【文档说明】四川省广安市第二中学2024-2025学年高二上学期第一次月考数学试题 Word版含解析.docx,共(18)页,1.156 MB,由管理员店铺上传
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广安二中高2023级2024年秋第一次月考数学试题(考试时间:120分钟试卷满分:150分)第一部分(选择题共58分)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,只有一个是符合题目要求的
.1.已知复数()i17iz=−,则z=()A.7i−+B.7i−−C.7i+D.7i−【答案】D【解析】【分析】根据复数乘法运算和共轭复数概念可得.【详解】因为()i17i7iz=−=+,所以7iz=−.故选:D2.直线3:13lyx=−的倾斜角为()A.30oB
.60oC.120D.150【答案】A【解析】【分析】由题意可知直线的斜率,根据直线的斜率求解倾斜角即可.【详解】设直线l的倾斜角为,0180,由题意可知,直线l的斜率为33,所以3tan3=,即
30=.故选:A.3.孝感市某高中有学生1200人,其中高一年级有学生400人,高二年级有学生600人,现采用分层随机抽样的方法抽取120人进行问卷调查,则被抽到的高二年级学生人数比高一年级学生人数多()A20B
.30C.40D.50【答案】A【解析】.【分析】根据题意先求抽样比,进而求高一,高二被抽到的学生生人数即可求解.【详解】抽样比等于1201120010=,于是,高一被抽到的学生人数为14004010=,高二被抽到的学生人数为1
6006010=,所以高二年级学生人数比高一年级学生人数多604020−=.故选:A.4.已知直线l一个方向向量()2,1,3m=−,且直线l过点()0,,3Aa和()1,2,Bb−两点,则ab+=()A.0B.1C.32D.
3【答案】D【解析】【分析】首先求出AB,依题意//ABm,则ABm=,根据空间向量共线的坐标表示计算可得.【详解】因直线l过点()0,,3Aa和()1,2,Bb−两点,所以()1,2,3ABab=−−−,又直线l的一个方向
向量()2,1,3m=−,所以//ABm,所以ABm=,所以()()1,2,32,,3ab−−−=−,所以21233ab=−−=−=−,解得123232ab=−==,所以3ab+=.故选:D5.空间内有三点()()()3,
1,4,2,1,1,1,2,2PEF−,则点P到直线EF的距离为()A.14B.32C.3D.23【答案】A【解析】【分析】求出()1,1,1EF=−,得到直线EF的一个单位方向向量,利用点到直线距离公式得到答案.【详解】因为()
1,1,1EF=−,所以直线EF的一个单位方向向量为()31,1,13u=−.的为因为()1,0,5PE=−,所以点P到直线EF的距离为()22261214PEPEu−=−=.故选:A6.在ABCV中,60,3,2BACBCAB=
==,且有12AMAB=,则线段CM的长为()A.32B.2C.3D.1【答案】D【解析】【分析】先由余弦定理求出1AC=,可得ABCV为直角三角形,由12AMAB=可得M为AB的中点,进而由斜边上的中线等于斜边一半可得CM的长.【详解】在ABCV中,由余弦定理可得22
22cosBCACABABACBAC=+−,则()22134222ACAC=+−,即2210ACAC−+=,解得1AC=.则由()222132+=即222ABACBC=+,可得CACB⊥,又1
2AMAB=,可知M是AB的中点,故CM即为斜边AB上的中线,则112CMAB==.故选:D.7.已知直线l的倾斜角为,并且0120,直线l的斜率k的范围是()A.30k−B.3k−C.0k或3k−D.0k或33k−【答案】C【解析】【分析】根
据倾斜角与斜率的关系可求得斜率的取值范围.【详解】因为斜率tank=,且0120,其中90=时直线l无斜率,当090时,得0k;当90120时,得3k−;故选:C.8.已知四棱锥16,3ABCDEVCD−==,4BC=,CE平分BCD
,点P在AC上且满足3ACAP=,则三棱锥ADEP−的体积为()A.87B.167C.85D.165【答案】B【解析】【分析】根据题意,设点A到平面BCDE的距离为d,P到平面ADE的距离为h,则有()111633ABCDE
BCECDEBCDEVdSdSS−==+=四边形,利用三角形面积公式可得ACDEV−,又由点P在AC上且满足3ACAP=,可得P到平面AED的距离,结合三棱锥体积公式计算可得答案.【详解】根据题意,设点A到平面BCDE的距离为d,P
到平面ADE的距离为h,则有()111633ABCDEBCECDEBCDEVdSdSS−==+=四边形,而1sin2BCESBCCEBCE=,1sin2CDESCDCEDCE=,又由3CD=,4
BC=,CE平分BCD,则43BCECDESS=,则13134837377ACDECDEABCDEBCDEVdSdSV−−====四边形;故487CADEACDEVV−−==,而13CADEADEVhS−=,
则有14837ADEhS=,又由点P在AC上且满足3ACAP=,故P到平面AED的距离为3h,则有11637PADECADEVV−−==,故11637ADEPPADECADEVVV−−−===.故选:B.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.在平面直角坐标系中,下列说法不正确的是()A.任意一条直线都有倾斜角B.直线的倾斜角越大,则该直线的斜率越大C.若一条直线的倾斜角为,
则该直线的斜率为tanD.斜率相等的两直线平行【答案】BCD【解析】【分析】根据直线的倾斜角和斜率的定义一一判断即可.【详解】任何一条直线都存在倾斜角,A正确;钝角大于锐角,但是钝角对应的斜率小于锐角对应的斜率,B错误;若一条直
线的倾斜角90=,则斜率不存在,C错误;斜率相等的两条直线可能是重合或平行,D错误;故选:BCD.10.已知甲、乙两位同学在高一年级六次考试中的数学成绩的统计如图所示,下列说法正确的是()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12xx,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.11.在长方体1111ABCDABCD−中,1ABAD==,12AA=,动点P在体对角线1BD上(含端点),则下列结论正确的有()A.当P为1BD中点时,APC为锐角B.存在点P,使得1BD⊥平面APCC.APP
C+的最小值303D.顶点B到平面APC的最大距离为66【答案】ABC【解析】【分析】依题意建立空间直角坐标系,设()101BPBD=,当P为1BD中点时,根据cosPAPCAPCPAPC=判断cosAPC得符号即
可判断A;当1BD⊥平面APC,则有1100BDAPBDCP==,从而求出可判断B;当11,BDAPBDCP⊥⊥时,APPC+取得最小值,结合B即可判断C;利用向量法求出点B到平面APC
的距离,分析即可判断D.【详解】如图,以点D为原点建立空间直角坐标系,则()()()()11,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,2ABCD,设()101BPBD=,则()11,1,2BD=−−,故()1,,2BPBD==−−,则()()()0,1,0
,,2,1,2APABBP=+=+−−=−−,()()()1,0,0,,21,,2CPCBBP=+=+−−=−−,对于A,当P为1BD中点时,12=,则11,,122AP=−,1
1,,122CP=−,则11,,122PA=−−,11,,122PC=−−,所以1cos03PAPCAPCPAPC==,所以APC为锐角,故A正确;当1BD⊥平面APC,因为,APCP平面APC
,所以11,BDAPBDCP⊥⊥,则11140140BDAPBDCP=+−+==−++=,解得16=,故存在点P,使得1BD⊥平面APC,故B正确;对于C,当11,BDAPBDCP⊥⊥时
,APPC+取得最小值,由B得,此时16=,则151,,663AP=−,511,,663CP=−,所以306APCP==,即APPC+的最小值为303,故C正确;对于D,()()0,1,0,1,
1,0ABAC=−,(),1,2AP=−−,设平面APC的法向量(),,nxyz=,则()0120nACxynAPxyz=−+==−+−+=,可取()2,2,21n=−,则点B到平面APC的距离为221241ABnn=−+,当0=时,点B到平面
APC的距离为0,当01时,222211221112411132244==−+−++−,当且仅当12=时,取等号,所以点B到平面APC的最大距离为22,故D错误.故选:ABC.【点睛】关键点睛:本题解决的关键是建立空间直角坐标系,求得(),1,2AP
=−−,()1,,2CP=−−,从而利用空间向量法逐一分析判断各选项即可.第二部分(非选择题共92分)三、填空题:本题共三小题,每小题5分,共15分.12.已知向量(2,,4),(1,4,2)amb=−=
−,且ab⊥,则实数m=______.【答案】52##2.5【解析】【分析】根据向量垂直的坐标表示可直接构造方程求得结果.【详解】因为ab⊥,所以·2480abm=−+−=,解得52m=.故答案为:52.13.已知,,,ABCD四
点共面且任意三点不共线,平面ABCD外一点P,满足2(,PDABPBPC=++均大于0),则11+的最小值________.【答案】4【解析】【分析】根据向量的线性表示,结合共面的性质,可得1+=,即可利用基本不等式求解.【详解】由2PDABPBPC=++可得()()222P
DPBPAPBPCPAPBPC=−++=−+++,,,,ABCD四点共面且任意三点不共线,所以221−+++=,故1+=,由于,均为正数,所以()112224++=++
+=,当且仅当=,即12==等号成立,故答案为:414.如图,在四面体ABCD中,ABD△与BCD△均是边长为23的等边三角形,二面角ABDC−−的大小为90,则四面体ABCD的外接球表面积为______.【答案】
20π【解析】【分析】设1O为BCD△的中心,O为四面体ABCD的外接球的球心,过O作OGAM⊥,然后在RtAGO△中,由222GAGOOA+=求出外接球的半径,再由球的表面积公式计算可得.【详解】如图所示:设1O为BCD△的中心,O为四面体ABCD的外接球的球心,则1
OO⊥平面BDC.因为二面角ABDC−−的大小为90,即平面ABD⊥平面BCD,设M为线段BD的中点,外接球的半径为R,连接,,AMCMOA,过O作OGAM⊥于点G,易知G为ABD△的中心,则11OOOGMOMG===,因为32332MA==,故1313MGOG===,2GA=
,在RtAGO△中,222GAGOOA+=,故22212R+=,则5R=.所以外接球的表面积为24π20πSR==,故答案为:20π.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.15.11
1ππ1,2,,23ABADAABADBAADAA======.(1)用向量1,,ABADAA表示向量1BD,并求1BD;(2)求1cos,BDAC.【答案】(1)11BDADAAAB=+−,6(2)33【解析】【分析】(1)借助空间向量的线性运算与模长与数量积的
关系计算即可得;(2)结合题意,借助空间向量的线性运算与夹角公式计算即可得.【小问1详解】111ABDDABADAAAB=−=+−,则2222211111()222BDADAAABADAAABADAAADABABAA=+−=+++−−1114121
20221622=+++−−=,所以16BD=.【小问2详解】由空间向量的运算法则,可得ACABAD=+,因为11,2ABADAA===且11ππ,23BADBAADAA===,所以2222cos2ACABAD
ABABADAD=+=++1012=++=,11()()BDACADAAABABAD=+−+2211ADABADAAABAAADABADAB=+++−−22ππππ11cos121cos21cos111cos22332=+++−−=,则11123cos,36
2BDACBDACBDAC===.16.已知(1,2),(5,0),(3,4)ABC.(1)若,,,ABCD四点可以构成平行四边形,求点D的坐标;(2)在(1)的条件下若点D在第四象限的情况下,判断,,,ABCD构成的平
行四边形是否为菱形.【答案】(1)(1,6)−或(7,2)或(3,2)−(2)不是菱形【解析】【分析】(1)分四边形ABCD、ABDC、ACBD是平行四边形三种情况讨论,分别利用对边的斜率相等求解即可;(2)分别验证
对角线是否垂直,即对角线斜率乘积是否为1−即可.【小问1详解】由题意得021512ABk−==−−,42131ACk−==−,40235BCk−==−−,设(),Dab,若四边形ABCD是平行四边形,则CDABkk=,ADBCkk=,即4132221baba−=−−−=−
−,解得16ab=−=,即()1,6D−.若四边形ABDC是平行四边形,则CDABkk=,BDACkk=,即4122015baba−=−−−=−,解得72ab==,即()7,2D.若四边形ACBD是平行四边形,则BD
ACkk=,ADBCkk=,即015221baba−=−−=−−,解得32ab==−,即()3,2D−.综上所述,点D的坐标为()1,6−或()7,2或()3,2−.【小问2详解】若D的坐标为()3
,2−,因为12ABk=−,直线CD的斜率不存在,所以平行四边形ACBD不是菱形.17.四棱锥MCDEF−中,平面MCD⊥平面CDEF,//DECF,24DECF==,CFEFCD==,MCD△是正三角形,点N是ME的中点.(1)求证://FN平面MCD;(
2)求点D到平面MCE的距离.【答案】(1)证明见解析(2)3【解析】【分析】(1)记点H是MD的中点,连接,HNCH,利用线线平行证明线面平行;(2)连接CE,过点C作CPDE⊥于点P,可证平面MCD⊥平面MCE,作DQCM⊥于点Q,点Q到平面MCE的距离为DQ.【小问1详解】证
明:记点H是MD的中点,连接,HNCH,点N是ME的中点,//NHDE,且12NHDE=,//CFDE,且12CFDE=,//NHCF,且NHCF=,四边形CFNH为平行四边形,//CHFN,CH平面,MCDFN平面MC
D,//FN平面MCD.【小问2详解】解:连接CE,过点C作CPDE⊥于点P,由题知,11()(42)122DPDECF=−=−=,3CDP=,222212cos24224232CECDDECDDECDE=+−=+−=,222C
DCEDE+=,CECD⊥,平面MCD⊥平面CDEF,平面MCD平面CDEFCD=,CE⊥平面MCD,又CE平面CME,平面MCD⊥平面MCE,作DQCM⊥于点Q,又平面MCD平面MCECM=,则DQ⊥平面MCE,即点Q到平面MCE距离为D
Q.由MCD△是正三角形,且2CD=得3DQ=,点D到平面MCE的距离为3.18.某高校承办了成都世乒赛志愿者选拔的面试工作.现随机抽取了100名候选者的面试成绩,并分成五的组:第一组[45,55),第二组
[55,65),第三组[65,75),第四组[75,85),第五组[85,95],绘制成如图所示的频率分布直方图.已知第三、四、五组的频率之和为0.7,第一组和第五组的频率相同.(1)求,ab的值;(2)估计这100名候选者面试成绩的众数、平均数和60%分位数(分位数精确到0.1);(3)在第四
、第五两组志愿者中,采用分层抽样的方法从中抽取5人,然后再从这5人中选出2人,以确定组长人选,求选出的两人来自不同组的概率.【答案】(1)0.005a=,0.025b=(2)众数为70,平均数为69.5,60%分位数为71.7(3
)25【解析】【分析】(1)由第三、四、五组频率之和为0.7,所有组频率之和为1,列方程求,ab的值;(2)由频率分布直方图中众数、平均数和百分位数的定义公式计算;(3)根据分层抽样确定的人数,解决古典概型概率问题.【小问1详解】因为第三、四
、五组的频率之和为0.7,所以()0.0450.020100.7a++=,解得0.005a=,所以前两组的频率之和为10.70.3−=,即()100.3ab+=,所以0.025b=.【小问2详解】的众数为70,平均数为500.05600.25700.45800.2900.05
69.5++++=,前两个分组频率之和为0.3,前三个分组频率之和为0.75,所以60%分位数在第三组,且为0.60.3651071.70.45−+.【小问3详解】第四、第五两组志愿者分别有20人,5人,采用分层抽样的方法从中抽取5人,则第四组抽4人,记为abcd,,,,第五组
抽1人,记为A,则从这5人中选出2人,有()()()()()()()()()(),,,,,,,,,,,,,,,,,,,abacadaAbcbdbAcdcAdA共10种结果,两人来自不同组有()()()
(),,,,,,,aAbAcAdA共4种结果,所以两人来自不同组的概率为42105P==.19.在RtABC△中,90C=,3BC=,6AC=,,DE分别是,ACAB上的点,满足DEBC∥且DE经过ABCV的重心,
将ADEV沿DE折起到1ADE△的位置,使1ACCD⊥,M是1AD的中点,如图所示.(1)求证:1AC⊥平面BCDE;(2)求CM与平面1ABE所成角的大小;(3)在线段1AC上是否存在点N,使平面CBM与平面BMN成角余弦值为34?若存在,求出CN的长度;若
不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)π4(3)存在,3或23【解析】【分析】(1)应用线面垂直的判定定理证明线面垂直关系,再由性质定理得到线线垂直关系,进而再利用判定定理证明所求证的线面
垂直关系;(2)以CD为x轴,CB为y轴,1CA为z轴,建立空间直角坐标系.用向量法求CM与平面1ABE所成角的大小;(3)假设存在点N,使平面CBM与平面BMN成角余弦值为34,设1CNCA=,分别求解两平面的法向量,用表示余弦值解方程可
得.【小问1详解】因为在RtABC△中,90C=,DEBC∥,且BCCD⊥,所以DECD⊥,DEAD⊥,则折叠后,1DEAD⊥,又11,,ADCDDADCD=平面1ACD,所以DE⊥平面1ACD,1AC平面1ACD,所以1DEAC⊥,又已知1ACCD⊥,CDDED=且都在面
BCDE内,所以1AC⊥平面BCDE;【小问2详解】由(1),以CD为x轴,CB为y轴,1CA为z轴,建立空间直角坐标系−Cxyz.因为2ADCD=,故223DEBC==,由几何关系可知,2CD=,14AD=,123AC=,故()0
,0,0C,()2,0,0D,()2,2,0E,()0,3,0B,()10,0,23A,()1,0,3M,()1,0,3CM=,()10,3,23AB=−,()12,2,23AE=−,设平面1ABE的法向量为(),,nxyz=r,则
1100nABnAE==,即323022230yzxyz−=+−=,不妨令2y=,则3z=,1x=,()1,2,3n=.设CM与平面1ABE所成角的大小为,则有42sincos,2222CMnCMnCM
n====,设为CM与平面1ABE所成角,故π4=,即CM与平面1ABE所成角的大小为π4;【小问3详解】假设在线段1AC上存在点N,使平面CBM与平面BMN成角余弦值为34.在空间直角坐标系
中,(1,3,3)BM=−,(1,0,3)CM=,1(0,0,23)CA=,设1CNCA=,则(0,0,23)CN=,(0,3,0)(0,0,23)(0,3,23)BNBCCN=+=−+=−,设平面B
MN的法向量为()2222,,nxyz=,则有2200nBMnBN==,即222223303230xyzyz−+=−+=,不妨令23z=,则22y=,263x=−,所以()263,2,3n=−,
设平面CBM的法向量为()3333,,nxyz=,则有3300nBMnCM==,即3333333030xyzxz−+=+=,不妨令33z=,则33x=−,30=y,所以()33,0,3n=−,若平面C
BM与平面BMN成角余弦值为34.则满足2323222391833cos,4239(21)43nnnnnn−+===−++,化简得22310−+=,解得1=或12,即1CNCA=或112CNCA=,故在线段1AC上存在这样的点
N,使平面CBM与平面BMN成角余弦值为34.此时CN的长度为3或23.