2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市宾县二中高一(下)期末数学试卷(Word解析版)
展开绝密★启用前2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市宾县二中高一(下)期末数学试卷第I卷(选择题)一、单选题(本大题共10小题,共50.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)已知i是虚数单位,复数z1=-3+2i,z2=1-4i,则复数z=z1+z2在复平面内表示的点位于( )A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限下列命题正确的是( )A. 三点可以确定一个平面 B. 一条直线和一个点可以确定一个平面C. 四边形是平面图形 D. 两条相交直线可以确定一个平面抛掷一颗骰子,出现的点数是3的概率为( )A. 13 B. 14 C. 15 D. 16在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,a=6,b=2,A=π4,则sinB=( )A. 33 B. -33 C. 63 D. -63已知向量a=(1,1),b=(2,-1),若(λa+b)//(a-2b),则实数λ=( )A. 12 B. -12 C. 2 D. -2沙糖桔网店2019年全年的月收支数据如图所示,则针对2019年这一年的收支情况,下列说法中错误的是( )A. 月收入的最大值为90万元,最小值为30万元B. 这一年的总利润超过400万元C. 这12个月利润的中位数与众数均为30D. 7月份的利润最大甲乙两个雷达独立工作,它们发现飞行目标的概率分别是0.9和0.8,飞行目标被雷达发现的概率为( )A. 0.72 B. 0.26 C. 0.7 D. 0.98对空中飞行的飞机连续射击两次,每次发射一枚炮弹,设事件A={两弹都击中飞机},事件B={两弹都没击中飞机},事件C={恰有一弹击中飞机),事件D={至少有一弹击中飞机},下列关系不正确的是( )A. A⊆D B. B∩D=⌀C. A∪C=D D. A∪B=B∪D甲、乙两支女子曲棍球队在去年的联赛中,甲队平均每场进球数为3.2,全年比赛进球个数的标准差为3;乙队平均每场进球数为1.8,全年比赛进球个数的标准差为0.3.下列说法正确的个数为( )①甲队的技术比乙队好;②乙队发挥比甲队稳定;③乙队几乎每场都进球;④甲队的表现时好时坏.A. 1 B. 2 C. 3 D. 4已知正方体ABCD-A1B1C1D1中异面直线A1C1与B1C所成角为( )A. 45° B. 60° C. 90° D. 30°二、多选题(本大题共2小题,共10.0分。在每小题有多项符合题目要求)在△ABC中,下列命题错误的是( )A. 若A>B,则sinA>sinBB. 若sin2A=sin2B,则△ABC一定为等腰三角形C. 若a2+b2=c2,则△ABC一定为等腰三角形D. 若三角形的三边满足a2+b2>c2,则该三角形的最大角为钝角在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥底面ABCD,PA=AB,截面BDE与直线PC平行,与PA交于点E,则下列判断正确的是( )A. E为PA的中点B. PB与CD所成的角为π3C. BD⊥平面PACD. 三棱锥C-BDE与四棱锥P-ABCD的体积之比等于1:4第II卷(非选择题)三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)已知点A=(3,2),B=(-1,6),则|AB|= .从一堆苹果中任取10只,称得它们的质量如下(单位:克) 125 120 122 105 130 114 116 95 120 134 则样本数据落在[114.5,124.5)内的频率为______ .某校有高一学生450人,高二学生420人.为了解学生的学习情况,用分层抽样的方法从该校高一高二学生中抽取一个容量为n的样本,已知从高一学生中抽取15人,则n=______.在△ABC中,∠A=60°,b=1,且面积为3,求a+2b+3csinA+2sinB+3sinC=______.四、解答题(本大题共6小题,共70.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)(本小题10.0分)已知:复数z=(1+i)2+2i1+i,其中i为虚数单位.(1)求z及|z|;(2)若z2+az-+b=2+3i,求实数a,b的值.(本小题12.0分)某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用分层抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:[20,30),[30,40),……,[80,90],并整理得到如图所示频率分布直方图:(Ⅰ)已知样本中分数在[40,50)的学生有5人,试估计总体中分数小于40的人数;(Ⅱ)试估计测评成绩的75%分位数;(Ⅲ)已知样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数相等,试估计总体中男生和女生人数的比例.(本小题12.0分)甲、乙两位射手对同一目标各射击两次,且每人每次击中目标与否均互不影响.已知甲每次击中目标的概率为23,乙每次击中目标的概率为34.(Ⅰ)求甲两次都没有击中目标的概率;(Ⅱ)在四次射击中,求甲、乙恰好各击中一次目标的概率.(本小题12.0分)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是棱BB1,DD1的中点.(Ⅰ)求证:BD//平面AEF;(Ⅱ)求证:EF⊥平面ACC1A1;(Ⅲ)判断点C1是否在平面AEF内,并说明理由.(本小题12.0分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知sinA=3sinC,B=150,BC的面积为3.(Ⅰ)求a的值;(Ⅱ)求sinA的值;(Ⅲ)求sin(2A+π6)|的值.(本小题12.0分)如图,在四棱锥P-ABCD中,四边形ABCD为平行四边形,△DAP为直角三角形且DA=DP,△ABP是等边三角形.(1)求证:PA⊥BD;(2)若BA=BD=2,求二面角D-PC-B的正弦值.答案和解析1.【答案】C 【解析】解:因为z1=-3+2i,z2=1-4i,则复数z=z1+z2=-2-2i,其对应的点(-2,-2)在第三象限.故选:C.直接由已知的复数得到其在复平面内对应点的坐标得答案本题考查了复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.2.【答案】D 【解析】解:由平面的公理2及推论可知:不共线的三点可以确定一个平面,故A不正确;直线和直线外的一点可以确定一个平面,故B不正确;四边形可以为空间四边形,故C不正确;两条相交直线可以确定一个平面,故D正确.故选D.不共线的三点可以确定一个平面,故A不正确;直线和直线外的一点可以确定一个平面,故B不正确;四边形可能为空间四边形,故C不正确;两条相交直线可以确定一个平面,故D正确.本题为命题真假的判断,正确理解并应用平面的公理是解决问题的关键,属基础题.3.【答案】D 【解析】解:出现3的事件个数为1个,事件总个数为6个.故出现的点数是3的概率为P=16.故选:D.根据古典概型求解即可.本题主要考查古典概型,属于基础题.4.【答案】A 【解析】解:由正弦定理可得:asinA=bsinB,则6sinπ4=2sinB,所以sinB=2×226=33,故选:A.利用正弦定理化简即可求解.本题考查了正弦定理的应用,考查了学生的运算能力,属于基础题.5.【答案】B 【解析】【分析】本题考查了向量共线的坐标运算,属基础题.由向量共线的坐标运算即可得解.【解答】解:由向量a=(1,1),b=(2,-1),则λa+b=(2+λ,λ-1),a-2b=(-3,3),又(λa+b)//(a-2b),则3(2+λ)=-3(λ-1),解得λ=-12,故选:B. 6.【答案】B 【解析】解:由图可知,月收入的最大值为90万元,最小值为30万元,故A正确,由图可知,1-12月份的利润表, 故1-12月份的总利润为20+30+⋅⋅⋅+50+30=380<400,故B错误,由利润表可知,这12个月利润的中位数与众数均为30,故C正确,由利润表可知,7月份的利润最大,故D正确.故选:B.由图可知,月收入的最大值为90万元,最小值为30万元,即可判断A选项,再求出1-12月份的利润表,即可依次求解.本题主要考查折线图的应用,考查数形结合的思想,属于基础题.7.【答案】D 【解析】解:设事件A表示“甲雷达发现飞行目标”,事件B表示“乙雷达发现飞行目标”,甲乙两个雷达独立工作,它们发现飞行目标的概率分别是0.9和0.8,∴P(A)=0.9,P(B)=0.8,∴飞行目标被雷达发现的概率为:P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)=0.9+0.8-0.9×0.8=0.98.故选:D.设事件A表示“甲雷达发现飞行目标”,事件B表示“乙雷达发现飞行目标”,飞行目标被雷达发现的概率为P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB),由此能求出结果.本题考查概率的求法,考查相互独立事件概率乘法公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.8.【答案】D 【解析】解:“恰有一弹击中飞机”指第一枚击中第二枚没中或第一枚没中第二枚击中,“至少有一弹击中”包含两种情况:一种是恰有一弹击中,一种是两弹都击中,∴A∪B≠B∪D.故选:D.“恰有一弹击中飞机”指第一枚击中第二枚没中或第一枚没中第二枚击中,“至少有一弹击中”包含两种情况:一种是恰有一弹击中,一种是两弹都击中,由此能求出结果.本题考查互斥事件、对立事件的应用,涉及到互斥事件、对立事件等基础知识,考查应用意识等数学核心素养,是基础题.9.【答案】D 【解析】【分析】本题考查方差与标准差,考查平均数,这是对于两组数据最常考查的内容,平均数可以反映数据的平均水平,方差反映数据的稳定程度,一般从这两个方面来把握数据.根据甲对比乙队平均每场进球的个数多,得到甲队的技术比乙队好,根据两个队的标准差比较,甲队不如乙队稳定,乙队几乎每场都进球,甲队表现时好时坏,选出正确的说法.【解答】解:∵甲队平均每场进球数为3.2,乙队平均每场进球数为1.8,∴甲队技术比乙队好,故①正确,∵甲全年比赛进球个数的标准差为3;乙全年比赛进球个数的标准差为0.3.∴乙队发挥比甲队稳定,故②正确,乙队标准差为0.3,说明每次进球数接近平均值,乙队几乎每场都进球,甲队标准差为3,说明甲队表现时好时坏,故③④正确,综上可知有4种说法正确,故选:D. 10.【答案】B 【解析】解:如图,连接AC,AB1,易证A1C1//AC,∴异面直线A1C1与B1C所成角即为∠ACB1或其补角,又易知AC=CB1=B1A,∴△ACB1为等边三角形,∴∠ACB1=60°,∴异面直线A1C1与B1C所成角为60°.故选:B.将两异面直线平移成相交直线,再解三角形即可得解.本题考查异面直线所成角,属基础题.11.【答案】BCD 【解析】解:对于A选项,由正弦定理结合大角对大边得:A>B⇔a>b⇔sinA>sinB,故A选项正确;对于B选项,由于sin2A=sin2B=sin(π-2B),又A,B是三角形的内角,所以2A=2B,或2A=π-2B,即A=B或A+B=π2,因此△ABC可能为等腰三角形或直角三角形,故B选项错误;对于C选项,若△ABC中,a=3,b=4,c=5,可得a2+b2=c2,△ABC不是等腰三角形,故C选项错误;对于D选项,因为a2+b2>c2,所以cosC=a2+b2-c22ab>0,可得C为锐角,无法判断三角形的最大角为钝角,故D选项错误.故选:BCD.根据正弦定理,余弦定理以及三角函数恒等变换即可逐项求解.本题考查解三角形及其三角恒等变换等知识,考查逻辑推理和数学运算的核心素养,属于中档题.12.【答案】ACD 【解析】【分析】在A中,连结AC,交BD于点F,连结EF,则平面PAC∩平面BDE=EF,推导出EF//PC,由四边形ABCD是正方形,从而AF=FC,进而AE=EP;在B中,由CD//AB,得∠PBA(或其补角)为PB与CD所成角,推导出PA⊥AB,从而PB与CD所成角为π4;在C中,推导出AC⊥BD,PA⊥BD,由此能证明BD⊥平面PAC;在D中,设AB=PA=x,则VP-ABCD=13×AB2×PA=13x2⋅x=13x3,VC-BDE=VE-BCD=13S△BCD⋅AE=13×12x2⋅12x=112x3.由此能求出三棱锥C-BDE与四棱锥P-ABCD的体积之比等于1:4.本题考查命题真假的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力.【解答】解:在A中,连结AC,交BD于点F,连结EF,则平面PAC∩平面BDE=EF,∵PC//平面BDE,EF⊂平面BDE,PC⊂平面PAC,∴EF//PC,∵四边形ABCD是正方形,∴AF=FC,∴AE=EP,故A正确;在B中,∵CD//AB,∴∠PBA(或其补角)为PB与CD所成角,∵PA⊥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,∴PA⊥AB,在Rt△PAB中,PA=AB,∴∠PBA=π4,∴PB与CD所成角为π4,故B错误;在C中,∵四边形ABCD为正方形,∴AC⊥BD,∵PA⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,∴PA⊥BD,∵PA∩AC=A,PA、AC⊂平面PAC,∴BD⊥平面PAC,故C正确;在D中,设AB=PA=x,则VP-ABCD=13×AB2×PA=13x2⋅x=13x3,VC-BDE=VE-BCD=13S△BCD⋅AE=13×12x2⋅12x=112x3.∴VC-BDE:VP-ABCD=112x3:13x3=1:4.故D正确. 故选:ACD. 13.【答案】42 【解析】【分析】本题考查了平面向量的坐标运算和模的计算,属于基础题.根据点的坐标求出向量的坐标,再用模长公式运算求解即可.【解答】解:由题,A=(3,2),B=(-1,6),∴AB=(-4,4),∴|AB|=(-4)2+42=42.故答案为:42. 14.【答案】0.4 【解析】解:∵在125 120 122 105 130 114 116 95 120 134十个数据中,样本数据落在[114.5,124.5)内的有116,120,120,122共有4个,∴样本数据落在[114.5,124.5)内的频率为410=0.4,故答案是0.4.从所给的十个数字中找出落在所要求的范围中的数字,共有4个,利用这个频数除以样本容量,得到要求的频率.本题考查频率分布表,频数、频率和样本容量三者之间的关系是知二求一,这种问题会出现在选择和填空中,有的省份也会以大题的形式出现,把它融于统计问题中.15.【答案】29 【解析】解:由题意可得,15n=450450+420,解得n=19.故答案为:19.根据已知条件,结合分层抽样的定义,即可求解.本题主要考查分层抽样的定义,属于基础题.16.【答案】2393 【解析】解:∵S=12bcsinA=3,∴c=4.由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA=13,∴a=13,∴a+2b+3csinA+2sinB+3sinC=asinA=1332=2393.故答案为:2393.根据面积公式求出c,利用余弦定理求出a,利用正弦定理得出a+2b+3csinA+2sinB+3sinC=asinA.本题考查了正余弦定理在解三角形中的应用,属于基础题.17.【答案】解:(1)z=(1+i)2+2i1+i=2i+2i(1-i)(1+i)(1-i)=2i+i-i2=1+3i,则|z|=12+32=10.(2)由(1)得:(1+3i)2+a(1-3i)+b=-8+6i+a-3ai+b=(a+b-8)+(6-3a)i=2+3i,∴a+b-8=26-3a=3,解得a=1b=9. 【解析】(1)根据已知条件,结合复数的四则运算,以及复数模公式,即可求解.(2)根据已知条件,结合共轭复数的定义,以及复数相等的条件,即可求解.本题主要考查共轭复数的定义,以及复数相等的条件,属于基础题.18.【答案】解:(Ⅰ)样本中分数在[40,50)的学生有5人,由频率分布直方图得[20,50)的频率为1-(0.01+0.02+0.04+0.02)×10=0.1,∴估计总体中分数小于40的人数为:400×(0.1-0.05)=20人.(Ⅱ)[20,70)的频率为1-(0.04+0.02)×10=0.4,[70,80)的频率为0.04×10=0.4,∴估计测评成绩的75%分位数为:70+0.75-0.40.4×10=78.75.(Ⅲ)∵样本中分数不小于70的频率为0.6,样本中分数不小于70的男女生人数相等,∴分数不小于70的男生的频率为0.3,∵样本中有一半男生的分数不小于70,∴男生的频率为0.6,则男生的人数为0.6×100=60,∴女生的频率为0.4,则女生的人数为0.4×100=40,∴估计总体中男生和女生人数的比例为3:2. 【解析】(Ⅰ)样本中分数在[40,50)的学生有5人,得到[40,50)的频率为0.05,由频率分布直方图得[20,50)的频率为0.1,由此能估计总体中分数小于40的人数.(Ⅱ)先求出[20,70)的频率和[70,80)的频率,利用频率分布直方图能估计测评成绩的75%分位数.(Ⅲ)根据样本中有一半男生的分数不小于70,且样本中分数不小于70的男女生人数相等,分别求出男生、女生的人数,由此能估计总体中男生和女生人数的比例.本题考查频数、分位数、男女生比例的求法,考查频率分布直方图的性质、分层抽样等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.19.【答案】解:(1)设甲两次都没有击中目标为事件A,则p(A)=(1-23)(1-23)=19.(2)设甲、乙恰好各击中一次目标为事件B,∵甲恰好击中一次目标的概率为2×23×(1-23)=49,乙恰好击中一次目标的概率为2×34×(1-34)=38,∴甲、乙恰好各击中一次目标的概率为p(B)=49×38=16. 【解析】本题考查的知识点是相互独立事件的概率乘法公式,互斥事件概率加法公式,属于基础题.(1)利用相互独立事件的概率乘法公式求解即可.(2)分别求出甲,乙恰好击中一次目标的概率,再相乘即可.20.【答案】解:(Ⅰ)因为在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别是棱BB1,DD1的中点,所以BE//DF,BE=DF,所以四边形BEFD为平行四边形,所以BD//EF,又因为BD⊄平面AEF,EF⊂平面AEF,所以BD//平面AEF.(Ⅱ)因为在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1⊥平面ABCD,所以AA1⊥BD,因为四边形ABCD为正方形,所以AC⊥BD,又由(Ⅰ)知BD//EF,所以EF⊥AA1,EF⊥AC,又因为AC∩AA1=A,所以EF⊥平面ACC1A1. (Ⅲ)点C1在平面AEF内,理由如下:取CC1中点G,连接GB,FG,EC1,因为在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点G,F分别是棱CC1,DD1的中点,所以DF//CG,DF=CG,所以四边形DCGF为平行四边形.所以FG//DC,FG=DC,又因为AB//DC,AB=DC,所以AB//FG,AB=FG,所以四边形ABGF为平行四边形.所以AF//BG,因为在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点E,G分别是棱BB1,CC1的中点,所以BE//GC1,BE=GC1,所以四边形BGC1E为平行四边形.所以BG//EC1,所以EC1//AF,故点C1在平面AEF内. 【解析】(Ⅰ)由已知利用正方体的性质可证BD//EF,根据线面平行的判定即可得解.(Ⅱ)利用线面垂直的性质可证AA1⊥BD,利用正方形的性质可证AC⊥BD,又由(Ⅰ)知BD//EF,可证EF⊥AA1,利用线面垂直的判定即可证明EF⊥平面ACC1A1.(Ⅲ)取CC1中点G,连接GB,FG,EC1,由正方体性质可证DF//CG,DF=CG,通过证明四边形DCGF为平行四边形.可证FG//DC,FG=DC,通过证明四边形ABGF为平行四边形,可证AF//BG,利用正方体的性质可证BE//GC1,BE=GC1,通过证明四边形BGC1E为平行四边形,可证BG//EC1,通过证明EC1//AF,可得点C1在平面AEF内.本题主要考查了线面平行的判定,线面垂直的性质和判定,考查了空间想象能力和逻辑推理能力,属于中档题.21.【答案】解:(I)由sinA=3sinC,∴由正弦定理得a=3c,又△ABC的面积为3.∴12acsin150°=3,解得c=2,∴a=23;(II)由余弦定理有b2=a2+c2-2accos150°,∴b=27,由正弦定理有asinA=bsinB,∴sinA=23sin150°27=2114;(III)∵B=150°,∴A<90°,又由(2)知sinA=2114,∴cosA=5714,∴sin2A=2sinAcosA=2×2114×5714=5314,cos2A=2cos2A-1=2(5714)2-1=1114,∴sin(2A+π6)|=sin2Acosπ6+cos2Asinπ6==5314×32+1114×12=1314. 【解析】(I)由已知条件结合三角形面积公式和正弦定理即可求a;(II)由余弦定理求出b,再根据正弦定理即可求出sinA;(III)根据sinA求出cosA,再由正弦和角公式,正余弦二倍角公式即可求值,本题主要考查了正弦定理,余弦定理,同角三角函数基本关系式,二倍角公式,两角差的余弦函数公式在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属中档题.22.【答案】(1)证明:取AP中点M,连DM,BM,∵DA=DP,△ABP为等边三角形,∴PA⊥DM,PA⊥BM,又DM∩BM=M,DM,BM⊂平面DMB,∴PA⊥平面DMB,又∵BD⊂平面DMB,∴PA⊥BD.(2)解:∵BA=BD=2,M为AP中点,结合题设条件可得DM=1,BM=3,∴BD2=MB2+MD2,∴MD⊥MB.如图,以MP,MB,MD所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则A(-1,0,0),B(0,3,0),P(1,0,0),D(0,0,1),得DP=(1,0,-1),DC=AB=(1,3,0),BP=(1,-3,0),BC=AD=(1,0,1),设平面DPC的一个法向量n1=(x1,y1,z1),则n1⋅DP=0n1⋅DC=0,即x1-z1=0x1+3y1=0,取y1=1,∴n1=(-3,1,-3).设平面PCB的一个法向量n2=(x2,y2,z2),由n2⋅BC=0n2⋅BP=0,即x2+z2=0x2-3y2=0,取y2=1,∴n2=(3,1,-3).∴cos
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