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十堰市城区普高协作体2021-2022学年高二第一学期期中考试试题数学试卷考试时间:120分钟共150分一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。1.已知直线l1:y=3x+1与直线l2:ax+y+1=0,若l1⊥l2,则a的值为A.-B.C.-3D.32.已知圆O1:(x-1)2+(y+2)2=9,圆O2:x2+y2+4x+2y-11=0,则这两个圆的位置关系为A.外离B.外切C.相交D.内含3.A地的天气预报显示,A地在今后的三天中,每一天有强浓雾的概率为30%,现用随机模拟的方法估计这三天中至少有两天有强浓雾的概率,先利用计算器产生0-9之间整数值的随机数,并用0,1,2,3,4,5,6表示没有强浓雾,用7,8,9表示有强浓雾,再以每3个随机数作为一组,代表三天的天气情况,产生了如下20组随机数:则这三天中至少有两天有强浓雾的概率近似为A.B.C.D.4.如图,已知棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1,E,F,G分别为AB,CD1,AD的中点,则异面直线A1G与EF所成角的余弦值为A.0B.C.D.15.已知直线l将圆C:x2+y2+2x-2y+1=0平分,且与直线3x+2y+3=0垂直,则直线l的方程为A.3x-2y+5=0B.2x-3y-1=0C.2x-3y+5=0D.3x-2y-1=06.抛掷一颗质地均匀的骰子,记事件A为“向上的点数为1或4”,事件B为“向上的点数为奇数”
1,则下列说法正确的是A.A与B互斥B.A与B对立C.P(A+B)=D.P(A+B)=7.直线(a2-+2a)x-y+1=0(a为常数)的倾斜角的取值范围是A.[0,)∪(,]B.[0,)∪[,π]C.[0,)∪(,π)D.[0,)∪[,π)8.直线y=x+b与曲线x=有且仅有一个公共点,则b的取值范围是A.|b|=B.-1
213.已知=(1,-3,1),=(-1,1,-3),则|-|=。14.经过点(-2,4),倾斜角是直线y=x+3的倾斜角的2倍,则此直线的方程。15.过点(1,)的直线l,截圆x2+y2=4所得弦长为2,则直线l的方程为。16.已知线段AB的端点B的坐标是(4,3),端点A在圆上(x+1)2+y2=4运动,则线段AB的中点M的轨迹方程是。四、解答题:本大题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17.直线l过点A(1,2)且与直线2x-y+1=0平行。(1)求直线l的方程;(2)求圆心在直线l上且过点O(0,0)、B(2,0)的圆的方程。18.某区政府组织了以“不忘初心,牢记使命”为主题的教育活动,为统计全区党员干部一周参与主题教育活动的时间,从全区的党员干部中随机抽取n名,获得了他们一周参与主题教育活动时间(单位:h)的频率分布直方图如图所示,已知参与主题教育活动时间在(12,16]内的人数为92。(1)求n的值。(2)以每组数据所在区间的中点值作为本组的代表,估算这些党员干部参与主题教育活动时间的平均值以及中位数(中位数精确到0.01)。(3)如果计划对参与主题教育活动时间在(16,24]内的党员干部给予奖励,且在(16,20],(20,24]内的分别评为二等奖和一等奖,那么按照分层抽样的方法从获得一、二等奖的党员干部中选取5人参加社区义务宣讲活动,再从这5人中随机抽取2人作为主宣讲人,求这2人均是二等奖的概率。19.如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为棱BC,CD的中点。
3(1)求证:D1F//平面A1EC1;(2)求直线AC1与平面A1EC1所成角的正弦值。20.某中学根据学生的兴趣爱好,分别创建了“书法”、“诗词”、“理学”三个社团,据资料统计新生通过考核选拔进入这三个社团成功与否相互独立。2015年某新生入学,假设他通过考核选拔进入该校的“书法”、“诗词”、“理学”三个社团的概率依次为m、、n,已知三个社团他都能进入的概率为,至少进入一个社团的概率为,且m>n。(1)求m与n的值;(2)该校根据三个社团活动安排情况,对进入“书法”社的同学增加校本选修学分1分,对进入“诗词”社的同学增加校本选修学分2分,对进入“理学”社的同学增加校本选修学分3分。求该新同学在社团方面获得校本选修课学分分数不低于4分的概率。21.如图所示,正方形ABCD所在平面与梯形ABMN所在平面垂直,MB//AN,NA=AB=2,BM=4,CN=2。(1)证明:MB⊥平面ABCD;(2)在线段CM(不含端点)上是否存在一点E,使得二面角E-BN-M的余弦值为,若存在求出的值,若不存在请说明理由。22.已知圆C经过坐标原点O,圆心在x轴正半轴上,且与直线3x+4y-8=0相切。(1)求圆C的标准方程。(2)直线l:y=kx+2与圆C交于A,B两点。(I)求k的取值范围;(II)证明:直线OA与直线OB的斜率之和为定值。
4高二数学期中考试解析1.已知直线与直线,若,则的值为()A.B.C.D.
5【答案】B2.已知圆,圆,则这两个圆的位置关系为()A.外离B.外切C.相交D.内含【答案】C3.A地的天气预报显示,A地在今后的三天中,每一天有强浓雾的概率为,现用随机模拟的方法估计这三天中至少有两天有强浓雾的概率,先利用计算器产生之间整数值的随机数,并用0,1,2,3,4,5,6表示没有强浓雾,用7,8,9表示有强浓雾,再以每3个随机数作为一组,代表三天的天气情况,产生了如下20组随机数:402 978 191 925 273 842 812 479 569 683231 357 394 027 506 588 730 113 537 779则这三天中至少有两天有强浓雾的概率近似为 A.B.C.D.【答案】D4.如图,已知棱长为的正方体,分别为的中点,则异面直线与所成角的余弦值为()A.B.C.D.【答案】A5.已知直线将圆平分,且与直线垂直,则直线的方程为()A.B.C.D.【答案】C6.抛掷一颗质地均匀的骰子,记事件为“向上的点数为1或4”,事件为“向上的点数为奇数”,则下列说法正确的是()A.与互斥B.与对立C.D.【答案】C7.直线为常数)的倾斜角的取值范围是()
6A.,,B.,,C.,,D.,,【答案】D8.直线与曲线有且仅有一个公共点,则b的取值范围是()A.B.或C.D.【答案】B9.已知两点到直线的距离相等,则实数的值可以是()A.B.3C.D.1【答案】AB10.已知向量,则下列结论中正确的是()A.若,则B.若,则C.不存在实数,使得D.若,则【答案】AC11.下列说法中,正确的有()A.直线y=ax﹣3a+2(a∈R)必过定点(3,2)B.直线y=3x﹣2在y轴上的截距为2C.直线xy+1=0的倾斜角为30°D.点(5,﹣3)到直线x+2=0的距离为7【答案】ACD12.圆O1:x2+y2-2x=0和圆O2:x2+y2+2x-4y=0的交点为A,B,则有( )A.公共弦AB所在直线的方程为x-y=0B.线段AB中垂线的方程为x+y-1=0C.公共弦AB的长为D.P为圆O1上一动点,则P到直线AB距离的最大值为+1【答案】ABD
713.已知,,则___________.【答案】614.经过点,倾斜角是直线的倾斜角的2倍,则此直线的方程______【答案】15.过点的直线,截圆所得弦长为,则直线的方程为______.【答案】或16.已知线段AB的端点B的坐标是(4,3),端点A在圆上运动,则线段AB的中点M的轨迹方程是__________【答案】17.直线过点且与直线平行.(1)求直线的方程;(2)求圆心在直线上且过点、的圆的方程.【答案】(1);(2).【详解】(1)因为直线与直线平行,则直线的方程可设为,又因为直线过点,所以,所以直线的方程为;----------------------------5分(2)因为圆心在直线上,所以圆心坐标可设为,又因为该圆过点、,所以有,解得,所以圆心坐标为,半径,故圆的方程为.-----------------------10分18.某区政府组织了以“不忘初心,牢记使命”为主题的教育活动,为统计全区党员干部一周参与主题教育活动的时间,从全区的党员干部中随机抽取n
8名,获得了他们一周参与主题教育活动时间(单位:h)的频率分布直方图如图所示,已知参与主题教育活动时间在内的人数为92.(1)求n的值.(2)以每组数据所在区间的中点值作为本组的代表,估算这些党员干部参与主题教育活动时间的中位数(中位数精确到0.01).(3)如果计划对参与主题教育活动时间在内的党员干部给予奖励,且在内的分别评为二等奖和一等奖,那么按照分层抽样的方法从获得一、二等奖的党员干部中选取5人参加社区义务宣讲活动,再从这5人中随机抽取2人作为主宣讲人,求这2人均是二等奖的概率.【答案】(1)200;(2)13.64;13.83;(3).【详解】(1)由已知可得,.则,得.-----------------------------3分(2)设中位数为x,则,得.---------------------6分(3)按照分层抽样的方法从内选取的人数为,从内选取的人数为.记二等奖的4人分别为,一等奖的1人为A,事件E为“从这5人中抽取2人作为主宣讲人,且这2人均是二等奖”.从这5人中随机抽取2人的基本事件为,,共10种,其中2人均是二等奖的情况有,,共6种,由古典概型的概率计算公式得.--------------------------12分
919.如图,在棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E,F分别为棱BC,CD的中点.(1)求证:D1F平面A1EC1;(2)求直线AC1与平面A1EC1所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2).(1)建立如图所示空间直角坐标系.,,设平面的法向量为,则,故可设.由于,所以平面..6分(2)直线与平面所成角为,则..12分
1020.某中学根据学生的兴趣爱好,分别创建了“书法”、“诗词”、“理学”三个社团,据资料统计新生通过考核选拔进入这三个社团成功与否相互独立.2015年某新生入学,假设他通过考核选拔进入该校的“书法”、“诗词”、“理学”三个社团的概率依次为、、,已知三个社团他都能进入的概率为,至少进入一个社团的概率为,且.(1)求与的值;(2)该校根据三个社团活动安排情况,对进入“书法”社的同学增加校本选修学分1分,对进入“诗词”社的同学增加校本选修学分2分,对进入“理学”社的同学增加校本选修学分3分.求该新同学在社团方面获得校本选修课学分分数不低于4分的概率.【答案】(1);(2).【详解】(1)依题,解得---------------------------6分(2)由题令该新同学在社团方面获得本选修课学分的分数为,获得本选修课学分分数不低于4分为事件,则;;.故.-----------------12分
1121.如图所示,正方形ABCD所在平面与梯形ABMN所在平面垂直,MB∥AN,NA=AB=2,BM=4,CN=2.(1)证明:MB⊥平面ABCD;(2)在线段CM(不含端点)上是否存在一点E,使得二面角E﹣BN﹣M的余弦值为,若存在求出的值,若不存在请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)存在,.【详解】解:(1)正方形中,,因为平面平面,平面平面平面ABCD,所以平面,所以,且,,所以,又因为,所以,所以,又因为AN//BM,所以,,所以平面.6分(2)由(1)知,平面,以为坐标原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系.设点,,则,所以,所以,所以,
12设平面的法向量为,所以,令,所以,所以,显然,平面的法向量为,所以,即整理得,解得或(舍),则存在一点,且.----------------------12分22.已知圆经过坐标原点,圆心在轴正半轴上,且与直线相切.(1)求圆的标准方程.(2)直线:与圆交于,两点.(i)求的取值范围;(ii)证明:直线与直线的斜率之和为定值.【答案】(1);(2);(ii)证明见解析.【详解】(1)设圆C的圆心C坐标为,其中a>0,
13由题意知,,又圆C与直线3x+4y-8=0相切,则圆心C到此直线的距离为:,所以,解得a=1或a=-4(舍去),所以圆心C为,,故圆C的标准方程为:;-----------------4分(2)由(1),,因为直线交圆C于点A,B,所以-------------------8分()k的取值范围是;(ii)证明:设,由韦达定理,得,又,所以直线OA与直线OB的斜率之和为定值1.--------------------12分