内容正文:
浙江省A9协作体暑假返校学情诊断
高二数学试题卷
考生须知:
1.本卷满分150分,考试时间120分钟;
2.答题前,在答题卷密封区内填写班级、学号和姓名;座位号写在指定位置;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题卷.
第Ⅰ卷
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. 已知复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
2. 样本数据4,5,6,7,8,9的第60百分位数为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
3. 在中,内角,,的对边分别为,,,且,则( )
A. B. C. 或 D. 或
4. 已知,是两个不共线的单位向量,,,若与共线,则( )
A. B. C. D.
5. 设,,在上的投影向量为,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
6. 随机变量,相互独立,且均等可能地取值于集合.设,,则的概率为( )
A. B. C. D.
7. 已知锐角中,角,,所对的边分别为,,,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知正方体的棱长为,点、分别是线段、的中点,为上靠近的三等分点,则平面与上底面相交所得的线段长为( )
A. B. C. D.
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. 已知向量,,则下列结论中正确的是( )
A. B. 与可以作为所在平面的一组基底
C. D.
10. 已知复数满足,,则( )
A. B. C. D.
11. 已知四棱锥的底面为正方形,平面,,,动点在线段上,则( )
A.
B. 四棱锥的外接球表面积为
C. 的最小值为
D. 与所成角的余弦值的最大值为
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 复数____.
13. 若两个单位向量,满足,则向量与的夹角为________.
14. 南海观音位于浙江省舟山市普陀区双峰山南端的观音跳山岗上.此处势随峰起,秀林葱郁,气顺脉畅,碧波荡漾.莲花洋彼岸的朱家尖,隔海侍卫;双峰山坡麓的紫竹林,潮音频传.普陀山新的人文景观,海天佛国的象征.乘云中之龙,于南海波涛之上,又称龙头观音.某数学兴趣小组为了测得观音像整体的高(包括基底),如图,在点测得观音像底位于北偏东方向上的点处,观音像顶的仰角为,在的正东方向且距点的点测得观音像底位于北偏西方向上(,,在同一水平面),则观音像总的高度约为________.(结果精确到整数,参考数据:)
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. 在中,角所对的边分别为,若.
(1)求A的大小;
(2)若,求的面积.
16. 某研究机构为了了解各年龄层对高考改革方案的关注程度,随机选取了200名年龄在内的市民进行了调查,并将结果绘制成如图所示的频率分布直方图(分第一~五组区间分别为,,,,).
(1)求的值,并利用频率分布直方图,估计200名市民的年龄的中位数(结果保留两位小数);
(2)若从第3,4组用分层抽样的方法选取5名市民进行座谈;
①第3,4组分别抽取多少人;
②从这5名市民中选取2人在座谈会中作重点发言,求作重点发言的市民中至少有一人的年龄在内的概率.
17. 如图,的半径为1,是的直径上一点(异于,),过作与直径垂直的弦与相交于、两点,连接和,设().
(1)求线段的长(用表示);
(2)若为直线上一点,且的最小值为,求的值.
18. 如图,在圆台中,四边形为其一个轴截面,在底面圆周上,,.
(1)求证:平面;
(2)若该圆台的体积为,
①求四棱锥的体积;
②求二面角夹角的余弦值.
19. 我们知道复数有三角形式,其中为复数的模,为辐角主值.由复数的三角形式可得出,若,,则.即模相乘,辐角相加.其几何意义是把向量绕点按逆时针方向旋转角(如果,就要把绕点按顺时针方向旋转角),再把它的模变为原来的倍.已知在复平面的上半平面内有一个菱形(在的右侧),其边长为1,,点,,所对应的复数分别为,,.
(1)若,求出,;
(2)①写出复数的三角形式,并计算,(三角形式),由此归纳出()的三角形式;
②设复平面上单位圆内接正二十边形的20个顶点对应的复数依次为,,…,(逆时针顺序),其中.求复数,,…,在复平面所对应不同点的个数;
(3)若,菱形在第一象限,以为边作正方形,若,在上方,且向量,求的取值范围.
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浙江省A9协作体暑假返校学情诊断
高二数学试题卷
考生须知:
1.本卷满分150分,考试时间120分钟;
2.答题前,在答题卷密封区内填写班级、学号和姓名;座位号写在指定位置;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题卷.
第Ⅰ卷
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. 已知复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】,则的虚部为.
2. 样本数据4,5,6,7,8,9的第60百分位数为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】C
【解析】
【详解】数据从小到大排列:,共个数据,
,
为非整数,向上取整结果为,对应有序数据中的第个数据,
因为第个数据是,
所以这组数据的第百分位数是,对应选项为C.
3. 在中,内角,,的对边分别为,,,且,则( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】
【详解】,由正弦定理得,
因为,所以,故,
因为,所以或.
4. 已知,是两个不共线的单位向量,,,若与共线,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】,,若与共线,
则,
所以且.
5. 设,,在上的投影向量为,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用向量在向量上的投影向量公式,由系数相等得到夹角的关系式,从而求解.
【详解】向量在向量上的投影向量为,其中为与的夹角,且,因为在上的投影向量为,所以,
将,代入得,解得,因为,且,所以.
6. 随机变量,相互独立,且均等可能地取值于集合.设,,则的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】
-1
-1
-2
-1
0
-1
-1
1
0
0
-1
-1
0
0
0
0
1
1
1
-1
0
1
0
1
1
1
2
设的事件为,
.
7. 已知锐角中,角,,所对的边分别为,,,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用正弦定理将边的比值转化为对应角的正弦比,再由得.根据锐角三角形条件确定的范围,将化为关于的函数,最后通过单调性求出其取值范围为.
【详解】由正弦定理,因为,所以,即.
又因为为锐角三角形,所以由.
得解得
于是
令,由,得
因此设
求导:
所以在上单调递增.
当时,
当时,所以
8. 已知正方体的棱长为,点、分别是线段、的中点,为上靠近的三等分点,则平面与上底面相交所得的线段长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据条件找出截面及平面与上底面相交所得的线段,再根据三角形相似比例关系以及等角定理求出线段长.
【详解】
延长与的延长线相交于点,连接交于点,
过作的平行线交于,交延长线于点,连接交于点,连接,
则多边形为平面截正方体得到的截面,
故平面与上底面相交所得的线段为.
因为,所以,
因为,,故,所以,
因为为上靠近的三等分点,且,,
所以,故,,
所以,则,
因为,,由等角定理结合图形可知,
所以,故.
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. 已知向量,,则下列结论中正确的是( )
A. B. 与可以作为所在平面的一组基底
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】对于A,因为,则,故A错误;
对于B,若两个向量可作为基底,则这两个向量不共线.因为,,
对于与,因为,所以与不共线,则与可以作为所在平面的一组基底,故B正确;
对于C,根据向量夹角余弦值的计算公式,所以,故C错误;
对于D,因为,,
根据两向量垂直,则它们的数量积为0.因为,
所以,故D正确.
10. 已知复数满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A:分析可知,解方程即可判断;对于B:根据实数系方程结合韦达定理即可判断;对于C:分析可知,,,即可判断;对于D:可得,结合周期性即可得解.
【详解】对于选项A:因为,则,,
又因为,即,可得,解得,故A正确;
对于选项B:对于方程,则,
可知方程的两个根为虚根,且两根互为共轭,即为,
由韦达定理可得,故B正确;
对于选项C:因为,,,,
可知,,,
所以,故C错误;
对于选项D:因为,
且,所以.
11. 已知四棱锥的底面为正方形,平面,,,动点在线段上,则( )
A.
B. 四棱锥的外接球表面积为
C. 的最小值为
D. 与所成角的余弦值的最大值为
【答案】AC
【解析】
【分析】A选项,证明线面垂直,得到线线垂直;B选项,找到外接球球心,求出外接球半径,进而求出表面积;C选项,将平面折到同一平面,进行求解即可;D选项,建立空间直角坐标系,写出点的坐标,利用异面直线夹角余弦公式进行求解.
【详解】A选项,因为底面为正方形,所以⊥,
因为平面,平面,所以,
因为,平面,所以⊥平面,
因为平面,所以,A正确;
B选项,设,取的中点,连接,则,
因为平面,所以平面,
又因为底面为正方形,所以,
即即为四棱锥的外接球球心,
因为,,所以,,
所以四棱锥的外接球半径为,
四棱锥的外接球表面积为,B错误;
C选项,其中,,,
故,故,
将平面与平面展开到同一平面内,如图所示,
连接,交于点,此时取得最小值,
最小值为,C正确;
D选项,以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
则,设,,,
则,
所以,故,
故,,
所以,其中,
设与所成角为,则,
当时,,
若,则,令,则,
则,
因为,所以当,即,时,
取得最大值,最大值为,
若,则,令,则,
则,
因为,所以当,即时,
取得最大值,最大值为,
综上,与所成角的余弦最大值为,D错误
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 复数____.
【答案】
【解析】
【分析】利用复数的代数形式的四则运算法则求解.
【详解】.
故答案为:.
13. 若两个单位向量,满足,则向量与的夹角为________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用已知条件结合向量数量积运算律求出,再利用向量的数量积及模长求解即可.
【详解】因为,为单位向量,所以.
两边平方,可得,解得.
而,
,
.
设向量与的夹角为,,
则,所以.
向量与的夹角为.
14. 南海观音位于浙江省舟山市普陀区双峰山南端的观音跳山岗上.此处势随峰起,秀林葱郁,气顺脉畅,碧波荡漾.莲花洋彼岸的朱家尖,隔海侍卫;双峰山坡麓的紫竹林,潮音频传.普陀山新的人文景观,海天佛国的象征.乘云中之龙,于南海波涛之上,又称龙头观音.某数学兴趣小组为了测得观音像整体的高(包括基底),如图,在点测得观音像底位于北偏东方向上的点处,观音像顶的仰角为,在的正东方向且距点的点测得观音像底位于北偏西方向上(,,在同一水平面),则观音像总的高度约为________.(结果精确到整数,参考数据:)
【答案】33
【解析】
【详解】由题意,中,,,,
由正弦定理,.
在中,,,
所以.
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. 在中,角所对的边分别为,若.
(1)求A的大小;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【详解】(1)因为,
由正弦定理可得:,
即,在中,,
所以,因为,所以;
(2)由(1)知,,因为,,
由余弦定理,得:
即,得,所以的面积.
16. 某研究机构为了了解各年龄层对高考改革方案的关注程度,随机选取了200名年龄在内的市民进行了调查,并将结果绘制成如图所示的频率分布直方图(分第一~五组区间分别为,,,,).
(1)求的值,并利用频率分布直方图,估计200名市民的年龄的中位数(结果保留两位小数);
(2)若从第3,4组用分层抽样的方法选取5名市民进行座谈;
①第3,4组分别抽取多少人;
②从这5名市民中选取2人在座谈会中作重点发言,求作重点发言的市民中至少有一人的年龄在内的概率.
【答案】(1),中位数:
(2)应从第3,4组中分别抽取3人,2人;
【解析】
【分析】(1)根据直方图面积为1求解a的值,再求中位数即可.
(2)先确定从第3,4组中分别抽取3人,2人.再根据古典概型公式求解概率即可.
【小问1详解】
由图可得:,解得;
年龄在内的频率为,年龄在内的频率为
中位数为:.
【小问2详解】
第3组的人数,第4组人数都多于20,且频率之比为,
所以用分层抽样的方法从第3、4两组市民中抽取5名参加座谈,
所以应从第3,4组中分别抽取3人,2人.
记第3组的3名分别为,,,第4组的2名分别为,,
则从5名中选取2名作重点发言的所有情况为,,,,,
,,,,,共有10种.
其中第4组的2名,至少有一名被选中的有:,,,,
,,,共有7种,
所以至少有一人的年龄在内的概率为.
17. 如图,的半径为1,是的直径上一点(异于,),过作与直径垂直的弦与相交于、两点,连接和,设().
(1)求线段的长(用表示);
(2)若为直线上一点,且的最小值为,求的值.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1) 利用直径所对的圆周角是直角,在与中用三角函数表示边长,结合二倍角公式求出;
(2) 法一:建立平面直角坐标系,写出各点坐标,将向量数量积表达为关于横坐标的二次函数,利用二次函数求最小值建立三角方程求解;法二:运用极化恒等式转化向量数量积,消去变量快速得到表达式的最小值,直接列三角方程算出.
【小问1详解】
由题意,为直径,则,而(),,
则,
又,则
【小问2详解】
以为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,
由(1)知,,而,
则,而,则,,
设,,则,,
所以,可以看作关于的二次函数,
则当时,取得最小值,则,
即,
故或,则或.
法二:
则,即,故或,则或.
18. 如图,在圆台中,四边形为其一个轴截面,在底面圆周上,,.
(1)求证:平面;
(2)若该圆台的体积为,
①求四棱锥的体积;
②求二面角夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:如图,由题意可知与平行且相等,则四边形为平行四边形,即,
又平面,平面,
所以平面.
(2)①3;②
【解析】
【分析】(1)根据平行四边形得线线平行,从而证出线面平行;
(2)①由线面垂直找出四棱锥的高,再由锥体体积公式求出体积;②找出二面角的平面角后在直角三角形中求出平面角的余弦值.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
①圆台体积,则,
过作,则平面且,
因为为梯形且,所以为中点,
,,即为等边三角形,
所以且,
又平面,所以,又,平面,
所以平面,
②由①知平面,过作交于,连接,
因为平面,平面,故,
,平面,
所以平面,又平面,所以,
又,
所以为二面角的平面角.
在中,易知,
,所以,
所以,所以为直角三角形,所以,
所以,
又,所以,
所以.
19. 我们知道复数有三角形式,其中为复数的模,为辐角主值.由复数的三角形式可得出,若,,则.即模相乘,辐角相加.其几何意义是把向量绕点按逆时针方向旋转角(如果,就要把绕点按顺时针方向旋转角),再把它的模变为原来的倍.已知在复平面的上半平面内有一个菱形(在的右侧),其边长为1,,点,,所对应的复数分别为,,.
(1)若,求出,;
(2)①写出复数的三角形式,并计算,(三角形式),由此归纳出()的三角形式;
②设复平面上单位圆内接正二十边形的20个顶点对应的复数依次为,,…,(逆时针顺序),其中.求复数,,…,在复平面所对应不同点的个数;
(3)若,菱形在第一象限,以为边作正方形,若,在上方,且向量,求的取值范围.
【答案】(1),.
(2)①;,;();②10个.
(3)
【解析】
【分析】(1)由复数的三角形式结合三角函数值可得;
(2)①由复数的三角形式和辐角规律计算可得;②由复数三角形式的几何意义结合三角函数的周期性计算;
(3)求出,化简可得即可求.
【小问1详解】
,.
【小问2详解】
①,故,.故.
,,().
②正二十边形每边对应的圆心角为,故任意一个顶点逆时针旋转可得到下一个顶点,
即,.
故,
由三角函数的周期性知,,即以10为周期,所以一共对应10个不同的点.
【小问3详解】
设,则,
又,,,
所以,
整理得:,
即,所以,
又,所以.
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