内容正文:
江苏省响水中学2025~2026学年度第二学期高二年级期中考试
数学试题
命题人:王得亭
考生注意:
1.本试卷分第I卷和第Ⅱ卷,共5页.
2.满分150分,考试时间为120分钟.
第I卷(选择题共58分)
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 计算的值是( )
A. 41 B. 61 C. 62 D. 82
2. 若随机变量的分布列如下表所示,则的值为( )
1
2
3
0.2
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
3. 在四面体ABCD中,E是CD的中点,G是BE靠近点B的三等分点,则=( )
A. B.
C. D.
4. 下列说法中不正确的是( )
A. 随机变量X的方差,期望,则
B. 在成对样本数据分析中相关系数,表示两个变量之间没有线性相关关系
C. 根据线性回归方程得到预测值为时的观测值为34,则残差为0.009
D. 为了研究某种商品的广告投入x和收益y之间的相关关系,某研究小组收集了5组样本数据如表所示,得到线性回归方程为,则当广告投入为10万元时,收益的预测值为2.68万元
x/万元
1
2
3
4
5
y/万元
0.50
0.80
1.00
1.20
1.50
5. 甲、乙两个箱子里各装有5个大小形状都相同的球,其中甲箱中有3个红球和2个白球,乙箱中有2个红球和3个白球.先从甲箱中随机取出一球放入乙箱中,再从乙箱中随机取出一球,则取出的球是红球的概率为( )
A. B. C. D.
6. 在的展开式中含和含的项的系数之和为( )
A. B. C. D. 1485
7. 在正三棱锥中,,点是棱的中点,,则( )
A. B. C. D.
8. 中国南北朝时期的著作《孙子算经》中,对同余除法有较深的研究,设为整数,若a和b被m除所得的余数相同,则称a和b对模m同余,记为.如9和21除以6所得的余数都是3,则记为,若,,则b的值可以是( )
A. 2026 B. 2027 C. 2028 D. 2029
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知事件发生的概率分别为,则下列说法正确的是( )
A. 若与互斥,则 B. 若与相互独立,则
C. 若,则与相互独立 D. 若,则
10. 已知,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点O为线段的中点,且点P满足(,),则下列说法正确的是( )
A. 若平面,则最小值为
B. 若平面,则,
C. 若,则P到平面的距离为
D. 若,时,直线与平面所成角为,则
第Ⅱ卷(非选择题共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量满足,,,正实数、满足,则的最小值为_________.
13. 在二项式的展开式中,二项式的系数和为256,把展开式中所有的项重新排成一列,有理项都互不相邻的概率为__________.
14. 在棱长为1的正方体中,点、分别是棱、的中点,动点在正方形(包括边界)内运动.若平面,则的最小值是_______.
四、解答题:本题共5题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 用五个数字,问:
(1)可以组成多少个无重复数字的四位密码?
(2)可以组成多少个无重复数字的四位数?
(3)可以组成多少个十位数字比个位数字大的无重复数字的四位偶数?
16. 《我爱古诗词》是某卫视推出的大型传统文化竞技类节目,旨在弘扬中华诗词文化、考验选手诗词储备与临场应变能力.某机构为了解大学生喜欢《我爱古诗词》是否与性别有关,对某校名大学生进行问卷调查,得到如下列联表:
喜欢
不喜欢
合计
男生
女生
合计
(1)判断在犯错误的概率不超过的前提下能否认为喜欢《我爱古诗词》与性别有关,并说明理由;
(2)已知在参与问卷调查的大学生中有名是大一学生,其中名喜欢《我爱古诗词》.现从这名大一学生中随机抽取人,设抽到喜欢《我爱古诗词》的人数为,求的分布列与数学期望.
附:,(结果精确到).
17. 如图,在直三棱柱中,,为的中点,点为重心.
(1)求证:面;
(2)求二面角的平面角的余弦值.
18. 某射手每次射击击中目标的概率均为,且各次射击的结果互不影响.
(1)假设这名射手射击3次,求至少2次击中目标的概率;
(2)假设这名射手射击3次,每次击中目标得10分,未击中目标得0分,在3次射击中,若有2次连续击中目标,而另外1次未击中目标,则额外加10分,若3次全部击中,则额外加20分.用随机变量ξ表示射手射击3次后的总得分,求ξ的分布列和数学期望.
19. 在四棱锥中,底面是梯形,,,平面平面,,.
(1)求证:;
(2)求与平面所成角的正弦值;
(3)若线段上存在一点E,使得截面将四棱锥分成体积之比为的上下两部分,求点P到截面的距离.
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江苏省响水中学2025~2026学年度第二学期高二年级期中考试
数学试题
命题人:王得亭
考生注意:
1.本试卷分第I卷和第Ⅱ卷,共5页.
2.满分150分,考试时间为120分钟.
第I卷(选择题共58分)
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 计算的值是( )
A. 41 B. 61 C. 62 D. 82
【答案】B
【解析】
【分析】利用排列数和组合数公式计算即可.
【详解】.
故选:B.
2. 若随机变量的分布列如下表所示,则的值为( )
1
2
3
0.2
A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4
【答案】B
【解析】
【分析】由概率和为1可得值.
【详解】由题意,解得.
故选:B.
3. 在四面体ABCD中,E是CD的中点,G是BE靠近点B的三等分点,则=( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先放到三角形中解决,然后用共线向量转化成,然后在三角形中解决.
【详解】在四面体ABCD中,E是CD的中点,G是BE的靠近点B的三等分点,则
故选:C.
4. 下列说法中不正确的是( )
A. 随机变量X的方差,期望,则
B. 在成对样本数据分析中相关系数,表示两个变量之间没有线性相关关系
C. 根据线性回归方程得到预测值为时的观测值为34,则残差为0.009
D. 为了研究某种商品的广告投入x和收益y之间的相关关系,某研究小组收集了5组样本数据如表所示,得到线性回归方程为,则当广告投入为10万元时,收益的预测值为2.68万元
x/万元
1
2
3
4
5
y/万元
0.50
0.80
1.00
1.20
1.50
【答案】A
【解析】
【分析】利用方差与期望值的关系式可得A错误,相关系数表示两个变量之间没有线性相关关系,根据残差定义直接代入计算可判断C正确,求出回归方程将代入计算可得结果.
【详解】由方差,期望,则,可得,因此A错误;
当相关系数时,表示两个变量之间没有线性相关关系,即B正确;
易知残差为,所以C正确;
对于D,显然,
因此可得,解得;
当广告投入为10万元时,收益的预测值为,因此D正确.
5. 甲、乙两个箱子里各装有5个大小形状都相同的球,其中甲箱中有3个红球和2个白球,乙箱中有2个红球和3个白球.先从甲箱中随机取出一球放入乙箱中,再从乙箱中随机取出一球,则取出的球是红球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据全概率公式进行求解即可.
【详解】设事件表示从甲箱中随机取出一红球放入乙箱中,事件表示从甲箱中随机取出一白球放入乙箱中,设事件表示:从甲箱中随机取出一球放入乙箱中,再从乙箱中随机取出一球,则取出的球是红球,
则有:,
所以,
故选:B
6. 在的展开式中含和含的项的系数之和为( )
A. B. C. D. 1485
【答案】A
【解析】
【分析】由已知得,分别利用二项式展开式的通项公式求得的系数和含的项的系数,由此可求得答案.
【详解】解:,则的系数为1,
的系数为,
所以在的展开式中含和含的项的系数之和为.
故选:A.
7. 在正三棱锥中,,点是棱的中点,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间向量线性运算,用表示,再用空间向量数量积运算即可.
【详解】根据题意可作图,
因为点是棱的中点,所以,
因为,所以,
则,
由题意,都是等边三角形,
所以,
故
故选:A.
8. 中国南北朝时期的著作《孙子算经》中,对同余除法有较深的研究,设为整数,若a和b被m除所得的余数相同,则称a和b对模m同余,记为.如9和21除以6所得的余数都是3,则记为,若,,则b的值可以是( )
A. 2026 B. 2027 C. 2028 D. 2029
【答案】D
【解析】
【分析】利用二项式定理可证明被10除的余数为9,再对选项进行检验即可.
【详解】因,
而
,
因此被10除的余数为9,
又因为,所以被10除的余数为9,
经检验在各选项中,只有2029被10除的余数为9,故的值可以是2029.
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知事件发生的概率分别为,则下列说法正确的是( )
A. 若与互斥,则 B. 若与相互独立,则
C. 若,则与相互独立 D. 若,则
【答案】BC
【解析】
【分析】由互斥事件、独立事件及条件概率的计算公式逐个判断即可.
【详解】对于A:,A错;
对于B:,,B对,
对于C:由,,可得,所以与相互独立,所以与相互独立,C对,
对于D:由,可得,
所以,D错,
故选:BC
10. 已知,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据二项式定理的展开式,将x进行赋值即可计算ABC选项,对于D选项,利用求导后的式子赋值进行计算.
【详解】因为,
令,代入可得:,故A正确;
令,代入可得: ;
令,代入可得: ;
(1)式与(2)式相加即可得:,
解得,故B正确;
令,代入可得:,
故,故C错误;
对两边求导可得:
,令,
可得 ,
将(1)式与(3)式相加即可得,故D正确.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点O为线段的中点,且点P满足(,),则下列说法正确的是( )
A. 若平面,则最小值为
B. 若平面,则,
C. 若,则P到平面的距离为
D. 若,时,直线与平面所成角为,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据空间向量法计算线面平行结合基本不等式计算判断A,应用线面垂直的向量表示计算判断B,根据点到平面距离公式计算求解判断C,应用线面角公式计算判断D.
【详解】如图,以点D为坐标原点,以、、所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系,
则有,,,,,,,,,
则,,,
对于A:,,.
设平面的一个法向量为,则有,令,则,故.
因为,平面,
所以,得,又因为,,所以,
当且仅当时,等号成立,所以的最小值为,故A正确;
对于B:,则,
若平面,则有,即,
解得,,故B错误;
对于C:若,则,则到平面的距离为,故C正确;
对于D:,当,时,,
则,
当时,,
当时,,
当且仅当时,等号成立,故,即,故D正确.
故选:ACD.
第Ⅱ卷(非选择题共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知随机变量满足,,,正实数、满足,则的最小值为_________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用正态密度曲线的对称性可求出的值,进而得出,再将与代数式相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】因为随机变量满足,,,
由正态分布的对称性可得,即,所以正实数、满足,
故,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最小值为.
13. 在二项式的展开式中,二项式的系数和为256,把展开式中所有的项重新排成一列,有理项都互不相邻的概率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意利用二项式系数的性质,求出n,利用二项展开式的通项公式,求出有理项,再利用互不相邻的排列问题求法,求出有理项都互不相邻的概率.
【详解】在二项式的展开式中,二项式系数的和为,
∴,
即的通项公式为,,1,2,3,4,5,6,7,8.
故展开式共有9项,当,4,8时,展开式为有理项,
把展开式中所有的项重新排成一列,有理项都互不相邻,
即把其它的6个无理项先任意排,再把这三个有理项插入其中的7个空中,方法共有,
故有理项都互不相邻的概率为.
故答案为:.
14. 在棱长为1的正方体中,点、分别是棱、的中点,动点在正方形(包括边界)内运动.若平面,则的最小值是_______.
【答案】
【解析】
【分析】以点为坐标原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,设点,其中,由平面,利用空间向量法可得出,利用空间向量的模长公式结合二次函数的性质可求得线段的最小值.
【详解】以点为坐标原点,所在直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
设点,其中,
设平面的法向量为,,,
则,取,可得,
,
因为平面,则,即,
所以,
因为,则当时,取最小值,
即的最小值为.
四、解答题:本题共5题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 用五个数字,问:
(1)可以组成多少个无重复数字的四位密码?
(2)可以组成多少个无重复数字的四位数?
(3)可以组成多少个十位数字比个位数字大的无重复数字的四位偶数?
【答案】(1)120 (2)96
(3)32
【解析】
【分析】(1)直接全排列即可得答案;
(2)注意首位不能为0,从不为0的四个数选一个放在首位,再从剩下的四个数选三个数全排列即可得答案;
(3)分0在个位、在个位、4在个位三种情况进行讨论,再由分类加法计数原理求解可得答案.
【小问1详解】
从5个数字任取4个进行全排列,故有个;
【小问2详解】
首位不能为0,则有个;
【小问3详解】
由题意,是偶数个位数必须是.
分3种情况讨论:
①0在个位,十位必须比0大,千位数字不能是0且不能与个位和十位数字重复,百位数字在剩下的数字选一个,所以共有;
②在个位,十位数字必须比2大,千位数不能是0且不能与个位和十位数字重复,百位剩下2个里面选一个.有种选法;
③4在个位,里面没有比4大的数字,不存在这种可能.则共有种情况.
16. 《我爱古诗词》是某卫视推出的大型传统文化竞技类节目,旨在弘扬中华诗词文化、考验选手诗词储备与临场应变能力.某机构为了解大学生喜欢《我爱古诗词》是否与性别有关,对某校名大学生进行问卷调查,得到如下列联表:
喜欢
不喜欢
合计
男生
女生
合计
(1)判断在犯错误的概率不超过的前提下能否认为喜欢《我爱古诗词》与性别有关,并说明理由;
(2)已知在参与问卷调查的大学生中有名是大一学生,其中名喜欢《我爱古诗词》.现从这名大一学生中随机抽取人,设抽到喜欢《我爱古诗词》的人数为,求的分布列与数学期望.
附:,(结果精确到).
【答案】(1)在犯错误的概率不超过的前提下,能认为喜欢《我爱古诗词》与性别有关,理由见解析.
(2)的分布列为
.
【解析】
【分析】(1)提出零假设,利用卡方公式计算的值,再与临界值比较后即得结论;
(2)先确定的可能取值为,再结合超几何分布概率公式分别计算概率,列出分布列并用期望公式计算即可.
【小问1详解】
零假设:喜欢《我爱古诗词》与性别无关
由题意可得,
所以零假设不成立,
所以在犯错误的概率不超过的前提下,能认为喜欢《我爱古诗词》与性别有关.
【小问2详解】
由题意可得,的可能取值为,
,,,
所以的分布列为
.
17. 如图,在直三棱柱中,,为的中点,点为重心.
(1)求证:面;
(2)求二面角的平面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
【分析】(1)连接交于D,连接,由面面平行的判定定理可得平面平面,进而证得面;
(2)以为坐标原点建立空间坐标系,利用坐标分别求出平面的法向量,利用公式代入计算可得二面角的平面角的余弦值.
【详解】(1)连接交于D,连接
因为为重心,所以为的中点,
显然,平面,平面,则平面;
,平面,平面,则平面,且,
所以平面平面,因为平面,所以面.
(2)以为坐标原点建立空间坐标系如图,
,,,,,
设为平面的一个法向量,
则,即,令,计算得,
设为平面的一个法向量,
则,即,令,计算得,
令平而与平面所成角为,则
观察得为锐角,所以.
18. 某射手每次射击击中目标的概率均为,且各次射击的结果互不影响.
(1)假设这名射手射击3次,求至少2次击中目标的概率;
(2)假设这名射手射击3次,每次击中目标得10分,未击中目标得0分,在3次射击中,若有2次连续击中目标,而另外1次未击中目标,则额外加10分,若3次全部击中,则额外加20分.用随机变量ξ表示射手射击3次后的总得分,求ξ的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
【解析】
【分析】(1)可得击中目标的总次数,即可求出;
(2)可得的所有可能取值为0,10,20,30,50,求出取不同值的概率即可得出分布列和期望.
【小问1详解】
设X为射手射击3次击中目标的总次数,则.
故.
【小问2详解】
由题意可知,的所有可能取值为0,10,20,30,50,
则,,
,,
.
故ξ的分布列是:
ξ
0
10
20
30
50
P
.
19. 在四棱锥中,底面是梯形,,,平面平面,,.
(1)求证:;
(2)求与平面所成角的正弦值;
(3)若线段上存在一点E,使得截面将四棱锥分成体积之比为的上下两部分,求点P到截面的距离.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3)
【解析】
【分析】(1)取的中点,根据给定条件,利用面面垂直的性质、线面垂直的判定性质推理得证.
(2)以为坐标原点建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,再利用线面角的向量求法求解.
(3)求出及平面的法向量,结合点到平面的距离公式列式求解.
【小问1详解】
取的中点,连,,由,,得四边形为平行四边形,
由,得平行四边形为矩形,则,
由平面平面,平面平面,平面,得平面.
又平面,则,由,,得,
由,,得,则,即,
而,平面,
因此平面,而平面,
所以.
【小问2详解】
由,,,平面,
得平面,平面,则,
以为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,
,
设平面的法向量,则,令,得,
设与平面所成角为,,
即与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
设截面交于,由,面,面,得平面,
又平面,平面平面,则,
依题意,,则,
设,则,
,
,,
到的距离,
截面的面积为,
设平面的法向量,
则,取,得,
则到平面的距离,
于是,解得,
所以点到截面的距离为.
【点睛】方法点睛:计算线面角,一般有如下几种方法:
(1)利用面面垂直的性质定理,得到线面垂直,进而确定线面角的垂足,明确斜线在平面内的射影,即可确定线面角;
(2)在构成线面角的直角三角形中,可利用等体积法求解垂线段的长度,从而不必作出线面角,则线面角满足(为斜线段长),进而可求得线面角;
(3)建立空间直角坐标系,利用向量法求解,设为直线的方向向量,为平面的法向量,则线面角的正弦值为.
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