内容正文:
2025学年第二学期杭州市高二年级教学质量检测
数学试题卷
考生须知:
1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,请核对考生条码信息,确认无误后,将条码贴在答题卡上的“条码粘贴处”,并将自己的学校、姓名、试场号、座位号填写在答题卡相应的位置上.
3.回答选择题时,用2B铅笔将答题卡上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,用黑色水笔将答案写在答题卡相应的答题区内.答案写在试题卷上一律无效.
4.考试结束,将答题卡交回.
一、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. 已知为虚数单位,则复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 下列样本数据散点图中,变量和变量的样本相关系数分别为,,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知函数,则“”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
4. 以,为直径的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
5. 已知直三棱柱的顶点都在球上,若,,,,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
6. 已知是函数的极小值点,则( )
A. B.
C. D.
7. 设,是函数的两个不同的零点.若,则( )
A. B. C. D.
8. 从如图所示的方格表中随机选4个方格,要求每行和每列均恰有一个方格被选中,则事件“选中方格中的4个数之和为”的概率为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共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.
9. 已知事件,的对立事件分别记为,,若,,,则( )
A. 事件与互斥 B.
C. D.
10. 已知数列的各项均为正数,前项和为,且,则( )
A. B.
C. D.
11. 在区块链中,常用椭圆曲线进行加密.已知椭圆曲线,则( )
A. 曲线关于轴对称
B. 曲线与轴有两个交点
C. 曲线上点到轴的最小距离不小于
D. 曲线上点到原点的最小距离为
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 《莱茵德纸草书》记载:把30个面包分给5个人,使得每人所得面包个数成等差数列,且较大的三份之和是较小的两份之和的4倍,则最小的一份为__________.
13. 如图,在圆锥中,,是底面圆的两条互相垂直的直径,是母线的中点.已知平面与圆锥侧面的交线是抛物线的一部分,设该抛物线的焦点为.若,则__________.
14. 已知空间向量,,满足,,,,则,,的最小值为__________.
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. 已知空间向量,,设函数.
(1)求的最小正周期;
(2)当时,求的值域.
16. 如图,在四棱锥中,平面平面,,,,.
(1)证明:;
(2)若,
(i)设,点到直线的距离为3,求的值;
(ii)求平面与平面的夹角的余弦值.
17. 已知双曲线,过点的直线与的上、下两支分别交于点,.
(1)若点是上的动点,求的最小值;
(2)设为坐标原点,直线,的斜率分别为,,
(i)若,求直线的方程;
(ii)求的取值范围.
18. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:曲线是轴对称图形;
(3)若,恒成立,求的最大值和的最小值.
19. 口袋中装有形状、大小完全相同的4只小球,其中红球1只、黄球3只.现从口袋中有放回地取球,每次取出1球,取到红球得1分,取到黄球得2分.
(1)在取球过程中,记事件“恰好得分”的概率为,
(i)求;
(ii)求;
(2)若共取球次,表示次取球中取到红球的次数,记.求证:.
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2025学年第二学期杭州市高二年级教学质量检测
数学试题卷
考生须知:
1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,请核对考生条码信息,确认无误后,将条码贴在答题卡上的“条码粘贴处”,并将自己的学校、姓名、试场号、座位号填写在答题卡相应的位置上.
3.回答选择题时,用2B铅笔将答题卡上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,用黑色水笔将答案写在答题卡相应的答题区内.答案写在试题卷上一律无效.
4.考试结束,将答题卡交回.
一、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. 已知为虚数单位,则复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】C
【解析】
【详解】复数,
在复平面内对应的点为,位于第三象限.
2. 下列样本数据散点图中,变量和变量的样本相关系数分别为,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据散点图,结合变量间的相关关系和相关系数的定义,即可求解.
【详解】由散点图(1)可得,变量与变量之间呈现正相关,所以;
由散点图(2)可得,变量与变量之间呈现不相关,所以;
由散点图(3)可得,变量与变量之间负相关,所以,所以.
3. 已知函数,则“”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】C
【解析】
【详解】由复合函数的单调性可得在上单调递增,所以“”是“”的充要条件.
4. 以,为直径的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设圆上任意一点为,由题可得,据此可得圆方程.
【详解】设圆上任意一点为,因为圆直径,当不同于两点时,有,
当点与两点中任意一点重合时,可得或为,则.
综上对圆上任意一点,.从而,
即
5. 已知直三棱柱的顶点都在球上,若,,,,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用底面直角三角形的性质求出底面外接圆半径,结合直棱柱高度确定球心位置及球心到底面的距离,根据求出球半径,进而计算表面积。
【详解】由,知为直角三角形,斜边为其外接圆直径.
计算,
故底面外接圆半径.
直三棱柱的高,球心位于上下底面外心连线的中点,
故球心到底面的距离.
设球半径为,则.
球的表面积.
6. 已知是函数的极小值点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由极小值点算出的值,举特殊值计算可判断ABC;代入计算可判断D.
【详解】由题,
令,解得,
因为是极小值点,
所以当时,是极小值点,是极大值点成立,
当时,是极大值点,是极小值点,舍去,
所以,
对于A,,
所以,故A不正确;
对于B,令,则,
所以,故B不正确;
对于C,令,,
所以,故C不正确;
对于D,,
,
所以,故D正确.
7. 设,是函数的两个不同的零点.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由于,是函数的两个不同的零点,可得,,两式作差得:,利用两角和与差的正余弦公式可求得,进而可求得,利用二倍角的正切公式求解即可.
【详解】由于,是函数的两个不同的零点,
可得,,
两式作差得:,
所以,
所以,
所以,
又因为(),所以(),所以,
所以,所以,
所以.
8. 从如图所示的方格表中随机选4个方格,要求每行和每列均恰有一个方格被选中,则事件“选中方格中的4个数之和为”的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由分步计数原理可得符合题目要求的选取4个方格的情况数,随后找到“选中方格中的4个数之和为”的情况数,据此可得答案.
【详解】从第一行选出一个方格,有4种选法,再从剩下的3行中选取一个与第一个方格不同列的方格,有3种选法,
然后从剩下2行中选取1个与前2个方格不同列的方格,有2种选法,最后剩下一种,
则符合要求的选取4个方格的情况数为种.
又由题可得当“选中方格中的4个数之和为”时,方格中的数字只能为,
则从第三行选定后,
若第一行选取第一个0,则第二行只能选取第4个0,第四行只能选取第3个0;
若第一行选取第三个0,则第二行只能选取第1个0,第四行只能选取第4个0;
若第一行选取第四个0,则第二行只能选取第1个0,第四行只能选取第3个0.
综上“选中方格中的4个数之和为”的情况数为3,则对应概率为.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共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.
9. 已知事件,的对立事件分别记为,,若,,,则( )
A. 事件与互斥 B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】先由,,求出,和, 若事件与互斥,则,与已知矛盾;由可知,事件与独立,则事件与独立,可求;由公式可求;先求,再由条件概率的公式可求.
【详解】对于A,若事件与互斥,则,故A错误;
对于B,由,,可得,,因,
则事件与独立,故事件与也独立,则,故B正确;
对于C,因为,故C错误;
对于D,易得事件与独立,则,因,故D正确.
10. 已知数列的各项均为正数,前项和为,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】A令可得;B利用化简得出数列是等差数列;C利用等差数列求出,再结合函数的单调性判断;D举反例.
【详解】令,则,得(舍负),故A正确;
因为,所以,得,
则数列是以为首项,为公差的等差数列,故,故B正确;
易得,则,则,
因为符合上式,故,
因为在上单调递减,
所以,故C正确;
因为,所以,故D错误.
11. 在区块链中,常用椭圆曲线进行加密.已知椭圆曲线,则( )
A. 曲线关于轴对称
B. 曲线与轴有两个交点
C. 曲线上点到轴的最小距离不小于
D. 曲线上点到原点的最小距离为
【答案】ACD
【解析】
【分析】用代替,观察方程特点,可判断A的真假;设,分析函数的单调性,研究函数的零点个数,可判断B的真假;利用B的过程中的结论,求时,函数的最小值,比较其与的大小,可判断C的真假;设,设,,利用导数分析函数的最小值,可判断D的真假.
【详解】对A:用代替,方程无变化,所以曲线关于轴对称,故A正确;
对B:设,,则,
由或;由.
所以函数在和上单调递增,在上单调递减.
所以为极大值点,为极小值点,且,
所以方程只有1解.
又,,设,则,.
所以曲线与轴只有1个交点,故B错误;
对C:由B可知,当时,曲线上的点到轴的最小距离为,
因为,故C正确;
对D:设,则,
设,.
则,.
由得或,由得.
所以在和上单调递增,在上单调递减.
所以是函数的极大值点,是函数的极小值点.
且,.
所以,故D正确.
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 《莱茵德纸草书》记载:把30个面包分给5个人,使得每人所得面包个数成等差数列,且较大的三份之和是较小的两份之和的4倍,则最小的一份为__________.
【答案】2
【解析】
【分析】设中间项为,公差为,根据等差数列的性质计算即可.
【详解】设等差数列的中间项为,公差为,则依次为,
依题意,,解得,
则较大的三份之和为
较小的两份之和为,
则有,解得,
所以最小一份为.
13. 如图,在圆锥中,,是底面圆的两条互相垂直的直径,是母线的中点.已知平面与圆锥侧面的交线是抛物线的一部分,设该抛物线的焦点为.若,则__________.
【答案】##0.25
【解析】
【分析】过作于,利用几何关系求出,再以为原点,在平面内建立平面直角坐标系,利用点在抛物线上代入可得.
【详解】过作于,
因为,所以,
因为是母线的中点,所以,,
以为原点,在平面内建立平面直角坐标系如右图:
易得,设抛物线方程为,代入可得,
则.
14. 已知空间向量,,满足,,,,则,,的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【详解】
由及,
得,
再代入已知条件、、,得:
,
配方得:
,
当、时,取到最小值20,
故的最小值为.
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. 已知空间向量,,设函数.
(1)求的最小正周期;
(2)当时,求的值域.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【小问1详解】
因为,
所以的最小正周期为;
【小问2详解】
当时,,则,
所以的值域为.
16. 如图,在四棱锥中,平面平面,,,,.
(1)证明:;
(2)若,
(i)设,点到直线的距离为3,求的值;
(ii)求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:
因为,,.
所以,故,
又平面平面,平面平面,平面,
所以平面,又平面,
所以.
(2)(i);(ii)
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直的性质及线面垂直的性质即可证明;
(2)建立空间直角坐标系,(i)根据点到直线距离公式列出方程即可求解;(ii)根据面面夹角的向量公式即可求解.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
因为,,所以,又,,
所以,如图建系直角坐标系.
所以,,,,,
(i)因为,所以点的坐标为,
所以,,
则直线的一个单位方向向量为,
点到直线的距离,解得.
(ii)已知平面的一个法向量为,
,
设平面的一个法向量为,
由,即,取.
所以,
所以平面与平面的夹角的余弦值为.
17. 已知双曲线,过点的直线与的上、下两支分别交于点,.
(1)若点是上的动点,求的最小值;
(2)设为坐标原点,直线,的斜率分别为,,
(i)若,求直线的方程;
(ii)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i);(ii).
【解析】
【分析】(1)利用两点间的距离公式,结合配方法,可求的最小值.
(2)设直线:,与双曲线方程联立,利用韦达定理,表示出,,进而用表示出,
(i)根据,求出,可得直线的方程;
(ii)利用的取值范围,可确定的取值范围.
【小问1详解】
设,则,
所以,
即当时,.
【小问2详解】
如图:
设与联立,有,
由,得,
设,,则,,
得,
则,
(i)当时,,直线的方程为;
(ii)因为直线,存在斜率,所以,
故,
所以,
即的取值范围.
18. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:曲线是轴对称图形;
(3)若,恒成立,求的最大值和的最小值.
【答案】(1)
(2)令,
则,
所以曲线关于直线对称;
(3)的最大值为,的最小值为.
【解析】
【分析】(1)首先求出导函数,求出切线斜率,再根据点斜式方程求切线方程.
(2)根据轴对称的定义证明即可.
(3)利用分离常数,得到,再利用导数得到递增,得到的最小值;先由必要条件得,再验证该取值下差函数非正,从而确定的最大值.
【小问1详解】
由题知,又,,
所以切线方程为,即.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由题知,令;
由于关于直线对称,故只需考虑即可.
则,令,
则,
由,得,.
在上单调递增,在上单调递减,,
所以当,,,单调递增,
所以.即的最小值为.
由题意,,恒成立,令,,
因为,所以,即,即,
下面证明时,恒成立,
易知关于对称,故考虑即可,
;记,则;
在必有一解,
且在单调递减,在单调递增.
又,所以,从而.
即,.
所以的最大值为.
19. 口袋中装有形状、大小完全相同的4只小球,其中红球1只、黄球3只.现从口袋中有放回地取球,每次取出1球,取到红球得1分,取到黄球得2分.
(1)在取球过程中,记事件“恰好得分”的概率为,
(i)求;
(ii)求;
(2)若共取球次,表示次取球中取到红球的次数,记.求证:.
【答案】(1)(i);(ii)
(2)由题知,因为,所以,
由,,,,,,.
得
.
因为,所以,
又,
,
所以,
故.
所以.
【解析】
【分析】(1)(i)分两种情况,根据互斥事件和独立事件概率公式求解;(ii)根据条件转化为关于数列的递推关系式,再求通项公式;
(2)由条件可知,再写出随机变量的取值和期望公式,根据组合数公式和二项式定理化简.
【小问1详解】
(i)恰好得2分为第一次取到黄球,或者第一次与第二次均取到红球,
故恰好得2分的概率为.
(ii)在取球过程中不得到分只有一种可能:得分后取到黄球得2分,
因此,,而,且,,
故.
【小问2详解】
略
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