内容正文:
2025~2026学年第二学期期中质量监测
高二数学
(满分150分,考试时间120分钟)
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. 若,则( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
2. 若展开式中的常数项为90,则常数的值为( )
A. 4 B. 2 C. 8 D. 6
3. 已知三点,,,满足,则实数的值为( )
A. B. 1 C. D.
4. 的展开式中只有第4项的二项式系数最大,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
5. 在三棱锥中,点、分别是棱、的中点,若,则( )
A. B. C. 2 D. 3
6. 战争对百姓伤害极大,现有五个居民区受到战争波及,甲、乙、丙、丁四位医生全部参加救助,每位医生至多负责两个居民区,每个居民区只能有一位医生负责,每个居民区都要有医生负责,则不同的安排方案种数共有( )
A. 240 B. 360 C. 600 D. 320
7. 已知,则( )
A. 10 B. 8 C. 6 D. 5
8. 在正方体中,点为线段的中点.点在线段上,直线与平面所成的角为,则的最小值是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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,有错选的得0分.
9. 下列正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 下列正确的是( )
A. 由数字1,2,3,4能够组成24个没有重复数字的三位数
B. 由数字1,2,3,4,能够组成16个没有重复数字的三位偶数
C. 由数字1,2,3,4能够组成64个三位密码
D. 由数字1,2,3,4能够组成28个比320大的三位数
11. 如图,在四棱锥中,底面为菱形,,侧面为正三角形,且平面平面,则下列说法正确的是( )
A. 在棱上不存在点M,使平面
B. 异面直线与所成的角为
C. 二面角的大小为
D. 平面
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,若,则与的夹角为______.
13. 展开式中含项的系数是______.
14. 编号为的5个小球放入编号为的3个盒子,要求每个盒子都要放球同时小球的编号与盒子的编号不相同,则不同的放法共有______.
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. 有8辆不同品牌的新能源汽车,其中有5辆车合格,3辆车不合格,现车辆检测中心每次抽一辆车进行检测,直到3辆不合格车全部检测出为止.
(1)求前3次检测恰好都是不合格车辆的不同检测情形种数;
(2)求最后1辆不合格车正好在第6次检测时被发现的不同检测情形种数;
(3)若前2次检测都是不合格车辆,求最多有多少种不同的检测情形种数.
16. 在的展开式中,前3项的系数依次成等差数列.
(1)求展开式中的系数;
(2)求展开式中所有的有理项.
17. 如图,在正四棱锥中,底面正方形的对角线交于点,.求:
(1)直线与平面所成角的大小;
(2)点到平面的距离.
18. 在直三棱柱中,,,,点M在线段上,.
(1)若为锐角,求实数的取值范围;
(2)若二面角的余弦值为,求线段AM的长度.
19. 已知函数,其中.
(1)若,求的值;
(2)若,求;(用表示)
(3)若,求实数的值.
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2025~2026学年第二学期期中质量监测
高二数学
(满分150分,考试时间120分钟)
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. 若,则( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】C
【解析】
【详解】由题意得.
2. 若展开式中的常数项为90,则常数的值为( )
A. 4 B. 2 C. 8 D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】根据二项式展开式的通项特征即可求解.
【详解】展开式的通项为,
令,则,故常数项为,则.
3. 已知三点,,,满足,则实数的值为( )
A. B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由可得求解即可.
【详解】因为,所以,所以,,所以,解得.
4. 的展开式中只有第4项的二项式系数最大,则( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知只有最大,
根据二项式系数的性质,故.
5. 在三棱锥中,点、分别是棱、的中点,若,则( )
A. B. C. 2 D. 3
【答案】B
【解析】
【详解】因为点、分别是棱、的中点,
所以
,
又,、、不共面,
所以,所以.
6. 战争对百姓伤害极大,现有五个居民区受到战争波及,甲、乙、丙、丁四位医生全部参加救助,每位医生至多负责两个居民区,每个居民区只能有一位医生负责,每个居民区都要有医生负责,则不同的安排方案种数共有( )
A. 240 B. 360 C. 600 D. 320
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可得其中1名医生需负责两个居民区,另外3名医生每位医生负责一个居民区,
所以共有种不同的安排方案.
7. 已知,则( )
A. 10 B. 8 C. 6 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】令,则,再由二项式定理求解即可.
【详解】令,则,则,
则,则有,
,则含的项为,故.
8. 在正方体中,点为线段的中点.点在线段上,直线与平面所成的角为,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,根据向量法求出直线与平面所成的角为的正弦值,再表示出并求出其最小值即可.
【详解】设正方体边长为2,以D为原点建立空间直角坐标系如图所示,
则,,,,
设,则,,
设平面的法向量为,则由得
取,则,
所以为平面的一个法向量,
所以直线与平面所成的角的正弦值
又由,所以,
所以,
又因,所以,所以最小值为
故选:A
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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,有错选的得0分.
9. 下列正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据组合数以及排列数的性质和公式即可求解ABD,根据二项式定理的展开式即可求解C.
【详解】,,故AB正确,
,C错误,
,D正确,
10. 下列正确的是( )
A. 由数字1,2,3,4能够组成24个没有重复数字的三位数
B. 由数字1,2,3,4,能够组成16个没有重复数字的三位偶数
C. 由数字1,2,3,4能够组成64个三位密码
D. 由数字1,2,3,4能够组成28个比320大的三位数
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用分步计数原理结合排列组合数进行计算即可.
【详解】由数字1,2,3,4能够组成没有重复数字的三位数有个,故A正确;
若三个数是偶数,则个位可以是2,4,则共有没有重复数字有个,故B错误;
数字1,2,3,4能够组成三位密码有个,故C正确;
若三位数比320大,则百位是4时,有个,
若百位是3,则十位可以是2,3,4时,个位可以是1,2,3,4,共有个,则比320大的三位数有个,故D正确.
故选:ACD.
11. 如图,在四棱锥中,底面为菱形,,侧面为正三角形,且平面平面,则下列说法正确的是( )
A. 在棱上不存在点M,使平面
B. 异面直线与所成的角为
C. 二面角的大小为
D. 平面
【答案】BC
【解析】
【分析】取中点E,连接,,由题意证明线面垂直,即平面,建立空间直角坐标系,对于A选项,假设平面,设,由,求解即可;对于B选项,求,,由即可求解;对于C选项,分别求解平面与平面法向量,由此求解即可;对于D选项,由即可求解.
【详解】取中点E,连接,,因为为等边三角形,则,因为平面平面,
平面平面,平面,平面,则平面,
因为底面为菱形,,所以,
因为平面,所以,
所以以为原点,为轴,为轴,为轴,如图建立空间直角坐标系,
则令,则有,,
则有,,,,,,
对于A选项,令,若平面,则有,
则,,,则有,
即点为原点时,有平面,故A错误;
对于B选项,,,因为,则,
则异面直线与所成的角为,故B正确;
对于C选项,平面的法向量为,则平面的法向量为,
则,,则有,
即,令,则有,,故,
故,故二面角的大小为,故C正确;
对于D选项,,,因为,故与平面不垂直,故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,若,则与的夹角为______.
【答案】
【解析】
【分析】由求解,再由求解即可.
【详解】因为,,,则,,
所以,解得,所以,
,又,
所以与的夹角为.
13. 展开式中含项的系数是______.
【答案】240
【解析】
【分析】先对二项式因式分解,分别写出展开式的通项,令的指数为 1 ,求出参数的值,代入通项即可得解.
【详解】因为 ,
的展开式通项为 ,
的展开式通项为 ,其中 ,
所以 的展开式通项为 ,
由 ,可得 或 ,
因此,展开式中含 x 项的系数为 .
故答案为:
14. 编号为的5个小球放入编号为的3个盒子,要求每个盒子都要放球同时小球的编号与盒子的编号不相同,则不同的放法共有______.
【答案】48
【解析】
【分析】分一组为3个球,另外两组各1个球和两组各为2个球,另外一组1个球求解.
【详解】由题意得:当一组为3个球,另外两组各1个球时,
假设3个球的组合放入1号盒子,
因为1号盒子不能放编号为1的球,所以这3个球必须从2,3,4,5中选出,
剩下的2个球放入2号和3号盒子,
当1号盒子放入的是2,3,4时,剩下的是1,5,分别放入2号和3号盒子共有2种;
当1号盒子放入的是2,3,5时,剩下的是1,4,分别放入2号和3号盒子共有2种;
当1号盒子放入的是2,4,5时,剩下的是1,3,分别放入2号和3号盒子共有1种;
当1号盒子放入的是3,4,5时,剩下的是1,2,分别放入2号和3号盒子共有1种;
所以当3个球放入1号盒子时共有种;
同理: 2号盒子和3号盒子放入3个球时,都有6种;
所以总共有种;
当两组各为2个球,另外一组1个球时,
假设1个球的组合放入1号盒子,
因为1号盒子不能放编号为1的球,所以这1个球必须从2,3,4,5中选出,
剩下的4个球平均分成两组放入2号和3号盒子,
当1号盒子放入的是2时,剩下的是1,3,4,5,分为13和45组合有1种;
分为14和35组合有1种;分为15和34组合有1种;共3种;
当1号盒子放入的是3时,剩下的是1,2,4,5,分为12和45组合有1种;
分为14和25组合有1种;分为15和24组合有1种;共3种;
当1号盒子放入的是4时,剩下的是1,2,3,5,分为12和35组合有1种;
分为13和25组合有1种;分为15和23组合有0种;共2种;
当1号盒子放入的是5时,剩下的是1,2,3,4,分为12和34组合有1种;
分为13和24组合有1种;分为14和23组合有0种;共2种;
所以总共有种;
同理:当2号盒子和3号盒子放1球时,各有10种,总共有30种,
综上:共有18+30=48种.
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. 有8辆不同品牌的新能源汽车,其中有5辆车合格,3辆车不合格,现车辆检测中心每次抽一辆车进行检测,直到3辆不合格车全部检测出为止.
(1)求前3次检测恰好都是不合格车辆的不同检测情形种数;
(2)求最后1辆不合格车正好在第6次检测时被发现的不同检测情形种数;
(3)若前2次检测都是不合格车辆,求最多有多少种不同的检测情形种数.
【答案】(1)6 (2)3600
(3)720
【解析】
【分析】(1)根据3辆车不合格,由3辆不合格的车全排列求解;
(2)根据最后1辆不合格车正好在第6次检测时被发现的,则在前5次检测中,必须恰有2辆不合格和3辆合格的车检测出求解;
(3)根据直到3辆不合格车全部检测出检测就停止,至多第8次检测出第3辆不合格的车求解即可.
【小问1详解】
因为有3辆车不合格,
所以前3次检测恰好都是不合格车辆的不同检测情形种数为种;
【小问2详解】
因为最后1辆不合格车正好在第6次检测时被发现的,
所以在前5次检测中,必须恰有2辆不合格的车被检测出,且前5次检测中,还包含3辆合格的车,
所以有种;
【小问3详解】
前2次检测都是不合格车辆共有种,因为直到3辆不合格车全部检测出就停止,
所以由题意在第8次测出第3辆不合格的车,
即第3次,第4次,第5次,第6次和第7次各检测出1辆合格的车有种.
16. 在的展开式中,前3项的系数依次成等差数列.
(1)求展开式中的系数;
(2)求展开式中所有的有理项.
【答案】(1)
(2),,
【解析】
【小问1详解】
二项式展开式的通项为.
其中,
前3项系数依次为,,.
由前3项系数成等差数列,得.
整理得,解得(舍去).
令,即,解得.
代入通项得系数:.
【小问2详解】
有理项要求为整数,即是4的倍数.
又,故.
:
:
:
所以所求有理项为
17. 如图,在正四棱锥中,底面正方形的对角线交于点,.求:
(1)直线与平面所成角的大小;
(2)点到平面的距离.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
因为多面体为正四棱锥,所以易得两两垂直.
所以
以为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系:
则
所以,, .
设平面的法向量.
由法向量与平面内向量垂直,得 即
令,则,.
所以平面的一个法向量
设直线与平面所成角为,则的正弦值等于.
所以,.
所以直线与平面所成角为
【小问2详解】
由,所以
由(1)可知平面的一个法向量
所以
所以点A到平面PBC的距离为
18. 在直三棱柱中,,,,点M在线段上,.
(1)若为锐角,求实数的取值范围;
(2)若二面角的余弦值为,求线段AM的长度.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)建立如图所示的空间直角坐标系,设由(),可得参数范围;
(2)在(1)基础上,求出平面的一个法向量,则空间向量法求二项角后可得点坐标,从而求得线段长.
【小问1详解】
以为正交基底建立如图所示空间直角坐标系,则,,,,
设由(),得,,
所以,
所以,
因为为锐角,所以,即且,所以
【小问2详解】
因为,,与重合时不合题意,因此,
设平面的一个法向量为,则,令,得平面的一个法向量为 ,
平面的一个法向量为,
所以解之得: ,
所以,即.
19. 已知函数,其中.
(1)若,求的值;
(2)若,求;(用表示)
(3)若,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由,得到求解;
(2)由得到,再两边求导,然后令求解;
(3)由得到,从而得到,再根据求解.
【小问1详解】
因为,
所以,解得;
【小问2详解】
当时,,
两边求导得:.
令,所以
即;
【小问3详解】
当时,,
则,
因为,
所以,
,
,
又因为,
所以.
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