内容正文:
福州三中2025-2026学年第二学期期中考
高二数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合则( )
A. B.
C. D.
2. 设复数z满足(1+i)z=2i,则∣z∣=( )
A. B.
C. D. 2
3. 一物体做直线运动,其位移与时间的关系是,则物体的初速度为( )
A. 0 B. 3 C. -2 D. 3-2t
4. 在等差数列中,“”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
5. 如图是我国古代数学家赵爽在为《周髀算经》作注解时给出的“弦图”.现提供4种颜色给“弦图”的5个区域涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不相同,则不同的涂色方案共有( )
A. 48种 B. 72种 C. 96种 D. 144种
6. 某同学喜爱球类和游泳运动.暑假期间,该同学上午去打球的概率为.若该同学上午不去打球,则下午一定去游泳;若上午去打球,则下午去游泳的概率为.已知该同学在某天下午去游了泳,则上午打球的概率为( )
A. B. C. D.
7. 已知抛物线上任意一点,定点,若点是圆上的动点,则的最小值为( )
A. 12 B. 10 C. 8 D. 6
8. 已知实数满足,则的大小关系不可能是( )
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. 已知空间中三点,则( )
A.
B. 方向上的单位向量是
C. 是平面的一个法向量
D. 在上的投影向量的模为
10. 若,则( )
A.
B.
C.
D.
11. 双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,以为直径的圆与C的一条渐近线交于M,N两点,且,则( )
A. B.
C. C的离心率为 D. 当时,四边形的面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列的前项和为,,,则______.
13. 曲线在点处的切线在轴上的截距为__________.
14. 切比雪夫不等式是19世纪俄国数学家切比雪夫()在研究统计规律时发现的,其内容是:对于任一随机变量,若其数学期望和方差均存在,则对任意正实数,有.在数字通信中,信号是由数字“0”和“1”组成的序列,现连续发射信号次,每次发射信号“0”和“1”是等可能的.记发射信号“1”的次数为随机变量,为了至少有的把握使发射信号“1”的频率在区间内,估计信号发射次数的值至少为__________.
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. 为了有针对性地提高学生体育锻炼的积极性,某中学需要了解性别因素是否对本校学生体育锻炼的经常性有影响,为此随机抽选了50名男生和50名女生,统计数据如下表所示:
经常锻炼
不经常锻炼
合计
男生
40
10
50
女生
30
20
50
合计
70
30
100
(1)从这100人中随机选一人,已知选到的学生不经常锻炼,求此人是女生的概率;
(2)试依据小概率值的独立性检验,判断学生体育锻炼的经常性与性别是否有关.附:,其中.
0.1
0.01
0.001
2.706
6.635
10.828
16. 已知数列的前项和满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
17. 已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求的取值范围.
18. 设为坐标原点,椭圆的右焦点为,过的直线与交于两点,点的坐标为.
(1)当与轴垂直时,求直线的方程;
(2)求面积的最大值;
(3)证明:.
19. 如今我们的互联网生活日益丰富,除了可以很方便地网购,网络外卖也开始成为不少人日常生活中重要的一部分,其中大学生更是频频使用网络外卖服务.市教育主管部门为掌握网络外卖在该市各大学的发展情况,在某月从该市大学生中随机调查了人,并将这人在本月的网络外卖的消费金额制成如下频数分布表(已知每人每月网络外卖消费金额不超过元):
消费金额(单位:百元)
频数
20
35
25
10
5
5
(1)由频数分布表可以认为,该市大学生网络外卖消费金额(单位:元)近似服从正态分布,其中近似为样本平均数(每组数据取区间的中点值,).现从该市任取名大学生,记其中网络外卖消费金额恰在元至元之间的人数为,求的数学期望;
(2)市某大学后勤部为鼓励大学生在食堂消费,特地给参与本次问卷调查的大学生每人发放价值元的饭卡,并推出一档“勇闯关,送大奖”的活动.规则是:在某张方格图上标有第格、第格、第格、…、第格共个方格.棋子开始在第格,然后掷一枚均匀的硬币(已知硬币出现正、反面的概率都是,其中),若掷出正面,将棋子向前移动一格(从到),若掷出反面,则将棋子向前移动两格(从到).重复多次,若这枚棋子最终停在第格,则认为“闯关成功”,并赠送元充值饭卡;若这枚棋子最终停在第格,则认为“闯关失败”,不再获得其他奖励,活动结束.
①设棋子移到第格的概率为,求P2的值,并证明:当时,是等比数列;
②若某大学生参与这档“闯关游戏”,试比较该大学生闯关成功与闯关失败的概率大小,并说明理由.
参考数据:若随机变量服从正态分布,则,,.
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福州三中2025-2026学年第二学期期中考
高二数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出集合后结合交集的定义可求.
【详解】,故,
故选:D.
2. 设复数z满足(1+i)z=2i,则∣z∣=( )
A. B.
C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】求出即得解.
【详解】解:由题意可得,所以,
所以.
故选:C
3. 一物体做直线运动,其位移与时间的关系是,则物体的初速度为( )
A. 0 B. 3 C. -2 D. 3-2t
【答案】B
【解析】
【分析】求函数的导数,令即可得到结论
【详解】位移与时间的关系是,
则
故物体的初速度为
故选
【点睛】本题是一道关于导数应用的题目,解答本题的关键在于位移与初速度的转化关系,物体的速度为位移关于时间的导数,不要误以为初速度是当时是的值.
4. 在等差数列中,“”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】
【分析】根据等差中项的性质,结合充分不必要条件的判定判断即可.
【详解】解:等差数列中,若,则,
等差数列中,当公差,,可以为任意正整数,
综上,“”是“”的充分不必要条件.
5. 如图是我国古代数学家赵爽在为《周髀算经》作注解时给出的“弦图”.现提供4种颜色给“弦图”的5个区域涂色,规定每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不相同,则不同的涂色方案共有( )
A. 48种 B. 72种 C. 96种 D. 144种
【答案】B
【解析】
【分析】 区域与其他区域都相邻,从开始分步进行其它区域填涂可解
【详解】解:根据题意,如图,假设5个区域依次为,分4步分析:
①,对于 区域,有4种涂法,
②,对于区域,与 相邻,有3种涂法,
③,对于区域,与 相邻,有2种涂法,
④,对于区域,若其与 区域同色,则 有2种涂法,
若 区域与 区域不同色,则 有1种涂法,则 区域有2+1=3种涂色方法,
则不同的涂色方案共有4×3×2×3=72种;
故选: B.
【点睛】本题考查两个计数原理的综合问题
使用两个计数原理进行计数的基本思想:对需用两个计数原理解决的综合问题要“先分类,再分步”,即先分为若干个“既不重复也不遗漏”的类,再对每类中的计数问题分成若干个“完整的步骤”,求出每个步骤的方法数,按照分步乘法计数原理计算各类中的方法数,最后再按照分类加法计数原理得出总数.
6. 某同学喜爱球类和游泳运动.暑假期间,该同学上午去打球的概率为.若该同学上午不去打球,则下午一定去游泳;若上午去打球,则下午去游泳的概率为.已知该同学在某天下午去游了泳,则上午打球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】上午打球为事件A,下午游泳为事件B,利用全概率公式求出,再利用条件概率公式计算即得.
【详解】设上午打球为事件A,下午游泳为事件B,
则,,
于是,
因此,所以上午打球的概率为.
7. 已知抛物线上任意一点,定点,若点是圆上的动点,则的最小值为( )
A. 12 B. 10 C. 8 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】根据抛物线的定义及圆的性质可得.
【详解】解:由题可知抛物线焦点,准线方程为,
圆心为,半径为,
则.
8. 已知实数满足,则的大小关系不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】令,可得时,,,,时,,结合图像可得当时,,当时,,当时,,然后逐项判断即可.
【详解】解: 令,
时,,即,
时,,即,
时,,即,
又、在单调递增,
所以、的函数图像如下:
当时,,当时,,当时,,
故不可能成立.
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. 已知空间中三点,则( )
A.
B. 方向上的单位向量是
C. 是平面的一个法向量
D. 在上的投影向量的模为
【答案】CD
【解析】
【分析】根据向量的模及单位向量的定义求解选项AB,根据法向量定义求解选项C,根据投影向量概念求解选项D.
【详解】对于选项A,,,故A错误;
对于选项B,,方向上的单位向量是,故B错误;
对于选项C,,由于共面且不共线,
,
所以,是平面的一个法向量,故C正确;
对于选项D, ,
在上的投影向量的模为,故D正确.
10. 若,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【解析】
【分析】利用赋值法求解二项式展开式中系数问题.
【详解】对于选项A,令,得 ,故A错误;
对于选项B, 令,得 即,故B正确;
对于选项C, 设展开式通项为,
所以,,
故C正确;
对于选项D,对两边同时求导可得
,
令,得
,故D错误.
11. 双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,以为直径的圆与C的一条渐近线交于M,N两点,且,则( )
A. B.
C. C的离心率为 D. 当时,四边形的面积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】由平行四边形的性质判断A;由且结合在渐近线上可求的坐标,从而可判断B的正误,或者利用三角函数定义和余弦定理也可判断;由中线向量结合B的结果可得,计算后可判断C的正误,或者利用并结合离心率变形公式即可判断;结合BC的结果求出面积后可判断D的正误.
【详解】不妨设渐近线为,在第一象限,在第三象限,
对于A,由双曲线的对称性可得为平行四边形,故,
故A正确;
对于B,方法一:因为在以为直径的圆上,故且,
设,则,故,故,
由A得,故即,故B错误;
方法二:因为,因为双曲线中,,
则,又因为以为直径的圆与的一条渐近线交于、,则,
则若过点往轴作垂线,垂足为,则,则点与重合,则轴,则,则为直角三角形,且,则,
方法三:在利用余弦定理知,,
即,则,
则为直角三角形,且,则,故B错误;
对于C,方法一:因为,故,
由B可知,
故即,
故离心率,故C正确;
方法二:因为,则,则,故C正确;
对于D,当时,由C可知,故,
故,故四边形为,
故D正确,
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知数列的前项和为,,,则______.
【答案】24
【解析】
【分析】先依题意计算,判断和均是等差数列,求得通项公式,再利用等差数列的求和公式分类计算即可.
【详解】因为,,所以,即.
又①,
则②,
由②-①,得,
所以是以3为首项,2为公差的等差数列,是以为首项,2为公差的等差数列,
所以,,
所以,,
所以
.
故答案为:24.
13. 曲线在点处的切线在轴上的截距为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数值确定切线斜率,再用点斜式写出切线方程,得到在轴上的截距.
【详解】,
当时其值为,
故所求的切线方程为,即,
当时,,
故切线在轴上的截距为.
14. 切比雪夫不等式是19世纪俄国数学家切比雪夫()在研究统计规律时发现的,其内容是:对于任一随机变量,若其数学期望和方差均存在,则对任意正实数,有.在数字通信中,信号是由数字“0”和“1”组成的序列,现连续发射信号次,每次发射信号“0”和“1”是等可能的.记发射信号“1”的次数为随机变量,为了至少有的把握使发射信号“1”的频率在区间内,估计信号发射次数的值至少为__________.
【答案】1250
【解析】
【分析】由题意知,可求出,由得,再由切比雪夫不等式列不等式求解即可.
【详解】连续发射信号次,每次发射信号“0”和“1”是等可能的,那么,
,
由得,即,
由切比雪夫不等式可得 可知
为了至少有的把握使发射信号“1”的频率在区间内,则
,解得.
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. 为了有针对性地提高学生体育锻炼的积极性,某中学需要了解性别因素是否对本校学生体育锻炼的经常性有影响,为此随机抽选了50名男生和50名女生,统计数据如下表所示:
经常锻炼
不经常锻炼
合计
男生
40
10
50
女生
30
20
50
合计
70
30
100
(1)从这100人中随机选一人,已知选到的学生不经常锻炼,求此人是女生的概率;
(2)试依据小概率值的独立性检验,判断学生体育锻炼的经常性与性别是否有关.附:,其中.
0.1
0.01
0.001
2.706
6.635
10.828
【答案】(1)
(2)不能认为学生体育锻炼经常性与性别有关
【解析】
【分析】(1)根据列联表,结合古典概型概率公式,即可求解;
(2)首先假设,再计算,再比较参考数据,即可得到结论.
【小问1详解】
解:记事件为“选到的学生不经常锻炼”,事件为“选到的人是女生”,
根据条件概率公式,故;
即在选到的学生不经常锻炼条件下,是女生的概率为;
【小问2详解】
解:提出假设为学生体育锻炼经常性与性别无关,
则,
根据小概率值的独立性检验,
没有充分的证据推断不成立,
因此不能认为学生体育锻炼经常性与性别有关.
16. 已知数列的前项和满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由可得,得数列是等比数列,得解;
(2)由(1)求出,利用裂项相消法求和.
【小问1详解】
因为①,
所以,解得,
对任意的,
②-①得,即,
所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列,
所以.
【小问2详解】
由(1)知,,则,
所以,
则
.
17. 已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)若有两个零点,求的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2).
【解析】
【详解】(1)的定义域为,,
(ⅰ)若,则,所以在单调递减.
(ⅱ)若,则由得.
当时,;当时,,所以在单调递减,在单调递增.
(2)(ⅰ)若,由(1)知,至多有一个零点.
(ⅱ)若,由(1)知,当时,取得最小值,最小值为.
①当时,由于,故只有一个零点;
②当时,由于,即,故没有零点;
③当时,,即.
又,故在有一个零点.
设正整数满足,则.
由于,因此在有一个零点.
综上,的取值范围为.
点睛:研究函数零点问题常常与研究对应方程的实根问题相互转化.已知函数有2个零点求参数a的取值范围,第一种方法是分离参数,构造不含参数的函数,研究其单调性、极值、最值,判断与其交点的个数,从而求出a的取值范围;第二种方法是直接对含参函数进行研究,研究其单调性、极值、最值,注意点是若有2个零点,且函数先减后增,则只需其最小值小于0,且后面还需验证最小值两边存在大于0的点.
18. 设为坐标原点,椭圆的右焦点为,过的直线与交于两点,点的坐标为.
(1)当与轴垂直时,求直线的方程;
(2)求面积的最大值;
(3)证明:.
【答案】(1)或
(2)
(3)见解析
【解析】
【分析】(1)根据l与轴垂直,且过点,求得直线l的方程为,代入椭圆方程求得点的坐标为或,利用两点式求得直线的方程;
(2)由题可知直线l斜率不为零,设直线l的方程为,,,联立得到,再根据结合基本不等式求最值即可;
(3)当直线l与x轴重合时,显然有,当l与x轴不重合时,设点A关于x轴的对称点,再证明直线过即可.
【小问1详解】
由已知得,的方程为,代入椭圆,
可得,即得点的坐标为或.
所以的方程为或;
【小问2详解】
由题可知直线l斜率不为零,设直线l的方程为,,,
由消去,可得.
显然,则,又,
又,当且仅当时取等,
,
即面积的最大值为;
【小问3详解】
当直线l与x轴重合时,显然有;
当直线l与x轴不重合时,设直线l的方程为,,,
由(2)知.
点A关于x轴的对称点,
则直线的方程为.
令,,
则直线过点M,故.
19. 如今我们的互联网生活日益丰富,除了可以很方便地网购,网络外卖也开始成为不少人日常生活中重要的一部分,其中大学生更是频频使用网络外卖服务.市教育主管部门为掌握网络外卖在该市各大学的发展情况,在某月从该市大学生中随机调查了人,并将这人在本月的网络外卖的消费金额制成如下频数分布表(已知每人每月网络外卖消费金额不超过元):
消费金额(单位:百元)
频数
20
35
25
10
5
5
(1)由频数分布表可以认为,该市大学生网络外卖消费金额(单位:元)近似服从正态分布,其中近似为样本平均数(每组数据取区间的中点值,).现从该市任取名大学生,记其中网络外卖消费金额恰在元至元之间的人数为,求的数学期望;
(2)市某大学后勤部为鼓励大学生在食堂消费,特地给参与本次问卷调查的大学生每人发放价值元的饭卡,并推出一档“勇闯关,送大奖”的活动.规则是:在某张方格图上标有第格、第格、第格、…、第格共个方格.棋子开始在第格,然后掷一枚均匀的硬币(已知硬币出现正、反面的概率都是,其中),若掷出正面,将棋子向前移动一格(从到),若掷出反面,则将棋子向前移动两格(从到).重复多次,若这枚棋子最终停在第格,则认为“闯关成功”,并赠送元充值饭卡;若这枚棋子最终停在第格,则认为“闯关失败”,不再获得其他奖励,活动结束.
①设棋子移到第格的概率为,求P2的值,并证明:当时,是等比数列;
②若某大学生参与这档“闯关游戏”,试比较该大学生闯关成功与闯关失败的概率大小,并说明理由.
参考数据:若随机变量服从正态分布,则,,.
【答案】(1)
(2)①,证明见解析 ;②该大学生闯关成功的概率大于闯关失败的概率,理由见解析
【解析】
【分析】(1)根据数据算出,由服从正态分布算出概率,即,进而算出的数学期望;
(2)棋子开始在第格为必然事件,.第一次掷硬币出现正面,棋子移到第1格,其概率为,即,棋子移到第格的情况是下列两种,即棋子先到第格,又掷出反面,其概率为;棋子先到第格,又掷出正面,其概率为,所以即,进而求证当时,是等比数列,计算符号即可判断.
【小问1详解】
,
因为服从正态分布,
所以.
所以,所以的数学期望为.
【小问2详解】
①棋子开始在第格为必然事件,.
第一次掷硬币出现正面,棋子移到第格,其概率为,即.
棋子移到第格的情况是下列两种,而且也只有两种:
棋子先到第格,又掷出反面,其概率为;
棋子先到第格,又掷出正面,其概率为,
所以,
即,且,
所以当时,数列是首项,公比为的等比数列.
②由①知,,,,,
以上各式相加,得,
所以.
所以闯关成功的概率为,
闯关失败的概率为.
,
所以该大学生闯关成功的概率大于闯关失败的概率.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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