内容正文:
2025—2026学年度第二学期期中学情调研
高二数学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡指定位置上,在其他位置作答一律无效.
3.本卷满分150分,考试时间为120分钟.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单项选择题: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,只有一个是符合题目要求的.
1. 已知,,且,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用空间向量垂直的坐标表示公式进行求解即可.
【详解】因为,所以,
所以,解得.
故选:D
2. 不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用排列数公式化简并求解不等式.
【详解】不等式中,,化为,
整理得,解得,因此,
所以不等式的解集是.
故选:A
3. 的展开式中的常数项为( )
A. 112 B. 56 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由二项式,得,
令,得,
于是展开式中的常数项为.
4. 从数字1,2,3,4,5中一次随机选取两个不同的数,其中至少有一个为奇数,则这两个数为一奇一偶的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设事件为至少有一个为奇数,事件为这两个数为一奇一偶,
由题意可得,,
所以.
5. 在正方体中,为的中点,,,若,,,四点共面,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先建立空间直角坐标系,然后根据已知条件列出各个点的坐标,然后求出的坐标,然后根据四点共面列出方程组,进而求出结果.
【详解】如图所示,以为原点,以所在直线为轴建立空间直角坐标系,
设正方体的棱长为1,因为为的中点,,,
所以.
所以.
因为,,,四点共面,所以,
得到,解得.
故选:A.
6. 给如图所示的花圃中A,B,C,D四块区域种花,中间圆形区域不种花.现有6种不同的花可供选择,每块区域种1种花,且相邻区域种不同的花.则不同的种法总数为( )
A. 320 B. 630 C. 720 D. 1560
【答案】B
【解析】
【详解】现有6种不同的花可供选择,要求每个区域只种1种花且相邻区域的花不同,
则四块区域最少种2种花,最多种4种花,所以分三类:
若种2种花,则A和C相同,B和D相同,有种方法;
若种3种花,则需要其中两块区域种同一种花,A和C相同或B和D相同,有种;
若种4种花,有种,
则不同的种法总数为.
7. 在正三棱柱中,,P为的中点,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】如图,过点作平面的垂线为轴,以,为轴和轴,作空间直角坐标系.求平面的一个法向量,以及直线的方向向量,则即为所求.
【详解】如图,过点作平面的垂线为轴,以,为轴和轴,作空间直角坐标系.
则平面的一个法向量为,
设正三棱柱中,,则,,
所以,所以,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
故选:A
8. 已知(,),的展开式中含的项的系数为15,则的展开式中含的项的系数是( )
A. 6或7 B. 6 C. 8或9 D. 9
【答案】C
【解析】
【分析】写出、展开式的通项,再对、分类讨论,分别确定、的值,再利用通项计算可得.
【详解】因为展开式的通项为(且),
展开式的通项为(且),
若,且,时,
则展开式中含的项为,
依题意可得,
若,则,不存在这样的正整数使得方程成立,故舍去;
若,则,不存在这样的正整数使得方程成立,故舍去;
若,满足题意,此时,则展开式中含的项的系数为;
若,此时,,则无解,故舍去;
若,,则展开式中含的项为,则,解得(负值已舍去),
此时,则展开式中含的项的系数为;
若,时,展开式中含的项的系数为为,显然为偶数,
由,不存在这样的正整数使得方程成立无解,故舍去;
综上可得的展开式中含的项的系数是或.
故选:C
二、多项选择题: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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 下列命题正确的是( )
A. 若随机变量,满足,,则
B. 若,,,则
C. 若,则
D. 若分布,,则
【答案】BC
【解析】
【分析】根据方差的性质判断A选项;利用贝叶斯公式判断B选项;根据超几何分布判断C选项;根据两点分布的期望与方差判断D选项.
【详解】对于A:,故A错误;
对于B:因为,所以,
所以,故B正确;
对于C:若,则,故C正确;
对于D:若分布,,则,故D错误.
故选:BC.
10. 甲箱中有2个红球和2个白球,乙箱中有2个红球和2个白球(两箱中的球除颜色外没有其他区别),先从甲箱中随机取出一球放入乙箱,分别用事件和表示从甲箱中取出的球是红球和白球;再从乙箱中随机取出两球,用事件B表示从乙箱中取出的两球都是红球,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据条件写出和 ,,再根据全概率公式和贝叶斯公式判断选项.
【详解】由条件可知,,,故AC正确;,
,故B正确;
,故D错误.
11. 如图,在棱长为3的正方体中,为对角线上的动点,,下列说法正确的是( )
A.
B. 点到直线的距离的最小值为
C. 过,N,A三点的平面截正方体所得截面的周长为
D. 当时,三棱锥外接球的体积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】以为坐标原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,对于A,表示出各点坐标,利用向量数量积运算即可判断;
对于选项B,利用空间中点到直线的距离公式结合二次函数的性质即可求解;
对于C,取,连接,可得过,N,A三点的平面截正方体所得截面为梯形,求出各边长即可判断;
对于D,有条件可得,由是直角三角形,可得外接圆半径,外心为中点,设外接球球心,由即可得到球心坐标,从而求得外接圆的半径结合球的体积公式即可求解.
【详解】以为坐标原点,为轴,为轴,为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
由,得,
由为对角线上的动点,设
对于A,,,
所以
则,故A正确;
对于B,由于,,
所以,
,,
则点到直线的距离,
即
所以当时,,B正确;
对于C,取,连接,
因为,,所以,
因为,,所以四边形为平行四边形,
则,所以,且
故过,N,A三点的平面截正方体所得截面为梯形,
由于,,,
所以过,N,A三点的平面截正方体所得截面的周长为,故C不正确;
对于D,由,,得,则,
由是直角三角形,其外接圆半径,外心为中点,
设外接球球心,由:
则,解得:,
则外接球半径:,
所以三棱锥外接球的体积:,故D正确;
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 将4个不同的小球依次随机投入3个篮子中,每个篮子不空的概率为______(用分数表示).
【答案】
【解析】
【分析】利用分组分配法与古典概型概率公式计算即得.
【详解】4个不同的小球依次随机投入3个篮子,每个小球均有3种投法,故总投法数为种;
要求每个篮子不空,需使其中一个篮子放2个球,另两个篮子各放1个球,故有投法数为种.
由古典概型概率公式,可得概率为:.
13. 随机变量的分布列如表所示,若,则__________.
0
1
【答案】
【解析】
【分析】根据随机变量的分布表计算出,代入方差的计算公式即可求得.
【详解】由题设及,解得,
.
故答案为:
14. 在棱长为10的正方体 中,是中点,点在正方体的内切球的球面上运动,且,则点的轨迹长度为_______.
【答案】
【解析】
【详解】以为原点建立空间直角坐标系,正方体棱长为,
则,,,
,设,,
由,得,即,化简得.
正方体内切球球心为正方体中心,半径,
点满足.
设球心在平面的投影为,
则在平面上到直线的距离.
即球心到轨迹所在平面距离为,则轨迹圆半径.
轨迹长度为.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 为丰富广大人民群众文化生活,增强群众文化获得感、幸福感,某省开展群众美术主题创作展.若此次展览中打算安排国画、油画、水彩画、插画、漫画、素描画六件艺术作品的展出顺序.
(1)若要求第一件展出的艺术作品不能是国画,则共有多少种不同的安排方案?
(2)若要求油画和插画的展出顺序相邻,则共有多少种不同的安排方案?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用间接法以及排列知识求出;
(2)利用捆绑法以及排列的知识解决.
【小问1详解】
将六件艺术作品展出,则展出顺序共有种,
若第一件展出的艺术作品是国画,则展出顺序共有种,
则第一件展出的艺术作品不是国画,共有种不同的安排方案;
【小问2详解】
因油画和插画的展出顺序相邻,则将其捆绑为一个整体,再将其与剩下的四件艺术作品一起排序,共有种不同的安排方案.
16. 如图,在四棱锥中,为的中点,,,,,,.
(1)求平面与平面所成角的正弦值;
(2)在线段上是否存在点,使得平面?若存在,求出点的位置;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点为线段的中点
【解析】
【分析】(1)由题意,根据线面垂直性质与判定,建立空间直角坐标系,求得平面法向量,利用面面角的向量公式,可得答案;
(2)利用空间向量的位置关系,根据向量坐标,建立方程,可得答案.
【小问1详解】
因为,
所以,又因为为的中点,
所以与均为等腰直角三角形,所以
又因为,平面,
所以平面,又因为平面,
所以,又,平面,所以平面,
在平面内,过点作,以为正交基底,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
所以,,设平面的一个法向量为
则,即,令,则,
平面的一个法向量为.
又因为平面的一个法向量为,所以.
设平面与平面所成角为,则.
【小问2详解】
假设线段上存在点,使得平面
设,
所以.
因为平面,所以,
所以,即点是线段的中点,
所以存在点,点为线段的中点.
17. 某市为增强高中学生的数学建模能力,组织了一次“数学建模竞赛”活动.本次竞赛活动满分为分,得分不低于分为优秀.为了解本次活动学生的得分情况,现从参加活动的所有同学中随机抽取了名学生的分数组成样本,并按分数分成以下6组:,统计结果如图所示.
(1)求该样本中学生分数为优秀的人数;
(2)从该样本分数不低于分的学生中,用比例分配的分层随机抽样的方法选取人进行座谈,若从座谈名单中随机抽取3人进行个案研究,记分数在的人数为,求的分布列和均值;
【答案】(1)
(2)
0
1
2
.
【解析】
【小问1详解】
该样本中学生分数为优秀的频率,故优秀的人数为人;
【小问2详解】
从样本中得分不低于70分的学生中,用比例分配的分层随机抽样的方法选取11人进行座谈,
其中分数在的人数为.
若从座谈名单中随机抽取3人,则的所有可能取值为.
则的分布列为:
0
1
2
所以.
18. 已知在的展开式中,第3项的二项式系数与第2项的二项式系数的比为.
(1)求的值;
(2)求展开式中所有的有理项;
(3)设,则当时,求除以15所得余数.
【答案】(1);
(2),,;
(3)0
【解析】
【分析】(1)根据二项式系数的定义得到方程,求出答案;
(2)由二项式定理得到展开式通项公式,得到有理项;
(3)根据二项式定理变形,从而得到余数.
【小问1详解】
根据题意,,即,又,故;
【小问2详解】
由题意得,
其展开式的通项公式,
要想求解展开式中的有理项,需满足为整数,故,
当时,,
当时,,
当时,,
故有理项为,,;
【小问3详解】
而,
当时,
,
而能够被15整除,
故除以15所得余数为0.
19. 如图平面,,是线段上的动点,是的中点,已知.
(1)证明:平面;
(2)若,.
①求点到平面的距离;
②试探究:在线段上是否存在点,使得平面与平面夹角的正弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
,是的中点,,
平面,平面,,
又,又,平面,平面,
平面,
又平面,,
又,平面,平面,
平面;
(2)①点到平面的距离为;②存在,或.
【解析】
【分析】(1)由线面垂直可得线线垂直,再由线面垂直的判定定理得出线面垂直即可得证;
(2)①建立空间直角坐标系,利用向量法求点到平面距离;②设存在,根据向量法由平面的夹角公式求出即可得解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①以为原点,建立如图所示的空间直角坐标系:
,,,,,
,,
设平面的法向量为
则,即,取,可得,
所以,即点到平面的距离为;
②,
设,则,
,
设平面的法向量为
则,即,
令,可得,
设平面与平面夹角,
所以,
又平面与平面夹角的正弦值为,所以,又,
所以,所以,
化简得,解得或,
所以或,
所以或.
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高二数学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡指定位置上,在其他位置作答一律无效.
3.本卷满分150分,考试时间为120分钟.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单项选择题: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,只有一个是符合题目要求的.
1. 已知,,且,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
2. 不等式的解集是( )
A. B. C. D.
3. 的展开式中的常数项为( )
A. 112 B. 56 C. D.
4. 从数字1,2,3,4,5中一次随机选取两个不同的数,其中至少有一个为奇数,则这两个数为一奇一偶的概率为( )
A. B. C. D.
5. 在正方体中,为的中点,,,若,,,四点共面,则的值为( )
A. B. C. D.
6. 给如图所示的花圃中A,B,C,D四块区域种花,中间圆形区域不种花.现有6种不同的花可供选择,每块区域种1种花,且相邻区域种不同的花.则不同的种法总数为( )
A. 320 B. 630 C. 720 D. 1560
7. 在正三棱柱中,,P为的中点,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
8. 已知(,),的展开式中含的项的系数为15,则的展开式中含的项的系数是( )
A. 6或7 B. 6 C. 8或9 D. 9
二、多项选择题: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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 下列命题正确的是( )
A. 若随机变量,满足,,则
B. 若,,,则
C. 若,则
D. 若分布,,则
10. 甲箱中有2个红球和2个白球,乙箱中有2个红球和2个白球(两箱中的球除颜色外没有其他区别),先从甲箱中随机取出一球放入乙箱,分别用事件和表示从甲箱中取出的球是红球和白球;再从乙箱中随机取出两球,用事件B表示从乙箱中取出的两球都是红球,则( )
A. B. C. D.
11. 如图,在棱长为3的正方体中,为对角线上的动点,,下列说法正确的是( )
A.
B. 点到直线的距离的最小值为
C. 过,N,A三点的平面截正方体所得截面的周长为
D. 当时,三棱锥外接球的体积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 将4个不同的小球依次随机投入3个篮子中,每个篮子不空的概率为______(用分数表示).
13. 随机变量的分布列如表所示,若,则__________.
0
1
14. 在棱长为10的正方体 中,是中点,点在正方体的内切球的球面上运动,且,则点的轨迹长度为_______.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 为丰富广大人民群众文化生活,增强群众文化获得感、幸福感,某省开展群众美术主题创作展.若此次展览中打算安排国画、油画、水彩画、插画、漫画、素描画六件艺术作品的展出顺序.
(1)若要求第一件展出的艺术作品不能是国画,则共有多少种不同的安排方案?
(2)若要求油画和插画的展出顺序相邻,则共有多少种不同的安排方案?
16. 如图,在四棱锥中,为的中点,,,,,,.
(1)求平面与平面所成角的正弦值;
(2)在线段上是否存在点,使得平面?若存在,求出点的位置;若不存在,说明理由.
17. 某市为增强高中学生的数学建模能力,组织了一次“数学建模竞赛”活动.本次竞赛活动满分为分,得分不低于分为优秀.为了解本次活动学生的得分情况,现从参加活动的所有同学中随机抽取了名学生的分数组成样本,并按分数分成以下6组:,统计结果如图所示.
(1)求该样本中学生分数为优秀的人数;
(2)从该样本分数不低于分的学生中,用比例分配的分层随机抽样的方法选取人进行座谈,若从座谈名单中随机抽取3人进行个案研究,记分数在的人数为,求的分布列和均值;
18. 已知在的展开式中,第3项的二项式系数与第2项的二项式系数的比为.
(1)求的值;
(2)求展开式中所有的有理项;
(3)设,则当时,求除以15所得余数.
19. 如图平面,,是线段上的动点,是的中点,已知.
(1)证明:平面;
(2)若,.
①求点到平面的距离;
②试探究:在线段上是否存在点,使得平面与平面夹角的正弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
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