坐标原点)交抛物线于点,交椭圆于另一点,若恰好为的中点,求实数的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由题意求出,即可得答案;
(2)设,直线,,,表示出,将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理求出,代入整理,观察式子形式即可求出答案;
(3)设直线方程,,将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理求出,再将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理求出,代入抛物线方程求出,将点代入椭圆方程求出,利用基本不等式即可求出答案.
【小问1详解】
由题意得,且,
解得,,则,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
由题意设,直线,,
则(*)
联立方程,整理可得,
,解得,
由韦达定理得,,
代入(*)可得:,
要使得为定值,则,故定点的坐标为.
【小问3详解】
设直线方程,,
联立,整理得,
由韦达定理可得,所以,
联立,整理得,
由韦达定理得,即,
解得,
又在抛物线上,故,
故,
又在椭圆上,故,
解得,
又,,
所以,
当且仅当时等号成立,
所以实数的最大值是.
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