内容正文:
2025~2026学年第二学期学习效果阶段调研卷(5月)
高二数学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 随机变量的方差是2,则随机变量的方差是( )
A. 2 B. 8 C. 5 D. 9
【答案】B
【解析】
【详解】由题意,,.
2. 展开式中的系数为( )
A. 504 B. 84 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据二项式展开式的通项公式,通过赋值法即可求得结果.
【详解】对,其展开式的通项公式,令,故的系数为.
故选:C.
3. 在空间直角坐标系内,已知平面经过点,且平面的一个法向量,则下列各点中,位于平面内的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设点位于平面内,可得,依次检验选项即可.
【详解】设点位于平面内,则,因为平面的一个法向量,,
所以,
即若点位于平面内,满足,
对于A,若,代入,不为,故A不正确;
对于B,若,代入,故B正确;
对于C,若,代入,不为,故C不正确;
对于D,若,代入,不为,故D不正确;
4. 将2个完全相同的黑球和4个完全相同的白球排成一排的排法种数是( )
A. 15 B. 20 C. 30 D. 12
【答案】A
【解析】
【详解】将2个完全相同的黑球和4个完全相同的白球排成一排相当于将个球放入个位置中.
先从个位置中选个位置放入黑球,余下的个位置放入白球,所以共有种排法.
5. 函数存在大于1的极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出函数导数,将问题转化为存在大于1的根,即存在大于1的解,即存在大于1的解,结合二次函数性质即可求得答案.
【详解】由题意知的定义域为,
则,
由存在大于1的极值点,可知存在大于1的根,
即存在大于1的解,即存在大于1的解,
而时,随x增大而增大,故,
故,
故选:B
6. 有7件产品,其中3件是次品,从中每次取1件,不放回地任取3次,若表示取得次品的件数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用超几何分布即可求解.
【详解】由题意知的可能取值为,,,,服从超几何分布,
则.
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. 苏州旅游局在中小学生春假期间选出6名学生去苏州博物馆、拙政园、虎丘做志愿者,规定:每名学生只能去一个地方,每个地方至少安排一名志愿者,若甲、乙两名学生去拙政园,则不同的安排方法的种数有( )
A. 38 B. 42 C. 50 D. 56
【答案】C
【解析】
【详解】将甲、乙安排到拙政园,则剩余的4名学生需分配到苏州博物馆、拙政园、虎丘三个地方,且苏州博物馆和虎丘各至少有一人,
总分配方式有种,其中苏州博物馆为空的情况有种,虎丘为空的情况有种,苏州博物馆和虎丘都为空的情况有1种,
因此满足条件的不同的安排方法有种.
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. 已知离散型随机变量的分布列为:
且,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用分布列的性质和期望公式可得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,可判断AB选项,可得出的分布列,利用方差公式可判断C选项,利用分布列的性质可判断D选项.
【详解】由分布列的性质和期望公式可得,解得,
所以离散型随机变量的分布列为
故,
,BCD都对,A错.
10. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 是函数定义域内的极小值点
B. 的单调减区间是
C. 若方程有两个不同的实根,则
D. 在定义域内有最小值,无最大值
【答案】AC
【解析】
【分析】先求导数,利用导数求解单调性,极值点,最值即可.
【详解】对于A,定义域为,,令可得,
当时,,为减函数;当时,,为增函数;所以是函数的极小值点,A正确;
对于B,由A可知当时,,为减函数,所以的单调减区间是和,B不正确;
对于C,由前面分析,的单调减区间是和,增区间为,极小值为,
简图如下,由图可知,方程有两个不同的实根,则,C正确;
对于D,由选项C可知,在定义域内无最小值,也无最大值,D不正确.
11. 给定正整数,,进行次独立重复试验,每次试验成功的概率为,设事件表示第1次试验成功,事件表示前2次试验中恰有1次成功,事件表示次试验中恰有次成功,事件表示次试验中至少成功次,下列说法正确的有( )
A. B.
C. D. 对任意,事件与事件都不独立
【答案】ABD
【解析】
【详解】对于A,,事件表示第1次试验成功,第2次失败,则,
故,A正确;
对于B,,事件表示第1次试验成功,剩余次恰有次成功,
,
故,B正确;
对于C,表示第1次已成功,剩余次至少次成功的概率;
表示第 1 次已失败,剩余次至少次成功的概率;
显然在剩余次试验中需要达标次数越少越容易发生,故,C错误;
对于D,第1次成功且n次试验至少成功次剩余次试验至少成功次,
次试验至少成功次,
显然剩余次试验至少成功次次试验至少成功次,
故,即对任意,事件与事件都不独立,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知空间中的三个单位向量,,满足两两夹角是,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意得,,两两之间夹角都是,展开后利用数量积的定义直接运算再开方即可得解.
【详解】由题意得单位向量,,且两两之间夹角为,
所以,
,
所以.
13. 甲乙兄弟二人与其他六位朋友以随机顺序排成一排照相,则两兄弟之间恰有三人的概率是__________.
【答案】
【解析】
【分析】首先由排列数公式可得甲乙兄弟二人与其他六位朋友共8人排成一排的情况数目,进而分3步计算两兄弟之间恰有三人的情况数目,①甲乙兄弟二人,②从6名朋友中选3个,插在甲乙兄弟二人之间,③把甲乙兄弟二人和3名朋友看成一个整体和余下的3个朋友排列,由分步计数原理可得其情况数目,由等可能事件的概率计算可得答案.
【详解】甲乙兄弟二人与其他六位朋友共8人排成一排,有种情况,
要使得两兄弟之间恰有三人的,可以先排甲乙兄弟二人有种方法,
再从6名朋友中选3个,插在甲乙兄弟二人之间,有种方法,
再把甲乙兄弟二人和3名朋友看成一个整体和余下的3个朋友排列共种方法,
所以两兄弟之间恰有三人的情况有种,
所以其概率为.
14. 若一条直线经过曲线上一点,且与曲线在处的切线垂直,则称该直线为曲线在处的法线,已知存在一条直线,既是曲线的切线,又是该曲线的法线,则的最大值是__________.
【答案】
【解析】
【分析】设该直线是曲线在点处的切线,同时是曲线在点处的法线,先对曲线求导,结合题意可得;同时切线斜率为,可推出,代入后整理得到,利用换元法整理为一元二次方程,结合判别式,即可求得答案.
【详解】由,得,
设存在一条直线,是曲线在处的切线,又是该曲线在处的法线,且,
则可得,
又这条直线的斜率为,即得,
化简得,即,
则,结合,得,即,
代入到中,得,
令,则,即,该方程存在非负实数根,
由于,故方程的两根为正数,
故,得, 解得,
故的最大值是.
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. 已知且满足各项的二项式系数之和为256.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)448 (2)255
【解析】
【分析】(1)先由各项的二项式系数之和为256.可得,求得,再利用通项求解即可;
(2)利用赋值法令,得,再令,得,再减去即可.
【小问1详解】
因为各项的二项式系数之和为256,所以,所以,
二项式展开式的通项为,
所以;
【小问2详解】
令,得,
令,得,
所以.
16. 甲,乙两小朋友参加“欢乐六一”游戏比赛,记分规则如下:在一轮比赛中,如果甲赢而乙输,则甲得1分;如果甲输乙赢,则甲得分;如果甲和乙同时赢或同时输,则甲得0分,设一轮比赛中甲赢的概率为,乙赢的概率为,求:
(1)在一轮比赛中,甲的得分的概率分布列(列表表示);
(2)在两轮比赛中,甲的得分的均值与方差.
【答案】(1)答案见解析
(2)甲的得分的均值与方差分别为
【解析】
【分析】(1)根据题意一轮比赛中,甲得分的可能取值为,分别求解概率即可得分布列;
(2)甲在二轮比赛中的得分可能取值为,分别求解概率,根据均值与方程的定义求解即可得结论.
【小问1详解】
一轮比赛中,甲得分的可能取值为,
,
则的概率分布列为:
【小问2详解】
甲在二轮比赛中的得分可能取值为,
,
,
,
,
所以甲的得分的均值为,
甲的得分的方差为,
甲的得分的均值与方差分别为.
17. 如图,在直三棱柱中,平面,,为棱的中点,且.
(1)求证:;
(2)若平面和平面所成角为,求;
(3)若三棱锥的四个顶点均在球的表面上,且变化时,球的体积取到最小值,求此时直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)在直三棱柱中,平面,又平面,可得,
已知,且,故平面.
因为平面,所以.
(2)1; (3).
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的性质定理求证;
(2)设,结合空间向量知识,用表示平面和平面所成角的余弦值,进而列方程求解;
(3)设外接球心,半径为,由表达与的关系,进而求出球的体积取到最小值时的值,在用向量法求直线与平面所成角的正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以为原点,,,所在直线为,,轴建立空间直角坐标系.
设,则,,,.
易求得平面的一个法向量为.平面的一个法向量为.
由题意:
解得,因,故,即.
【小问3详解】
直角的外接圆心为斜边中点.
设外接球心,半径为,
由可得:
解得.
球半径,当且仅当时,取得最小值,体积最小.
此时,且球心.所以,代入(2)中求出的法向量可得平面的法向量.
设所求角为,则:
直线与平面所成角的正弦值为.
18. 某电台举办有奖知识竞答比赛,选手答题规则相同.甲每道题自己有把握独立答对的概率为,若甲自己没有把握答对,则在规定时间内连线亲友团寻求帮助,其亲友团每道题能答对的概率为p,假设每道题答对与否互不影响.
(1)当时,若甲答对了某道题,求该题是甲自己答对的概率;
(2)当时,甲答了4道题,计甲答对题目的个数为随机变量X,求随机变量X的分布列和数学期望;
(3)乙答对每道题的概率为(含亲友团),现甲乙两人各答两个问题,若甲答对题目的个数比乙答对题目的个数多的概率不低于,求甲的亲友团每道题答对的概率p的最小值.
【答案】(1)
(2)的分布列为:
0
1
2
3
4
数学期望为; (3)
【解析】
【分析】(1)利用条件概率公式求解;(2)求出的可能值,再利用二项分布的概率求出分布列及期望.
(3)利用相互独立事件、互斥事件的概率公式求出概率,再结合已知建立不等式求解.
【小问1详解】
记事件为“甲答对了某道题”,事件为“甲自己答对”,
则,,
所以.
【小问2详解】
可能取值为0,1,2,3,4,甲答对某道题的概率,
则,
所以的分布列为:
0
1
2
3
4
数学期望.
【小问3详解】
记事件为“甲答对了道题”,事件为“乙答对了道题”,
其中甲答对某道题的概率为,答错某道题的概率为,
则,
,
,
所以甲答对题数比乙多的概率为:
,解得,
所以甲的亲友团答对的概率的最小值为.
19. 已知函数,其中,.
(1)若,求的单调区间;
(2)设,令,已知满足对任意都有两个不同的零点,
(i)求的取值范围;
(ii)若,1,成等差数列,证明.
【答案】(1)当时,在单调递减.当时,的单调减区间是,单调增区间是.
(2)(i);
(ii)由(i)知先减后增,且由于,因此,结合题意知.
设,,则,代入得:
解之得
相加得
.
因此等价于
.
令,,
因此递减,因此成立.
【解析】
【分析】(1)分和两种情况,结合导数研究函数单调性即可;
(2)(i)由题可得,利用导数研究函数单调性,结合零点存在定理讨论即可求解;
(ii)根据题意将问题转化为,结合导数研究函数的最值证明即可.
【小问1详解】
此时,.
若,则,在递减.
若,令,则,且时,时.
综上,当时,在单调递减.
当时,的单调减区间是,单调增区间是.
【小问2详解】
(i)由题意.
,设,则.因此递增.
又因为,且在上的值域是.因此有唯一解,
设为.
则时,时,因此在上单调递减,在上单调递增.且.
由于和时,因此有两个零点等价于,即对任意恒成立.
又,且满足,将代入得.
由于和一一对应,因此对任意恒成立.
令.则,从而在上,在上,
因此.因此.即的取值范围是.
(ii)略.
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2025~2026学年第二学期学习效果阶段调研卷(5月)
高二数学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 随机变量的方差是2,则随机变量的方差是( )
A. 2 B. 8 C. 5 D. 9
2. 展开式中的系数为( )
A. 504 B. 84 C. D.
3. 在空间直角坐标系内,已知平面经过点,且平面的一个法向量,则下列各点中,位于平面内的是( )
A. B. C. D.
4. 将2个完全相同的黑球和4个完全相同的白球排成一排的排法种数是( )
A. 15 B. 20 C. 30 D. 12
5. 函数存在大于1的极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 有7件产品,其中3件是次品,从中每次取1件,不放回地任取3次,若表示取得次品的件数,则( )
A. B. C. D.
7. 设为两个事件,已知,则( )
A. B. C. D.
8. 苏州旅游局在中小学生春假期间选出6名学生去苏州博物馆、拙政园、虎丘做志愿者,规定:每名学生只能去一个地方,每个地方至少安排一名志愿者,若甲、乙两名学生去拙政园,则不同的安排方法的种数有( )
A. 38 B. 42 C. 50 D. 56
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. 已知离散型随机变量的分布列为:
且,则( )
A. B. C. D.
10. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 是函数定义域内的极小值点
B. 的单调减区间是
C. 若方程有两个不同的实根,则
D. 在定义域内有最小值,无最大值
11. 给定正整数,,进行次独立重复试验,每次试验成功的概率为,设事件表示第1次试验成功,事件表示前2次试验中恰有1次成功,事件表示次试验中恰有次成功,事件表示次试验中至少成功次,下列说法正确的有( )
A. B.
C. D. 对任意,事件与事件都不独立
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知空间中的三个单位向量,,满足两两夹角是,则__________.
13. 甲乙兄弟二人与其他六位朋友以随机顺序排成一排照相,则两兄弟之间恰有三人的概率是__________.
14. 若一条直线经过曲线上一点,且与曲线在处的切线垂直,则称该直线为曲线在处的法线,已知存在一条直线,既是曲线的切线,又是该曲线的法线,则的最大值是__________.
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. 已知且满足各项的二项式系数之和为256.
(1)求的值;
(2)求的值.
16. 甲,乙两小朋友参加“欢乐六一”游戏比赛,记分规则如下:在一轮比赛中,如果甲赢而乙输,则甲得1分;如果甲输乙赢,则甲得分;如果甲和乙同时赢或同时输,则甲得0分,设一轮比赛中甲赢的概率为,乙赢的概率为,求:
(1)在一轮比赛中,甲的得分的概率分布列(列表表示);
(2)在两轮比赛中,甲的得分的均值与方差.
17. 如图,在直三棱柱中,平面,,为棱的中点,且.
(1)求证:;
(2)若平面和平面所成角为,求;
(3)若三棱锥的四个顶点均在球的表面上,且变化时,球的体积取到最小值,求此时直线与平面所成角的正弦值.
18. 某电台举办有奖知识竞答比赛,选手答题规则相同.甲每道题自己有把握独立答对的概率为,若甲自己没有把握答对,则在规定时间内连线亲友团寻求帮助,其亲友团每道题能答对的概率为p,假设每道题答对与否互不影响.
(1)当时,若甲答对了某道题,求该题是甲自己答对的概率;
(2)当时,甲答了4道题,计甲答对题目的个数为随机变量X,求随机变量X的分布列和数学期望;
(3)乙答对每道题的概率为(含亲友团),现甲乙两人各答两个问题,若甲答对题目的个数比乙答对题目的个数多的概率不低于,求甲的亲友团每道题答对的概率p的最小值.
19. 已知函数,其中,.
(1)若,求的单调区间;
(2)设,令,已知满足对任意都有两个不同的零点,
(i)求的取值范围;
(ii)若,1,成等差数列,证明.
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