2022-2023學(xué)年廣東省佛山市榮山中學(xué)高二上學(xué)期期中數(shù)學(xué)試題 一、單選題1.若相互獨(dú)立,    A B C D【答案】A【分析】代入相互獨(dú)立事件概率公式求解即可.【詳解】由題意知相互獨(dú)立,.故選:A.2.若空間中任意四點(diǎn)O,ABP滿足mn,其中mn1,則(    AP直線ABBP?直線ABC.點(diǎn)P可能在直線AB上,也可能不在直線ABD.以上都不對(duì)【答案】A【分析】利用減法法則化簡(jiǎn)已知得,再根據(jù),有公共起點(diǎn)A,即可判斷得解.【詳解】因?yàn)?/span>mn1,所以m1n,所以(1nnn(),,所以共線.,有公共起點(diǎn)A,所以PA,B三點(diǎn)在同一直線上,即P直線AB.故選:A3.若直線過(guò)點(diǎn),,則此直線的傾斜角是(    A B C D【答案】C【分析】根據(jù)斜率的坐標(biāo)表示以及,故可得結(jié)果.【詳解】由題意知,直線的斜率,即直線的傾斜角滿足,,故選:C【點(diǎn)睛】本題主要考查斜率與傾斜角的關(guān)系,屬基礎(chǔ)題.4.盒子里有4個(gè)白球和5個(gè)黑球,從中任取一個(gè),取出白球的概率是(    A B C D【答案】B【分析】用古典概型求解.【詳解】盒子里共有9個(gè)球,其中4個(gè)白球,所以由古典概型得從中任取一個(gè),取出白球的概率是.故選:B5.如圖.空間四邊形OABC中,,點(diǎn)MOA上,且滿足,點(diǎn)NBC的中點(diǎn),則    A BC D【答案】D【分析】根據(jù)空間向量的加減和數(shù)乘運(yùn)算直接求解即可.【詳解】.故選:D.6.拋擲兩枚質(zhì)地均勻的硬幣,設(shè)事件A=“第一枚硬幣正面朝上,事件B=“第二枚硬幣正面朝上”.下列結(jié)論正確的是(    AAB互為對(duì)立事件 BAB互斥CAB相等 DP(A)=P(B)【答案】D【分析】先把拋擲兩枚質(zhì)地均勻的硬幣的所有可能結(jié)果都羅列出來(lái),然后再把事件A和事件B包含的可能結(jié)果找出來(lái),然后根據(jù)事件對(duì)立、互斥、相等的定義即可判斷ABC選項(xiàng);對(duì)于D選項(xiàng),只要根據(jù)古典概型的概率計(jì)算公式計(jì)算出事件A和事件B的概率即可判斷.【詳解】拋擲兩枚質(zhì)地均勻的硬幣的所有可能結(jié)果有:(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)4種結(jié)果,事件A包含的結(jié)果有:(正,正),(正,反)2種,事件B包含的結(jié)果有:(正,正),(反,正)2種,顯然事件A和事件B都包含(正,正)這一結(jié)果,即事件A和事件B能同時(shí)發(fā)生,所以事件A和事件B既不對(duì)立也不互斥,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;事件A和事件B中有不同的結(jié)果,所以事件A和事件B不相等,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由古典概型得,所以,故選項(xiàng)D正確;故選:D.7.已知空間直角坐標(biāo)系中, ,點(diǎn)在直線上運(yùn)動(dòng),則當(dāng)取得最小值時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)為(    A B C D【答案】C【分析】利用向量表示出點(diǎn)Q坐標(biāo),再求出,的坐標(biāo),借助數(shù)量積建立函數(shù)關(guān)系即可求解.【詳解】因點(diǎn)Q在直線上運(yùn)動(dòng),則,設(shè),于是有,因?yàn)?/span>,所以,因此,,于是得,則當(dāng)時(shí),,此時(shí)點(diǎn)Q,所以當(dāng)取得最小值時(shí),點(diǎn)Q的坐標(biāo)為.故選:C8.如圖,在棱長(zhǎng)為2的正方體中,點(diǎn)分別是棱、的中點(diǎn),則點(diǎn)到平面的距離等于(    A B C D【答案】D【分析】建立空間直角坐標(biāo)系,找到平面的法向量,利用向量法求點(diǎn)到平面的距離求解即可.【詳解】為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以,的方向?yàn)?/span>軸、軸、軸的正方向建立空間直角坐標(biāo)系,則,,. 設(shè)平面的法向量為,即,得.,點(diǎn)到平面的距離故選:.【點(diǎn)睛】本題用向量法求點(diǎn)到平面的距離,我們也可以用等體積法求點(diǎn)到平面的距離,當(dāng)然也可以找到這個(gè)垂線段,然后放在直角三角形中去求. 二、多選題9.三棱錐中,平面與平面的法向量分別為,若,則二面角的大小可能為(    A BC D【答案】BC【分析】由二面角的大小與法向量夾角相等或互補(bǔ)即可求得結(jié)果.【詳解】二面角的大小與法向量的夾角相等或互補(bǔ),二面角的大小可能為.故選:BC.10.設(shè)A,B為兩個(gè)隨機(jī)事件,以下命題正確的為(    A.若A,B是互斥事件,,則B.若A,B是對(duì)立事件,則C.若A,B是獨(dú)立事件,,則D.若,且,則AB是獨(dú)立事件【答案】BC【分析】利用互斥事件與相互獨(dú)立事件的性質(zhì)逐一判斷即可【詳解】對(duì)于A:若,是互斥事件,,則,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B:若,是對(duì)立事件,則,故B正確;對(duì)于C:若,是獨(dú)立事件,,則,也是獨(dú)立事件,則,故C正確;對(duì)于D:若,則,則,不是獨(dú)立事件,故,也不是獨(dú)立事件,故D錯(cuò)誤;故選:BC11.已知空間中三點(diǎn),,則下列說(shuō)法正確的是(    A是共線向量 B.與同向的單位向量是C夾角的余弦值是 D.平面的一個(gè)法向量是【答案】BD【分析】根據(jù)共線向量的坐標(biāo)表示可知A錯(cuò)誤;根據(jù)與同向的單位向量為,計(jì)算可知B正確;利用向量夾角公式計(jì)算可知C錯(cuò)誤;根據(jù)法向量的求法可知D正確.【詳解】對(duì)于A,,,可知,不共線,A錯(cuò)誤;對(duì)于B,,即與同向的單位向量是B正確;對(duì)于C,,夾角的余弦值為,C錯(cuò)誤;對(duì)于D,設(shè)平面的法向量,,令,解得:,,即平面的一個(gè)法向量為D正確.故選:BD.12.如圖,已知四棱錐的底面是直角梯形,,平面,,下列說(shuō)法正確的是(        A所成的角是B.平面與平面所成的銳二面角余弦值是C與平面所成的角的正弦值是D是線段上動(dòng)點(diǎn),中點(diǎn),則點(diǎn)到平面距離最大值為【答案】AC【分析】由題意,建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量處理問(wèn)題,結(jié)合相關(guān)的夾角公式與點(diǎn)到面的距離公式運(yùn)算求解,注意線上動(dòng)點(diǎn)的向量設(shè)法.【詳解】由題意,以為原點(diǎn),以所在的直線分別為軸、軸和軸建立空間直角坐標(biāo)系,如圖所示,可得,對(duì)于A中,可得,所以所以的夾角的余弦值為,即夾角為,所以A正確;對(duì)于B中,由平面的法向量為,又由設(shè)平面的法向量為,則,可得,所以,所以所以平面與平面所成的銳二面角余弦值是, B錯(cuò)誤.對(duì)于C中,由所以與平面所成的角的正弦值是, C正確;對(duì)于D中,設(shè),則設(shè)平面的法向量為,則,,則,即點(diǎn)到平面距離為當(dāng)時(shí),則點(diǎn)為點(diǎn)點(diǎn)到平面距離為0當(dāng)時(shí),則,則綜上所述:點(diǎn)到平面距離的取值范圍為,即最大值為,D錯(cuò)誤故選:AC. 三、填空題13.設(shè)直線的方向向量為,平面的一個(gè)法向量為,若直線平面,則實(shí)數(shù)的值為________【答案】【分析】由線面平行可得,由向量垂直的坐標(biāo)表示可構(gòu)造方程求得的值.【詳解】直線平面,,即,解得:.故答案為:. 四、雙空題14.笛卡爾是世界著名的數(shù)學(xué)家,他因?qū)缀巫鴺?biāo)體系公式化而被認(rèn)為是解析幾何之父.據(jù)說(shuō)在他生病臥床時(shí),還在反復(fù)思考一個(gè)問(wèn)題:通過(guò)什么樣的方法,才能把點(diǎn)數(shù)聯(lián)系起來(lái)呢?突然,他看見(jiàn)屋頂角上有一只蜘蛛正在拉絲織網(wǎng),受其啟發(fā)建立了笛卡爾坐標(biāo)系的雛形。在空間直角坐標(biāo)系中,關(guān)于軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)是__________;點(diǎn)C是點(diǎn)B(3,4,5)在坐標(biāo)平面Oxy內(nèi)的射影,則________.【答案】          5【分析】關(guān)于軸對(duì)稱的點(diǎn)是將橫坐標(biāo)與豎坐標(biāo)變?yōu)橄喾磾?shù),縱坐標(biāo)不變;點(diǎn)B(3,4,5)在坐標(biāo)平面Oxy內(nèi)的射影將豎坐標(biāo)變?yōu)?/span>0,其它坐標(biāo)不變.【詳解】關(guān)于軸對(duì)稱的點(diǎn)是將橫坐標(biāo)與豎坐標(biāo)變?yōu)橄喾磾?shù),為;點(diǎn)B(3,4,5)在坐標(biāo)平面Oxy內(nèi)的射影將豎坐標(biāo)變?yōu)?/span>0,其它坐標(biāo)不變,故,故.故答案為:;5. 五、填空題15.佛山市榮山中學(xué)30周年校慶學(xué)校安排了分別標(biāo)有序號(hào)為“1號(hào)”“2號(hào)“3號(hào)的三輛車,等可能隨機(jī)順序前往酒店接校友。某校友突發(fā)奇想,設(shè)計(jì)了一種乘車方案:不乘坐第一輛車,若第二輛車的序號(hào)大于第一輛車的序號(hào)就乘坐此車,否則乘坐第三輛車,記事件A=“乘坐到3號(hào)車,則________.【答案】/0.5【分析】列出發(fā)車順序的所有結(jié)果,再利用古典概率計(jì)算公式求解即得.【詳解】三輛車的出車順序有: 123, 132213,231312, 321, 共6個(gè)不同結(jié)果,它們等可能,按方案坐到“3號(hào)"車的事件有132, 213, 231, 事件A中共3個(gè)不同結(jié)果,則 故答案為:16已知點(diǎn),直線與線段相交,則實(shí)數(shù)的取值范圍是____【答案】【詳解】由直線,即,此時(shí)直線恒過(guò)點(diǎn) 則直線的斜率,直線的斜率, 若直線與線段相交,則,即, 所以實(shí)數(shù)的取值范圍是 點(diǎn)睛:本題考查了兩條直線的位置關(guān)系的應(yīng)用,其中解答中把直線與線段有交點(diǎn)轉(zhuǎn)化為直線間的斜率之間的關(guān)系是解答的關(guān)鍵,同時(shí)要熟記直線方程的各種形式和直線過(guò)定點(diǎn)的判定,此類問(wèn)題解答中把直線與線段有交點(diǎn)轉(zhuǎn)化為定點(diǎn)與線段端點(diǎn)斜率之間關(guān)系是常見(jiàn)的一種解題方法,著重考查了學(xué)生分析問(wèn)題和解答問(wèn)題的能力. 六、解答題17.已知兩直線,.求分別滿足下列條件的的值:(1)直線過(guò)點(diǎn),并且直線垂直;(2)直線與直線平行,并且直線軸上的截距為.【答案】(1)(2), 【分析】1)根據(jù)直線垂直的充要條件以及點(diǎn)在直線上,列出方程組即可解出;2)根據(jù)兩直線平行斜率相等,以及直線縱截距的意義,列出方程,即可解出.【詳解】1)因?yàn)?/span>l1l2,所以a(a1)(b)·10,即a2ab0.①又點(diǎn)(3,-1)l1上,所以-3ab40.②①②a2,b2.2)因?yàn)橹本€l2y軸上的截距為3,所以b=-3,,所以,所以,.18.某學(xué)校有學(xué)生人,為了解學(xué)生對(duì)本校食堂服務(wù)滿意程度,隨機(jī)抽取了名學(xué)生對(duì)本校食堂服務(wù)滿意程度打分,根據(jù)這名學(xué)生的打分,繪制頻率分布直方圖(如圖所示),其中樣本數(shù)據(jù)分組區(qū)間為.(1)求頻率分布直方圖中的值,并估計(jì)該校學(xué)生滿意度打分不低于分的人數(shù);(2)若采用分層抽樣的方法,從打分在的受訪學(xué)生中隨機(jī)抽取人了解情況,再?gòu)闹羞x取人進(jìn)行跟蹤分析,求這人至少有一人評(píng)分在的概率.【答案】(1) ,6(2) 【分析】1)由頻率分布直方圖中所有小矩形的面積之和為得到方程,即可求出,再估計(jì)出滿意度打分不低于分的人數(shù);2)首先求出打分在內(nèi)人數(shù),再用列舉法列出所有可能結(jié)果,最后根據(jù)古典概型的概率公式計(jì)算可得.【詳解】1)由頻率分布直方圖可知,,解得. 該校學(xué)生滿意度打分不低于分的人數(shù)為 .2)由頻率分布直方圖可知,打分在內(nèi)的頻率分別為抽取的人采用分層抽樣的方法,在內(nèi)的人數(shù)為人,在內(nèi)的人數(shù)為. 設(shè)內(nèi)的人打分分別為,內(nèi)的人打分分別為,,則從的受訪學(xué)生中隨機(jī)抽取人,人打分的基本事件有:,,. 其中兩人都在內(nèi)的可能結(jié)果為則這人至少有一人打分在的概率.19.已知空間三點(diǎn),(1)求以AB,AC為鄰邊的平行四邊形的面積;(2)若向量分別與垂直,且,求向量的坐標(biāo).【答案】(1)(2) 【分析】1)先求出,然后利用向量的夾角公式求出,從而可求出,再利用三角形的面積公式可求得答案,2)設(shè),然后利用向量分別與,垂直,且,列方程組可求得答案【詳解】1)因?yàn)?/span>,,,所以,所以,因?yàn)?/span>,所以,所以以ABAC為鄰邊的平行四邊形的面積為2)設(shè),因?yàn)橄蛄?/span>分別與,垂直,所以因?yàn)?/span>,所以解得,所以20.某停車場(chǎng)臨時(shí)停車按停車時(shí)長(zhǎng)收費(fèi),收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為每輛汽車一次停車不超過(guò)半小時(shí)的免費(fèi),超過(guò)半小時(shí)的部分每小時(shí)收費(fèi)3元(不足1小時(shí)的部分按1小時(shí)計(jì)算).現(xiàn)有甲?乙兩人在該停車場(chǎng)臨時(shí)停車,兩人停車時(shí)長(zhǎng)互不影響且都不超過(guò)2.5小時(shí).(1)若甲停車的時(shí)長(zhǎng)在不超過(guò)半小時(shí),半小時(shí)以上且不超過(guò)1.5小時(shí),1.5小時(shí)以上且不超過(guò)2.5小時(shí)這三個(gè)時(shí)段的可能性相同,乙停車的時(shí)長(zhǎng)在這三個(gè)時(shí)段的可能性也相同,求甲?乙兩人停車付費(fèi)之和為6元的概率;(2)若甲?乙停車半小時(shí)以上且不超過(guò)1.5小時(shí)的概率分別為,停車1.5小時(shí)以上且不超過(guò)2.5小時(shí)的概率分別為,,求甲?乙兩人臨時(shí)停車付費(fèi)不相同的概率.【答案】(1)(2) 【分析】1)根據(jù)已知條件及列舉法寫出基本事件,結(jié)合古典概型的計(jì)算公式即可求解;2)根據(jù)互斥事件及相互獨(dú)立事件的概率公式,結(jié)合對(duì)立事件的概率計(jì)算公式即可求解.【詳解】1)設(shè)甲停車付費(fèi)a元,乙停車付費(fèi)b元,其中a,.所以甲?乙兩人停車付費(fèi)(ab)的所有可能情況為:(0,0),(0,3),(0,6),(3,0),(3,3),(36),(6,0),(6,3),(66),共9.其中事件甲?乙兩人停車付費(fèi)之和為6包含(0,6),(3,3),(6,0),共3種情況,故甲?乙兩人停車付費(fèi)之和為6元的概率為.2)設(shè)甲停車的時(shí)長(zhǎng)不超過(guò)半小時(shí)?乙停車的時(shí)長(zhǎng)不超過(guò)半小時(shí)分別為事件,甲停車的時(shí)長(zhǎng)在半小時(shí)以上且不超過(guò)1.5小時(shí)?乙停車的時(shí)長(zhǎng)在半小時(shí)以上且不超過(guò)1.5小時(shí)分別為事件,甲停車的時(shí)長(zhǎng)為1.5小時(shí)以上且不超過(guò)2.5小時(shí)?乙停車的時(shí)長(zhǎng)在1.5小時(shí)以上且不超過(guò)2.5小時(shí)分別為事件,,,所以甲?乙兩人臨時(shí)停車付費(fèi)相同的概率為.所以甲?乙兩人臨時(shí)停車付費(fèi)不相同的概率為.21.如圖,在多面體ABCDEF中,梯形ADEF與平行四邊形ABCD所在平面互相垂直,.(1)求證:BF平面CDE(2)求二面角的余弦值;(3)判斷線段BE上是否存在點(diǎn)Q,使得平面CDQ平面BEF?若存在,求出的值,若不存在,說(shuō)明理由.【答案】(1)詳見(jiàn)解析(2)(3)存在點(diǎn) 【分析】1)根據(jù)線面平行的判斷定理,作輔助線,轉(zhuǎn)化為證明線線平行;2)證得,兩兩垂直,從而建立以D點(diǎn)為原點(diǎn)的空間直角坐標(biāo)系,求得平面和平面的一個(gè)法向量,根據(jù)法向量的夾角求得二面角的余弦值;3)設(shè),求得平面的法向量為,若平面平面,則,從而解得的值,找到Q點(diǎn)的位置.【詳解】1)取的中點(diǎn),連結(jié),因?yàn)?/span>,所以,且,所以四邊形是平行四邊形,所以,且,又因?yàn)?/span>,,所以,,所以四邊形是平行四邊形,所以,因?yàn)?/span>平面,平面,所以平面;2)因?yàn)槠矫?/span>平面,平面平面,,所以平面,平面,則,故,,兩兩垂直,所以以,所在的直線分別為軸、軸和軸,如圖建立空間直角坐標(biāo)系,,,,,,所以,,為平面的一個(gè)法向量.設(shè)平面的一個(gè)法向量為,,,得,,得.所以.如圖可得二面角為銳角,所以二面角的余弦值為.3)結(jié)論:線段上存在點(diǎn),使得平面平面.證明如下:設(shè),所以.設(shè)平面的法向量為,又因?yàn)?/span>,所以,,即,若平面平面,則,即解得.所以線段上存在點(diǎn),使得平面平面,且此時(shí).22.如圖,在棱長(zhǎng)為的正方體中,分別是,上的動(dòng)點(diǎn),且(1)求證:;(2)當(dāng)三棱錐的體積取得最大值時(shí),求平面與平面的夾角的正切值.【答案】(1)證明見(jiàn)解析(2) 【分析】1)構(gòu)建空間直角坐標(biāo)系,令,應(yīng)用向量法求證垂直即可;2)由三棱錐體積最大,只需面積最大求出參數(shù),再標(biāo)出相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo),求平面與平面的法向量,進(jìn)而求它們夾角的余弦值,即可得正切值.【詳解】1)如下圖,構(gòu)建空間直角坐標(biāo)系,令所以,,,,,故,所以,即.2)由(1)可得三棱錐體積取最大,即面積最大,所以當(dāng)時(shí),故、、上的中點(diǎn),所以,,,故,,為平面的法向量,則,令,故,又面的法向量為,所以,設(shè)平面與平面的夾角為,由圖可知為銳角,則,所以,所以,所以平面與平面的夾角正切值為. 

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