内容正文:
麻城一中2028届高二年级9月月考
数 学 试 题
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. 若为复数,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由,得,即,
所以,即,
所以,
所以.
2. 已知,,是不共面的三个向量,则下列能构成一组基底的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
【答案】D
【解析】
【分析】由不共面的三个向量能构成一组基底判断.
【详解】对于A选项,存在,使得,则三个向量共面,不能构成一组基底;
对于B选项,存在,使得,则三个向量共面,不能构成一组基底;
对于C选项,存在,使得,则三个向量共面,不能构成一组基底;
对于D选项,设,整理得,
由不共面,得,解得,只有零解,
则,,三个向量不共面,所以能构成一组基底.
3. 为弘扬中华优秀传统文化,增强文化自信,幸福社区组织元宵节猜灯谜活动.甲、乙两人各猜一个谜语,甲猜对的概率为,乙猜对的概率为.甲和乙猜对与否互不影响,则甲、乙至少有1人猜对的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用对立事件的概率性质,先计算甲、乙两人均未猜对的概率,再用1减去该概率得到所求结果。
【详解】设事件为“甲猜对谜语”,事件为“乙猜对谜语”,,,,,
由题意可知与相互独立,则 与相互独立,
“甲、乙至少有1人猜对”的对立事件为“甲、乙两人均未猜对”,
所以甲、乙至少有1人猜对的概率为: .
4. 已知点,,,则在上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据投影向量的定义,结合平面向量数量积的坐标表示公式进行求解即可.
【详解】因为,所以
所以在上的投影向量的坐标为:
,
故选 :C.
5. 已知事件A,B发生的概率分别为,,则下列结论错误的是( )
A. 若A与B互斥,则
B. 若,则
C. 若,则A与B相互独立
D. 若A与B相互独立,则
【答案】B
【解析】
【分析】由互斥的独立事件的性质和概率逐项判断可得.
【详解】对于A,由互斥事件的加法公式可得,故A正确;
对于B,若,则,故B错误;
对于C,,即,
所以A与B相互独立,故C正确;
对于D,若A与B相互独立,则,故D正确.
故选:B.
6. 如图,一条东西方向的河流两岸平行,河宽,河水的速度为向东.一艘小货船准备从河岸边地出发,航行到河对岸的处,(与河的方向垂直),已知船的速度为,过河需要的时间为,船的行驶方向与水流方向的夹角为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】船垂直抵达对岸,说明合速度只有垂直河岸分量;船的静水速度需要分出向西分量抵消水流,利用速度矢量直角三角形求出垂直河岸的速度,再求时间与.
【详解】
设船自身速度的向北分量,向西分量抵消水流向东的速度:
船向西分速度大小,用来抵消水流,
由勾股定理:,,解得,
:船行驶方向(船静水速度方向)与向东水流方向的夹角,
船的速度指向西北方向,船速矢量:向西3,向北3,
船速与向东(水流方向)夹角,这个角是钝角,
对船速矢量:对边向北分量,斜边,
,
过河时间:沿正北方向速度,
,
所以.
7. 甲、乙、丙、丁对某组数据(该组数据由5个整数组成)进行分析,得到以下数字特征,则不能判断这组数据一定都小于12的是( )
A. 甲:中位数为9,众数为11 B. 乙:中位数为9,极差为3
C. 丙:平均数为8,极差为4 D. 丁:平均数为8,方差为3
【答案】B
【解析】
【分析】通过理解中位数,众数,极差,平均数,方差的概念及相关知识,再对5个数据进行举例假设分析,即可得到判断.
【详解】对于A,中位数为9,众数为11,说明11至少有两个数,不妨取两个11,
则由中位数可知另外两个数肯定不超过9,故A能判断这组数据都小于12,所以不能选A;
对于B,中位数为9,极差为3,由于极差是5个数中最大与最小的差,
由于该组数据由5个整数组成,所以不妨取4个9,1个12,这样不能判断该组数据一定小于12,故选B;
对于C,平均数为,极差为,由于个数都是整数,根据条件可知,这个数中肯定最大数与最小数的差为,则可知最大数肯定大于,最小数肯定小于,故最小数加得最大数肯定小于,从而能判断这组数据一定都小于12,故不能选C;
对于D,平均数为8,方差为3,由方差公式可得,
若存在数12,则
,这与方差为3相矛盾,所以最大数也一定小于12,故不能选D;
故选:B.
8. 足尖虽未遍及美景,浪漫却从未停止生长,清风牵动裙摆,处处彰显着几何的趣味.如右图几何图形好似平铺的一件裙装,①②③⑤是全等的等腰梯形,④⑥是正方形,其中,,若沿图中的虚线折起,围成一个封闭几何体Ω,则Ω的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知几何体为正四棱台,根据正四棱台以及球的结构特称求出外接球的半径,进而可得表面积.
【详解】依题意,几何体为正四棱台,其底面边长分别为2,4,侧棱长为2,
正四棱台高为,
设上、下底面中心分别为,外接球的球心为,半径为,,
圆的半径分别为,显然,
则,即球心在正四棱台外,
于是,解得,
所以的外接球的表面积为.
故选:D
【点睛】关键点睛:几何体的外接球的表面积、体积计算问题,借助球的截面小圆性质确定出球心位置是解题的关键.
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,,为三条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列命题中不正确的是( )
A. 若,,且,,则
B. 若平面内有不共线的三点到平面的距离相等,则
C. 若,,则
D. 若,,则
【答案】ABC
【解析】
【分析】A. 线面垂直判定需平面内两条相交直线,题中可能平行,故不能推出 ;B. 三点到平面距离相等可能是平面相交时对称分布,不能直接得平行;C. 若且,则可能平行于也可能含于,故 “” 不准确;D. 由线面垂直性质,平行线中一条垂直则另一条也垂直该平面,故正确.
【详解】选项A:线面垂直的判定要求直线垂直于平面内两条相交直线,
若,即使、,也无法推出,因此A命题错误;
选项B:当与相交时,内也可存在不共线三点到距离相等
例如两点在交线同侧、一点在交线异侧,三点到的距离相同,
此时与不平行,因此B命题错误;
选项C:若,,则可能平行于,也可能,
并非一定有,因此C命题错误;
选项D:由线面垂直的性质可知,两条平行线中若一条垂直于一个平面,
则另一条也垂直于该平面,因此若,,则,D命题正确.
综上,命题中不正确的是ABC.
10. 如图,在棱长为1的正方体中,下列选项正确的是( )
A. 异面直线与所成的角为
B. 三棱锥的体积为
C. 直线平面
D. 二面角的大小为
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,利用线线角的定义及正方体的性质,结合等边三角形的性质即可求解;对于B,利用等体积法及棱锥的体积公式即可求解;对于C,利用线面垂直的判定定理即可求解;对于D,根据已知条件及二面角的平面角的定义,结合锐角三角函数即可求解.
【详解】对于A,因为为正方体,所以,且,
所以四边形为平行四边形,所以,且,
所以异面直线与所成的角的大小即为与所成的角,故或其补角为所求.
再由正方体的性质可得为等边三角形,故,
即异面直线与所成的角为,故A错误;
对于B,由题意可知,,故B正确;
对于C,由正方体的性质可得,平面,平面,
所以,
因为为正方体,所以四边形为正方形,即,
又,平面,
所以平面,又平面,所以,
同理可证,又,平面,
所以平面,故 C正确;
对于D,由正方体的性质可知,平面,平面,
所以,因为为正方体,所以四边形为正方形,即,
所以是二面角的平面角,
因为为正方体,所以四边形为正方形,
所以,即,
所以二面角的大小为,故D 错误.
故选:BC.
11. 相交弦定理是平面几何中关于圆的一个重要定理,其几何表述为:若圆内弦与弦相交于点 ,则.已知点是直径为的圆内定点,且,弦,均过点,如图所示,则( )
A. B.
C. D. 当时,
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据平面向量数量积的定义和运算性质,结合平面向量的加法几何意义、相交弦定理逐一判断即可.
【详解】对于A,设直线与圆相交于,由平面向量数量积的定义和相交弦定理可知:
,所以A正确;
对于B、C,设弦的中点为,
,
由相交弦定理可知:,
所以,
因为,所以,因此,
同理可得,所以不一定成立,故B错误、C正确;
对于D,当时,由相交弦定理可知:
,所以D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知一组数据:6,8,,12,14的平均数为10,则该组数据的上四分位数为______________.
【答案】12
【解析】
【分析】根据平均数的计算方法求出,再根据第75百分位数的计算方法求解即可.
【详解】,解得,
所以该数据按从小到大排列为:,
,所以该组数据的上四分位数为第4个数据12.
13. 如图,一个水平放置的直角梯形由斜二测画法得到的直观图是等腰梯形,其中,,则原梯形中长度为__________.
【答案】
【解析】
【分析】过点作,构造直角三角形,利用勾股定理求出的长,再根据斜二测画法的规则还原原长即可.
【详解】
过点作,垂足为,
因为,,四边形为等腰梯形,
所以,所以,
所以原梯形中的长度为.
14. 记的内角,,所对的边分别为,若满足,的恰有两个且互不全等,则这两个三角形的周长之和的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【详解】由余弦定理可得,化简得,
假设满足条件的三角形恰有两个,分别为和,
则,,
假设,则两三角形全等,与题目要求矛盾,所以,
整理得关于的一元二次方程,该方程有两个不等的正实数根,
所以,,,解得.
由韦达定理可知,所以这两个三角形的周长之和为.
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. 已知向量,,非零向量.
(1)若,,向量与的夹角是钝角,求的取值范围;
(2)若,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)通过向量的运算表示出向量后,利用两向量夹角为钝角时数量积小于零且不共线的条件求取值范围.
(2)通过向量平行时的性质求出与间的数量关系,并通过函数性质求解最小值.
【小问1详解】
由,,
则,
因为向量与夹角为钝角,所以,且与不共线,
则
解得且,
所以的取值范围为
【小问2详解】
依题意,,
由,得,则
由为非零向量,得,,
因此,当且仅当时取等号,
所以的最小值为
16. 在中,设内角,,的对边分别为,,,.
(1)求;
(2)若点在上,,,求的最大值.
【答案】(1)
(2)1
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理将边化为角,结合三角形内角和定理化简式子和,化简得到的值,进而求出.
(2)根据角平分线性质和三角形面积公式得到与、的关系,由余弦定理和基本不等式求出的最大值,从而得到的最大值.
【小问1详解】
由,利用正弦定理可得,
又,可得,
即.
又因为,故,
因此,即,
又,则.
【小问2详解】
由题意知是的角平分线,,
所以.
由得,
,
所以,当且仅当时,等号成立.
因为,
所以,即,当且仅当时,等号成立.
所以,当且仅当时,等号成立,
所以的最大值为1.
17. 如图,在四棱锥中,底面是平行四边形,平面,,,,是边的中点,是边的中点.
(1)证明:平面;
(2)若二面角的余弦值为,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:因为底面是平行四边形,所以.
因为是边的中点,是边的中点,所以,则.
而平面,平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据平行的传递性可得,即可根据线面平行的判定定理证得平面.
(2)由题意以及二面角的定义可知即为二面角的平面角,解三角形求出的值,再利用点到平面的距离是点到平面距离的一半,求出和,即可解出.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
因为平面,,平面,所以,,
则即为二面角的平面角,即.
因为,由余弦定理得,
即,解得,所以.
如图,过点作于点,连接.
因为平面,平面,所以.
而,,平面,所以平面.
在中,.
因为是边的中点,
所以点到平面的距离是点到平面距离的一半,
即.
因为平面,平面,所以,
即四边形是直角梯形,由(1)知,.
在等腰三角形中,.
所以在直角梯形中,
,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
18. 如图所示,质点,在随机外力的作用下,分别从正四面体的顶点,同时出发,每次等可能地沿棱移动到其他顶点处,其中这两个质点移动互不影响,并且可以在一条棱上同向或反向同时移动.一个质点从一个顶点移动到另一个顶点叫移动一次.
(1)求质点移动一次移动到顶点的概率;
(2)求质点与各移动2次后均移动到顶点的概率;
(3)求质点与各移动3次后至少有一个移动到顶点的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)设事件“质点移动一次移动到顶点”,根据古典概型即可求解;
(2)设事件“质点移动2次后移动到顶点”,事件“质点移动2次后移动到顶点”,利用事件的独立性即可求解;
(3)设事件“质点移动3次后移动到顶点”,事件“质点移动3次后移动到顶点”,先求,再利用即可求解.
【小问1详解】
设事件“质点移动一次移动到顶点”,因为质点从顶点出发,
且每次等可能地沿棱移动到顶点,,处,所以;
【小问2详解】
设事件“质点移动2次后移动到顶点”,
事件“质点移动2次后移动到顶点”,
事件包括下列三种情况:;;,
所以;
事件包括下列两种情况:;,
所以,
则,
即这两个质点移动2次后都移动到顶点的概率为;
【小问3详解】
设事件“质点移动3次后移动到顶点”,
事件“质点移动3次后移动到顶点”,
事件包含下列6种情况:,,,,
,,
则;
事件包含下列7种情况:,,;,,,,
所以,
则,
即这两个质点移动3次后至少有一个移动到顶点的概率为.
19. 在内一点满足,则称为的布洛卡点,为布洛卡角.小明同学对布洛卡点产生兴趣,对其进行探索得到许多正确的结论,比如,若下列问题中的点为的布洛卡点,请你和他一起解决如下问题:
(1)当,且时,求;
(2)角,,所对的边分别为,,,,求证:;
(3)在(2)的条件下,若的周长为4,试把表示为的函数,并求的值域.
【答案】(1);
(2)由,则,
在中,由正弦定理得,解得①,
在中,,
由正弦定理得,,得②,
由①②+,即.
由正弦定理,可得.
(3)
【解析】
【分析】(1)由题意,可得,再结合正余弦定理,分别表示,联立求解即可;
(2)结合正弦定理可证明;
(3)结合向量关系,可求得,进而求其范围即可.
【小问1详解】
当,且时,得,
由余弦定理,得,所以,
又,所以,,
在中,由正弦定理得,解得,
比如,
在中,由正弦定理得,解得,
所以,解得.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由题意有,,则
,
所以,
因为,解得,
又由三角形边的关系知,则,即
,整理得,解得,即,
而时,单调递减,,,
所以的值域为.
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麻城一中2028届高二年级9月月考
数 学 试 题
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. 若为复数,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,,是不共面的三个向量,则下列能构成一组基底的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
3. 为弘扬中华优秀传统文化,增强文化自信,幸福社区组织元宵节猜灯谜活动.甲、乙两人各猜一个谜语,甲猜对的概率为,乙猜对的概率为.甲和乙猜对与否互不影响,则甲、乙至少有1人猜对的概率为( )
A. B. C. D.
4. 已知点,,,则在上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
5. 已知事件A,B发生的概率分别为,,则下列结论错误的是( )
A. 若A与B互斥,则
B. 若,则
C. 若,则A与B相互独立
D. 若A与B相互独立,则
6. 如图,一条东西方向的河流两岸平行,河宽,河水的速度为向东.一艘小货船准备从河岸边地出发,航行到河对岸的处,(与河的方向垂直),已知船的速度为,过河需要的时间为,船的行驶方向与水流方向的夹角为,则( )
A. B.
C. D.
7. 甲、乙、丙、丁对某组数据(该组数据由5个整数组成)进行分析,得到以下数字特征,则不能判断这组数据一定都小于12的是( )
A. 甲:中位数为9,众数为11 B. 乙:中位数为9,极差为3
C. 丙:平均数为8,极差为4 D. 丁:平均数为8,方差为3
8. 足尖虽未遍及美景,浪漫却从未停止生长,清风牵动裙摆,处处彰显着几何的趣味.如右图几何图形好似平铺的一件裙装,①②③⑤是全等的等腰梯形,④⑥是正方形,其中,,若沿图中的虚线折起,围成一个封闭几何体Ω,则Ω的外接球的表面积为( )
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,,为三条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列命题中不正确的是( )
A. 若,,且,,则
B. 若平面内有不共线的三点到平面的距离相等,则
C. 若,,则
D. 若,,则
10. 如图,在棱长为1的正方体中,下列选项正确的是( )
A. 异面直线与所成的角为
B. 三棱锥的体积为
C. 直线平面
D. 二面角的大小为
11. 相交弦定理是平面几何中关于圆的一个重要定理,其几何表述为:若圆内弦与弦相交于点 ,则.已知点是直径为的圆内定点,且,弦,均过点,如图所示,则( )
A. B.
C. D. 当时,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知一组数据:6,8,,12,14的平均数为10,则该组数据的上四分位数为______________.
13. 如图,一个水平放置的直角梯形由斜二测画法得到的直观图是等腰梯形,其中,,则原梯形中长度为__________.
14. 记的内角,,所对的边分别为,若满足,的恰有两个且互不全等,则这两个三角形的周长之和的取值范围为__________.
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. 已知向量,,非零向量.
(1)若,,向量与的夹角是钝角,求的取值范围;
(2)若,求的最小值.
16. 在中,设内角,,的对边分别为,,,.
(1)求;
(2)若点在上,,,求的最大值.
17. 如图,在四棱锥中,底面是平行四边形,平面,,,,是边的中点,是边的中点.
(1)证明:平面;
(2)若二面角的余弦值为,求直线与平面所成角的正弦值.
18. 如图所示,质点,在随机外力的作用下,分别从正四面体的顶点,同时出发,每次等可能地沿棱移动到其他顶点处,其中这两个质点移动互不影响,并且可以在一条棱上同向或反向同时移动.一个质点从一个顶点移动到另一个顶点叫移动一次.
(1)求质点移动一次移动到顶点的概率;
(2)求质点与各移动2次后均移动到顶点的概率;
(3)求质点与各移动3次后至少有一个移动到顶点的概率.
19. 在内一点满足,则称为的布洛卡点,为布洛卡角.小明同学对布洛卡点产生兴趣,对其进行探索得到许多正确的结论,比如,若下列问题中的点为的布洛卡点,请你和他一起解决如下问题:
(1)当,且时,求;
(2)角,,所对的边分别为,,,,求证:;
(3)在(2)的条件下,若的周长为4,试把表示为的函数,并求的值域.
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