四川省资阳市2012-2013学年高二上学期期末质量检测数学(理)试题
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四川省资阳市2012-2013学年高二上学期期末质量检测数学(理)试题本试题卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分. 第一部分1至2页,第二部分3至8页. 全卷共150分,考试时间为120分钟.第一部分(选择题 共60分)注意事项:1.答第一部分前,考生务必将自己的姓名、考号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上. 2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑. 如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,不能答在试题卷上.3.考试结束时,将本试卷和答题卡一并收回.一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的.1. 某校高二年级有男生600人,女生500人,为了解该年级学生的体育达标情况,从男生中任意抽取30人,从女生中任意抽取25人进行调查.这种抽样方法是(A )系统抽样法(B )抽签法(C )随机数表法(D )分层抽样法2.打靶3次,事件i A 表示“击中i 次”,其中i =0,1,2,3.那么123A A A A = 表示的是(A )全部击中 (B )至少有1次击中 (C )必然击中 (D )击中3次3. 如图△A ′B ′C ′是△ABC 的直观图,那么△ABC 是(A )等腰三角形 (B )等腰直角三角形 (C )直角三角形(D )钝角三角形4.正方体''''ABCD A B C D -中,AB 的中点M ,'DD 的中点为N ,则异面直线'B M 与CN 所成的角是(A )0 (B )45 (C )60 (D )905.一个表面为红色的棱长是9cm 的正方体,将其适当分割成棱长为1cm 的正方体,则仅有二面涂色的小正方体的表面积之和是(A )504 cm 2 (B )548 cm 2 (C )516 cm 2 (D )672 cm 26.已知力F 1→=(1,2,3),F 2→=(-2,3,-1),F 3→=(3,-4,5),若F 1→,F 2→,F 3→共同作用于用同一物体上,使物体从1M (0,-2,1)移到2M (3,1,2),则合力作的功为(A )12 (B )14 (C )16 (D )18 7. 下列命题中错误的是(A )如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β (B )如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面β(C )如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β (D )如果平面α⊥平面γ,平面γ⊥平面β,,l αβ= 则l ⊥γ8.一只小蜜蜂在一个棱长为3的正方体内自由飞行,若蜜蜂在飞行过程中始终保持与正方体6个面的距离均大于1,称其为“安全飞行”,则蜜蜂“安全飞行”的概率为(A )18 (B )116 (C )127 (D )389. 某程序框图如右图所示,该程序运行后输出的k的值是(A)4 (B)5(C)6 (D)710.一个三棱锥的木块P ABC-,三条侧棱两两成40 ,且侧棱长均为20cm,若一只蚂蚁从点A出发绕棱锥的侧面爬行,最后又回到点A,则其最短路径的长(A)(B)(C)cm(D)11.如图1在透明塑料做成的底面是正方形的长方体容器中灌进一些水,固定容器的一边将其倾倒,随着容器的倾斜度不同,水的各个表面的图形的形状和大小也不同.某个同学找出这些图形的形状和大小之间所存在的一些“规律”:①有水的部分始终呈棱柱形;②没有水的部分始终呈棱柱形;③水面面积的大小是变化的,如图2所示,倾斜度越大(即α越小),水面的面积越大;④在侧面中,两组对面的面积之和相等;⑤如果长方体的倾斜.其中对“规律”的叙述正确的个数有角为α,则水面与容器底面所成的角为90α-(A)2个(B)3个(C)4个(D)5个12. 如图,模块①—⑤均由4个棱长为1的小正方体构成,模块⑥由15个棱长为1的小正方体构成.现从模块①—⑤中选出三个放在模块⑥上,使得模块⑥成为一个棱长为3的大正方体.则下列选择方案中,能够完成任务的为(A)模块①,②,⑤(B)模块①,③,⑤(C)模块②,④,⑤(D)模块③,④,⑤资阳市2012—2013学年度高中二年级第一学期期末质量检测理 科 数 学第二部分(非选择题 共90分)1.第二部分共6页,用钢笔或圆珠笔直接答在试题卷上. 2.答卷前将密封线内的项目填写清楚.二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案直接填在题中横线上.13. 当a =3时,右图的程序段输出的结果是 .14. 若某几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积是 .15. 一个袋中装有四个形状大小完全相同的球,球的编号分别为1,2,3,4.从袋中随机取两个球,则取出的球的编号之和不大于4的概率是 .16. 如图,设A B C 、、是球O 面上的三点,我们把大圆的劣弧BC CA AB 、、围成的球面部分称为球面三角形,记作球面三角形ABC .在球面三角形ABC 中,1OA =,设 ,,,,,(0,)BC a CA b AB c a b c π===∈,二面角B OA C C OB A A OC B ------、、的大小分别为αβγ、、.给出下列命题:①若2παβγ===,则球面三角形ABC 的面积为2π; ②若3a b c π===,则1cos 3a =;③圆弧 AB 在点A 处的切线1l 与圆弧 CA 在点A 处的切线2l 的夹角等于α; ④sin sin sin sin sin sin a b cαβγ==; ⑤若a b =,则αβ=. 其中所有真命题的序号是 .三、解答题:本大题共6个小题,共74分.解答要写出文字说明、证明过程或演算步骤.17. (本小题满分12分)从某校高三年级800名学生中随机抽取50名测量身高,据测量被抽取的学生的身高全部介于155cm 和195cm 之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组[155,160),第二组[160,165),…,第八组[190,195],右图是按上述分组方法得到的频率分布直方图.(Ⅰ)根据已知条件填写下列表格:在第二组和第七组中各选一名同学组成实验小组,问:实验小组中恰有一男一女的概率是多少?18. (本小题满分12分)如图,已知点P 在圆柱OO 1的底面圆O 上,AB 、A 1B 1分别为圆O 、O 1的直径且A 1A ⊥平面P AB .(Ⅰ)求证:平面1A PB ⊥平面1A AP ; (Ⅱ)在三棱锥1A APB -的6条棱中,任取2条棱,求恰好能互相垂直的概率.19. (本小题满分12分)在每年的春节后,某市政府都会发动公务员参加植树活动,林业部门为了保证树苗的质量,将在植树前对树苗进行检测,现从同一种树的甲、乙两批树苗中各抽测了10株树苗,量出它们的高度如下(单位:厘米).甲:37,21,31,20,29,19,32,23,25,33;乙:10,30,47,27,46,14,26,10,44,46.(Ⅰ)用茎叶图表示上述两组数据,并根据茎叶图对甲、乙两种树苗的高度作比较,写出两个统计结论;(Ⅱ)分别将两组中高度高于各自平均数的树苗选出并合在一起组成一个新的样本,从这个新的样本中任取两株树苗,求这两株树苗分别来自甲、乙两组的概率.20. (本小题满分12分)在如图的试验装置中,正方形框架的边长都是1,且平面ABCD与平面ABEF互相垂直.活动弹子M,N分别在正方形对角线AC和BF上移动,且CM和BN的长度保持相等,记CM=BN=a(0<a.(Ⅰ)求证:NM∥平面BCE;(Ⅱ)求MN的长,并求a取何值时?MN的长最小?(Ⅲ)当MN的长最小时,求面MNA与面NMB所成二面角的余弦值.21. (本小题满分12分)设关于x的一元二次方程22x ax b++=.20(Ⅰ)若a是从0,1,2,3,4五个数中任取的一个数,b是从0,1,2,3四个数中任取的一个数,求上述方程有实根的概率;(Ⅱ)若a是从区间[0,4]任取的一个数,b是从区间[0,3]任取的一个数,求上述方程有实根的概率.22. (本小题满分14分)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,底面是等腰直角三角形,90ACB ∠=︒.侧棱12AA =,D E 、分别是11CC A B 与的中点,点E 在平面ABD 上的射影是△ABD 的重心G .(Ⅰ)求1A B 与平面ABD 所成角的大小的余弦值; (Ⅱ)求点1A 到平面AED 的距离;(Ⅲ)求几何体DE ABC -的体积.资阳市2012—2013学年度高中二年级第一学期期末质量检测理科数学参考答案及评分意见一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分. 1-5.DBCDA ;6-10. CACAB ;11-12.DA二、填空题:本大题共4个小题,每小题4分,共16分.13. 6;14. 43π;15.13;16. ①②④⑤.三、解答题:本大题共6个小题,共74分. 17.解: (Ⅰ)由频率分布直方图得第七组频率为: 1-(0.008×2+0.016×2+0.04×2+0.06)×5=0.06, ∴第七组的人数为0.06×50=3. ··························································································· 3分 由各组频率可得以下数据:组别 一 二 三 四 五 六 七 八样本数2 4 10 10 15 43 2 ···································································································································· 6分 (Ⅱ)第二组中四人可记为a 、b 、c 、d ,其中a 为男生,b 、c 、d 为女生,第七组中三人可记为1、2、3,其中1、2为男生,3为女生,所以基本事件有12个.实验小组中恰有一男一女的事件有1b,1c,1d,2b,2c,2d,3a ,共7个, ································· 10分因此实验小组中恰有一男一女的概率是712. (12)分18. (Ⅰ)证明: 易知AP ⊥BP ,由AA 1⊥平面P AB , 得AA 1⊥BP , 且AP ∩AA 1=A ,所以BP ⊥平面P AA 1, 又BP ∈平面1A PB ,故平面1A PB ⊥平面1A AP . ··································································································· 6分 (Ⅱ)解:由题意111,,A A AP A A AB A A BP ⊥⊥⊥,1,AP PB PB A P ⊥⊥, ································ 9分 又在三棱锥1A APB -的6条棱中,任取2条棱的基本事件有15种.故互相垂直的概率51153P ==. (12)分19. 解:(Ⅰ)茎叶图 ·········································································································· 3分 统计结论:(写出以下任意两个即可) ········································································· 5分 ①甲批树苗比乙批树苗高度整齐;②甲批树苗的高度大多数集中在均值附近,乙批树苗的高度分布较为分散;③甲批树苗的平均高度小于乙批树苗的平均高度; ④甲批树苗高度的中位数为27 cm ,乙批树苗高度的中位数为28.5 cm.(Ⅱ)x 甲=110[37+21+31+20+29+19+32+23+25+33]=27,x 乙=110[10+30+47+27+46+14+26+10+44+46]=30. ··································· 7分 ∴甲批树苗中高度高于平均数27的是:37,31,29,32,33,共5株, 乙批树苗中高度高于平均数30的是:47,46,44,46共4株. ······································ 9分第 10 页 共 12 页 金太阳新课标资源网新的样本中共有9株树苗,从中任取2株的基本事件有36个, 其中“一株来自甲批,一株来自乙批”为事件A , 包含的基本事件有5×4=20个, ··············································································· 11分∴P (A )=2036=59. ········································································································ 12分20. (Ⅰ)证明: 以B 为原点建立坐标系,得下列坐标:(0,0,0),(1,0,0),(B A C 0,1,0)E(1,1,0)(1,,0)F M a a a ,1)MN =- , ···························································································· 2分设MN BC BE λμ=+,即1)-=λ(0,0,1)+μ(0,1,0), ∴λ,μ=-1,所以当λ,μ-1时,MN ∥平面BCE ,又MN 不在平面BCE 内,NM ∥平面BCE . ················································································ 5分(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,1)MN =-∴22||1)MN =-221a a =+,∴||MN∵||MN 221()22a -+∴当a =时,MN 的长最小. ················································································ 8分(Ⅲ)当a =时,MN 的中点为111(,,)244G ,111111(,,),(,,)244244GB GA =---=--········································································· 10分 所求二面角的余弦值cos ||||GA GB GA GB θ⋅=⋅ =13-. ··························································· 12分(用其它方法做的可参照给分)21.解: 设事件A为“方程2220x ax b ++=有实根”,当a ≥0, b ≥0时, 方程2220x ax b ++=有实根的条件为a ≥b . ······························································· 2分 (Ⅰ)基本事件共有12个(0,0),(0,1),(0,2),(0,3),(1,0),(1,1),(1,2),(1,3),(2,0),(2,1),(2,2),(2,3),(3,0),(3,1)(3,2),(3,3),(4,0), (4,1), (4,2), (4,3)其中第一个数表示a 的取值,第二个数表示b 的取值.事件A中包含14个基本事件,故事件A发生的概率为147()2010P A ==. ······································································································································· 6分 (Ⅱ)试验的全部结果所构成的区域为{(a ,b )|0≤a ≤4,0≤b ≤3}.构成事件A的区域为{(a ,b )|0≤a ≤4,0≤b ≤3},即如变式答图的阴影区域所示. ………………………………………9分所以所求的概率为2134352()348P A ⨯-⨯==⨯.…………12分22. 解法1:(Ⅰ)连结BG ,则BG 是BE 在面ABD 的射影,金太阳新课标资源网即∠EBG 是A 1B 与平面ABD 所成的角.设F 为AB 中点,连结EF 、FC ,∵D 、E 分别是CC 1、A 1B 的中点,又DC ⊥平面ABG ,∴CDEF 为矩形. 连结DF ,G 是△ADB 的重心,∴FD ∈G. ···································· 2分在直角三角形EFD 中,EF 2=FG ·FD =13FD 2, ∵EF =1∴FD于是EDEG∵FG =EDAB =A 1B =EB∴sin ∠EBG =EG EBcos EBG ∠= ∴A 1B 与平面ABD所成的角是cos EBG ∠=. ························································· 5分 (Ⅱ)解法一:∵ED ⊥AB ,ED ⊥EF ,又EF ∩AB =F ,∴ED ⊥面A 1AB , 又ED Ø面AED ,∴平面AED ⊥平面A 1AB ,且面AED ∩面A 1AB =AE . 作A 1K ⊥AE ,垂足为K ,∴A 1K ⊥平面AED .即A 1K 是A 1到平面AED 的距离. ················································ 7分在△A 1AB 1中,A 1K=1111A A A B AB ⋅== ∴A 1到平面AED 26. ················································································· 9分 解法二:连结A 1D ,11A ADE D A AE V V --=.∵ED ⊥AB ,ED ⊥EF ,又EF ∩AB =F , ∴ED ⊥平面A 1AB ,设A 1到平面AED 的距离为h , ·················································· 7分则 1AED A AE S h S ED ⋅=⋅ ,又1112A AE S A A AB =⋅ 12AED S AE ED =⋅= ∴22266h ⋅==. 即A 1到平面AED 26. ················································································ 9分 (Ⅲ)由(Ⅰ)知13DE ABC A EFCD B EFCD EFCD V V V AB S ---=+=⋅, ·········································· 11分∵ABC 是等腰直角三角形, AB =∴2,AC BC ==∴CF 又1EF =,∴1141333DE ABC EFCD V AB S -=⋅== ······························································ 14分 解2: (Ⅰ)连接BG ,则BG 是BE 在面ABD 内的射影,即11A BG A B ∠是与平面ABD 所成的角. 如图所示,建立空间直角坐标系,2C xyz CA CB a -==设,则1221(2,0,0),(0,2,0),(0,0,1),(2,0,2),(,,1),(,,)333a a A a B a D A a E a a G 且2(,,),(0,2,1)333a a GE BD a ==- . ················································································· 2分 由题设GE BD ⊥ ,从而有222033GE BD a =-+= . 解得1a =. ∴1241(2,2,2),(,,)333BA BG =-=- .金太阳新课标资源网∴111143cos ||||BA BG A BG BA BG ∠== 故1A B 与平面ABD所成角的余弦值为1cos A BG ∠=. ··········································· 5分 (Ⅱ)由(Ⅰ)有1(2,0,0),(2,0,2),(1,1,1),(0,0,1)A A E D .故 1(1,1,1)(1,1,0)0,(0,0,2)(1,1,0)0AE ED AA ED =---==--= . ∴ED ⊥平面1AA E . 又ED AED ⊂平面,∴平面AED ⊥平面1AA E .又面AED 面1AA E AE =, 作1A K AE ⊥,垂足为K ,则1A K AED ⊥平面, 即11A K A 是到平面AED 的距离. ·················································································· 7分 连接111,EB Rt A AB ∆在中, 11111A A A B A K AB === . 故1A 到平面AED. ················································································· 9分 (Ⅲ) ∵11113232DE ABC E ABD C ABD E ABD D ABC V V V V V EG AB DF CD AB AC -----=+=+=⋅⋅+⋅⋅ 由(Ⅰ)知221(2,0,0),(0,2,0),(1,1,1),(,,)A B E G , ·························································· 11分6AB GE == ∵ABC 是等腰直角三角形,∴2,AC BC ==∵12,AA D =是1CC 的中点,1CD=,∴AD BD =设F 为AB 中点,则DF AB ⊥,且3DF =····························· 13分∴DE ABC V -=11114312232323⨯⨯⨯⨯⨯=. ·············································· 14分。