湖南省长沙市雅礼教育集团2023-2024学年高二上学期入学检测数学试题(含解析)

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名称 湖南省长沙市雅礼教育集团2023-2024学年高二上学期入学检测数学试题(含解析)
格式 docx
文件大小 1.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-09-09 18:21:29

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文档简介

雅礼教育集团2023-2024学年高二上学期入学检测
数学
时量:120分钟 满分:150分
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知复数是纯虚数,则实数( )
A. -2 B. -1 C. 0 D. 1
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知,则且是且成立的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
4. 有一个人在打靶中,连续射击2次,事件“至少有1次中靶”的对立事件是( )
A. 至多有1次中靶 B. 2次都中靶 C. 2次都不中靶 D. 只有1次中靶
5. 已知样本数据,,…,的平均数和方差分别为3和56,若,则,,…的平均数和方差分别是( )
A. 12,115 B. 12,224 C. 9,115 D. 9,224
6. 某中学举行了一次“网络信息安全”知识竞赛,将参赛的100名学生成绩分为6组,绘制了如图所示的频率分布直方图,则成绩在区间内的学生有( )
A. 15名 B. 20名 C. 25名 D. 40名
7. 已知函数的定义域为,且,,则( )
A. -3 B. -2 C. 0 D. 1
8. 如图,正方体中,点E,F分别是AB,BC的中点,过点,E,F的截面将正方体分割成两个部分,记这两个部分的体积分别为,(),则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 已知,则a,b满足( )
A. B. C. D.
10. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
11. 下列四个命题中,假命题有( )
A. 对立事件一定是互斥事件
B. 若A,B为两个事件,则
C. 若事件A,B,C彼此互斥,则
D. 若事件A,B满足,则A,B是对立事件
12. 如图,正方体的棱长为1,E,F,G分别为BC,,的中点,则( )
A. 直线与直线AF垂直 B. 直线与平面AEF平行
C. 平面AEF截正方体所得的截面面积为 D. 点C与点G到平面AEF的距离相等
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 2023年是全面贯彻党的二十大精神的开局之年,某中学为了解教师学习“党的二十大精神”的情况,采用比例分配分层随机抽样的方法从高一、高二、高三的教师中抽取一个容量为30的样本,已知高一年级有教师80人,高二年级有教师72人,高三年级有教师88人,则高一年级应抽取______人.
14. 在平行六面体中,,,则______.
15. 已知,若存在实数b,使函数有两个零点,则a的取值范围是______.
16. 如图,正四棱锥的底面边长和高均为2,M是侧棱PC的中点.若过AM作该正四棱锥的截面,分别交棱PB、PD于点E、F(可与端点重合),则四棱锥的体积的取值范围是______.
四、解答题(本题共6小题,共70分,其中第17题10分,其它每题12分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(本小题满分10分)
已知函数的部分图像如图所示.
(1)求的解析式及对称中心;
(2)先将的图像纵坐标缩短到原来的倍,再向右平移个单位后得到的图像,求函数在上的单调减区间和最值.
18.(本小题满分12分)
如图,在正方体中,E,F分别是棱BC,DC的中点.
(1)求证:;
(2)若点M,N分别在,AF上,且,.求证:;
(3)棱上是否存在点P,使平面平面AFP?若存在,确定点P的位置,若不存在,说明理由.
19.(本小题满分12分)
某足球俱乐部举办新一届足球赛,按比赛规则,进入淘汰赛的两支球队如果在120分钟内未分出胜负,则需进行点球大战.点球大战规则如下:第一阶段,双方各派5名球员轮流罚球,双方各罚一球为一轮,球员每罚进一球则为本方获得1分,未罚进不得分,当分差拉大到即使落后一方剩下的球员全部罚进也不能追上的时候,比赛即宣告结束,剩下的球员无需出场罚球.若5名球员全部罚球后双方得分一样,则进入第二阶段,双方每轮各派一名球员罚球,直到出现某一轮一方罚进而另一方未罚进的局面,则罚进的一方获胜.设甲、乙两支球队进入点球大战,由甲队球员先罚球,甲队每位球员罚进点球的概率均为,乙队每位球员罚进点球的概率均为.假设每轮罚球中,两队进球与否互不影响,各轮结果也互不影响.
(1)求每一轮罚球中,甲、乙两队打成平局的概率;
(2)若在点球大战的第一阶段,甲队前两名球员均得分而乙队前两名球员均未得分,甲队暂时以领先,求甲队第5个球员需出场罚球的概率.
20.(本小题满分12分)
如图,四棱锥中,平面ABCD,梯形ABCD满足,,且,,E为PC中点,,.
(1)求证:D,E,F,G四点共面;
(2)求二面角的正弦值.
21.(本小题满分12分)
某校兴趣小组在如图所示的矩形区域ABCD内举行机器人拦截挑战赛,在E处按方向释放机器人甲,同时在A处按方向释放机器人乙,设机器人乙在M处成功拦截机器人甲,两机器人停止运动.若点M在矩形区域ABCD内(包含边界),则挑战成功,否则挑战失败.已知米,E为AB中点,比赛中两机器人均匀速直线运动方式行进,记与的夹角为,与的夹角为.
(1)若两机器人运动方向的夹角为,AD足够长,机器人乙挑战成功,求两机器人运动路程和的最大值;
(2)已知机器人乙的速度是机器人甲的速度的2倍.
(i)若,AD足够长,机器人乙挑战成功,求.
(ii)如何设计矩形区域ABCD的宽AD的长度,才能确保无论的值为多少,总可以通过设置机器人乙的释放角度使机器人乙挑战成功?
22.(本小题满分12分)
定义:为实数,,…,对的“正弦方差”.
(1)若,,,证明:实数,,对的“正弦方差”的值是与无关的定值;
(2)若,,,,,若实数,,对的“正弦方差”的值是与无关的定值,求,值.
雅礼教育集团2023-2024学年高二上学期入学检测
数学参考答案
一、单项选择题
1 2 3 4 5 6 7 8
B B A C D B A C
7.【答案】A
【解析】因为,令,,
可得,,
所以,
令,可得,,
即,
所以函数为偶函数,
令得,,
即有,
从而可知,,
故,
即,
所以函数的一个周期为6.
因为,,
,,,
所以一个周期内的.
由于22除以6余4,
所以.
故选:A.
8.【答案】C
【解析】作直线EF,分别交DA,DC于M,N两点,连接,分别交,于H,G两点,
如图所示,过点,E,F的截面即为五边形,
设正方体的棱长为2a,
因为点E,F分别是AB,BC的中点.
所以,,
即,
因为,,
所以.
则过点,E,F的截面下方体积为:,
∴另一部分体积为,
∴.
故选:C.
二、多项选择题
9 10 11 12
ACD BC BCD BC
12.【答案】BC
【解析】对于选项A,以D点为坐标原点,
DA,DC,所在的直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
则,,,.
从而,,
从而,所以直线与直线AF不垂直,选项A错误;
对于选项B,取的中点为M,连接,GM,则易知,
又平面AEF,平面AEF,
故平面AEF,
又,平面AEF,平面AEF,
所以平面AEF,
又,,平面,
故平面平面AEF,
又平面,从而平面AEF,
选项B正确;
对于选项C,连接,,如图所示,
∵正方体中,
∴A,E,F,四点共面,
∴四边形为平面AEF截正方体所得的截面四边形,且截面四边形为梯形,
又由勾股定理可得,,,
∴梯形为等腰梯形,高为,
∴,
选项C正确;
对于选项D,由于,,
而,,
∴,即,
点G到平面AEF的距离为点C到平面AEF的距离的2倍,
选项D错误.
故选:BC.
三、填空题
13. 10 14. 15. 16.
16.【答案】
【解析】首先证明一个结论:在三棱锥中,棱SA,SB,SC上取点,,,
则,
设SB与平面SAC所成角为,则

现业解答本题:设,,,
则,,
,,
∴,
则,∴,
∴,则,
∴,
令,则,
∵,∴,
当时,函数单调递减,当时,函数单调递增,
故最小值为2,当,2时,都取到最大值,
则(当且仅当时,取最小值),
∴,
故答案为:.
四、解答题
17.【解析】(1)根据函数的部分图像,
可得,,∴.
再根据五点法作图,,∴,
故有.
根据图像可得,是的图像的一个对称中心,
故函数的对称中心为,.
(2)先将的图像纵坐标缩短到原来的,可得的图像,
再向右平移个单位,得到的图像,
即,
令,,
解得,,
可得的减区间为,,
结合,可得在上的单调递减区间为.
又,
故当,时,取得最大值,
即;
当,时,取得最小值,
即.
18.(1)【证明】如图,连接,,
∵正方体,
∴四边形为正方形,∴,
又∵正方体,
∴平面,平面,
所以,
又,∴平面,
又∵平面,∴.
(2)【证明】如图,连接DE,,
,,,
∴,∴.
∵,
∴,
即.
又∵正方体中,平面ABCD,平面ABCD,
∴,
∵,,平面,
∴平面.又∵平面,
∴.
由(1)可知,
又∵,,平面,
∴平面.
又∵,,
∴,
又∵,,,平面,
所以平面,所以.
(3)【解析】存在.如图,当点P为棱的中点时,平面平面AFP.
连接FP,AP,∵点P,F分别为棱,CD的中点,
∴,∵正方体,
∴,∴,
∴,∴,
∴FP与共面于平面.
由(2)知平面,即平面AFP.
又因为平面,∴平面平面AFP.
19.【解析】(1)设每一轮罚球中,甲队球员罚进点球的事件为A,未罚进点球的事件为;乙队球员罚进点球的事件为B,未罚进点球的事件为.
设每一轮罚球中,甲、乙两队打成平局的事件为C,由题意,得在每一轮罚球中两队打成平局的情况有两种:甲、乙均未罚进点球,或甲、乙均罚进点球,
则,
故每一轮罚球中,甲、乙两队打成平局的概率为.
(2)因为甲队第5个球员需出场罚球,则前四轮罚球甲、乙两队分差不能超过1分,
即四轮罚球结束时比分可能为或或.
①比分为的概率为
.
②比分为的概率为.
③比分为的概率为
.
综上,甲队第5个球员需出场罚球的概率为.
20.(1)【证明】以点C为坐标原点,向量、、方向分别为x、y、z轴的正方向建立坐标系,
则,,,,,,
所以,
因为,设,则,
所以,解得,
所以,同理可得,
∴,,,
令,
则,
∴,∴,
∴,
∴D、E、F、G四点共面.
(2)【解析】由(1)可知,,,
∴,.
设平面DEF的一个法向量为,
则,即,
则,令,则,
取平面PDE的一个法向量为,
则,
所以,
∴二面角的正弦值为.
21.【解析】(1)如图,在中,
由余弦定理得,,
所以,
所以,(当且仅当时等号成立),
故两机器人运动路程和的最大值为6.
(2)(i)在中,由于机器人乙的速度是机器人甲的速度的2倍,
故,
由正弦定理可得,
所以,
(ii)设,则,,
由余弦定理可得,
所以,
所以,
由题意得对任意恒成立,
故,当且仅当时取到等号.
答:矩形区域ABCD的宽AD至少为2米,才能确保无论的值为多少,总可以通过设置机器人乙的释放角度使机器人乙在矩形区域ABCD内成功拦截机器人甲.
22.【解析】(1)因为,,,
所以

所以“正弦方差”的值是与无关的定值.
(2)因为,,,,,
所以

因为实数,,对的“正弦方差”的值是与无关的定值,
所以,
因为,,
所以,,
由,得或,
即或,
由,
得,
又因为,
所以或或,
即或或,
当时,解得,经检验不符合题意;
当时,解得,经检验符合题意;
当时,解得,经检验符合题意.
综上可知:或.
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