内容正文:
实验中学高二年级第一次学情检测
数学
命题:高峰 审核:解祥峰
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】方法一:由一元二次不等式的解法求出集合,即可根据交集的运算解出.
方法二:将集合中的元素逐个代入不等式验证,即可解出.
【详解】方法一:因为,而,
所以.
故选:C.
方法二:因为,将代入不等式,只有使不等式成立,所以.
故选:C.
2. 已知l是一条直线,,为两个不同平面,若,则“”是“”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
【答案】A
【解析】
【详解】因l是一条直线,,为两个不同平面,,
当时,可过直线作平面与平面交于直线,根据线面平行的性质定理可得,
又,所以,又,所以,故充分性成立;
当时,当且时符合,但推不出,故必要性不成立.
所以“”是“”的充分不必要条件.
3. 设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数的除法运算化简可得,再由共轭复数的概念可解.
【详解】因为,
所以.
故选:C
4. 年月日时至次日时(次日的时间前加表示)重庆的温度走势
下列说法错误的是( )
A. 月日时至时重庆气温逐渐升高,时到次日时重庆气温逐渐降低
B. 月日时至次日时重庆的最低气温为,最高气温为
C. 根据图象,这一天时所对应的温度为
D. 根据图象,这一天时所对应的温度为
【答案】C
【解析】
【分析】根据折线图逐项判断.
【详解】A. 由折线图知:月日时至时重庆气温逐渐升高,时到次日时重庆气温逐渐降低,故正确;
B. 由折线图知:月日时至次日时重庆的最低气温为,最高气温为,故正确;
C.根据图象,这一天时所对应的温度约为,故错误;
D. 根据图象,这一天时所对应的温度为,故正确,
故选:C
5. 已知函数在处取得极小值,则( )
A. B. C. 或 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】求出导函数,根据已知得出方程,求解得出的值.代入检验,即可得出;
【详解】由已知.
又函数在处取得极小值,
所以有,解得或.
当时,有.
解可得,或,所以在上单调递增,在上单调递增;
解可得,,所以在上单调递减.
所以,函数在处取得极小值,满足条件;
当时,有.
解可得,或,所以在上单调递增,在上单调递增;
解可得,,所以在上单调递减.
所以,函数在处取得极大值,不满足条件,舍去.
综上,.
6. 甲、乙两人玩石头、剪刀、布游戏.在一次游戏中,记事件:甲、乙两人出的都是剪刀;事件:甲、乙两人出的相同;事件:甲、乙两人至少有人出的是布.则下列结论错误的是( )
A. 与互斥 B. 与互为对立事件
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】记“石头”,“剪刀”,“布”,列举样本空间以及确定事件分别对应的样本点,利用事件的关系,结合古典概型计算概率,逐项判断得结论.
【详解】记“石头”,“剪刀”,“布”,
则样本空间,总数为.
对于A:事件包含的样本点为,事件包含的样本点为,所以与不会同时发生,即与互斥,故A正确;
对于B:事件包含的样本点为,事件包含的样本点为,因为,所以与不可能互为对立事件,故B错误;
对于C:事件包含的样本点为,事件包含的样本点为,所以,故C正确;
对于D:由C可知,;事件包含的样本点为,故;
事件包含的样本点为,故.
所以,故D正确.
故选:B.
7. 在空间直角坐标系中,直线l的一个方向向量为,平面的一个法向量为,l与所成的角为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出两向量夹角的余弦值,再由线面角与两向量夹角的关系即可得出结论.
【详解】易知,
所以,
即,又,所以.
8. 2025年东南现代农博会·花博会在漳州东南花都隆重举行,活动现场的非遗区有三个项目:漆扇绘梦、糖画塑形、剪纸生花,主理人现场演示,游客可亲手体验.现有甲、乙、丙、丁、戊5名同学在非遗区体验,三个非遗项目都有同学去体验,且每名同学只能体验一个项目,其中甲和乙选择体验漆扇绘梦,不同的体验方案共有( )
A. 6种 B. 12种 C. 18种 D. 24种
【答案】B
【解析】
【分析】分类讨论,漆扇绘梦有甲、乙两人体验,丙、丁、戊有一人体验漆扇绘梦,剩下两人分别体验另外两个项目,第二类是漆扇绘梦有甲、乙两人体验,糖画塑形、剪纸生花任选一个有两人体验,剩下一人体验剩余的项目根据分类原理即可计算.
【详解】根据题意可知第一类是漆扇绘梦有甲、乙两人体验,丙、丁、戊有一人体验漆扇绘梦,
剩下两人分别体验另外两个项目,则有种方案,
第二类是漆扇绘梦有甲、乙两人体验,糖画塑形、剪纸生花任选一个有两人体验,
则有种方案,综上总共有种方案.
故选:
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. 若复数,,则( )
A. 的实部为1 B. 的虚部为 C. 为纯虚数 D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据复数的运算化简,再根据复数的概念,实部、虚部概念,复数模的定义依次判断.
【详解】对于A,因为,所以的实部为1,故A正确;
对于BC,,所以的虚部为2,为纯虚数,故B错误,C正确;
对于D,因为,,所以,故D错误.
故选:AC.
10. 为鼓励学生们进行兴趣爱好的培养,某学校拟在校园音乐节上邀请某乐队演唱6首风格不同的歌曲,设编号分别为A、B、C、D、E、F,且为了一定效果需对这6首歌的演唱顺序进行一定调整,则( )
A. 若歌曲B、C、D必须三首连续进行演唱,则有144种安排方式
B. 若歌曲B、C、D任意两首不连续进行演唱,则有144种安排方式
C. 若歌曲必须在歌曲之前进行演唱,则有120种安排方式
D. 若歌曲必须第一个进行演唱,歌曲不能最后进行演唱,则有96种安排方式
【答案】ABD
【解析】
【分析】采用捆绑法结合排列数的运算判断A;采用插空法结合排列数的运算判断B;利用对称性结合排列数的运算判断C;先排歌曲和歌曲,然后再利用安排其它歌曲判断D.
【详解】6首歌曲的全排列总数为种.要求B、C、D三首必须连续,采用捆绑法.
将B、C、D看作一个整体,与A、E、F共同进行排列,
将、C、D视1个元素,与另外3个元素进行全排列,共有种排法,
B、C、D这个整体内部进行全排列,共有种排法,故总安排方式为种,故A正确;
要求B、C、D任意两首不连续,采用插空法,先将A、E、F三首歌曲进行全排列,共有种排法,
A、E、F排好后形成4个空位(包含首尾),从这4个空位中选3个插入B、C、D,共有种排法.
总安排方式为种,故B正确;
要求在之前演唱且无需连续,利用对称性分析,
在全排列中,在前和在前概率均等,各占总数的一半.
故总安排方式为种,故C错误;
要求必须先演唱,必须不最后演唱,先确定的位置,固定在第1位,有1种排法,
再确定的位置,不能在第1位,也不能在第6位,
只能在第2、3、4、5位中选择,共有种排法,
则剩余的4首歌曲在剩下的4个位置进行全排列,共有种排法,
总安排方式为种,故D正确.
故选:ABD.
11. 如图,在四棱锥中,底面是边长为的正方形,,平面,为的中点,则( )
A.
B. 异面直线与所成角的余弦值为
C.
D. 点到平面的距离为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据向量线性运算可知A正确;以为坐标原点建立空间直角坐标系,根据异面直线所成角的向量求法、向量模长的求解与点到平面距离的向量求法依次验证BCD选项即可.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,以为坐标原点,正方向为轴正方向可建立如图空间直角坐标系,
则,,,,
,,,
即异面直线与所成角的余弦值为,B正确;
对于C,由B知:,,
即,C错误;
对于D,由B知:,,,
设平面的法向量,
则,令,解得:,,,
设点到平面的距离为,则,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. 函数的最大值为__________.
【答案】54
【解析】
【详解】对求导得,
令,得,都在区间内.
因为,,
,,
这四个值中最大值为,所以的最大值为.
13. 加德学校召集高二年级5个班级的部分家长座谈,高二(1)班有2名家长到会,其余4个班级各有1名家长到会,会上任选3名家长发言,则发言的3名家长来自3个不同班级的可能情况的方法种数为______.
【答案】16
【解析】
【详解】若高二(1)班有1名家长发言,则有种情况,
若高二(1)班没有家长发言,则有种情况,
所以共有种情况.
14. 长方体的底面是一个正方形,其边长为4,长方体的高为,联结各表面的中心构成一个八面体,则这个八面体的表面积为______,这个八面体的体积和长方体的体积之比为______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】八面体的表面积是两个四棱锥的侧面积之和,利用长方体的棱长,结合勾股定理求出四棱锥侧面三角形的边长,判断侧面三角形的形状,再用面积公式计算单个四棱锥侧面积,进而得到八面体表面积;利用棱锥体积公式计算单个四棱锥体积,进而得到八面体体积,最后求出两者体积之比。
【详解】如图所示,分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系
根据题意可得各点坐标为:,
,
因为八面体共8个全等的等腰三角形,以为例:
可得,
三角形的高为,故
所以总表面积为:.
长方体体积为:
由八面体是两个四棱锥组合而成,四棱锥底面是正方形,面积为,
可得每个四棱锥的高为,总体积
所以八面体的体积和长方体的体积之比为.
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. 如图,在三棱锥中,,,,是的中点,为线段上靠近的三等分点,是的中点.
(1)用向量,,表示向量;
(2)求;
(3)求.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)利用中线向量公式,结合向量的线性运算即可求解;
(2)利用基底表示向量,先求基底的数量积,问题即可求解;
(3)利用基底的数量积运算即可求向量的模.
【小问1详解】
因为是的中点,所以,
又因为为线段上靠近三等分点,所以,
又因为是的中点,所以,
则;
【小问2详解】
因为,,,
所以,
,
所以
【小问3详解】
16. 中国新能源技术领跑世界,新能源汽车备受人们欢迎.某科研所新研发了一种新能源汽车,为检测这类汽车的续航能力,在不同路段进行了500次实验,根据续航能力(单位:百公里)分成,共六组,并制作如下频率分布直方图.
(1)求续航能力在区间内的实验次数;
(2)估计这类汽车的续航能力的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(3)若按分层随机抽样的方法从续航能力在和的实验中随机抽取7次实验,再从这7次实验中随机抽取2次实验,求这2次实验中有续航能力在中的实验的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由频率分布直方图的性质,列出方程,求得,得到续航能力在区间内的频率,进而得到答案;
(2)根据题意,利用频率分布直方图的平均数的计算公式,即可求解;
(3)由频率分布直方图,可得续航能力在和的频率,得到在中的有1次,在中的有6次,结合古典概型的概率计算公式和组合数的计算公式,即可求解.
【小问1详解】
由频率分布直方图的性质,可得,
解得,即续航能力在区间内的频率为,
所以续航能力在区间内的实验次数为次.
【小问2详解】
根据频率分布直方图的平均数的计算公式,可得:
,
所以估计这类汽车的续航能力的平均数为百公里.
【小问3详解】
由频率分布直方图,可得续航能力在和的频率分别为,
所以按分层随机抽样的方法从续航能力在和的实验中随机抽取7次实验,
则在中的有1次实验,在中的有6次实验,
设在中的有1次实验为,在中的有6次实验分别为,
可得
所以从这7次实验中随机抽取2次实验,共有种不同的取法,
设事件“这2次实验中有续航能力在中的实验”,
可得,共有6个基本事件,
所以事件的概率为
可得这2次实验中有续航能力在中的实验的概率为.
17. 已知函数,.
(1)若在点处取得极值.
①求的值;
②证明:;
(2)求的单调区间.
【答案】(1)①1;②证明见解析;
(2)答案见解析.
【解析】
【分析】(1)①先由在点处取得极值,求出参数的值;②经分析函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,即时,取得最小值,即可得证;
(2)分和两种情况讨论函数的单调区间即可.
【小问1详解】
①由于函数,得,
因为在点处取得极值,
所以,所以,
经检验的导函数在区间上小于,在区间上大于,
故在点处取得极小值.
②由①得,,.
令,解得.
当x变化时,,的变化情况如表所示.
x
1
-
0
+
单调递减
1
单调递增
所以,当时,取得最小值.
所以,即.
【小问2详解】
函数的定义域为,且,
当时,恒成立,
所以的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,令解得,
的解集为,
的解集为,
所以的单调递增区间为,单调递减区间为
综上所述:当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递增区间为,单调递减区间为.
18. 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为4的正方形,侧面PAD是正三角形.侧面PAD⊥底面ABCD,E是PD的中点.
(1)证明:平面ACE⊥平面PCD.
(2)求二面角E-AC-D的余弦值.
(3)求点D到平面PAC的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用向量关系证明和的垂直,进而证明面面垂直;
(2)求解平面和平面的法向量,进而求解二面角夹角余弦值;
(3)求平面的法向量和,结合点到面的距离公式求解即可.
【小问1详解】
如图所示,取中点,连接,因为为正三角形,故.
又平面平面,交线为,平面,故平面.
以为原点,所在直线为轴,平行于的直线为轴,所在直线为轴建立空间直角坐标系,
则,,,,中点,
故.
所以,,,
,故;
,故.
因为,且平面,所以平面.
又平面,所以平面平面.
【小问2详解】
平面即为底面,取其一个法向量.
设平面的法向量为,平面内向量,,
则,令,得,,即.
所以.
又二面角为锐二面角,所以二面角的余弦值为.
【小问3详解】
设平面的法向量为,平面内向量,,
则,令,得,,即.
,由点到平面距离公式可得:,
所以点到平面的距离为.
19. 在某歌手大赛中,每位参赛选手均必须参加两轮比赛,已知在第一轮比赛中,甲、乙通过的概率分别为;在第二轮比赛中,甲、乙通过的概率分别为p,q.假设甲、乙两人在每轮比赛中是否通过互不影响.
(1)若,求乙恰好有一轮通过的概率.
(2)若甲、乙都恰好有一轮通过的概率为,甲、乙两轮都通过的概率为.
(i)求p,q值;
(ii)求甲、乙两人至少有一人两轮都通过的概率.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【解析】
【分析】(1)根据互斥事件、相互独立事件的概率计算;
(2)(i)记事件“甲、乙都恰好有一轮通过”,事件“甲、乙两轮都通过”,分别表示,,求出;
(ii)记事件“甲两轮都通过”,事件“乙两轮都通过”,事件“甲、乙两人至少有一人两轮都通过”,由或,计算得解.
【小问1详解】
设事件“甲通过第一轮比赛”,事件“甲通过第二轮比赛”,
事件“乙通过第一轮比赛”,事件“乙通过第二轮比赛”,
由题知相互独立,且.
记事件“乙恰好有一轮通过”,则, 又互斥,
所以当时,,
即当时,乙恰好有一轮通过的概率为.
【小问2详解】
(i)记事件“甲、乙都恰好有一轮通过”,事件“甲、乙两轮都通过”,
则
,①
,②
由①②,得,解得.
(ii)记事件“甲两轮都通过”,事件“乙两轮都通过”,事件“甲、乙两人至少有一人两轮都通过”,
则,
则.
或.
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数学
命题:高峰 审核:解祥峰
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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知l是一条直线,,为两个不同平面,若,则“”是“”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. 设,则( )
A. B. C. D.
4. 年月日时至次日时(次日的时间前加表示)重庆的温度走势
下列说法错误的是( )
A. 月日时至时重庆气温逐渐升高,时到次日时重庆气温逐渐降低
B. 月日时至次日时重庆的最低气温为,最高气温为
C. 根据图象,这一天时所对应温度为
D. 根据图象,这一天时所对应的温度为
5. 已知函数在处取得极小值,则( )
A. B. C. 或 D. 3
6. 甲、乙两人玩石头、剪刀、布游戏.在一次游戏中,记事件:甲、乙两人出的都是剪刀;事件:甲、乙两人出的相同;事件:甲、乙两人至少有人出的是布.则下列结论错误的是( )
A. 与互斥 B. 与互对立事件
C. D.
7. 在空间直角坐标系中,直线l的一个方向向量为,平面的一个法向量为,l与所成的角为,则( )
A. B.
C. D.
8. 2025年东南现代农博会·花博会在漳州东南花都隆重举行,活动现场的非遗区有三个项目:漆扇绘梦、糖画塑形、剪纸生花,主理人现场演示,游客可亲手体验.现有甲、乙、丙、丁、戊5名同学在非遗区体验,三个非遗项目都有同学去体验,且每名同学只能体验一个项目,其中甲和乙选择体验漆扇绘梦,不同的体验方案共有( )
A. 6种 B. 12种 C. 18种 D. 24种
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. 若复数,,则( )
A. 的实部为1 B. 的虚部为 C. 为纯虚数 D.
10. 为鼓励学生们进行兴趣爱好的培养,某学校拟在校园音乐节上邀请某乐队演唱6首风格不同的歌曲,设编号分别为A、B、C、D、E、F,且为了一定效果需对这6首歌的演唱顺序进行一定调整,则( )
A. 若歌曲B、C、D必须三首连续进行演唱,则有144种安排方式
B. 若歌曲B、C、D任意两首不连续进行演唱,则有144种安排方式
C. 若歌曲必须在歌曲之前进行演唱,则有120种安排方式
D. 若歌曲必须第一个进行演唱,歌曲不能最后进行演唱,则有96种安排方式
11. 如图,在四棱锥中,底面是边长为的正方形,,平面,为的中点,则( )
A.
B. 异面直线与所成角的余弦值为
C.
D. 点到平面距离为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的最大值为__________.
13. 加德学校召集高二年级5个班级的部分家长座谈,高二(1)班有2名家长到会,其余4个班级各有1名家长到会,会上任选3名家长发言,则发言的3名家长来自3个不同班级的可能情况的方法种数为______.
14. 长方体的底面是一个正方形,其边长为4,长方体的高为,联结各表面的中心构成一个八面体,则这个八面体的表面积为______,这个八面体的体积和长方体的体积之比为______.
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. 如图,在三棱锥中,,,,是的中点,为线段上靠近的三等分点,是的中点.
(1)用向量,,表示向量;
(2)求;
(3)求.
16. 中国新能源技术领跑世界,新能源汽车备受人们欢迎.某科研所新研发了一种新能源汽车,为检测这类汽车续航能力,在不同路段进行了500次实验,根据续航能力(单位:百公里)分成,共六组,并制作如下频率分布直方图.
(1)求续航能力在区间内的实验次数;
(2)估计这类汽车的续航能力的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(3)若按分层随机抽样的方法从续航能力在和的实验中随机抽取7次实验,再从这7次实验中随机抽取2次实验,求这2次实验中有续航能力在中的实验的概率.
17. 已知函数,.
(1)若在点处取得极值.
①求的值;
②证明:;
(2)求的单调区间.
18. 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为4的正方形,侧面PAD是正三角形.侧面PAD⊥底面ABCD,E是PD的中点.
(1)证明:平面ACE⊥平面PCD.
(2)求二面角E-AC-D的余弦值.
(3)求点D到平面PAC的距离.
19. 在某歌手大赛中,每位参赛选手均必须参加两轮比赛,已知在第一轮比赛中,甲、乙通过的概率分别为;在第二轮比赛中,甲、乙通过的概率分别为p,q.假设甲、乙两人在每轮比赛中是否通过互不影响.
(1)若,求乙恰好有一轮通过的概率.
(2)若甲、乙都恰好有一轮通过的概率为,甲、乙两轮都通过的概率为.
(i)求p,q的值;
(ii)求甲、乙两人至少有一人两轮都通过的概率.
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