陕西省榆林市2021-2022学年高二年级上学期期末教学质量
过程性评价数学(理科)
答案解析版
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)命题:“ x<1,x2<1”的否定是( )
A. x≥1,x2<1 B. x≥1,x2≥1 C. x<1,x2≥1 D. x<1,x2≥1
【分析】直接利用含有一个量词的命题的否定方法进行求解即可.
【解答】解:根据含有量词的命题的否定,
则“ x<1,x2<1”的否定是“ x<1,x2≥1”.
故选:C.
2.(5分)某校去年有1100名同学参加高考,从中随机抽取50名同学的总成绩进行分析,在这个调查中,下列叙述错误的是( )
A.1100名同学的总成绩是总体
B.每一名同学是个体
C.50名同学的总成绩是样本
D.50是样本容量
【分析】由题意利用简单随机抽样的有关定义,得出结论.
【解答】解:由题意,1100名同学的总成绩是总体,故A正确;
每一名同学的总成绩是个体,故B错误;
所抽取的50名同学的总成绩是样本,故C正确;
由于50是样本容量,故D正确,
故选:B.
3.(5分)某班对期中成绩进行分析,利用随机数表法抽取样本时,先将60个同学的成绩按01,02,03,……,60进行编号,然后从随机数表第9行第5列的数1开始向右读,则选出的第6个个体是(注:如下为随机数表的第8行和第9行)( )
63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75 12 86 73 58
33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 45 07 44 38 15 51 00 13
A.07 B.25 C.42 D.52
【分析】从随机数表第9行第5列的数字1开始向右两位数字读取,大于60的数字要舍去,重复出现的数据只取1次,由此选出对应的样本个体.
【解答】解:根据题意,从随机数表第9行第5列的数1开始向右读,
依次选出的号码数是:12,34,29,56,07,52;
所以第6个个体是52.
故选:D.
4.(5分)某超市收银台排队等候付款的人数及其相应概率如下:
排队人数 0 1 2 3 4 ≥5
概率 0.1 0.16 0.3 0.3 0.1 0.04
则至少有两人排队的概率为( )
A.0.16 B.0.26 C.0.56 D.0.74
【分析】利用互斥事件概率计算公式直接求解.
【解答】解:由某超市收银台排队等候付款的人数及其相应概率表,得:
至少有两人排队的概率为:
P=1﹣P(X=0)﹣P(X=1)
=1﹣0.1﹣0.16
=0.74.
故选:D.
5.(5分)已知p、q是两个命题,若“(¬p)∨q”是假命题,则( )
A.p、q都是假命题 B.p、q都是真命题
C.p是假命题q是真命题 D.p是真命题q是假命题
【分析】本题的关键是根据(¬p)∨q”是假命题,分别判断p,q的真假
【解答】解:∵“(¬p)∨q”是假命题,
∴¬p,q都是假命题,
∴p真,q假,
故选:D.
6.(5分)设双曲线的实轴长与焦距分别为2,4,则双曲线C的渐近线方程为( )
A. B. C. D.y=±3x
【分析】利用双曲线的实轴长与焦距求解b,然后求解双曲线的渐近线方程即可.
【解答】解:因为2a=2,2c=4,所以,所以C的渐近线方程为.
故选:C.
7.(5分)某公司有1000名员工,其中:高层管理人员为50名,属于高收入者;中层管理人员为150名,属于中等收入者;一般员工为800名,属于低收入者要对这个公司员工的收入情况进行调查,欲抽取100名员工,应当抽取的一般员工人数为( )
A.100 B.15 C.80 D.50
【分析】由题意利用分层抽样的定义和方法,求出应当抽取的一般员工人数.
【解答】解:抽样的比例为=,而一般员工为800名,
故应当抽取的一般员工人数为800×=80,
故选:C.
8.(5分)设O为正方形ABCD的中心,在O,A,B,C,D中任取3点,则取到的3点共线的概率为( )
A. B. C. D.
【分析】根据古典概率公式即可求出.
【解答】解:O,A,B,C,D中任取3点,共有OAB,OAC,OAD,OBC,OBD,OCD,ABC,ABD,ACD,BCD十种,
其中共线为A,O,C和B,O,D两种,
故取到的3点共线的概率为P==,
故选:A.
9.(5分)已知=(2,﹣1,3),=(﹣1,4,﹣4),=(7,7,λ),若,,三个向量共面,则实数λ=( )
A.3 B.5 C.7 D.9
【分析】由向量共面原理得存在实数m,n,使得=m+n,由此能求出实数λ.
【解答】解:∵=(2,﹣1,3),=(﹣1,4,﹣4),=(7,7,λ),
,,三个向量共面,
∴存在实数m,n,使得=m+n,即有:
,
解得m=5,n=3,
∴实数λ=3×5﹣4×3=3.
故选:A.
10.(5分)我国新冠肺炎疫情防控进入常态化,各地有序进行疫苗接种工作,下面是我国甲、乙两地连续11天的疫苗接种指数折线图,根据该折线图,下列说法不正确的是( )
A.这11天甲地指数和乙地指数均有增有减
B.第3天至第11天,甲地指数和乙地指数都超过80%
C.在这11天期间,乙地指数的增量大于甲地指数的增量
D.第9天至第11天,乙地指数的增量大于甲地指数的增量
【分析】根据折线图进行逐个分析,即可解出.
【解答】解:对于选项A,从折线图中可以直接观察出甲地和乙地的指数有增有减,故选项A正确;
对于选项B,从第3天至第11天,甲地指数和乙地指数都超过80%,故选项B正确;
对于选项C,从折线图上可以看出这11天甲的增量大于乙的增量,故选项C错误;
对于选项D,从折线图上可以看出第9天至第11天,乙地指数的增量大于甲地指数的增量,故D正确;
故选:C.
11.(5分)在正四面体P﹣ABC中,棱长为2,且E是棱AB中点,则的值为( )
A.﹣1 B.1 C. D.
【分析】运用空间向量基本定理,转化为向量,,为基底.
【解答】解:如图,P﹣ABC为正四面体,则∠APC=∠BPC=∠APB=60°,E是棱AB中点,
所以=,=﹣,
所以= (﹣)=+﹣﹣=﹣=1﹣2=﹣1,
故选:A.
12.(5分)设椭圆E:的右顶点为A,右焦点为F,B为椭圆在第二象限内的点,直线BO交椭圆于点C,O为原点,若直线BF平分线段AC,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【分析】设AC中点为M,连接OM,则OM为△ABC的中位线,运用三角形的中位线定理和三角形相似的性质可得离心率.
【解答】解:如图,设AC中点为M,连接OM,
则OM为△ABC的中位线,
于是△OFM∽△AFB,且 ==,
即 =可得e==.
故选:B.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)已知=(﹣2,1,3),=(m,n,1),若,共线,m+n= .
【分析】直接利用向量的线性运算和向量的坐标运算的应用求出结果.
【解答】解:由于=(﹣2,1,3),=(m,n,1),
所以,
故(﹣2,1,3)=λ(m,n,1),解得λ=3,
故m=,n=,
则m+n=﹣.
故答案为:﹣.
14.(5分)执行如图所示的程序框图,则输出的S= .
【分析】根据程序框图的计算方法,即可解出.
【解答】解:由s=s+=s+;
第一次循环,s=1+1﹣,k=2;
第二次循环,s=1+1﹣+,k=3;
第三次循环,s=1+1,k=4;
第四次循环,s=1,k=5;
第五次循环,s=1+1=,k=6,循环停止;
故答案为:.
15.(5分)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线l与x轴的交点为M,P是C上一点,若|PF|=5,则|PM|= .
【分析】由抛物线的方程可得焦点F的坐标及准线方程,由题意可得M的坐标,由|PF|的值及抛物线的性质可得P的横坐标,代入抛物线的方程可得P的纵坐标,由两点的距离公式求出|PM|的值.
【解答】解:由抛物线C:y2=4x的方程可得焦点F(1,0),准线l:x=﹣1,
由题意可得M(﹣1,0),
设P(x,y),有抛物线的性质可得:|PF|=5=x+1,
解得x=4,代入抛物线的方程可得y2=4×4=16,
所以|PM|===,
故答案为:.
16.(5分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1,AB=BC=2,CC1=1,则直线AD1与B1D所成角的余弦值为 .
【分析】建立空间直角坐标系,求出向量坐标,利用向量法进行求解即可.
【解答】解:建立如图的坐标系,∵ABCD﹣A1B1C1D1,AB=BC=2,CC1=1,
∴A(2,0,0),B(2,2,0),D1(0,0,1),B1(2,2,1),
则=(﹣2,0,1),=(﹣2,﹣2,﹣1),
则||==,||==3,
则cos<,>===,
即AD1与B1D所成角的余弦值为,
故答案为:.
三、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.(10分)设全集U=R,集合A={x|1≤x≤5},集合B={x|2﹣a≤x≤1+2a},其中a∈R.
(1)若“x∈A”是“x∈B”的充分条件,求a的取值范围;
(2)若“x∈A”是“x∈B”的必要条件,求a的取值范围.
【分析】(1)问题转化为A B,可求a的取值范围;(2)问题转化为B A可解决此题.
【解答】解:(1)由题意得到A=[1,5],
由“x∈A”是“x∈B”的充分条件可得A B,
则,解得a≥2,
故实数a的取值范围是[2,+∞);
(2)由“x∈A”是“x∈B”的必要条件可得B A,
当B= 时,2﹣a>1+2a,即a<时,满足题意,
当B≠ 时,即a≥时,则,
解得≤a≤1.
综上a≤1,
故实数a的取值范围是(﹣∞,1].
18.(12分)为落实国家扶贫攻坚政策,某地区应上级扶贫办的要求,对本地区所有贫困户每年年底进行收入统计,下表是该地区A贫困户从2017年至2020年的收入统计数据:(其中y为A贫困户的人均年纯收入)
年份 2017年 2018年 2019年 2020年
年份代码x 1 2 3 4
人均年纯收入y/百元 25 28 32 35
(1)在给定的坐标系中画出A贫困户的人均年纯收入关于年份代码的散点图;
(2)根据上表数据,用最小二乘法求出y关于x的线性回归方程,并估计A贫困户在2021年能否脱贫.(注:假定脱贫标准为人均年纯收入不低于3800元)
参考公式:=,=﹣.
参考数据:,.
【分析】(1)画出y关于x的散点图即可;
(2)根据表中数据计算、,求出回归系数,写出线性回归方程,利用回归方程计算x=5时的值即可.
【解答】解:(1)画出y关于x的散点图,如图所示:
(2)根据表中数据,计算=×(1+2+3+4)=2.5,
=×(25+28+32+35)=30,
又因为,,
所以===3.2,
=﹣=30﹣3.2×2.5=22,
y关于x的线性回归方程=3.2x+22,
当x=5时,=3.2x+22=3.2×5+22=3800,
估计2021年A贫困户人均年纯收入达到3800元,能够脱贫.
19.(12分)已知抛物线C:x2=2py的焦点为F,点N(t,1)在抛物线C上,且|NF|=.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)过点M(0,1)的直线l交抛物线C于不同的两点A,B,设O为坐标原点,直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2为定值.
【分析】(Ⅰ)由N的坐标及抛物线的焦半径公式求得p,则抛物线方程可求;
(Ⅱ)设直线l:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线方程与抛物线方程,化为关于x的一元二次方程,再由斜率公式及根与系数的关系求解.
【解答】解:(Ⅰ)∵点N(t,1)在抛物线C:x2=2py上,且|NF|=,
∴|NF|=,解得p=1,
∴抛物线C的方程为x2=2y;
证明:(Ⅱ)依题意,设直线l:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),
联立,得x2﹣2kx﹣2=0.
则x1x2=﹣2,∴.
故k1k2为定值.
20.(12分)某厂接受了一项加工业务,加工出来的产品(单位:件)按标准分为A,B,C,D四个等级.加工业务约定:对于A级品、B级品、C级品,厂家每件分别收取加工费90元,50元,20元;对于D级品,厂家每件要赔偿原料损失费50元.该厂有甲、乙两个分厂可承接加工业务.甲分厂加工成本费为25元/件,乙分厂加工成本费为20元/件.厂家为决定由哪个分厂承接加工业务,在两个分厂各试加工了100件这种产品,并统计了这些产品的等级,整理如下:
甲分厂产品等级的频数分布表
等级 A B C D
频数 40 20 20 20
乙分厂产品等级的频数分布表
等级 A B C D
频数 28 17 34 21
(1)分别估计甲、乙两分厂加工出来的一件产品为A级品的概率;
(2)分别求甲、乙两分厂加工出来的100件产品的平均利润,以平均利润为依据,厂家应选哪个分厂承接加工业务?
【分析】(1)根据表格数据得到甲乙A级品的频数分别为40,28,即可求得相应频率;
(2)根据所给数据分别求出甲乙的平均利润即可.
【解答】解:(1)由表格可得,甲分厂加工出来的一件产品为A级品的频数为40,故频率为=0.4,
乙分厂加工出来的一件产品为A级品的频数为28,故频率为=0.28,
故甲、乙两分厂加工出来的一件产品为A级品的概率估计值分别是0.4,0.28;
(2)由表格可知甲分厂加工四个等级的频率分别为0.4,0.2,0.2,0.2,
故其平均利润为(90﹣25)×0.4+(50﹣25)×0.2+(20﹣25)×0.2+(﹣50﹣25)×0.2=15(元);
同理乙分厂加工四个等级的频率分别为0.28,0.17,0.34,0.21,
故其平均利润为(90﹣20)×0.28+(50﹣20)×0.17+(20﹣20)×0.34+(﹣50﹣20)×0.21=10(元);
因为15>10,所以选择甲分厂承接更好.
21.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AB⊥AD,BC∥AD,AD=2BC=2PA=2AB=2,E,F,G分别为线段AD,DC,PB的中点.
(1)证明:直线PF∥平面ACG;
(2)求直线PD与平面ACG所成角的正弦值.
【分析】(1)连接EC,设EB与AC相交于点O,易证四边形ABCE为矩形,可得OG∥PE,则OG∥平面PEF,再结合AC∥平面PEF,可得平面PEF∥平面GAC,最后由面面平行的性质即可得证;
(2)建立空间直角坐标系,求出及平面ACG的法向量,利用向量公式即可得解.
【解答】解:(1)证明:连接EC,设EB与AC相交于点O,如图,
因为BC∥AD,且,AB⊥AD,
所以四边形ABCE为矩形,
所以O为EB的中点,又因为G为PB的中点,
所以OG为△PBE的中位线,即OG∥PE,
因为OG 平面PEF,PE 平面PEF,
所以OG∥平面PEF,
因为E,F分别为线段AD,DC的中点,所以EF∥AC,
因为AC 平面PEF,EF 平面PEF,
所以AC∥平面PEF,
因为OG 平面GAC,AC 平面GAC,AC∩OG=O,
所以平面PEF∥平面GAC,
因为PF 平面PEF,所以PF∥平面GAC.
(2)因为PA⊥底面ABCD,AB 平面ABCD,AD 平面ABCD,
所以PA⊥AB,PA⊥AD,
因为AB⊥AD,
所以PA、AB、AD两两互相垂直,以A为原点,AB,AD,AP所在的直线为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,如图所示:
则A(0,0,0),,C(1,1,0),D(0,2,0),P(0,0,1),
所以,
设平面ACG的法向量为,则,所以,
令x=1,可得y=﹣1,z=﹣1,所以,
设直线PD与平面ACG所成角为θ,则,
所以直线PD与平面ACG所成角的正弦值为.
22.(12分)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的左,右焦点分别为F1(﹣,0),F2(,0),且椭圆C过点(﹣,).
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设过(0,﹣2)的直线l与椭圆C交于M,N两点,O为坐标原点,若 =0.求直线l的方程.
【分析】(1)先设椭圆方程,再根据焦点和点在曲线上构建方程解出a,b,即得结果;
(2)先判断直线斜率存在,设方程为y=kx﹣2,M(x1,y1),N(x2,y2),联立方程,利用韦达定理代入已知式 =0,化简计算求得k值,即得结果.
【解答】解:(1)因为椭圆C的焦点为,
可设椭圆C的方程为.又点在椭圆C上,
所以,
解得 ,
因此,椭圆C的方程为;
(2)当直线l的斜率不存在时,显然不满足题意;
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx﹣2,设M(x1,y1),N(x2,y2),
因为,
所以x1x2+y1y2=0,
因为y1=kx1﹣2,y2=kx2﹣2,
所以,
所以(1+k2)x1x2﹣2k(x1+x2)+4=0,①
联立方程,消去y得(1+4k2)x2﹣16kx+12=0,
则,
代入①,得,
即k2=4,解得k=2或k=﹣2,
所以直线l的方程是y=2x﹣2或y=﹣2x﹣2.
第1页(共3页)陕西省榆林市2021-2022学年高二年级上学期期末教学质量
过程性评价数学(理科)
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)命题:“ x<1,x2<1”的否定是( )
A. x≥1,x2<1 B. x≥1,x2≥1 C. x<1,x2≥1 D. x<1,x2≥1
2.(5分)某校去年有1100名同学参加高考,从中随机抽取50名同学的总成绩进行分析,在这个调查中,下列叙述错误的是( )
A.1100名同学的总成绩是总体
B.每一名同学是个体
C.50名同学的总成绩是样本
D.50是样本容量
3.(5分)某班对期中成绩进行分析,利用随机数表法抽取样本时,先将60个同学的成绩按01,02,03,……,60进行编号,然后从随机数表第9行第5列的数1开始向右读,则选出的第6个个体是(注:如下为随机数表的第8行和第9行)( )
63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75 12 86 73 58
33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 45 07 44 38 15 51 00 13
A.07 B.25 C.42 D.52
4.(5分)某超市收银台排队等候付款的人数及其相应概率如下:
排队人数 0 1 2 3 4 ≥5
概率 0.1 0.16 0.3 0.3 0.1 0.04
则至少有两人排队的概率为( )
A.0.16 B.0.26 C.0.56 D.0.74
5.(5分)已知p、q是两个命题,若“(¬p)∨q”是假命题,则( )
A.p、q都是假命题 B.p、q都是真命题
C.p是假命题q是真命题 D.p是真命题q是假命题
6.(5分)设双曲线的实轴长与焦距分别为2,4,则双曲线C的渐近线方程为( )
A. B. C. D.y=±3x
7.(5分)某公司有1000名员工,其中:高层管理人员为50名,属于高收入者;中层管理人员为150名,属于中等收入者;一般员工为800名,属于低收入者要对这个公司员工的收入情况进行调查,欲抽取100名员工,应当抽取的一般员工人数为( )
A.100 B.15 C.80 D.50
8.(5分)设O为正方形ABCD的中心,在O,A,B,C,D中任取3点,则取到的3点共线的概率为( )
A. B. C. D.
9.(5分)已知=(2,﹣1,3),=(﹣1,4,﹣4),=(7,7,λ),若,,三个向量共面,则实数λ=( )
A.3 B.5 C.7 D.9
10.(5分)我国新冠肺炎疫情防控进入常态化,各地有序进行疫苗接种工作,下面是我国甲、乙两地连续11天的疫苗接种指数折线图,根据该折线图,下列说法不正确的是( )
A.这11天甲地指数和乙地指数均有增有减
B.第3天至第11天,甲地指数和乙地指数都超过80%
C.在这11天期间,乙地指数的增量大于甲地指数的增量
D.第9天至第11天,乙地指数的增量大于甲地指数的增量
11.(5分)在正四面体P﹣ABC中,棱长为2,且E是棱AB中点,则的值为( )
A.﹣1 B.1 C. D.
12.(5分)设椭圆E:的右顶点为A,右焦点为F,B为椭圆在第二象限内的点,直线BO交椭圆于点C,O为原点,若直线BF平分线段AC,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)已知=(﹣2,1,3),=(m,n,1),若,共线,m+n= .
14.(5分)执行如图所示的程序框图,则输出的S= .
15.(5分)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,准线l与x轴的交点为M,P是C上一点,若|PF|=5,则|PM|= .
16.(5分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1,AB=BC=2,CC1=1,则直线AD1与B1D所成角的余弦值为 .
三、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.(10分)设全集U=R,集合A={x|1≤x≤5},集合B={x|2﹣a≤x≤1+2a},其中a∈R.
(1)若“x∈A”是“x∈B”的充分条件,求a的取值范围;
(2)若“x∈A”是“x∈B”的必要条件,求a的取值范围.
18.(12分)为落实国家扶贫攻坚政策,某地区应上级扶贫办的要求,对本地区所有贫困户每年年底进行收入统计,下表是该地区A贫困户从2017年至2020年的收入统计数据:(其中y为A贫困户的人均年纯收入)
年份 2017年 2018年 2019年 2020年
年份代码x 1 2 3 4
人均年纯收入y/百元 25 28 32 35
(1)在给定的坐标系中画出A贫困户的人均年纯收入关于年份代码的散点图;
(2)根据上表数据,用最小二乘法求出y关于x的线性回归方程,并估计A贫困户在2021年能否脱贫.(注:假定脱贫标准为人均年纯收入不低于3800元)
参考公式:=,=﹣.
参考数据:,.
19.(12分)已知抛物线C:x2=2py的焦点为F,点N(t,1)在抛物线C上,且|NF|=.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)过点M(0,1)的直线l交抛物线C于不同的两点A,B,设O为坐标原点,直线OA,OB的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2为定值.
20.(12分)某厂接受了一项加工业务,加工出来的产品(单位:件)按标准分为A,B,C,D四个等级.加工业务约定:对于A级品、B级品、C级品,厂家每件分别收取加工费90元,50元,20元;对于D级品,厂家每件要赔偿原料损失费50元.该厂有甲、乙两个分厂可承接加工业务.甲分厂加工成本费为25元/件,乙分厂加工成本费为20元/件.厂家为决定由哪个分厂承接加工业务,在两个分厂各试加工了100件这种产品,并统计了这些产品的等级,整理如下:
甲分厂产品等级的频数分布表
等级 A B C D
频数 40 20 20 20
乙分厂产品等级的频数分布表
等级 A B C D
频数 28 17 34 21
(1)分别估计甲、乙两分厂加工出来的一件产品为A级品的概率;
(2)分别求甲、乙两分厂加工出来的100件产品的平均利润,以平均利润为依据,厂家应选哪个分厂承接加工业务?
21.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AB⊥AD,BC∥AD,AD=2BC=2PA=2AB=2,E,F,G分别为线段AD,DC,PB的中点.
(1)证明:直线PF∥平面ACG;
(2)求直线PD与平面ACG所成角的正弦值.
22.(12分)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的左,右焦点分别为F1(﹣,0),F2(,0),且椭圆C过点(﹣,).
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设过(0,﹣2)的直线l与椭圆C交于M,N两点,O为坐标原点,若 =0.求直线l的方程.