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湖南省郴州市2020_2021学年高二数学下学期期末教学质量监测试题含解析

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湖南省郴州市2020-2021学年高二数学下学期期末教学质量监测试题(含解析)

一、单选题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.) 1.设集合 A.B.C.D.

( )

,则

( )

2.若复数 的模为5,虚部为-4,则复数 A.B.C.D.

中,

,数列

3.已知等比数列 A.3 B.6 C.7 D.8

是等差数列,且 ,则 ( )

4.刘徽(约公元225年—295年),魏晋期间伟大的数学家,中国古典数学理论的奠基人之一.他在割圆术中提出的“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣”,这可视为中国古代极限观念的佳作.割圆术的核心思想是将一个圆的内接正 边形等分成 个等腰三角形如图1所示,当 变得很大时,这 个等腰三角形的面积之和近似等于圆的面积,运用割圆术的思想得到 近似值为( )

A. B. C. D.5.设

,则( )

A.B.C.D.

,若

,则

的最大

6.已知平面向量 , 满足, 值为( ) A.1 B.C.D.2

7.为了加强新冠疫苗的接种工作,某医院欲从5名医生和4名护士中抽选了3人(医生和护士均至少有一人)分配到 , , 三个地区参加医疗支援工作(每个地区一人),方案要求医生不能去 地区,则分配方案共有( ) A.2种 B.224种 C.200种 D.236种 8.已知函数

).若函数

的图象上有且只有两

个点关于原点对称,则 的取值范围是( ) A.B.C.D.

二、多选题(每小题4分,共20分)

9.甲、乙两名同学在本学期的六次考试成绩统计如图,甲、乙两组数据的平均值分别为 ( )

,则

A.每次考试甲的成绩都比乙的成绩高 B.甲的成绩比乙稳定 C.

一定大于

D.甲的成绩的极差大于乙的成绩的极差 10.已知 A.B.C.D.

11.关于函数 A.B.C.D.

是偶函数 在 在

上有3个零点 上单调递增

有下述四个结论,其中正确的结论是( )

,则下列结论一定正确的是( )

的最大值为2

各棱的长度均相等, 为

的中点, 、 分别是线段

12.如图所示,正三棱柱 线段

上的动点(含端点),且满足 ,当 、 运动时,下列结论中正确的是( )

A.B.在

是等腰三角形 内总存在与平面 的体积是三棱柱

垂直的线段

的体积的

C.三棱锥 D.

三、填空题:每小题4分,共20分.请把答案填在答题卡的相应位置. 13.已知直线 ________.

14.已知随机变量 , 满足

________.

是函数

的一条对称轴,写出 的一个可能值为

15.已知 16.已知扇形 则

的展开式中的各项系数的和为2,则该展开式中的常数项为________.

半径为1,

,弧 上的点 满足 最小值是________.

的最大值是________;

四、解答题(共70分. ) 17.在

中,内角 , , 的对边分别为 , , ,且

(1)求 ; (2)若

的面积为

, 为 的中点,求 的最小值.

.

18.已知正项数列 (1)求数列 (2)若 19.如图,矩形

的前 项和为 ,对

的通项公式;

,求 中,

的前项和 . ,

, 为 的中点,把

沿 翻折,满足

.

(1)求证:平面 (2)求二面角

平面 ;

的余弦值.

20.足不出户,手机下单,送菜到家,轻松逛起手机“菜市场”,拎起手机“菜篮子”,省心又省力.某手机App(应用程序)公司为了了解居民使用这款App使用者的人数及满意度,对一大型小区居民开展5个月的调查活动,从使用这款App的人数的满意度统计数据如下: 月份 1 2 3 4 5 不满意的人数 120 105 100 95 80 (1)请利用所给数据求不满意人数与月份之间的回归直线方程这款App不满意人数:

(2)工作人员发现使用这款App居民的年龄近似服从正态分布

,求

的值;

,并预测该小区10月份的对

(3)工作人员从这5个月内的调查表中随机抽查100人,调查是否使用这款App与性别的关系,得到如表: 使用App 不使用App 女性 48 男性 22 12 18 能否据此判断有99%的把握认为是否使用这款App与性别有关? 参考公式:

.附:随机变量:

,则

(其中

P(K2≥k0) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 ,

且圆心 在直线

上.

)

21.已知圆 经过两点 (1)求圆 的方程;

(2)设 , 是圆 上异于原点 的两点,直线 , 的斜率分别为 , ,且 求证:直线 经过一定点,并求出该定点的坐标.

22.某校高二年级为了丰富学生的课外活动,每个星期都举行“快乐体育”活动.在一次“套圈圈”的游戏中,规则如下:在规定的4米之外的地方有一个目标物体,选手站在原地丟圈,套中目标物即获胜;规定每小组两人,每人两次,套中的次数之和不少于3次称为“最佳拍档”,甲、乙两人同一组,甲、乙两人丟圈套中的概率为别为pi , p2,假设两人是否套中相互没有影响. (1)若 (2)若

设甲、乙两人丟圈套中的次数之和为 ,求 的分布列及数学期望

.

,则游戏中甲乙两人这一组要想获得“最佳拍档”次数为16次,则理论上至少要进

行多少轮游戏才行?并求此时 , 的值.

答案解析部分

一、单选题 1.设集合 ,

,则

( )

A. B.

C. D.

【答案】 C

【考点】交集及其运算 【解析】【解答】解:

故答案为:C

【分析】 根据交集的定义求出A∩B即可. 2.若复数 的模为5,虚部为-4,则复数 ( )

A. B. C. 或

D.

【答案】 C

【考点】复数的代数表示法及其几何意义,复数求模 【解析】【解答】设 , ,

∴ ,解得 ,

.

故答案为:C

【分析】 设复数 ,

, 根据复数的模求出x的值,即可求出复数z的值。 3.已知等比数列 中,

,数列

是等差数列,且

,则

( A.3 B.6 C.7 D.8

【答案】 D

【考点】等差数列的性质 【解析】【解答】因为

等比数列,且

,解得

数列

是等差数列,则

)故答案为:D.

【分析】因为 数列,则

等比数列,且

可得答案。

可得

, 解得 , 数列

是等差

4.刘徽(约公元225年—295年),魏晋期间伟大的数学家,中国古典数学理论的奠基人之一.他在割圆术中提出的“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣”,这可视为中国古代极限观念的佳作.割圆术的核心思想是将一个圆的内接正 边形等分成 个等腰三角形如图1所示,当 变得很大时,这 个等腰三角形的面积之和近似等于圆的面积,运用割圆术的思想得到 近似值为( )

A. B. C. D.

【答案】 B

【考点】扇形的弧长与面积

【解析】【解答】解:将一个单位圆分成120个扇形, 则每个扇形的圆心角度数均为

这120个扇形对应的等腰三角形的面积之和近似于单位圆的面积,

故答案为:B.

【分析】 将一个单位圆分成120个扇形,则每个扇形的圆心角度数均为3°,由这1820个扇形对应的等腰三角形的面积之和近似于单位圆的面积,能求出sin3°的近似值. 5.设 A.B.C.D.

,则( )

【答案】 D

【考点】对数的运算性质,换底公式的应用,对数函数的单调性与特殊点 【解析】【解答】 ∵ ∴

故答案为:D

【分析】 利用对数的换底公式、运算法则、对数函数的单调性即可得出大小关系. 6.已知平面向量 , 满足, 值为( ) A.1 B.C.D.2

【答案】 D

【考点】平面向量数量积的运算,数量积表示两个向量的夹角 【解析】【解答】由题意知: ∵ ∴ ∴ ∴当 故答案为:D

【分析】由题意知:

,则

可得当

时,

,则 ,易知△ 的最大值为2。

为等边三角形,

时, , ,则

,又 的最大值为2.

,易知△

为等边三角形,则

,则

,若

,则

的最大

.

,而

7.为了加强新冠疫苗的接种工作,某医院欲从5名医生和4名护士中抽选了3人(医生和护士均至少有一人)分配到 , , 三个地区参加医疗支援工作(每个地区一人),方案要求医生不能去 地区,则分配方案共有( ) A.2种 B.224种

C.200种 D.236种 【答案】 C

【考点】排列、组合及简单计数问题

【解析】【解答】当选取的是1名医生2名护士,共有

种选法,分配到A , B , C三个地

种,即一共

区参加医疗救援(每个地区一人),方案要求医生不能去A地区,共有 种方案;

当选取的是2名医生1名护士,共有

种选法,分配到A , B , C三个地区参加医疗救援(每

种,即一共

种方案.

个地区一人),方案要求医生不能去A地区,共有 综上所述:分配方案共有200种. 故答案为:C.

【分析】 分类计数,考虑选取1名医生2名护士和2名医生1名护士两类情况求解. 8.已知函数

).若函数

的图象上有且只有两

个点关于原点对称,则 的取值范围是( ) A.B.C.D.

【答案】 C

【考点】分段函数的应用 【解析】【解答】当

时,函数 ,若函数

关于原点对称的函数为

,即

的图象上有且只有两个点关于原点对称,则等价于函数 只有一个交点,作出两个函数的图象如图:

若 当 若

时, 时,

时,要使

与函数

与函数

有唯一的交点,满足条件;

有唯一的交点,

则要满足 解得故

,即 ;

综上 的取值范围是 故答案为:C

【分析】 利用函数的对称性,画出函数的图象,通过数形结合转化求解即可. 二、多选题

9.甲、乙两名同学在本学期的六次考试成绩统计如图,甲、乙两组数据的平均值分别为 ( )

,则

A.每次考试甲的成绩都比乙的成绩高 B.甲的成绩比乙稳定 C.

一定大于

D.甲的成绩的极差大于乙的成绩的极差 【答案】 B,C

【考点】众数、中位数、平均数,极差、方差与标准差

【解析】【解答】对于A选项,第二次月考,乙的成绩比甲的成绩要高,A选项错误; 对于B选项,甲组数据比乙组数据的波动幅度要小,甲的成绩比乙稳定,B选项正确; 对于C选项,根据图象可估计出

一定大于

,C选项正确;

对于D选项,根据图象可知甲的成绩的极差比乙的成绩的极差小,D选项错误. 故答案为:BC.

【分析】 根据图象可判断A选项的正误;根据甲、乙两组数据的波动幅度大小可判断B选项的正误;根据图象判断甲、乙两组数据估计平均数的分布,可判断C选项的正误;根据图象判断甲、乙两组数据极差的大小关系,可判断出D选项的正误,由此可得出结论. 10.已知 A.B.

,则下列结论一定正确的是( )

C.D.

【答案】 A,B

【考点】对数函数的单调性与特殊点,基本不等式,不等式的基本性质 【解析】【解答】

故答案为:AB.

【分析】根据题目所给不等式判断a,b的大小及符号,然后运用不等式的性质判断A,利用基本不等式判断B选项,利用不等式的性质及对数函数的单调性判断C选项,举反例判断D选项。 11.关于函数 A.B.C.D.

是偶函数 在 在

上有3个零点 上单调递增

有下述四个结论,其中正确的结论是( )

时,

,B符合题意;

,此时

,C不符合题意;

,D不符合题意.

,则

, ,当且仅当

,A符合题意; 时取等号,

的最大值为2

【答案】 A,D

【考点】函数奇偶性的判断,函数的零点,正弦函数的零点与最值 【解析】【解答】A: 偶函数,正确; B: C:由B知: D:由B知:在 故答案为:AD

【分析】 利用奇偶性的定义判断A;利用特殊值判断B;求出函数的零点判断C;求出函数的最小值判断D。

12.如图所示,正三棱柱 线段

各棱的长度均相等, 为

的中点, 、 分别是线段

上的动点(含端点),且满足

,当 、 运动时,下列结论中正确的是( )

上 上,当

,零点有无数个,错误; 为常数,不单调,错误;

时最大值为2,正确.

,即

A.B.在

是等腰三角形 内总存在与平面 的体积是三棱柱

垂直的线段

的体积的

C.三棱锥 D.

【答案】 A,B,D

【考点】棱柱的结构特征

【解析】【解答】对于A选项,依题意可知

和直角梯形 所以

,所以

分别是

全等(当

、 是

的中点、

,所以直角梯形

,即 和 重合、 和 重合时是全等的三角形),

是等腰三角形,A选项正确.

的中点,连接 是平行四边形,所以

中, ,由于

,且

对于B选项,设

,所以四边形

平面 所以

,由于在正三棱柱中,平面

,所以

平面

,两个平面的交线为 ,且等边三角形 平面

,所以B选项正确.

对于C选项,设正三棱柱的边长为 , 所以正三棱柱

的体积为

的距离等于 到平面

.

的距离,结合等边三角形的性

根据正三棱柱的性质可知 到平面 质可知这个距离为 ,

所以 所以三棱锥

的体积是三棱柱

的体积的 ,C选项错误.

对于D选项,设

由余弦定理得

,则 ,

由于

,所以 ,

故答案为:ABD

【分析】根据正三棱柱的结构特征,逐项进行分析,可得答案。 三、填空题 13.已知直线 ________.

【答案】 (答案不唯一,形如

都可以)

是函数

的一条对称轴,写出 的一个可能值为

,所以D选项正确.

【考点】正弦函数的奇偶性与对称性

【解析】【解答】解:因为直线 所以

是函数

.

都可以).

的一条对称轴,

,即

故答案为: (答案不唯一,形如

【分析】 利用x = 1是函数的对称轴,列出关系式,即可得到结果. 14.已知随机变量 , 满足 【答案】 4

【考点】离散型随机变量的期望与方差 【解析】【解答】解:因为随机变量 满足 所以 又因 所以 故答案为:4.

【分析】 由随机变量15.已知 【答案】 40 【考点】二项式定理 【解析】【解答】令x=1可得 分别求出

,即a=1,则

, 先求出E (X)=1,再由变量Y=3X+1,得

的值。

. ,

________.

的展开式中的各项系数的和为2,则该展开式中的常数项为________.

的展开式中的含 和x和的项的系数分别为-40,80,所以展开式中的常数项为40.

按照二项式定理展开,可得

,弧 上的点 满足 最小值是________.

的展开式中常数项.

【分析】 先求出a的值,再把16.已知扇形 则

半径为1,

的最大值是________;

【答案】 2;

【考点】平面向量数量积的运算,三角函数中的恒等变换应用

【解析】【解答】以 为x轴,过 作 的垂线作 轴,建立平面直角坐标系,

,

所以

,所以

, ,则

因为 所以当 所以

因为 所以当

,所以 ,即

时,

取得最小值 .

,所以 ,即

时,

取得最大值2.

故答案为:2; .

【分析】 建立坐标系,设∠BOP=θ,用表示出P点坐标,得出λ+μ及 据θ的范围和三角函数的性质得出答案. 四、解答题 17.在

中,内角 , , 的对边分别为 , , ,且

关于的表达式,根

(1)求 ; (2)若

的面积为

, 为 的中点,求 的最小值.

【答案】 (1)由 可得: ∴ ∵

(2)由题意知 由余弦定理得 当且仅当

.

,即

及正弦定理

,得 .

时取等号,

所以 的最小值为

【考点】正弦定理,余弦定理

【解析】【分析】 ( 1 )利用正弦定理化简已知条件,然后通过余弦定理求解角C的大小; (2) 利用三角形的面积公式和余弦定理及不等式的应用求出结果. 18.已知正项数列 (1)求数列 (2)若

【答案】 (1)∵ ∴当 当

时, 时,

的前 项和为 ,对

.

的通项公式;

,求

的前项和 . ,① ,解得

,②

,∴

.

由① ②得 化为 ∵ 数列 ∴ ∴

(2)由(1)得 ∵ ∴

,∴

.

是以首项为1,公差为1的等差数列.

.

.

【考点】数列的求和,数列递推式

【解析】【分析】 (1)当n=1时计算可知 , 当n≥2时通过作差整理可知 数列 是以首

项为1,公差为1的等差数列 ,进而计算可得结论; (2)通过(1)可知

19.如图,矩形

中,

, 为 的中点,把

沿 翻折,满足

.

, 进而利用错位相减法计算即得结论.

(1)求证:平面 (2)求二面角

平面 ;

的余弦值.

,在

中,满足

【答案】 (1)证明:由已知可得 ∴ ∵ 又

,且 平面

,∴平面

, 、

平面

平面 .

,∴ 平面

(2)解:法一:(几何法)如图所示,连接 ,取 中点 ,连接 ,

∴ ∵平面

,过 作 平面

交 于 点,连接 、 ,

平面 ∴ ∴ ∴ 所以 由

平面 平面 ,

平面 ,∴ ,

,又

即为所求的二面角的平面角,

∴ 又

∴ ∴二面角 的余弦值为 .

法二:(向量法)取 的中点 ,连接 ∵

∴ 平面 ∴

平面

∵平面 平面 ,

平面

如图所示,以 为坐标原点,

以 , 分别为 , 轴,过 作 的平行线为 轴,建立空间直角坐标系,则

∴ 设

, 为平面

的法向量,有

不妨令 ∴ 而平面

,则 ,

, ,

的其中一个法向量显然为

二面角 的余弦值为 .

【考点】平面与平面垂直的判定,用空间向量求平面间的夹角 【解析】【分析】(1)根据勾股定理可证得 定定理可得平面

平面

; , 取

中点 , 连接

, 得

,得

平面

, 根据面面垂直的判

(2)法一:(几何法)如图所示,连接

法二:(向量法)以

即为所求的二面角的平面角, ,

分别为 , 的法向量和平面

轴,过 作

的平行线为 轴,

建立空间直角坐标系,求出平面 面角

的余弦值.

的其中一个法向量,利用向量法可求出二

20.足不出户,手机下单,送菜到家,轻松逛起手机“菜市场”,拎起手机“菜篮子”,省心又省力.某手机App(应用程序)公司为了了解居民使用这款App使用者的人数及满意度,对一大型小区居民开展5个月的调查活动,从使用这款App的人数的满意度统计数据如下: 月份 1 2 3 4 5 不满意的人数 120 105 100 95 80 (1)请利用所给数据求不满意人数与月份之间的回归直线方程这款App不满意人数:

(2)工作人员发现使用这款App居民的年龄近似服从正态分布

,求

的值;

,并预测该小区10月份的对

(3)工作人员从这5个月内的调查表中随机抽查100人,调查是否使用这款App与性别的关系,得到如表: 使用App 不使用App 12 18 女性 48 男性 22 能否据此判断有99%的把握认为是否使用这款App与性别有关? 参考公式:

.附:随机变量:

,则

(其中

P(K2≥k0) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 , )

【答案】 (1)由表中的数据可知,

所以

故 ,

所以所求的回归直线方程为 令

,则

; ( 人)

所以10月该小区对这款App的不满意人数为37人;

(2)依题意得

(3)由表中的数据计算可得:

根据临界值可得,有99%的把握认为是否使用这款App与性别有关 【考点】线性回归方程,性检验的基本思想 【解析】【分析】(1) 由表中的数据可知, 根据公式求出 满意人数; (2)依题意得

(3) 由表中的数据计算求得K , 即可的结论。 21.已知圆 经过两点 (1)求圆 的方程;

(2)设 , 是圆 上异于原点 的两点,直线 , 的斜率分别为 , ,且 求证:直线 经过一定点,并求出该定点的坐标. 【答案】 (1)设圆 的方程为: 由题意得:

且圆心 在直线

上.

2

, ,

, 即可求出回归直线方程, 令 , 可求出小区10月份的对这款App不

计算即可;

圆 的方程:

(2)设直线 : 由

.

设 ∴

, , ,

∴ ,代入

.

得 ,

直线 必过定点

【考点】圆的一般方程,直线和圆的方程的应用 【解析】【分析】(1) 设圆 的方程为: 得:

,可得圆 的方程;

, 由题意

(2)设直线 由

: , , ,

, 利用韦达定理可得

.

, 解得

,进而得

出直线

必过定点

22.某校高二年级为了丰富学生的课外活动,每个星期都举行“快乐体育”活动.在一次“套圈圈”的游戏中,规则如下:在规定的4米之外的地方有一个目标物体,选手站在原地丟圈,套中目标物即获胜;规定每小组两人,每人两次,套中的次数之和不少于3次称为“最佳拍档”,甲、乙两人同一组,甲、乙两人丟圈套中的概率为别为pi , p2,假设两人是否套中相互没有影响. (1)若 (2)若

设甲、乙两人丟圈套中的次数之和为 ,求 的分布列及数学期望

.

,则游戏中甲乙两人这一组要想获得“最佳拍档”次数为16次,则理论上至少要进

行多少轮游戏才行?并求此时 , 的值.

【答案】(1)两人丢圈套中的次数值和为,则的值可能为0,1,2,3,4,

分布列如下表:

0 1 2 3 4 .

(2)他们在一轮游戏中获“最佳拍档”的概率为

因为因为所以当

时,

,所以,,令,

,,以

, ,所以,则

他们小组在轮游戏中获“最佳拍档”次数满足由此时

,则,

,所以理论上至少要进行27轮游戏, ,

.

【考点】离散型随机变量及其分布列,离散型随机变量的期望与方差 【解析】【分析】(1) 两人丢圈套中的次数值和为 出对应的概率,即可求出

的分布列及数学期望

, 则

的值可能为0,1,2,3,4, 求

(2) 他们在一轮游戏中获“最佳拍档”的概率为

, 由

,得

, 则

满足

,推导出

, 令 , 当

, 时,

他们小组在 轮游戏中获“最佳拍档”次数

, 由此求出结果。

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