2021-2022学年山东省德州市高二上学期期末考试数学试题(解析版).pdf
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1、2021-20222021-2022 学年山东省德州市高二上学期期末考试数学试题学年山东省德州市高二上学期期末考试数学试题一、单选题一、单选题1已知直线l1:mx 2y 1 0,l2:2x3y n 0,l1 l2,则 m值为()A6【答案】C【分析】根据两直线垂直的充要条件得到方程,解得即可;【详解】解:因为l1:mx 2y 1 0,l2:2x3y n 0且l1 l2,所以2m230,解得m 3;故选:C2已知a 4,1,2,b 2,x,1,若a/b,则实数x()1A2B2C3D10B2C2D12【答案】D【分析】根据给定条件利用空间向量平行的坐标表示计算作答.【详解】因a 4,1,2,b 2
2、,x,1,又a/b,则所以实数x 故选:D3某学校要从 5 名男教师和 3 名女教师中随机选出3 人去支教,则抽取的 3 人中,女教师最多为 1 人的选法种数为()A10【答案】C【分析】可分为女教师 0 人,男教师3 人和女教师 1 人,男教师2 人两种情况,用组合数表示计算即得解【详解】女教师最多为 1 人即女教师为 0 人或者 1 人3 30 0若女教师为 0 人,则男教师有 3 人,有C C5 5C C3 3 1010种选择;2x11,解得x,24121.2B30C40D461 12 2若女教师为 1 人,则男教师 2 人,有C C5 5C C3 3 3030种选择;故女教师最多为 1
3、 人的选法种数为1030 40种故选:C4在正三棱锥ABCD中,BAC BAD CAD 90,且AB AC AD1,M,N分别为 BC,AD的中点,则直线 AM和 CN夹角的余弦值为()第 1 页 共 20 页A55B105C105D55【答案】B【分析】由题意可得AB,AC,AD两两垂直,所以以A为原点,AB,AC,AD所在的直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用空间向量求解【详解】因为BAC BAD CAD 90,所以AB,AC,AD两两垂直,所以以A为原点,AB,AC,AD所在的直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,如图所示,因为AB AC AD1,所以A(0,0,0),
4、B(1,0,0),C(0,1,0),D(0,0,1),因为 M,N 分别为 BC,AD的中点,1 1 1所以M,0,N0,0,,22 21 1 1所以AM,0,CN 0,1,,22 2设直线 AM和 CN 所成的角为,则cos cos AM,CNAM CNAM CN12152410,510,5所以直线 AM和 CN夹角的余弦值为故选:B5甲、乙、丙、丁、戊共5 名同学进行劳动技术比赛,决出第 1 名到第 5 名的名次甲和乙去询问成绩,回答者对甲说:“很遗憾,你和乙都没有得到冠军”对乙说:“你当然不会是最差的”从这两个回答分析,5 人的名次排列方式共有()种A54【答案】A第 2 页 共 20
5、页B72C96D120【分析】根据题意,分 2 种情况讨论:、甲是最后一名,则乙可以为第二、三、四名,剩下的三人安排在其他三个名次,、甲不是最后一名,甲乙需要排在第二、三、四名,剩下的三人安排在其他三个名次,由加法原理计算可得答案【详解】根据题意,甲乙都没有得到冠军,而乙不是最后一名,分 2 种情况讨论:甲是最后一名,则乙可以为第二、三、四名,即乙有3 种情况,3剩下的三人安排在其他三个名次,有A3 6种情况,此时有3618种名次排列情况;2甲不是最后一名,甲乙需要排在第二、三、四名,有A3 6种情况,3剩下的三人安排在其他三个名次,有A3 6种情况,此时有6636种名次排列情况;则一共有36
6、1854种不同的名次情况,故选:A6某一电子集成块有三个元件a,b,c并联构成,三个元件是否有故障相互独立已知至少 1 个元件正常工作,该集成块就能正常运行 若每个元件能正常工作的概率均为4,则在该集成块能够正常工作的情况下,有且仅有一个元件出现故障的概率为()5A1231B48125C1625D16125【答案】A【分析】记事件A为该集成块能够正常工作,事件B为仅有一个元件出现故障,进而结合对立事件的概率公式得PA124,再根据条件概率公式求解即可.125【详解】解:记事件A为该集成块能够正常工作,事件B为仅有一个元件出现故障,则A为该集成块不能正常工作,4811241 4 1所以PA1 P
7、 A 1,PBC3,512555125 32所以PB A故选:APABPA481212431x2y27已知斜率为 1 的直线与椭圆C:221a b 0相交于 A、B 两点,O为坐标原ab第 3 页 共 20 页1点,AB的中点为 P,若直线 OP的斜率为,则椭圆 C的离心率为()25A7B22C53D12【答案】B【分析】这是中点弦问题,注意斜率与椭圆a,b之间的关系.【详解】如图:依题意,假设斜率为 1 的直线方程为:y xm,联立方程:mm y xm22222a,b,代入y xm得y,解得:x1 x2 xy2111122122baaba2b2mm22ba,故 P 点坐标为12121212a
8、bab1,由题意,OP 的斜率为,21112b21222a2b2 1即,化简得:2,a2 2b2b2c2,c b a,e;m22a222b11a2b2故选:B.8已知圆C:x24x y221 0,过点 P的直线 l被圆 C所截,且截得最长弦的长度与最短弦的长度比值为 54,若 O为坐标原点,则OP最大值为()A3【答案】C【分析】由题意,点 P 在圆 C 内,且最长弦的长度为直径长10,则最短弦的长度为8,进而可得PC 3,所以点 P的轨迹为以 C2,0为圆心,半径为3 的圆,从而即可求解.第 4 页 共 20 页B4C5D6ma2【详解】解:由题意,圆C:x 2 y2 25,所以圆 C是以2
9、,0为圆心,半径为 52的圆,因为过点 P的直线 l 被圆 C所截,且截得最长弦的长度与最短弦的长度比值为54,所以点 P 在圆 C 内,且最长弦的长度为直径长10,则最短弦的长度为 8,所以由弦长公式有PC 52 42 3,所以点 P 的轨迹为以 C2,0为圆心,半径为 3 的圆,所以OPmax OC PC 23 5,故选:C.二、多选题二、多选题9设离散型随机变量X 的分布列如下表:XP若离散型随机变量Y 2X 3,且EX3.5,则()Am 0.1Bn 0.1CEY 4【答案】ACD【分析】先由EX3.5可得m4n 0.9,再由概率和为1 得mn 0.3,从而可求出m,n的值,再利用期望公
10、式求EY即可,从而可得答案.1m20.130.34n50.3DPX 3 PX 3【详解】由EX1m20.130.34n50.33.5得m4n 0.9,又由m0.10.3n0.31得mn 0.3,从而得m 0.1,n 0.2,故A 选项正确,B 选项错误;EY 2EX3 4,故 C 选项正确;因为,PX 3 PX=3+PX=2+PX=1=0.3+0.1+0.1=0.5,PX 3=PX=4+PX=5=0.5故 D 选项正确.故选:ACD10我国南宋数学家杨辉1261 年所著的详解九章算法一书中展示了二项式系数表,数学爱好者对杨辉三角做了广泛的研究则下列结论正确的是()第 5 页 共 20 页13C
11、72C83 C9A1C6B第 2022 行的第 1011 个数最大C第 6 行、第 7 行、第 8 行的第 7 个数之和为第 9 行的第 8 个数D第 34 行中从左到右第 14 个数与第 15 个数之比为 23【答案】ACD【分析】按图索骥,再加一点计算就可以了.123【详解】1C6C7C81676876987384,C984,21321321故 A 正确;由图可知:第n 行有 n个数字,如果n 是奇数,则第n1(最中间的)个数字最大;如2nn果 n是偶数,则第和第1个数字最大,并且这两个数字一样大,故错误;22第 6 行,第 7 行,第 8 行的第 7 个数字分别为:1,7,28,其和为
12、36;第 9 行第 8 个数字就是 36,故 C 正确;13依题意:第 34 行第 14 个数字是C3434!34!14,第 34 行第 15 个数字是C34,13!21!14!20!所以CC1334143434!213!21!2:3,故 D 正确;34!314!20!故答案为:ACD.11 抛物线C:y2 4x的焦点为 F,若 P 是抛物线 C上任意一点,直线 PF的倾斜角为,点 M是线段 PF的中点,则下列说法正确的是()A若,则PF 431B点 M的轨迹方程为y2 2x1D在 y轴上存在点 E,使得MEF CMF的最小值为2【答案】BC2【分析】求出抛物线C:y2 4x的焦点坐标、准线方
13、程,然后逐项分析、计算作答.【详解】抛物线C:y2 4x的焦点为F(1,0),准线l:x 1,第 6 页 共 20 页y 3(x1)A对于,直线PF的方程为:y 3(x1),由2消去 y 并整理得y 4x3x210 x3 0,14解得x1 3,x2,则PF 4或PF,A 不正确;33对于 B,设点M(x,y),则点P(2x1,2y),而 P 是抛物线 C上任意一点,于是得(2y)2 4(2x1),即y2 2x1,所以点 M的轨迹方程为y2 2x1,B 正确;对于 C,设点P(x0,y0),则MF 的最小值为2,C 正确;t21对于 D,因点 M的轨迹方程为y 2x1,则设M(,t),令E(0,
14、m),22111|PF|(x01),当且仅当x0 0时取“=”,即MF2221t21t211112有EF (1,m),EM (,t m),EF EM m tm(mt)2t2 0,22242于是得FEM为锐角,D 不正确.故选:BC12如图,在棱长为1 的正方体ABCD A1B1C1D1中,M 为棱AA1的中点,P为线段BC1上的动点(包含 B,C1两个端点),则下列说法正确的是()9A平面MBC1截正方体ABCD A1B1C1D1所得截面图形的面积为8B存在一点 P,使得直线AA1与直线 DP的公垂线段长为2 55C直线 DP与平面MBC1所成角的最小值为6D当 P 从 B移动到C1的过程中,
15、直线 DP与直线 MB的夹角由小变大【答案】ABD【分析】取棱A1D1中点,作出截面并求其面积判断A;建立空间直角坐标系,借助空间向量计算判断 B,C,D 作答.第 7 页 共 20 页【详解】对于 A,取棱A1D1中点 E,连接ME,C1E,AD1,如图,正方体ABCD A1B1C1D1中,对角面ABC1D1是矩形,M为棱AA1的中点,则ME/AD1/BC1,ME 512,BM C1E,等腰梯形BC1EM是平面MBC1截正方体BC1222ABCD A1B1C1D1所得截面,等腰梯形BC1EM的高h BM2(ME BC19BC1ME23 2h,),SBC1EM28249因此,平面MBC1截正方
16、体ABCD A1B1C1D1所得截面图形的面积为,A 正确;8以点 D为原点,射线DA,DC,DD1分别为 x,y,z轴非负半轴建立空间直角坐标系,如图,1D(0,0,0),A(1,0,0),B(1,1,0),C1(0,1,1),A1(1,0,1),M(1,0,),AA1(0,0,1),BC1(1,0,1),2因 P 为线段BC1上的动点,设BP tBC1(t,0,t),0t 1,点P(1t,1,t),DP (1t,1,t),对于 B,令与AA1、DP都垂直的向量为n (x1,y1,z1),则,令x11,得n (1,t 1,0),DA (1,0,0),异面直线AA1与直线 DP的距离第 8 页
17、 共 20 页d|DAn|12 5,225|n|1(t 1)而0t 1,解得t 公垂线段长为1,点P为BC1的中点,即存在一点P,使得直线AA1与直线 DP 的22 5,B 正确;511mBM y2z2 0BM (0,1,),令平面MBC1的法向量为m(x2,y2,z2),则2,2mBC1 x2 z2 0令y21,得m (2,1,2),令直线 DP与平面MBC1所成角为,则sin|cosm,DP|mDP|2(1t)12t11|m|DP|3(1t)21t2132t22t 22(t)22226,,显然最小值为,C 不正确;423|BM DP|BM|DP|对于 D,令直线 DP 与直线 MB的夹角为
18、,则cos|cosBM,DP|1t24t 413t22(42),210t t 110t t 1510(t t 1)(1t)21t222t13cos(4)10当t 0时,cos,当t(0,1时,对t(0,1递减,111015t2t11t2即cos 随 t的增大而减小,而锐角随cos 的增大而递减,因此,当 P从 B 移动到C1的过程中,直线 DP 与直线 MB的夹角由小变大,D 正确.故选:ABD【点睛】思路点睛:涉及几何体中动点按规律移动问题,可以建立空间直角坐标系,利用空间向量的运算解决.三、填空题三、填空题13某市有 30000 人参加阶段性学业水平检测,检测结束后的数学成绩X 服从正态分
19、布N120,2,若P100 X 120 0.495,则成绩在 140 分以上的大约为_人【答案】150【分析】根据考试的成绩X 服从正态分布N(120,2)得到考试的成绩 X的正太密度曲线关于X 120对称,根据P(100 X 120)0.495,得到P(X 140)0.005,根据频率乘以样本容量得到这个分数段上的人数第 9 页 共 20 页【详解】由题意,考试的成绩X服从正态分布N(120,2)考试的成绩 X 的正太密度曲线关于X 120对称,P(100 X 120)0.495,P(100 X 140)20.495 0.99,1P(X 140)P(X 100)(10.99)0.005,2该
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