内容正文:
2025-2026学年度第二学期阶段学情调研
高二数学
注意事项:
1.本试卷考试时间为120分钟,试卷满分150分,考试形式闭卷.
2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.
3.答题前,务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡上.
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,计40分.每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的,请在答题卡的指定位置填涂答案选项.)
1. 已知向量,若,则( )
A. B. C. 0 D. 1
【答案】B
【解析】
【详解】已知向量,若,
则,解得.
2. 已知随机变量服从正态分布,若,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】D
【解析】
【详解】因为,
所以.
3. 从3位男生,2位女生中安排3人到三个场馆做志愿者,每个场馆各1人,且至少有1位女生入选,则不同安排方法有( )种.
A. 9 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】总共3个场馆,每个场馆各1人,选出3人后进行全排列:
已知共3名男生,2名女生,且至少有1名女生,则共2种情况,1女2男和2女1男,
不同安排方法有:种.
4. 设随机变量,则( )
A. 1 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】已知,则,
.
5. 已知空间向量,若点在平面内,则( )
A. B. C. D. 0
【答案】A
【解析】
【详解】已知点在平面内,,故,
解得,
.
6. 展开式中含项的系数为( )
A. 5 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】,其展开式的通项公式为,
当时,的展开式中各项的次数均不小于,不含项,
当时,的一次项为,
含的项为,
故该展开式中含项的系数为:.
7. 设为两个事件,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可得,解得,
因为,
所以.
8. 甲、乙、丙、丁、戊、己六名同学排成一排照相,则其中甲、乙、丙三人两两不相邻,且丙和丁相邻的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知条件,利用“捆绑法”和“插空法”计算符合条件的排列数,再求出6个元素总排列数,进而求出符合条件的概率.
【详解】已知丙丁相邻,捆绑丙丁有2种排列方式,
“捆绑后的丙丁”与戊、己共3个元素排列,共种,
“捆绑后的丙丁”与戊、己共3个元素排好后有4个空位,且甲、乙不与丙相邻:
若“捆绑后的丙丁”为“丙丁”,则丙左侧空位禁止插入甲或乙,
若“捆绑后的丙丁”为“丁丙”,则丙右侧空位禁止插入甲或乙,
故4个空位中仅有3个可供甲、乙插入,从3个空位中选2个插入甲、乙,
共计,
符合条件的总排列数为:,
6个元素总排列数为:,
符合条件的概率为:.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,计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,有选错的得0分,请在答题卡的指定位置填涂答案选项.)
9. 已知随机变量的分布列为
1
3
5
7
9
则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】,解得,故A正确;
,故B错误;
,故C正确;
,故D错误.
10. 已知函数,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【解析】
【详解】令,则,
,
令,则,故A错误;
当时,则,
当时,则,
,故B正确;
展开式通项为,
则对应,即,故C正确;
令,则,
令,则,
,故D正确.
11. 在棱长为的正方体中,、分别为棱、的中点,为线段上的一个动点,则( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 存在点,使得平面平面
C. 当时,直线与所成角的余弦值为
D. 当为的中点时,三棱锥的外接球的表面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用锥体体积公式可判断A选项;建立空间直角坐标系,利用空间向量法可判断BC选项;
【详解】对于A选项,因为平面平面,平面,
所以平面,所以点到平面的距离为定值,
又,的面积为定值,
所以三棱锥的体积为定值,故A正确;
以点为原点,、、所在直线分别为、、轴建立如图1所示的空间直角坐标系,
则、、、、、,、、,
对于B项,,,,,,
设,其中,
则.设平面的法向量为,
由,令,可得.
设平面的法向量为,
由,令,可得.
若平面平面,则,则,解得,故B正确;
对于C选项,当时,,.
设直线与所成的角为,则,
即直线与所成角的余弦值为,故C错误;
对于D项,如图2,当为的中点时,、,,.
设三棱锥的外接球的球心为,半径为,
则,解得,
所以三棱锥的外接球的表面积为,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】方法点睛:求空间多面体的外接球半径的常用方法:
①补形法:侧面为直角三角形,或正四面体,或对棱二面角均相等的模型,可以还原到正方体或长方体中去求解;
②利用球的性质:几何体中在不同面均对直角的棱必然是球大圆直径,也即球的直径;
③定义法:到各个顶点距离均相等的点为外接球的球心,借助有特殊性底面的外接圆圆心,找其垂线,则球心一定在垂线上,再根据带其他顶点距离也是半径,列关系求解即可;
④坐标法:建立空间直角坐标系,设出外接球球心的坐标,根据球心到各顶点的距离相等建立方程组,求出球心坐标,利用空间中两点间的距离公式可求得球的半径.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,计15分.不需写出解答过程,请把答案写在答题卡的指定位置上)
12. 若,则__________.
【答案】5或3
【解析】
【详解】由题意可得或,解得或,
当时,符合题意;
当时,符合题意,
所以或.
13. 已知甲盒中有个红球和个黄球,乙盒中有个红球和个黄球.现从甲盒中随机抽取个球放入乙盒中,搅拌均匀后,再从乙盒中抽取个球,此球恰为红球的概率是__________.
【答案】
【解析】
【分析】直接由全概率公式计算可得.
【详解】记“从甲盒取出红球放入乙盒”的事件,“从乙盒中抽取个球,此球恰为红球”的事件,
则,,,
由全概率公式得.
所以从乙盒中抽取个球,此球恰为红球的概率为.
14. 如图,在三棱柱中,与相交于点,,则线段的长度为__________.
【答案】
【解析】
【详解】是平行四边形,是对角线交点,
则,
已知,
,
.
四、解答题(本大题共5小题,计77分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.请把答案写在答题卡的指定区域内)
15. 已知的展开式中共有6项.
(1)求展开式中的系数;
(2)求展开式中二项式系数最大的项.
【答案】(1)
(2),
【解析】
【分析】(1)由展开式中共有6项可求得的值,然后写出二项展开式通项,令的指数为,求出参数的值,代入通项后即可得解;
(2)易知展开式中第三项和第四项二项式系数最大,结合二项展开式通项可求出展开式中二项式系数最大的项.
【小问1详解】
由题意可得,展开式中共有6项,则,所以该二项式为.
则通项公式为,
令,解得,所以该二项式的展开式中的的系数为.
【小问2详解】
因为,易知展开式中第三项和第四项二项式系数最大,
即,,
所以展开式中二项式系数最大的项是,.
16. (请写出式子再写计算结果)有4个不同的小球,4个不同的盒子,现在要把球全部放入盒内:
(1)共有多少种方法?
(2)若每个盒子不空,共有多少种不同的方法?
(3)恰有一个盒子不放球,共有多少种放法?
【答案】(1)256(2)(3)
【解析】
【分析】(1)每个球都有4种方法,根据分步计数原理可得答案;
(2)由题意每个盒子不空,故每个盒子各一个,可得答案;
(3)由题意可从4个小球中选两个作为一个元素,同另外两个元素在三个位置全排列,由分步计数原理可得答案.
【详解】解:(1)每个球都有4种方法,故有4×4×4×4=256种,
(2)每个盒子不空,共有不同的方法,
(3)四个不同的小球放入编号为1,2,3,4的四个盒子中,恰有一个空盒,说明恰有一个盒子中有2个小球,
从4个小球中选两个作为一个元素,同另外两个元素在三个位置全排列,故共有种不同的放法.
【点睛】本题主要考查排列、组合及简单计数问题,相对简单,注意灵活运用排列、组合的性质求解.
17. 从标有的五张卡片中,依次抽出2张(取后不放回),用随机变量表示抽到的卡片是奇数的个数.
(1)求在第一次抽到偶数的情况下,第二次抽到奇数的概率;
(2)求随机变量的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)
0
1
2
【解析】
【分析】(1)根据已知条件,分析第一次抽到偶数后剩余卡片的情况,进而求出相应概率;
(2)分析的可能取值情况,分别计算相应概率,从而得出随机变量的分布列和数学期望.
【小问1详解】
已知奇数卡片3张,偶数卡片2张,第一次抽到偶数后,剩余4张卡片:
3张奇数,1张偶数,则第二次抽到奇数的概率为:.
【小问2详解】
已知随机变量表示抽到的卡片是奇数的个数,则的取值可能为,
;
;
;
随机变量的分布列为:
0
1
2
数学期望为:
.
18. 一个研究性学习小组为了了解某市市民年春假旅游支出情况(单位:千元),对随机选取的名市民年旅游支出进行问卷调查,并把数据整理成如下表所示的频数分布表:
组别(支出费用)
频数
4
3
9
(1)从这位市民中随机抽取两人,求这两人2026年旅游支出费用均不低于元的概率;
(2)若市民年旅游支出费用近似服从正态分布,近似为样本平均数(同一组中的数据用该组区间的中间值代表),近似为样本标准差,并已求得,利用所得正态分布模型解决以下问题:
(i)假定该市年常住人口为万人,试估计有多少市民年旅游支出费用在元以上;
(ii)若在该市随机抽取3位市民,设其中年旅游支出费用在元以上的人数为,求随机变量的分布列和数学期望.
附:若,则,.
【答案】(1)
(2)(i)万人(ii)
0
1
2
3
【解析】
【分析】(1)先确定符合条件的频数区间,得出符合条件的总人数,再用组合数分别计算总情况数和符合条件的情况数,进而求出概率;
(2)(i)根据已知条件确定正态分布的两个参数,确定分布,利用正态分布的对称性结合附表计算概率,再利用概率乘以该市总人口,得出对应人数;(ii)将独立重复试验转化为二项分布,求出单次成功概率,进而确定分布类型,再利用二项分布概率公式求出分布列及期望.
【小问1详解】
由频数分布表知,旅游支出不低于元的市民人数为:人,
则从人中随机抽取人的总情况数为:;
符合条件的情况数为:;
符合条件的概率为:.
【小问2详解】
由频数分布表,结合题意可得各组中间值为:,
则样本平均数为,
已知,则;
(i)元即为千元,则,
由正态分布的性质:,
则,
该市万市民中,支出在元以上的市民人数约为:
万人.
(ii)元即千元,正态分布关于对称,则,
随机变量表示支出在元以上的人数,故,
则,,,
,
则随机变量的分布列为:
0
1
2
3
数学期望为:
.
19. 如图,已知四边形是矩形,是正三角形,且平面平面,是的中点.
(1)证明:;
(2)求二面角的余弦;
(3)在线段上是否存在点,使得直线与平面所成角的正弦值为,若存在,确定点的位置,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)存在,位于的中点位置
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出相关点及向量坐标,利用向量数量积为0,证明线线垂直;
(2)分别求出两个平面的法向量,利用向量夹角的余弦公式求解;
(3)求出平面的法向量,假设存在点,满足,利用向量夹角余弦公式构造方程,解方程求出,进而得出结论.
【小问1详解】
已知是正三角形,是中点,则,
以为坐标原点,为轴,为轴,垂直于方向为轴,
建立下图所示空间直角坐标系,
则,
,
,
.
【小问2详解】
,设平面的法向量为,
则,令,则;
,设平面的法向量为,
则,令,则,
二面角的余弦值为:
.
【小问3详解】
,设平面的法向量为,
则,令,则,
设,则,则,
设直线与平面所成角为,则
,
化简整理得,解得或(舍去),
存在点,位于线段的中点位置.
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注意事项:
1.本试卷考试时间为120分钟,试卷满分150分,考试形式闭卷.
2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.
3.答题前,务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡上.
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,计40分.每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的,请在答题卡的指定位置填涂答案选项.)
1. 已知向量,若,则( )
A. B. C. 0 D. 1
2. 已知随机变量服从正态分布,若,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
3. 从3位男生,2位女生中安排3人到三个场馆做志愿者,每个场馆各1人,且至少有1位女生入选,则不同安排方法有( )种.
A. 9 B. C. D.
4. 设随机变量,则( )
A. 1 B. C. D.
5. 已知空间向量,若点在平面内,则( )
A. B. C. D. 0
6. 展开式中含项的系数为( )
A. 5 B. C. D.
7. 设为两个事件,已知,则( )
A. B. C. D.
8. 甲、乙、丙、丁、戊、己六名同学排成一排照相,则其中甲、乙、丙三人两两不相邻,且丙和丁相邻的概率为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,计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,有选错的得0分,请在答题卡的指定位置填涂答案选项.)
9. 已知随机变量的分布列为
1
3
5
7
9
则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数,则( )
A.
B.
C.
D.
11. 在棱长为的正方体中,、分别为棱、的中点,为线段上的一个动点,则( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 存在点,使得平面平面
C. 当时,直线与所成角的余弦值为
D. 当为的中点时,三棱锥的外接球的表面积为
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,计15分.不需写出解答过程,请把答案写在答题卡的指定位置上)
12. 若,则__________.
13. 已知甲盒中有个红球和个黄球,乙盒中有个红球和个黄球.现从甲盒中随机抽取个球放入乙盒中,搅拌均匀后,再从乙盒中抽取个球,此球恰为红球的概率是__________.
14. 如图,在三棱柱中,与相交于点,,则线段的长度为__________.
四、解答题(本大题共5小题,计77分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.请把答案写在答题卡的指定区域内)
15. 已知的展开式中共有6项.
(1)求展开式中的系数;
(2)求展开式中二项式系数最大的项.
16. (请写出式子再写计算结果)有4个不同的小球,4个不同的盒子,现在要把球全部放入盒内:
(1)共有多少种方法?
(2)若每个盒子不空,共有多少种不同的方法?
(3)恰有一个盒子不放球,共有多少种放法?
17. 从标有的五张卡片中,依次抽出2张(取后不放回),用随机变量表示抽到的卡片是奇数的个数.
(1)求在第一次抽到偶数的情况下,第二次抽到奇数的概率;
(2)求随机变量的分布列和数学期望.
18. 一个研究性学习小组为了了解某市市民年春假旅游支出情况(单位:千元),对随机选取的名市民年旅游支出进行问卷调查,并把数据整理成如下表所示的频数分布表:
组别(支出费用)
频数
4
3
9
(1)从这位市民中随机抽取两人,求这两人2026年旅游支出费用均不低于元的概率;
(2)若市民年旅游支出费用近似服从正态分布,近似为样本平均数(同一组中的数据用该组区间的中间值代表),近似为样本标准差,并已求得,利用所得正态分布模型解决以下问题:
(i)假定该市年常住人口为万人,试估计有多少市民年旅游支出费用在元以上;
(ii)若在该市随机抽取3位市民,设其中年旅游支出费用在元以上的人数为,求随机变量的分布列和数学期望.
附:若,则,.
19. 如图,已知四边形是矩形,是正三角形,且平面平面,是的中点.
(1)证明:;
(2)求二面角的余弦;
(3)在线段上是否存在点,使得直线与平面所成角的正弦值为,若存在,确定点的位置,若不存在,请说明理由.
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