【文档说明】四川省成都市锦江区嘉祥外国语高级中学2024-2025学年高二上学期十月月考数学试题 Word版含解析.docx,共(21)页,1.250 MB,由小赞的店铺上传
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2023级高二上期十月月考数学考试时间150分钟,满分150分注意事项1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号和准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的
“贴条形码区”.2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效.3.考试结束后由监考老师将答题卡收回.一、选择题:1.
直线3410xy+−=的一个方向向量是()A.()3,4B.()4,3C.31,4−D.41,3−【答案】C【解析】【分析】由直线方程求出直线的斜率,从而可求出直线的方向向量.【详解】由题意,得直线3410xy+−=的斜率为34k=−,可得直线的一个方向向量为()31,1
,4mk==−,因为选项ABD中的向量均与向量m不共线,所以C正确.故选:C2.已知直线12:2210,:430lxylxny+−=++=,3610lmxy+−=:,若12ll//且13ll⊥,则mn+的值为()A.10−B.10
C.2−D.2【答案】C【解析】【分析】由两直线的平行与垂直求得,nm值后可得结论.【详解】由题意43221n=−,4n=,2120m+=,6m=−,所以2mn+=−.故选:C.3.总体由编号为01,02,…,30的30个个体组成.利用所给的随机数表选取6个个体,选取的方法
是从随机数表第1行的第3列开始,由左到右一次选取两个数字,则选出来的第5个个体的编号为()(第一行)17121340332038261389510374177637(第二行)13040774211930566218373596835087A.20B.26C.17D.03【答案
】D【解析】【分析】先把编号按要求在随机数表中选出来,再剔除掉总体编号以外的编号,以及重复的编号,即可得到选出的个体编号.【详解】从随机数表第1行的第3列开始,由左到右一次选取两个数字,选出的编号依次为:12,13,40,33,20,38,26,13,89,51,03,…,剔除掉总体
编号以外的编号,以及重复的编号,则选出来的个体的编号依次为:12,13,20,26,03,…,所以选出来的第5个个体的编号为03.故选:D.4.已知()()()1231,9,1,,3,2,0,2,1nnmn=−=−=,若123,,nnn不能构成空间的一个基底,则m=()A.3B.1C
.5D.7【答案】B【解析】【分析】直接利用基底的定义和共面向量求出结果.【详解】若123,,nnn不能构成空间的一个基底,123,,nnn共面,存在,,使123nnn=+,即1093212m−=+=−+=+,解得131m
=−==,故选:B.5.某次乒乓球单打比赛在甲、乙两人之间进行.比赛采取三局两胜制,即先胜两局的一方获得比赛的胜利,比赛结束.根据以往的数据分析,每局比赛甲胜出的概率都为35,比赛不设平局,各局比赛的胜负
互不影响.这次比赛甲获胜的概率为()A.36125B.925C.80125D.81125【答案】D【解析】【分析】甲战胜乙包含两种情况:①甲连胜2局,②前两局甲一胜一负,第三局甲胜,由此利用相互独立事件概率乘法公式和互斥事件概率加法
公式能求出甲战胜乙的概率.【详解】结合题意:甲队战胜乙队包含两种情况:甲连胜2局,概率为3395525=,前两局甲一胜一负,第三局甲胜,概率为323362555125=,则甲战胜乙的概率为9368125125125P=+=.故选:D.6.在长方体1111ABCDABCD−中,1224
,AAABADE===为AB的中点,点P为线段1DE的中点,则点P到直线1CC的距离为()A.52B.253C.3D.132【答案】D【解析】【分析】利用空间向量法求点到线的距离.【详解】如图建立空间直角坐标系,则()()111,,2,0,2,4
,0,2,02PCC,所以()1131,,2,0,0,42PCCC=−=−,设点P到直线1CC的距离为h,则()221121111212964131cos,4162PCCChPCPC
CCPCCC=−=−=−=,故选:D7.已知直线l的方程为()sin30Rxy++=,则直线l的倾斜角的取值范围是()A.)0,πB.ππ,42C.π3π,44D.πππ
3,,422π4【答案】C【解析】【分析】根据条件,分sin0=和sin0两种情况讨论,再结合tank=的图像,即可求出结果.【详解】当sin0=时,直线l的倾斜角为π2,当sin0时,由sin30xy++=得到1
3sinsinyx=−−,又易知sin1,1−,所以()1,11,sin−−+,即(),11,k−+,由tank=的图像可知,πππ3π,,4224
,.综上,π3π,44故选:C.8.设mR,过定点A的动直线10xmy++=和过定点B的动直线230mxym−−+=交于点(),Pxy,则PAPB+的最大值()A.25B.32C.3D.6【答案】D【解析】【分析】根据
动直线方程求出定点,AB的坐标,并判断两动直线互相垂直,进而可得22||||18PAPB+=,最后由基本不等式222||||||||22PAPBPAPB++即可求解.【详解】解:由题意,动直线10xmy++=过定点(1,0)A−,直线230m
xym−−+=可化为(2)30xmy−+−=,令2030xy−=−=,可得()2,3B,又1(1)0mm+−=,所以两动直线互相垂直,且交点为P,所以()()22222||||||12031
8PAPBAB+==−−+−=,因为222||||||||22PAPBPAPB++,所以()222||8|216|PAPPBAPB++==,当且仅当||||3PAPB==时取等号.故选:D.二、多选题:9.已知甲、乙两位同学在高
一年级六次考试中数学成绩的统计如图所示,下列说法正确的是()的A.若甲、乙两组数据的平均数分别为12,xx,则12xxB.若甲、乙两组数据的方差分别为2212,ss,则2212ssC.甲成绩的中位数大于乙成绩的中位数D.甲成绩的极差小于乙成绩的极差【答案】ACD【解析】【分
析】对四个选项一一判断:根据散点图直接判断选项A、B、D;分析甲、乙的中位数特点,即可判断C.【详解】由散点图的点的分布可知,甲同学除第二次考试成绩略低于乙同学,其他次考试成绩都高于乙同学,所以12x
x,故选项A正确;由散点图点的分步变化趋势可知,甲同学的成绩比乙同学的成绩稳定,由方差的意义可得2212ss.故选项B错误;因为统计了6次数学成绩,故将一组数据从小到大排序后,第三个和第四个数据的平均数为该组数据的中位数,由散点图知,甲同学成绩排序后的第三次和第四次成
绩均在90以上,而乙同学成绩排序后的第三次和第四次成绩均在90以下,故甲成绩的中位数大于乙成绩的中位数.故选项C正确;因为极差为数据样本的最大值与最小值的差,所以甲同学成绩的极差小于乙同学成绩的极差,故选项D正确.故选:ACD.10.关于空间向量,
以下说法正确的是()A.若0ab,则向量a,b的夹角是锐角B.空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面C.若对空间中任意一点O,有111488APOAOBOC=−++,则,,,PABC四点共面D.若分
别表示空间两向量的有向线段所在的直线是异面直线,则这两个向量不共面【答案】BC【解析】【分析】举反例判断A,利用空间向量共面定理判断B,利用空间向量的线性运算判断C,利用空间向量的平移性质判断D即可.【详解】对于A,当a,b夹角为0时,10abab=,故A错
误,对于B,由空间向量共面定理得,对于空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面,故B正确,对于C,因为111488APOAOBOC=−++,所以()1111188888APAOOBAOOCABAC=+++=+,所以,,,PABC四点共面,故C正确,对于D,由
向量平移性质可得,空间中任意两个向量一定共面,故D错误.故选:BC11.已知正四面体ABCD−的棱长为2,点M,N分别为ABCV和ABD△的重心,P为线段CN上一点,则下列结论正确的是()A.若APBP+取得最小值,则
CPPN=B.若3CPPN=,则DP⊥平面ABCC.若DP⊥平面ABC,则三棱锥PABC−外接球的表面积为27π2D.直线MN到平面ACD的距离为269【答案】BCD【解析】【分析】将正四面体ABCD−放入正方体DEBFGAHC−中,建立空间直角坐标系,对每个选
项逐一分析即可.【详解】将正四面体ABCD−放入正方体DEBFGAHC−中,以点D为原点,以DE,DF,DG所在直线为x轴,y轴,z轴,如图所示,的因为正四面体ABCD−的长为2,所以正方体的棱长为2,则(2,0,2)A,(2,2,
0)B,(0,2,2)C,因为点M,N分别为ABCV和ABD△的重心,所以点N的坐标为2222(,,)333,点M的坐标为222222(,,)333所以222222(,,)333NC=−设NPNC=,则NP=222222(,,)333−,所以2222222222(,,)333333OPON
NP=+=−++,所以2222222222(,,)333333AP=−−+−+,2222222222(,,)333333BP=−−−++,对于A:因为2222214(2882888168)(21)93AP=+++
+++−+=+,2222214(2888168288)(21)93BP=+++−++++=+,所以2224443(21)(21)21333APBP+=+++=+,当0=时,即CPCN=,0PN=,取得最小值433,故A错误;对于B:若3CPPN=,则14NPN
C=,所以222(,,)222OP=,因为(0,2,2)BA=−,(2,0,2)BC=−,设平面ABC的一个法向量为1(,,)nxyz=,则220220yzxz−+=−+=,取1x=,则1(1,1,1)n=,因为122OPn=,所以OP⊥平面ABC,即DP⊥平面ABC,故B正确;对
于C:若DP⊥平面ABC,则NP=222(,,)666−,即66NP=,2222(,,)333AN=−,即233AN=,设平面ABO的一个法向量为2(,,)nxyz=,因为(2,0,2)OA=,(2,2,0)O
B=,则220220xzxy+=+=,取1x=,则2(1,1,1)n=−−,因为226NPn=−,所以NP⊥平面ABO,则三棱锥PABC−外接球的球心在直线NP上,又因为点N为等边三角形ABO的重心,所以点N为等边三角形ABO的外
心,ABO外接圆半径为233AN=,设三棱锥PABC−外接球的半径为R,则222()RRNPAN=−+,即2264()63RR=−+,解得364R=,所以三棱锥P-ABC外接球的表面积为227π4π2R=,故C选项正确;
对于D:因为点N的坐标为2222(,,)333,点M的坐标为222222(,,)333,所以22(0,,)33MN=−−,设平面ACD的一个法向量为3(,,)nxyz=,因为(2,0,2)OA=,(0,2,2)OC=,所以220220xzyz+=+=,取1x=,则3(1,1,1)n
=−,因为30MNn=,且直线MN平面ACD,所以直线//MN平面ACD,所以点N到平面ACD的距离就是直线MN到平面ACD的距离,则点N到平面ACD的距离332226393ONndn===,即直线MN到平面ACD的距离为269,故D正确,故
选:BCD.三、填空题:12.若连续抛两次骰子得到的点数分别为a,b,则点(,)Pab在直线7ab+=上的概率为____________.【答案】16【解析】【分析】用列举法写出样本空间的样本点,然后根据古典概型概率公式计算即得.【详解】样本空
间中所有样本点个数为6636=,其中在直线7ab+=上的样本点有(1,6),(2,5),(3,4),(4,3),(5,2),(6,1)共6个,所以所求概率为61366P==.故答案为:16.13.在等腰直角三角形ABC中,1ABAC==,
点P是边AB上异于A,B的一点,光线从点P出发,经BC,CA反射后又回到点P,如图所示,若光线QR经过ABCV的重心G,则AP的长度为_______.【答案】13【解析】【分析】求出点P关于y和直线BC的对称点,结合光的反射原理列方程组求解可得.【详解】以A为原点
,,ABAC分别为,xy轴建立平面直角坐标系,则直线BC方程为10xy+−=,设(),0Pa关于y和直线BC的对称点分别为,NM,则(),0Na−,记()00,Mxy,则0000011022yxaxay−=−++−=,解得()1,1
Ma−,因为G为ABCV重心,()()()0,0,1,0,0,1ABC,所以11,33G,由光的反射原理可知,,,MNG三点共线,所以MNNGkk=,即113113aaa−=++,解得0a=(舍去)或13a=.故答案为:1314.已知四面体OAB
C中,2OC=,且OC与平面OAB所成的角为π4,则当,xyR时,2OCxOAyOBOCxOAyOB−−+−−的最小值是___________.的【答案】10【解析】【分析】设ODxOAyOB=+,且点D在平
面OBA内,根据条件,将问题转化成当OC在面OAB上的投影与OD共线时,求2OCODOCOD−+−的最小值,建立平面直角坐标系,得到2221(1)4(2)OCODOCODbb−+−=+−++−,即点(0,)Eb与(1,1)C,(2,2)F的距离之和,即可求出结果.【详解】设ODxOAy
OB=+,且点D在平面OBA内,取OD中点H,则222OCxOAyOBOCxOAyOBOCODOCODDCHC−−+−−=−+−=+,显然,当OC在面OAB上的投影与OD共线时,会比不共线的小,当OC在面OAB上的投影与OD共线时,以O为坐标原点,OD所在直线为x轴建立平面直角坐标系,又2OC
=,且OC与平面OAB所成的角为π4,设ODb=,则(1,1)C,(,0)Db,(0,0)O,得到(1,1)OCODb−=−,2(2,2)OCODb−=−,所以2221(1)4(2)OCODOCODbb−+−=+−++
−,其可表示为点(0,)Eb与(1,1)C,(2,2)F的距离之和,作(1,1)关于y轴的对称点1(1,1)C−,显然119110ECEFECEFCF+=+=+=,故答案为:10.【点睛】关键点点晴:本题的关键在于将问题转化成当OC在面OAB上的投影与OD共线时,求2
OCODOCOD−+−的最小值,再通过建立平面直角坐标系,将问题转化成点(0,)Eb与(1,1)C,(2,2)F的距离之和,从而解决问题.四、解答题:15.如图,在四棱锥PABCD−中,底面ABCD是边长为1的
正方形,侧棱AP的长为2,且AP与AB、AD的夹角都等于60°,M在棱PC上,12PMMC=,设ABa=,ADb=,APc=.(1)试用a,b,c表示出向量BM;(2)求BMAP.【答案】(1)BM=212333abc−++;(2)73【解析】【分析】(1)由向量对
应线段的位置关系,结合向量加减、数乘的几何意义用AB,AD,AP表示出BM即可;(2)应用数量积的运算律及其定义求BMAP即可.【小问1详解】由图知:BPAPABca=−=−,ADBCb==,1121212()3333333BMBPPMBPP
CBPBCBPBPBCabc=+=+=+−=+=−++.【小问2详解】2212212()333333abccacbBMPcAc=−++=−++21212cos6012cos604333=−++21873333=−++=.16
.已知直线l经过点()2,4P−.(1)若原点到直线l的距离为2,求直线l的方程;(2)若直线l被两条相交直线1l:220xy−−=和2l:30xy++=所截得的线段恰被点P平分,求直线l的方程.【答案】(1)2x=−或34100xy
+−=;(2)4y=.【解析】【分析】(1)当直线l的斜率不存在时,直线方程为2x=−,符合条件.当直线l的斜率存在时,设直线方程为()42ykx−=+,由点到直线l的距离公式求得k值,则直线方程可求;(2)设直线l夹在直线1l,2l之间的线段为AB(A在1l
上,B在2l上),用点A的坐标表示出点B坐标,根据A在1l上,B在2l上,求得点A的坐标,即可求得直线方程.【详解】(1)①直线l的斜率不存在时,直线方程为2x=−,符合条件.②直线l的斜率存在时,设直线方程为(
)42ykx−=+,由原点到直线l的距离为2得22421kk+=+,解得34k=−.故直线l的方程为()3424yx−=−+,即34100xy+−=.综上,所求直线l的方程为2x=−或34100xy+−=.(2)设直线l夹在直线1l,2l之间的线段为AB(A在1l上
,B在2l上),AB,的坐标分别设为()11,xy,()22,xy,因为AB被点P平分,所以124xx+=−,128yy+=,即214xx=−−,218yy=−.由于A在1l上,B在2l上,即1111220,70,xyxy−−=+−=解
得13x=,14y=,即A的坐标是()3,4,故直线l的方程是4y=.17.某地区有小学生9000人,初中生8600人,高中生4400人,教育局组织网络“防溺水”网络知识问答,现用分层抽样的方法从中抽取220名学生,对其成绩进行统计分析,得到如下图所示的频率分布直方图.(1)根据频率分布直
方图,估计该地区所有学生中知识问答成绩的平均数和众数;(2)成绩位列前10%的学生平台会生成“防溺水达人”优秀证书,试估计获得“防溺水达人”的成绩至少为多少分;(3)已知落在[60,70)内的平均成绩为67,方差是9,落在)60,80内的平均成绩是73,方差是29,求落在)70,80内的平均
成绩和方差.【答案】(1)平均数为71,众数为75.(2)88(3)平均数为76,方差为12.【解析】【分析】(1)在频率分布直方图中,平均数等于每组的组中值乘以每组的频率之和;众数是最高矩形横坐标的中点,据此求解.(2)依题意可知
题目所求是第90%分位数,先判断第90%分位数落在哪个区间再求解即可;(3)先求出每组的比例,再根据分层随机抽样的平均数及方差求解即可.【小问1详解】一至六组的频率分别为0.10,0.15,0.15,0.30,0.25,0.05,平均
数450.10550.15650.15750.30850.25950.0571=+++++=由图可知,众数为75.以样本估计总体,该地区所有学生中知识问答成绩的平均数为71分,众数为75分.【小问2详解】前4组的频率之和为0.100.150.150.300.700.90
+++=,前5组的频率之和为0.700.250.950.90+=,第90%分位数落在第5组,设为x,则()0.70800.0250.90x+−=,解得88x=.“防溺水达人”的成绩至少为88分.【小问3详解】
)60,70的频率为0.15,)70,80的频率为0.30,所以)60,70的频率与)60,80的频率之比为0.1510.150.303=+)70,80的频率与)60,80的频率之比为0.3020.150.303=+设)70,80内的平均成绩和方差分别为2x,22s,依题意
有212736733x=+,解得276x=,()()2222122996773767333s=+−++−,解得2212s=,所以)70,80内的平均成绩为76,方差为12.18.如图,在三棱台111ABCABC−中,111ABC△和ABCV都为等腰直角三角形,111
112,4,90,CCCACAACCBCCCBAG======为线段AC的中点,H为线段BC上的点.(1)若点H为线段BC的中点,求证:1AB∥平面1CGH;(2)若平面1CGH分三棱台111ABCABC−所成两部分几何体的体积比为2:
5,求二面角11CGHB−−的正弦值.【答案】(1)见解析(2)1010【解析】【分析】(1)利用线面平行的判定定理证明即可;(2)利用体积比为2:5确定点H的位置,然后利用空间向量求解即可.【小问1详解】连接1AC,设,ACCGO=1₁连接1,HOAG,三棱台1
11ABCABC−,则//ACAC₁₁,又1112,2CGACCA===∴四边形11ACCG为平行四边形,故O是1AC的中点,且点H是BC的中点,故1//HOAB,且HO平面1CGH,1AB平面1CGH,故1AB∥平面1CGH【小问2详解】190CCABCC==111,,CCB
CCCACBCACC⊥⊥=,且,BCAC面ABC,则1CC⊥面ABC,故()1111111113ABCABCABCABCABCABCVSSSSCC−=++,1113CCGHCGHVSCC−=,且三棱台111ABCABC−中,11111112ABCBCAABCBC
A===,故1114ABCABCSS=,则1111734ABCABCABCVSCC−=1,平面1CGH分三棱台111ABCABC−所成两部分几何体的体积比为2:5,故1111125CCGHABCABCCCGHVVV−−−=−,化简得:12CGHABCSS=,故此时点H和
点B重合,又ABCV为等腰直角三角形,则BGAC⊥,又(1)知11//AGCC,则1AG⊥面ABC,故建立如图所示的坐标系Gxyz−,则()()()()()12,0,0,0,2,0,0,0,0,0,2,0,0,2,2,HAGCC−−()11,1,2B−,()()1
0,2,2,2,0,0GCGH=−=,()11,1,2GB=−设平面1CHG的法向量(),,,nxyz=则122020nGCyznGHx=−+===,令1,y=解得()0,1,1n=,设平面1BGH的法向量(),,,mabc=,则12020mGBabcm
GHa=−+===,令1c=,解得()0,2,1m=,设二面角11CGHB−−的平面角为,·21310cos,1025mnmnmn+===,所以2210sin1cos1cos,10mn=−=−=.19.
离散曲率是刻画空间弯曲性的重要指标.设P为多面体M的一个顶点,定义多面体M在点P处的离散曲率为()1223111Φ12πPkkkQPQQPQQPQQPQ−=−+++,其中()1,2,,,3iQikk=为多面体M的
所有与点P相邻的顶点,且平面12QPQ,平面23QPQ,…,平面1kkQPQ−和平面1kQPQ为多面体M的所有以P为公共点的面.(1)求三棱锥PABC−在各个顶点处的离散曲率的和;(2)如图,已知在三棱锥PABC−中,PA⊥平面ABC,ACBC⊥,ACBC=,三棱锥PABC
−在顶点C处的离散曲率为13.①求直线PC与直线AB所成角的余弦值;②若点Q在棱PB上运动,求直线CQ与平面ABC所成的角的最大值.【答案】(1)2(2)①24;②60【解析】【分析】(1)根据离散曲率的定义计算即可(2)①首先证明BCPC⊥,再由C点处的离散曲率可求出PCA
,从而其它相应的线段都可计算,把PC与AB平移至中位线处,得出FDE为异面直线AB与PC的夹角或其补角,在用余弦定理求解即可.②首先是把线面角做出,设BGx=,再把角的三角函数值表示成x的函数,最后转化为函数最值问题.【小问1详解】由离散曲率的定义得:()1Φ
12PAPBBPCCPA=−++,()1Φ12ABAPCAPBAC=−++,()1Φ12BABPCBPABC=−++,()1Φ12CACBBCPACP=−++,四个式子相加得:1ΦΦΦΦ4422PABC+++=−=.【小问2详解】①如
图,分别取,,ACBCAP的中点,,DEF,连接,,,AEDEDFEF,显然有//,//ABDEPCDF,所以FDE为异面直线AB与PC的夹角或其补角,设2ACBC==,因为90ACB=,所以22AB=,5AE=,因
为PA⊥平面ABC,,,,ABACAEBC平面ABC,所以PAAB⊥,PAAC⊥,PAAE⊥,PABC⊥,因为ACBC⊥,PAACC=,所以⊥BC平面PAC,又因为PC平面PAC,所以BCPC⊥,由C点处的离散曲率为13可得()111Φ11232
223CACBBCPACPACPACP=−++=−++=,所以323PAAC==,24PCAC==,223522EFAFAE=+=+=,而122DEAB==,122DFPC==,所以2224282cos2422
2DFDEEFFDEDFDE+−+−===−,故异面直线AB与PC夹角的余弦值为24.②如图,过Q点做//QGPA交AB与G,连接CG,因为PA⊥平面ABC,所以QG⊥平面ABC,则GCQ为直线CQ与平面ABC所成的角,设B
Gx=()022x,在BCG中22222cos422CGBCBGBCBGBxx=+−=+−,因为//QGPA,所以BGQPAB△△,所以2223632222QGBGBGPAxxQGQGxPABABA=====,故2222222333222tan224224221122xQGGCQC
Gxxxxx====−+−+−+,的当分母最小时,2tanGCQ最大,即GCQ最大,此时222x=,即x=22(Q与P重合),2tan3tan360GCQGCQGCQ===
,所以GCQ的最大值为60.【点睛】关键点点睛:本题的关键是通过题目所给的新定义求出PCA,从而计算出各边的长度,求CQ与平面ABC所成的角的最大值,首先是把线面角做出,设BGx=,再把角的三角函数值表示成x的函数,转化为函数最值问题,求最值是把式子经过适当的变形最终转化为二次函
数最值问题.