摘要:
**基本信息**
高一数学必修第二册期末模拟试题,覆盖复数、统计、概率、向量、立体几何、三角等核心知识,以窗花剪纸、化学器皿等情境化设计,梯度化问题布局,培养数学眼光、思维与语言能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|8题|复数运算、百分位数、概率独立事件|基础概念辨析,如第2题百分位数计算|
|多选题|3题|复数几何意义、古典概型、正方体动态问题|多维度考查,如第11题正方体动点探究|
|填空题|3题|斜二测画法、方差修正、正六边形向量|文化情境融入,如第14题窗花正六边形向量数量积|
|解答题|5题|解三角形、频率分布直方图、立体几何、概率综合|分层能力考查,如第18题多局概率递推,第19题立体几何二面角与线面角计算|
内容正文:
期末模拟试题 2025-2026学年高一数学人教A版(2019)下学期(必修第二册)
一、单选题
1.已知i为虚数单位,复数,则( )
A. B. C. D.
2.有一组数据按从小到大排序如下:85,86,88,90,94,则这组数据的第30百分位数,第60百分位数分别是( ).
A.86,88 B.86,89 C.87,88 D.87,89
3.甲、乙、丙三人破译一份密码,若三人各自独立破译出密码的概率为,,,且他们是否破译出密码互不影响,则这份密码被破译出的概率为( )
A. B. C. D.
4.已知D为的边的中点,O为上一点,且满足,设,,则( )
A. B. C. D.
5.已知是两条不重合的直线,是两个不重合的平面,则下列命题一定正确的是( )
A.若,且,则 B.若,且,则
C.若,且,则 D.若,且,则
6.一化学器皿为圆台形状,其上、下底面半径分别为1cm和5cm,高为10cm(器皿厚度忽略不计).现将该器皿水平放置后(上底位于上方)注入盐酸溶液,若溶液高度恰为5cm,则溶液体积为( )
A. B. C. D.
7.已知,是第四象限角,则的值是( )
A. B. C. D.
8.如图,在△ABC中,已知,,,BC、AC边上的两条中线AM、BN相交于点P,则∠MPN的余弦值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.设复数在复平面内对应的点为,原点为,为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A.若点的坐标为,则对应的点在第三象限
B.若,则点Z的集合所构成的图形的面积为
C.若是关于的方程的一个根,则
D.若,则的模为13
10.一个袋子中有大小和质地相同的4个球,其中有2个红色球(标号为1和2),2个白色球(标号为3和4),从袋中不放回地依次随机摸出2个球.设事件“两个球颜色不同”,“两个球标号的和为奇数”,“两个球标号都不小于2”,则( )
A.A与B互斥 B.A与C相互独立
C. D.
11.已知正方体 的棱长为是正方形 的中心, 是棱 (包含顶点) 上的动点, 则以下结论正确的是( )
A.的最小值为
B.不存在点,使与 所成角等于
C.二面角正切值的取值范围为
D.当为中点时,三棱锥的外接球表面积为
三、填空题
12.如下图,是用“斜二测画法”画出的直观图,其中,那么的面积是______.
13.在某次活动中,登记的8个数据的平均数为8,方差为16,其中.后来发现应该为10,并且漏登记了一个数据14,则修正后的9个数据的平均数为______,方差为______.
14.窗花是贴在窗纸或窗户玻璃上的剪纸,是中国古老的传统民间艺术之一,每年新春佳节,我国许多地区的人们都有贴窗花的习俗,以此达到装点环境、渲染气氛的目的,并寄托着辞旧迎新、接福纳祥的愿望.图1是一张由卷曲纹和回纹构成的正六边形剪纸窗花,已知图2中正六边形的边长为,圆的圆心为正六边形的中心,半径为2,若点在正六边形的边上运动,为圆的直径,则的取值范围是________.
四、解答题
15.在中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且.
(1)求角;
(2)若,求边长和的面积.
16.从某次测试中随机抽取100份测试卷进行成绩调查,发现抽取的测试卷的成绩都在40~100之间,将抽取的测试卷按成绩分成六组:,,,,,,画出如图所示的频率分布直方图.
(1)求a的值和抽取测试卷的成绩的中位数(精确到0.1);
(2)采用比例分配的分层随机抽样方法从成绩在和的测试卷中抽取5份,再从这5份测试卷中随机抽取3份了解答题情况,求这3份测试卷成绩至少有一份在的概率.
17.如图所示,直三棱柱的底面是边长为2的正三角形,点E,F分别是棱,上的点,点M是线段AC的中点,.
(1)求证平面AEF;
(2)若,求多面体的体积
18.甲、乙、丙3人打台球,约定:第1局甲、乙对打,且由甲开球,丙轮空;此后每局的胜者与轮空者进行下一局对打,并由轮空者开球.假设甲、乙、丙3人打台球的水平相同,且开球者获胜的概率为,每局台球的结果相互独立.
(1)求前3局中甲、乙、丙各自轮空1局的概率;
(2)求前4局中甲参与了3局的概率;
(3)求第4局是甲、乙对打的概率.
19.如图,长方体的底面ABCD是正方形,,,M,N分别为棱,的中点,.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的余弦值;
(3)若与平面所成角的正弦值为,求的值.
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
B
C
B
D
D
BC
BC
题号
11
答案
ACD
1.B
法一:若,根据模长公式求解即可;法二:根据复数的除法运算及复数的模长公式即可求解.
法一:∵,∴.
法二:∵,∴.
故选:B.
2.B
利用百分位数的定义可求得结果.
因为,故该组数据的第百分位数为,
因为,故该组数据的第百分位数为.
故选:B.
3.D
根据独立事件的概率乘法公式求解.
设这份密码被破译出为事件,
所以,
所以,
故选:D.
4.B
根据题意作图,然后利用向量的线性运算求解即可.
如图所示,因为D为的边的中点,所以,
因为,所以,
.
故选:B.
5.C
根据直线与平面间位置关系判断.
对于A,,且,可能与平行或在内,同样可能在平面内,A错;
对于B,,可能在内,,则可能在内,可能与相交,B错;
对于C,,且,则,又,则,C正确;
对于D,,且,可能相交,可能平行,也可能异面,D错;
故选:C。
6.B
首先求出溶液的上底面半径为,再由圆台的体积公式计算可得.
因为溶液高度恰为5cm,所以溶液的上底面半径为,
下底面半径为,高为,
所以溶液的体积.
故选:B
7.D
根据条件,利用诱导公式结合正弦的差角公式,求得,再利用平方关系,求出,再利用余弦的和角公式,即可求解.
由得,
即,所以
∵是第四象限角,∴.
所以.
故选:D.
8.D
法1以A为原点,建立平面直角坐标系,求坐标,利用夹角公式即可求解;
法2以为基底,利用平面向量基本定理将向量用表示,利用数量积的夹角公式即可求解.
法1:以A为原点,建立平面直角坐标系如图:
依题意可知:,,,
则:,
∴
,,
∴.
故选:D.
法2:∵M,N分别是BC,AC的中点,
∴,.
∵与的夹角等于∠MPN,∴.
∵
,
,
,
∴.
故选:D.
9.BC
本题根据复数的模长,复数的几何意义以及根与系数的关系即可求解.
A选项,因为点的坐标为,则对应的点为,所以在第四象限,故A选项错误;
B选项,,则依据复数模长的几何意义可知,表示一个圆环,面积为,故B选项正确;
C选项,是关于的方程的一个根,
则,即,
整理得,解得,所以,故C选项正确;
D选项,,则,故D选项错误;
故选:BC.
10.BC
根据题意,由互斥事件的定义分析A,由相互独立事件的定义分析B,由古典概型的计算公式分析C、D,综合可得答案.
根据题意,从袋中不放回地依次随机摸出2个球,则
,
,
,
所以有,
,
对于A,,事件A、B可以同时发生,则A、B不互斥,A错误;
对于B,,A、C相互独立,B正确;
对于C,,C正确;
对于D,,D错误.
故选:BC.
11.ACD
对于A,直接找出最近距离为为中点,计算即可;对于B,找出最大,最小的临界状态值即可解决;对于C,找出二面角的平面角,再用锐角三角函数即可;对于D,设出球心和半径,结合图形,构造方程,求出半径即可.
对于A, 最小值时,为中点.作个草图,取中点,连接.
此时,故A正确.
设与所成的角为θ,当与重合时,,
当在中点时,.则存在点 ,使.
即存在点,使与 所成角等于 .故B错误.
如图,过中点作于,则为二面角的平面角,
因此,故C正确.
设三棱锥的外接球的球心为,显然平面,为等腰直角三角形,外心为M,
则O可以由M沿着方向移动即可,O一定在上.
为中点时,半径,于是.
在中有,解得,
于是球表面积为.故D正确.
故选:ACD.
【点睛】知识点点睛:本题考查了正方体性质,点线面的位置关系辨别,空间两点间的距离最值,异面直线夹角,二面角的问题,三棱锥的外接球问题.同时考查空间想象、逻辑推理、数形结合、转化计算能力.综合性较强,属于难题.
12.
把直观图还原为原图形,再计算对应图形的面积即可得.
将直观图还原后,如图所示:
由,则,,
故.
13. 9 /
由题意可求出,,再利用平均数以及方差公式即可求出修正后的平均值以及方差.
由题意知修正前,则,
修正后,故修正后的9个数据的平均数为;
修正前,
即得,
故修正后的方差为
,
故答案为:9;
14.
结合图形将所求数量积中的向量转化,化简为,从而只需求的取值范围,由图易得的最大最小值,代入即得.
如图,取的中点,连接.
则,
因为圆的直径,长度为4,故得,要求的取值范围,即要求的取值范围.
根据正六边形的性质,结合图形可知,当点与正六边形的顶点重合时,
当点为正六边形的边的中点时(如图点),故.
故答案为:
【点睛】思路点睛:本题解题思路在于结合图形的特点,分别将其中的向量进行分解、计算、化简,将问题转化为求距离的最大最小值问题.
15.(1)
(2),面积
(1)根据题意,由余弦定理代入计算,即可求解;
(2)根据题意,由条件可得,再由正弦定理和三角形面积公式代入计算,即可求解.
(1)已知,由余弦定理得:,
所以,化简可得:.
又,故.
(2),
由正弦定理,代入;
所以.
因为,
所以.
16.(1),中位数为
(2)
(1)利用频率分布直方图的性质建立方程求解,利用频率分布直方图中位数定义求解即可.
(2)利用分层抽样的性质求解抽取的人数,再求出整体样本空间和符合条件的事件,最后利用古典概型概率公式求解概率即可.
(1)由频率分布直方图可得,解得.
又由频率分布直方图可得,
,,的频率依次为,
所以前3组的频率为,
前4组的频率为,
故中位数在区间上,因此中位数为.
(2)采用比例分配的分层抽样从和抽取5份测试卷,
由于,故成绩在的测试卷中抽取份数为,记作;
成绩在的测试卷中抽取份数为,记作,
则从抽取的5份测试卷中随机抽取3份测试卷的所有可能样本点构成的样本空间为:
,
共有10个样本点,即.
设事件“这3份测试卷成绩至少有一份在”,
则,
共有9个样本点,故,
则.
这3份测试卷成绩至少有一份在的概率为.
17.(1)证明见解析
(2)
(1)取的中点,连接;证明,根据线面平行判定定理证明平面.
(2)求出四棱锥及三棱柱的体积,再利用割补法求出多面体的体积.
(1)取AE的中点O,连接OF,OM,由O,M分别为AE,AC的中点,
得,,而,且,则,
且,四边形为平行四边形,,
又平面,平面,所以平面.
(2)在棱柱中,取BC中点G,连接AG,则AG为四棱锥的高,
而,四棱锥的体积,
由,得,三棱柱的体积,
所以多面体的体积为.
18.(1)
(2)
(3)
(1)分第2局甲轮空,第3局乙轮空;和第2局乙轮空,第3局甲轮空两种情况分别计算即可;
(2)分甲第2局轮空,第3局轮空,第4局轮空三种情况分别计算即可;
(3)第4局是甲、乙对打,有两种情况:情况一,第2局为甲、丙对打,第3局为乙、丙对打;情况二,第2局为乙、丙对打,第3局为甲、丙对打.分别计算两种情况下第4局为甲、乙对打的概率.
(1)若第2局甲轮空,第3局乙轮空,其概率为.
若第2局乙轮空,第3局甲轮空,其概率为.
故所求概率为.
(2)分三种情况.
第一种情况:甲第2局轮空,则其他3局都参与了.
因为甲第2局轮空,所以第3局一定有甲参与,且由甲开球,而要参与第4局,则第3局甲胜,
其概率为.
第二种情况:甲第3局轮空,则其他3局都参与了.
因为甲第3局轮空,所以第4局一定有甲参与,且第2局甲负,
其概率为.
第三种情况:甲第4局轮空,则其他3局都参与了.
其概率为.
故所求概率为.
(3)第4局是甲、乙对打,分两种情况讨论: 情况一:第1局甲胜,第2局丙胜,第3局乙胜.
此时第2局为甲丙对打,第3局为乙丙对打(甲轮空),第4局为甲乙对打.
其概率为. 情况二:第1局乙胜,第2局丙胜,第3局甲胜.
此时第2局为乙丙对打,第3局为甲丙对打(乙轮空),第4局为甲乙对打.
其概率为.
故所求概率为
19.(1)证明见解析
(2)
(3)或
(1)通过证明,平面,证得平面.
(2)作出二面角的平面角,解三角形求得其余弦值.
(3)根据与平面所成角的正弦值求得,结合余弦定理求得.
(1)连接,,,因为是长方体,
M,N分别为棱,的中点,所以,且,
所以四边形为平行四边形,所以.
因为,,所以,
,,
则有,则有;
同理,,并且,BM,平面BDM,
所以平面BDM,又因为,所以平面BDM;
(2)分别取BM,的中点为E,F,连接MF,则有,所以,
又因为是边长为的正三角形,则有,
则即为二面角的平面角,
且,,,
由余弦定理,,
所以二面角的余弦值为;
(3)设点P到平面BDM的距离为d,PM与平面BDM所成的角为,则.
因为,平面BDM,平面BDM,所以平面BDM,
则点P到平面BDM的距离等于点到平面BDM的距离,根据,
即,解得,
又因为与平面所成角的正弦值为,
则.
连接,是边长为的正三角形,
在中,由余弦定理得,,
即,整理得:,
即,解得或,
又因为,,
所以或,
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