【文档说明】湖北省黄冈市普通高中2024-2025学年高二上学期期中阶段性联考数学试题 Word版含解析.docx,共(17)页,1.038 MB,由小赞的店铺上传
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湖北省黄冈市普通高中2024-2025学年高二上学期期中阶段性联考数学试题本试卷共4页,19题.全卷满分150分.考试用时120分钟注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题
选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4.考试结束后,请将答题卡上交
.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.在空间直角坐标系Oxyz中,点(1,2,10)P−关于Oxy平面的对称点为()A.(1,2,10)−−B.(1,2,10)−C.(2,1,10)−
−D.(1,2,10)−−【答案】A【解析】【分析】根据平面对称的特征求解.【详解】(1,2,10)P−关于平面Oxy的对称点的特征为,xy坐标不变,z取相反数,故所求坐标为(1,2,10)P−−.故选:A.2.若直线1:(1)210lmxy+++=与
直线2:210lxy−+=平行,则m的值为()A.2B.2C.2−D.5−【答案】C【解析】【分析】由两线平行的判定列方程求参数.【详解】由题设1212121mm+==−−.故选:C3.近几年7月,武汉持续高温,市气象局将发布高温橙色预警信号(高温橙色预警标
准为24小时内最高气温将升至37摄氏度以上),在今后的3天中,每一天最高气温37摄氏度以上的概率是12.某人用计算机生成了10组随机数,结果如下:726127821763314245521986402862若用0,1,2,3,4表示高温橙色预警,用5,6,
7,8,9表示非高温橙色预警,依据该模拟实验,则今后的3天中恰有2天发布高温橙色预警信号的概率估计是()A.15B.310C.12D.25【答案】D【解析】【分析】根据0,1,2,3,4表示高温橙色预警,在10组随机数中列出3天中恰有2天发布
高温橙色预警的随机数,根据古典概型的公式计算即可得解.【详解】3天中恰有2天发布高温橙色预警包括的随机数有:127,821,245,521共4个,所以今后的3天中恰有2天发布高温橙色预警信号的概率估计是42105=.故选:D.4.某饮料生产企业推出了一种有一定中奖机会的新饮料.甲、乙、丙三名同学
都购买了这种饮料,设事件A为“甲、乙、丙三名同学都中奖”,则与A互为对立事件的是()A.甲、乙、丙恰有两人中奖B.甲、乙、丙都不中奖C.甲、乙、丙至少有一人不中奖D.甲、乙、丙至多有一人不中奖【答案】C【解析】【分析】根据题设
及对立事件的定义写出A事件的对立事件即可.【详解】事件“甲、乙、丙三名同学都中奖”的对立事件是“甲、乙、丙三名同学至少有一人不中奖”.故选:C5.已知点(2,1),(3,)ABm−,若[2,31]m−−,则直线AB的倾斜角的取值范围为
()A.π3π,34B.π3π0,,π34C.π2π0,,π43D.ππ3π,,π324【答案】B【解析】【分析】利用两点式求斜率,结合参
数范围有[1,3]ABk−,根据斜率与倾斜角关系确定倾斜角范围.【详解】由题设11[1,3]32ABmkm+==+−−,则直线AB的倾斜角的取值范围为π3π0,,π34.故选:B6.如图所示,在平行六面体ABCDABCD−中
,1,1,3,ADABAABAD====90,60BAADAA==,则BD的长为()A.5B.11C.17D.5【答案】B【解析】【分析】利用空间向量加减的几何意义得到BDAAADAB=+−,应用向量数量积的运算律求长度.【
详解】由题设BDBBBDAABDAAADAB=+=+=+−,所以22222()222BDAAADABAAADABAAADAAABADAB=+−=+++−−91133011=+++−−=,所以11BD=.故选:B7.已知实数
x,y满足22280xyx+−−=,则22xy+的取值范围是()A.[4,10]B.[8,10]C.[4,16]D.[8,16]【答案】C【解析】【分析】由方程确定圆心和半径,进而得到圆上点到原点距离范围,根据22xy+表示圆上点到原点距离的平方求范围.
【详解】将22280xyx+−−=化为22(1)9xy−+=,即圆心为(1,0),半径为3,由22xy+表示圆上点到原点距离的平方,而圆心(1,0)到原点的距离为1,又()0,0在圆内,所以圆上点到原点距离范围为[2,4],
故22xy+的取值范围是[4,16].故选:C8.如图,边长为4的正方形ABCD沿对角线AC折叠,使14ADBC=,则三棱锥DABC−的体积为()A.214B.2143C.273D.4143【答案】D【解析】【分析】由题设得,OBACODAC⊥⊥且()()ADBCAOODBOOC=+
+,结合已知条件求得3cos4BOD=−,再利用棱锥体积公式求体积.【详解】若O为正方形的中心,由题设知,OBACODAC⊥⊥,所以()()14ADBCAOODBOOC=++=,且22OAOCOBOD====,
所以14AOBOAOOCODBOODOC+++=,即14AOOCODBO+=,所以88cos(π)14BOD+−=,则3cos4BOD=−,则7sin4BOD=,所以三棱锥DABC−的体积为1
1414sin323ODBODABBC=.故选: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.已知直线:20lkxy−
+=和圆22:(3)(4)16Mxy−+−=,则下列选项正确的是()A.直线l恒过点(0,2)B.直线l与圆M相交C.圆M与圆22:1Cxy+=有三条公切线D.直线l被圆M截得的最短弦长为22【答案】ABC【解析】【分析】根据定点的特征即可求解A;根
据定点在圆内判断B;判断圆与圆的位置关系确定公切线条件判断C;根据垂直时即可结合圆的弦长公式求解D.【详解】对于A,由直线的方程:20lkxy−+=,当0x=时,2y=,可知直线恒经过定点(0,2)P,故A正确;对于B,因为直线恒经过定
点(0,2),且22(03)(24)16−+−,定点在圆内,所以直线l与圆M相交,故B正确;对于C,由圆的方程22:(3)(4)16Mxy−+−=,可得圆心()3,4M,半径14r=,又由直线:20lkxy−+=,圆22:1Cxy+=,圆心()0,0C,半径21r=,此时()()2230
40541CM=−+−==+,所以圆M与圆相外切,有三条公切线,故C正确;对于D,由()()22304213PM=−+−=,根据圆的性质,可得当直线l和直线PM垂直时,此时截得的弦长最短,最短弦长为2161323−=,故D错误,故选:ABC.10.柜子里有3双不同的鞋子,从中随机地取出2
只,下列计算结果正确的是()A.“取出的鞋成双”的概率等于25B.“取出的鞋都是左鞋”的概率等于15C.“取出的鞋都是左鞋或都是右鞋”的概率等于25D.“取出的鞋一只是左鞋,一只是右鞋,但不成双”的概率等于12【答案】BC【解析】【分析】用列举法列出事件的样本空间,即可直接对选项进
行判断.【详解】记3双不同的鞋子按左右为121212,,,,,aabbcc,随机取2只的样本空间为()()()()()1211121112,,,,,,,,,aaababacac()()2122,,,,abab()()(
)()()()()()2122121112212212,,,,,,,,,,,,,,,acacbbbcbcbcbccc,共15种,则“取出的鞋成双”的概率等于31155=,A错;“取出的鞋都是左鞋”的概率等于31155=,B正确;“取出的鞋都是左鞋或都是右鞋”
的概率等于62155=,C正确;“取出的鞋一只是左鞋,一只是右鞋,但不成双”的概率等于62155=,D错.故选:BC11.如图,在棱长为2的正方体1111ABCDABCD−中,点O为线段BD的中点,且点P满足1BPBCBB=+,则下列说法正确的是()A.若0,
1==,则1//DP平面1ABDB.若11,2==,则⊥PO平面1ABDC.若12λμ==,则P到平面1ABD的距离为3D.若1,01=时,直线DP与平面1ABD所成角为,则36sin,33【答案】A
BD【解析】【分析】根据各项参数确定P的位置,分别应用线面平行的判定定理判断A;线面垂直的判定定理判断B;由P到平面1ABD的距离,即为1C到平面1ABD的距离的一半,几何法求点面距离判断C;应用向量法求线面角,进而求范围判断D.【详解】
A:1BPBB=,即1,PB重合,故1DP即为11DB,又11//DBDB,即1//DPDB,由1DP面1ABD,DB面1ABD,则1//DP面1ABD,对;B:112BPBCBB=+,易知P为1CC的中点,此
时1CP=,且2OCOD==所以3,5OPPD==,故222OPODPD+=,即OPOD⊥,根据正方体的结构特征,易得11//DACB,若E为BC的中点,则1//PECB,又11CBCB⊥,则1CBPE⊥,显然OE⊥面11BCCB,1CB面11BCC
B,则1OECB⊥,由PEOEE=且在面POE内,则1CB⊥面POE,OP面POE,则1CBOP⊥,所以1DAOP⊥,又1DAODD=都在面1ABD内,则OP⊥面1ABD,对;C:11122BPBCBB=+,即P是面11BCCB的中心,易知P到平面1ABD的距离,即为1C到平面
1ABD的距离的一半,根据正方体的结构特征,11CABD−为正四面体,且棱长为22,所以1C到平面1ABD的距离222384(22)(22)83233−=−=,所以P到平面1ABD的距离为23,错;D
:1BPBCBB=+,则P在线段1CC上运动,如图构建空间直角坐标系,所以1(2,0,2),(2,2,0),(0,2,)ABPt,且02t,故(0,2,)DPt=,令面1ABD的一个法向量为(,,)mxyz=,且()()12,0,2,2,2
,0DADB==,所以1220220mDAxzmDBxy=+==+=,令1x=−,则(1,1,1)m=−,故2||2sin||||34mDPtmDPt+==+,令2[2,4]xt=+,则2tx=−,所以2211sin841113138()42xxx==−+
−+,111[,]42x,故36sin[,]33,对.故选:ABD【点睛】关键点点睛:根据各项参数值确定对应P点的位置为关键.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.经过(0,2),(1,4)AB−两点的直线的方向向量为
(1,)k,则k的值为______.【答案】2−【解析】【分析】利用两点式求斜率,结合斜率与方向向量的关系列方程求参数.【详解】由题设422101kk−==−−−.故答案为:2−13.已知空间向量(4,7,),(0,5,2),(2
,6,)ambcn==−=,若,,abc共面,则mn的最小值为__.【答案】12−##0.5−【解析】【分析】先利用题给条件求得,mn之间的关系,再利用二次函数即可求得mn的最小值.【详解】空间向量(4,7,),(0,5,2),(2,6,)ambcn==−=,若,,abc共面,则可令(,R)ab
c=+,则427562mn==−+=+,解之得2122mn===+则2(22)22mnnnnn=+=+二次函数222yxx=+的最小值为12−,则222mnnn=+的最小值为12−.故答案为
:12−14.由1,2,3,,2024这2024个正整数构成集合A,先从集合A中随机取一个数a,取出后把a放回集合A,然后再从集合A中随机取出一个数b,则12ab的概率为___.【答案】34##0.75【解析】【分析】利用古典概型即可求得12ab的
概率.【详解】12ab即2ba,当1a=时,b可以取1,有211−种取法;当2a=时,b可以取1,2,3,有221−种取法;当3a=时,b可以取1,2,3,4,5,有231−种取法;当1012a=时,b可以取1,2,3,L,2023,有210121−种取法;当10132024a
时,b可以取1,2,3,L,2024,有2024种取法;()()()211221210121101220241220242024aPb−+−++−+=759310124==故答案:34四、
解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出相应文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知ABC的顶点(1,3)A,边AB上的中线CM所在直线方程为10xy+−=,边AC上的高BH所在直线方程为21yx=+.(1)求顶
点C的坐标;(2)求直线BC的方程.【答案】(1)()5,6−(2)74110xy++=【解析】【分析】(1)根据直线垂直和点在线上,解设坐标,联立方程组即可求解;(2)结合(1)先求H点坐标可得H与A重合,再利用AB中点M在直线10xy+−=上,即可求出B点坐标,进而
得出直线BC的方程.【小问1详解】由题知,BHAC⊥,C在直线CM上,设(),Cmn,则321110nmmn−=−−+−=,解得56mn=−=,即点C坐标()5,6−.【小问2详解】设()00,Bxy,则000013102221xyyx+++−==+
,解得0011xy=−=−,即()1,1B−−,所以直线BC的方程为()()()()611151yx−−−−=+−−−,即74110xy++=.为为16.如图,在四棱锥PABCD−中,PA⊥平面,//,,ABCDAD
BCABBCE⊥为PD的中点.(1)若CDAC⊥,证明:EAEC=;(2)若224,1ADPABCAB====,求平面ACE和平面ECD的夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)79.【解析】
【分析】(1)由线面垂直的判定及性质定理证PAAD⊥、CDPC⊥,结合直角三角形性质即可证结论;(2)构建合适空间直角坐标系,应用向量法求面面角的余弦值.【小问1详解】由PA⊥平面ABCD,,CDAD平面ABCD,则PACD⊥,PAAD⊥,而CDAC⊥,PAACA=且都在面PAC内
,则CD⊥面PAC,由PC面PAC,则CDPC⊥,即,△△PADPCD均为直角三角形,且PD为斜边,由E为PD的中点,故12AECEPD==,得证.【小问2详解】由题意,易知ABCD为直角梯形,且ABBC⊥,//ADBC,且PA⊥平面ABCD,以A为原点,建立如下图示空间直
角坐标系,则(1,2,0),(0,4,0),(0,0,2),(0,2,1)CDPE,的所以(0,2,1),(1,2,0),(1,0,1),(1,2,0)AEACCECD===−=−,若(,,),(,,)mxyznabc==分别是面ACE、面ECD的法向量,则2020mAEyzmACxy=+
==+=,令1y=−,则(2,1,2)m=−,且020nCEacnCDab=−+==−+=,令1b=,则(2,1,2)n=,所以7cos,9mnmnmn==,故平面ACE和平面ECD夹角余弦值为79.17.某中学根
据学生的兴趣爱好,分别创建了“绘画”、“书法”、“诗词”三个兴趣小组,据统计新生通过考核选拔进入这三个兴趣小组成功与否相互独立.2024年某新生入学,假设他通过考核选拔进入该校的“绘画”、“书法”、“诗词”三个兴趣小组的概率依次为12mn、、,
已知三个兴趣小组他都能进入的概率为124,至少进入一个兴趣小组的概率为34,且mn.(1)求m与n的值;(2)该校根据兴趣小组活动安排情况,对进入“绘画”兴趣小组的同学增加校本选修学分1分,对进入“书法”兴趣小组的同学增加校本选修学分2分,对进入“诗词”兴趣小组的同学增加校本选修学分3分.求该同
学在兴趣小组方面获得校本选修学分分数不低于4分的概率.【答案】(1)1143mn==,(2)14【解析】【分析】(1)由于进入这三个兴趣小组成功与否相互独立,利用相互独立事件同时发生的概率乘法公式来列
出方程求解.(2)分析该同学在兴趣小组方面获得校本选修学分分数不低于4分的情形有三种,即分数为4分,5分,6分,然后进行相互独立事件同时发生的概率乘法计算,再用分类事件加法原理求解即可.的【小问1详解】由题意得:()()1122413111124mnmnmn=−−−−=
,解得:1413mn==;【小问2详解】设该同学在兴趣小组方面获得校本选修学分的分数为X,则()11114143212PX==−=,()1111514328PX==−=,()1111643224PX===,所以()111141282
44PX=++=.即该同学在兴趣小组方面获得校本选修学分分数不低于4分的概率为14.18.如图,四棱台1111ABCDABCD−中,上、下底面均是正方形,且侧面是全等的等腰梯形,1124,,ABABEF==分别为DC,BC的中点,上下底面中心的连线
1OO垂直于上下底面,且1OO与侧棱所在直线所成的角为45.(1)求证:1//BD平面1CEF;(2)求点1D到平面1CEF的距离;(3)在线段1BD上是否存在点M,使得直线1AM与平面1CEF所成的角为45,若存在,求出线段BM的长;
若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)2;(3)455或25.【解析】【分析】(1)建立空间直角坐标系,设平面1CEF的一个法向量为(,,)nxyz=,判断10BDn=即可;(2)应用向量法求1D到平面1CEF的距离即可;(3)
假设在1BD上存在点M,且1(3,3,2)MBDB==−,01≤≤,结合线面角正弦值列方程,求参数即可;【小问1详解】由题设,得四棱台为正四棱台,可建立如图所示空间直角坐标系,故111(3,1,2),(4,4,0),(1,1,2),(1,3,2),(0,2,0),(2,4,0)AB
DCEF,所以11(2,2,0),(1,1,2),(3,3,2)EFECDB===−,若平面1CEF的一个法向量为(,,)nxyz=,则122020nEFxynECxyz=+==++=,令1x=,则(1,1,0)n=−,显然10BDn
=,而1BD面1CEF,所以1//BD面1CEF;小问2详解】由(1)知:11(0,2,0)DC=uuuur,所以1D到平面1CEF的距离为11||22||2nDCn==【小问3详解】假设在1BD上存在点M,且1(3,3,2)MBDB=
=−,01≤≤,则1111(1,3,2)(3,3,2)(13,33,22)AMABMBABDB=−=−=−−−=−−−,直线1AM与平面1CEF所成的角为45,故12221||222||||2(13)9(1)2(1)nAMnAM==−+−+−,【所以22(
13)11(1)4−+−=,即2572(52)(1)0−+=−−=,可得2=5或1=,2=5时,662(,,2)555MB=−,则36368452525255BM=++=,1=时,(3,3,2)MB=−,则9922
5BM=++=,综上,BM长为455或25.19.已知动点M与两个定点(1,1),(1,4)AB−−的距离的比为12,记动点M的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程,并说明其形状;(2)已知(1,0)D−,过直线5x=上的动点(5,)P
p分别作曲线的两条切线PQ,(,PRQR为切点),连接PD交QR于点N,(ⅰ)证明:直线QR过定点,并求该定点坐标;(ⅱ)是否存在点P,使ADN△的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22(1)4xy++=,以(1
,0)−为圆心,半径为2的圆;(2)(ⅰ)证明见解析,定点为1(,0)3−;(ⅱ)存在,(5,0)P.【解析】【分析】(1)根据已知及两点距离公式有2222(1)(1)1(1)(4)4xyxy++−=++−,整理即可得曲线方程;(2)(ⅰ)根据题设知,RQ在以PD为直径的
圆上,并写出对应方程,结合,RQ在22(1)4xy++=上,即可求直线RQ,进而确定定点坐标;(ⅱ)根据(ⅰ),若定点为1(,0)3T−,易知N在以DT为直径的圆上,根据圆的性质判断ADN△面积最大时N的位置,即可确定P的坐标.【小问1详解】设(,)Mxy,则22||1||4M
AMB=,即2222(1)(1)1(1)(4)4xyxy++−=++−,所以2223(1)4(1)(4)xyy++−=−,整理得22(1)4xy++=.【小问2详解】(ⅰ)由题设,易知,,,PRDQ四点共圆,即,RQ在以PD为直径的圆上,而,PD的中点坐
标为(2,)2p,2||36PDp=+,以PD为直径的圆为222(2)()924ppxy−+−=+,又,RQ在22(1)4xy++=上,即RQ为两圆的公共弦,两圆方程作差,得直线RQ为620xpy++=,显然该直线恒过定点1(,0)3T−,得证.
(ⅱ)存在,(5,0)P,理由如下:由(i)及题设,易知N在以DT为直径的圆上,即2(,0)3−为圆心、半径为13,且ADx⊥轴,则|1AD=|,且2(,0)3−到直线AD的距离为13,故N到直线AD的最大距离
为23,所以,当N与1(,0)3T−重合时,ADN△面积最大,此时(5,0)P.