安徽省马鞍山市第二中学2024−2025学年高二上学期9月月考 数学试题(含解析)
展开一、单选题(本大题共8小题)
1.已知复数满足,则复数的虚部为( )
A.B.C.D.
2.已知向量BC=2,1 ,AB=0,-1 ,则AC= ( )
A.2B.3C.2 D.22
3.某校在五四青年节举行了班班有歌声比赛.现从该校随机抽取20个班级的比赛成绩,得到以下数据,由此可得这20个比赛成绩的第80百分位数是( )
A.8.5B.9C.9.5D.10
4.设是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
5.一个射手进行射击,记事件=“脱靶”,=“中靶”,=“中靶环数大于4”,则在上述事件中,互斥而不对立的事件是( )
A.与B.与C.与D.以上都不对
6.在中,内角,,的对边分别为,,,已知,,,则边上的高为( )
A.B.C.D.
7.如图,是由斜二测画法得到的水平放置的直观图,其中,点为线段的中点,对应原图中的点,则在原图中下列说法正确的是( )
A.
B.的面积为2
C.在上的投影向量为
D.与同向的单位向量为
8.如图所示的钟楼是马鞍山二中的标志性建筑之一.某同学为测量钟楼的高度,在钟楼的正西方向找到一座建筑物,高为米,在地面上点处(三点共线)测得建筑物顶部,钟楼顶部的仰角分别为和,在处测得钟楼顶部的仰角为,则钟楼的高度为( )米.
A.B.
C.D.
二、多选题(本大题共3小题)
9.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,则
B.若甲、乙两组数据的方差分别为,则
C.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
10.在复平面内,下列说法正确的是( )
A.复数,则在复平面内对应的点位于第一象限
B.若复数,则
C.若复数满足,则
D.若复数满足,则复数对应的点所构成的图形面积为
11.如图,在正方体中,为棱上的动点,平面为垂足,下列结论正确的是( )
A.
B.二面角的正切值的最大值为2
C.三棱锥的体积为定值
D.三角形的周长最大值为
三、填空题(本大题共3小题)
12.圆台的母线长为,上、下底面半径分别为,,则该圆台的体积为 .
13.在直角三角形中,,点在斜边的中线上,则的取值范围为 .
14.空间四边形中,,且异面直线与成,求异面直线与所成角的余弦值为 .
四、解答题(本大题共5小题)
15.在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求角;
(2)若,求周长的最大值.
16.漳州古城有着上千年的建城史,是国家级闽南文化生态保护区的重要组成部分,并人选首批“中国历史文化街区”.五一假期来漳州古城旅游的人数创新高,单日客流峰值达20万人次.为了解游客的旅游体验满意度,某研究性学习小组用问卷调查的方式随机调查了100名游客,该兴趣小组将收集到的游客满意度分值数据(满分100分)分成六段:得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值,并估计100名游客满意度分值的众数和中位数(结果保留整数);
(2)已知满意度分值落在的平均数,方差,在的平均数为,方差,试求满意度分值在的平均数和方差.
17.已知盒中有大小、质地相同的红球、黄球、蓝球共4个,从中任取一球,得到红球或黄球的概率是,得到黄球或蓝球的概率是.
(1)求盒中红球、黄球、蓝球的个数;
(2)随机试验:从盒中有放回的取球两次,每次任取一球记下颜色.
(i)写出该试验的样本空间;
(ii)设置游戏规则如下:若取到两个球颜色相同则甲胜,否则乙胜.从概率的角度,判断这个游戏是否公平,请说明理由.
18.如图,在四棱锥中,底面是正方形,平面平面,点为中点.
(1)证明:平面平面;
(2)求与平面所成角的正弦值的取值范围.
19.在平面直角坐标系中,横、纵坐标都是整数的点称为整点,对于任意相邻三点都不共线的有序整点列与,其中,若同时满足:①两点列的起点和终点分别相同:②,其中,则称与互为正交点列.
(1)求的正交点列;
(2)判断是否存在正交点列?并说明理由.
参考答案
1.【答案】A
【分析】根据复数代数形式的除法运算化简复数,即可判断其虚部.
【详解】因为,
所以,故的虚部为.
故选A.
2.【答案】A
【分析】先利用向量线性运算的坐标表示求得AC=2,0 ,再求其模.
【详解】根据题意,AC=AB+BC=0,-1+2,1=2,0 ,
所以AC=22+02=2 .
故选A.
3.【答案】C
【分析】根据百分位数的定义和求解步骤直接计算求解即可.
【详解】因为,
所以由表格数据可知这20个比赛成绩的第80百分位数是.
故选:C.
4.【答案】B
【分析】运用线面垂直平行的定理,结合长方体模型举反例即可判断.
【详解】对于A,如图,,此时,故A错误;
对于B,若,面内可以找一条直线,使得;
而,与内任意一条直线都垂直,则,则.故B正确;
对于C, 如图,,此时,故C错误;
对于D, 如图,,此时,故D错误.
故选:B.
5.【答案】B
【分析】
根据给定条件,利用互斥事件、对立事件的意义逐项分析判断作答.
【详解】
射手进行射击时,事件=“脱靶”,=“中靶”,=“中靶环数大于4”,
事件与不可能同时发生,并且必有一个发生,即事件与是互斥且对立,A不是;
事件与不可能同时发生,但可以同时不发生,即事件与是互斥不对立,B是;
事件与可以同时发生,即事件与不互斥不对立,C不是,显然D不正确.
故选:B
6.【答案】B
【分析】根据余弦定理可得,再根据三角形的面积列方程即可得解.
【详解】由余弦定理可知,即,
又,,
则,
所以的面积,
又面积,即,
解得,
故选:B.
7.【答案】D
【分析】根据题意画出原图,然后逐个分析判断即可.
【详解】根据题意可知原图如图所示,其中,则,
因为点为线段的中点,所以为的中点,则,
对于A,因为,所以,所以A错误,
对于B,,所以B错误,
对于C,因为,所以在上的投影向量为
,所以C错误,
对于D,因为,所以与同向的单位向量为
,所以D正确.
故选:D
8.【答案】C
【分析】利用求出,在中利用正弦定理求出,最后借助于中三角函数的定义即可求得钟楼的高度.
【详解】
如图所示,在中,,
在中,,
则,
由正弦定理,,故得,
在中,.
故选:C.
9.【答案】ACD
【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,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.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.【答案】ABD
【分析】A选项,得到,确定其对应的点为,A正确;B选项,设,,得到,从而求出,所以;C选项,举出反例;D选项,求出复数对应的点的轨迹为圆环,从而确定其面积.
【详解】A选项,复数,则,
故在复平面内对应的点为,位于第一象限,A正确;
B选项,设,,,
则,即,
故,
两边平方得,
故,所以,
即,故,
其中,故,B正确;
C选项,设复数,满足,
但,C错误;
D选项,表示原点为圆心,1为半径的圆的外部,
表示原点为圆心,为半径的圆的内部,
则复数对应的点所构成的图形为如图所示的圆环(包括边界),
故面积为,D正确.
故选:ABD
11.【答案】AC
【分析】连接交于点,利用线面垂直的判定性质证得判断A;求出二面角的正切值表达式判断B;利用等体积法推理判断C;举例说明判断D.
【详解】对于A,在正方体中,连接交于点,连接,则,
由平面,平面,得,
而平面,则平面,又平面,
于是,又为的中点,因此,A正确;
对于B,过作于,连接,由平面,平面,
得,而平面,则平面,
又平面,于是,是二面角的平面角,
,,,当与重合时取等号,B错误;
对于C,由平面,为棱上的动点,得点到平面的距离为定值1,
而的面积为定值,则三棱锥的体积为定值,C正确;
对于D,当点与重合时,的周长为,D错误.
故选:AC
12.【答案】/
【分析】首先求出圆台的高,再由圆台的体积公式计算可得.
【详解】因为圆台的母线长为,上、下底面半径分别为,,
所以圆台的高,
所以圆台的体积.
故答案为:
13.【答案】
【分析】根据给定条件,利用向量数量积的运算律计算即得.
【详解】在中,由,得,
由点在斜边的中线上,得,
得.
故答案为:
14.【答案】/
【分析】先得到,两边平方后,结合边长和直线与所成角得到方程,求出或,舍去不合要求的解,得到答案.
【详解】因为,所以,
两边平方得,
,且异面直线与成,
故,
或,
所以,或,
解得,或(舍去),
所以异面直线与所成角的余弦值为.
故答案为:
15.【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理、两角和正弦公式化简已知得,再利用辅助角及特殊角求值即可.
(2)利用正弦定理把周长化为,利用正弦函数的性质即可求解最值.
【详解】(1)因为,整理得,,
即,
即,
因为,可得,所以,
结合,解得,所以;
(2)因为,所以,
所以周长
,
当时,,故周长的最大值为.
16.【答案】(1),众数为85,中位数为82;
(2)平均数为81;方差为30.
【分析】(1)根据频率分布直方图中各组频率之和为1即可求得a的值;结合众数和中位数的含义即可求得它们的值;
(2)根据平均数以及方差的计算公式,即可求得答案.
【详解】(1)由频率分布直方图可得,,解得,
由频率分布直方图可估计众数为85,
满意度分值在的频率为,
在的频率为,
所以中位数落在区间内,
所以中位数为.
(2)由频率分布直方图得,满意度分值在的频率为,人数为20;
在的频率为,人数为30,
把满意度分值在记为,其平均数,方差,
在内记为,其平均数,方差,
所以满意度分值在的平均数,
根据方差的定义,满意度分值在的方差为
由,可得,
同理可得,
因此,
.
17.【答案】(1)盒中红球、黄球、蓝球的个数分别是;
(2)(i)答案见解析;(ii)游戏不公平理由见解析
【分析】(1)从中任取一球,分别记得到红球、黄球、蓝球为事件,根据为两两互斥事件, 由求解.
(2)(i)根据红球、黄球、蓝球个数分别为2,1,1,用1,2表示红球,用表示黄球,用表示蓝球,表示第一次取出的球,表示第二次取出的球,表示试验的样本点,列举出来;(ii)由(i)利用古典概型的概率求解.
【详解】(1)从中任取一球,分别记得到红球、黄球、蓝球为事件,
因为为两两互斥事件,
由已知得,
解得.
所以盒中红球、黄球、蓝球的个数分别是;
(2)(i)由(1)知红球、黄球、蓝球个数分别为2,1,1,用1,2表示红球,用表示黄球,用表示蓝球,表示第一次取出的球,表示第二次取出的球,表示试验的样本点,
则样本空间
.
(ii)由(i)得,记“取到两个球颜色相同”为事件,“取到两个球颜色不相同”为事件,则,所以
所以
因为,所以此游戏不公平.
18.【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)先利用面面垂直的性质定理证得平面,进而由线面垂直的性质定理得,最后利用线面垂直的判定定理证明即可.
(2)过点作交于点,则平面ABCD,利用等体积法求得点到平面的距离,然后利用线面角的定义结合二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)证明:因为平面平面,平面平面,且,
所以平面,又平面,所以,
又平面平面,所以平面.
又平面,所以平面平面.
(2)设,由(1)知平面,
又平面,所以,所以,
过点作交于点,
则平面平面,平面平面,且,
所以平面ABCD,且,设点到平面的距离为,
则由,可得,
即,解得,
所以与平面所成角的正弦值为,
因为,所以,故,
所以与平面所成角的正弦值的取值范围是.
19.【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
【分析】(1)由正交点列的定义可知,设,由正交点列的定义可知,求解即可.
(2)设点列是点列的正交点列,则可设因为与与相同,即可得出结论.
【详解】(1)设点列的正交点列是,
由正交点列的定义可知,
设,
由正交点列的定义可知,
即,解得
所以点列的正交点列是.
(2)由题可得,
设点列是点列的正交点列,
则可设
因为与与相同,所以有
因为得方程,显然不成立,
所以有序整点列不存在正交点列.
比赛成绩
6
7
8
9
10
班级数
3
5
4
4
4
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