【精品】2020年河南省驻马店市确山二中高二上学期期中数学试卷和解析

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2018学年河南省驻马店市确山二中高二(上)期中数学试卷一、选择题(每小题5分,共60分,在给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(5分)命题:“∀x∈R,x2﹣x+2<0”的否定是()A.∀x∈R,x2﹣x+2≥0 B.∃x∈R,x2﹣x+2≥0C.∃x∈R,x2﹣x+2<0 D.∀x∈R,x2﹣x+2<02.(5分)某市有大型超市100家、中型超市200家、小型超市700家.为掌握各类超市的营业情况,现按分层抽样方法抽取一个容量为80的样本,应抽取中型超市家数为()A.15 B.16 C.13 D.183.(5分)如图所示的“茎叶图”表示的数据中,众数和中位数分别()A.23与26 B.26与30 C.31与26 D.31与304.(5分)命题“设a、b、c∈R,若ac2>bc2,则a>b”的逆命题、否命题、逆否命题中真命题共有()A.0个 B.1个 C.2个 D.3个5.(5分)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是()A.B.C.D.6.(5分)集合A={2,3},B={1,2,3},从A,B中各取任意一个数,则这两个数之和等于5的概率为()A.B.C.D.7.(5分)已知x、y取值如下表:从所得的散点图分析可知:y与x线性相关,且=0.95x+a,则a=()A.1.30 B.1.45 C.1.65 D.1.808.(5分)在区域内任意取一点P(x,y),则x2+y2>1的概率是()A.B.C.D.9.(5分)一组样本数据,容量为150,按从小到大的顺序分成5个组,其频数如下表:那么,第5组的频率为()A.120 B.30 C.0.8 D.0.210.(5分)已知A=(2,﹣4,﹣1),B=(﹣1,5,1),C=(3,﹣4,1),若,,则对应的点为()A.(5,﹣9,2)B.(﹣5,9,﹣2) C.(5,9,﹣2)D.(5,﹣9,﹣2)11.(5分)已知向量与向量平行,则x,y的值分别是()A.6和10 B.﹣6和10 C.﹣6和﹣10 D.6和﹣1012.(5分)已知平面α,β是两个不重合的平面,其法向量分别为n1,n2,给出下列结论:①若n1∥n2,则α∥β;②若n1∥n2,则α⊥β;③若n1•n2=0,则α⊥β;④若n1•n2=0,则α∥β.其中正确的是()A.①③B.①②C.②③D.②④二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.(5分)数据5,7,7,8,10,11的标准差是.14.(5分)某市派出男子、女子两支球队参加全省足球冠军赛,男、女两队夺取冠军的概率分别是和.则该市足球队夺得全省冠军的概率是.15.(5分)已知A(1,1,0),B(1,2,1),C(0,0,2),则原点O到平面ABC的距离为.16.(5分)在下列四个结论中,正确的序号是.①“x=1”是“x2=x”的充分不必要条件;②“k=1”是“函数y=cos2kx﹣sin2kx的最小正周期为π”的充要条件;③“x≠1”是“x2≠1”的充分不必要条件;④“a+c>b+d”是“a>b且c>d”的必要不充分条件.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)已知p:{x|x2﹣8x﹣20≤0};q:{x|x2﹣2x﹣(m2﹣1)≤0,m>0},若非p是非q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.18.(12分)一只不透明的袋子中装有颜色分别为红、黄、蓝、白的球各一个,这些球除颜色外都相同.(1)求搅匀后从中任意摸出1个球,恰好是红球的概率;(2)搅匀后从中任意摸出1个球,记录下颜色后放回袋子中并搅匀,再从中任意摸出1个球,求至少有一次摸出的球是红球的概率.19.(12分)若点(p,q),在|p|≤3,|q|≤3中按均匀分布出现.(1)点M(x,y)横、纵坐标分别由掷骰子确定,第一次确定横坐标,第二次确定纵坐标,则点M(x,y)落在上述区域的概率?(2)试求方程x2+2px﹣q2+1=0有两个实数根的概率.20.(12分)为选拔选手参加“中国谜语大会”,某中学举行了一次“谜语大赛”活动.为了了解本次竞赛学生的成绩情况,从中抽取了部分学生的分数(得分取正整数,满分为100分)作为样本(样本容量为n)进行统计.按照[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]的分组作出频率分布直方图,并作出样本分数的茎叶图(图中仅列出了得分在[50,60),[90,100]的数据).(Ⅰ)求样本容量n和频率分布直方图中的x、y的值;(Ⅱ)在选取的样本中,从竞赛成绩在80分以上(含80分)的学生中随机抽取2名学生参加“中国谜语大会”,求所抽取的2名学生中至少有一人得分在[90,100]内的概率.21.(12分)如图,在△ABC中,∠ABC=60°,∠BAC=90°,AD是高,沿AD把△ABD折起,使∠BDC=90°.(Ⅰ)证明:平面ADB⊥平面BDC;(Ⅱ)设E为BC的中点,求与夹角的余弦值.22.(12分)如图,四边形ABCD与BDEF均为菱形,设AC与BD相交于点O,若∠DAB=∠DBF=60°,且FA=FC.(1)求证:FC∥平面EAD;(2)求二面角A﹣FC﹣B的余弦值.2018学年河南省驻马店市确山二中高二(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(每小题5分,共60分,在给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(5分)命题:“∀x∈R,x2﹣x+2<0”的否定是()A.∀x∈R,x2﹣x+2≥0 B.∃x∈R,x2﹣x+2≥0C.∃x∈R,x2﹣x+2<0 D.∀x∈R,x2﹣x+2<0【解答】解:因为全称命题的否定是特称命题,所以命题:“∀x∈R,x2﹣x+2<0”的否定是∃x∈R,x2﹣x+2≥0.故选:B.2.(5分)某市有大型超市100家、中型超市200家、小型超市700家.为掌握各类超市的营业情况,现按分层抽样方法抽取一个容量为80的样本,应抽取中型超市家数为()A.15 B.16 C.13 D.18【解答】解:∵大型超市100家、中型超市200家、小型超市700家,∴按分层抽样方法抽取一个容量为80的样本,应抽取中型超市为:(家),故选:B.3.(5分)如图所示的“茎叶图”表示的数据中,众数和中位数分别()A.23与26 B.26与30 C.31与26 D.31与30【解答】解:由茎叶图得到所有的数据从小到大排为:12,14,20,23,25,26,30,31,31,41,42.∴众数为31,中位数为26.故选:C.4.(5分)命题“设a、b、c∈R,若ac2>bc2,则a>b”的逆命题、否命题、逆否命题中真命题共有()A.0个 B.1个 C.2个 D.3个【解答】解:原命题:,∵若ac2>bc2,则c≠0,∴a>b,成立,由等价命题同真同假知其逆否命题也为真;逆命题:若a>b,则ac2>bc2,不正确,∵a>b,∴关键是c是否为0,∴逆命题为假,由等价命题同真同假知否命题也为假,∴命题“设a、b、c∈R,若ac2>bc2,则a>b”的逆命题、否命题、逆否命题中有1个真命题.故选:B.5.(5分)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是()A.B.C.D.【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是计算并输出S=++的值∵S=++=.故选:D.6.(5分)集合A={2,3},B={1,2,3},从A,B中各取任意一个数,则这两个数之和等于5的概率为()A.B.C.D.【解答】解:集合A={2,3},B={1,2,3},从A,B中各取任意一个数,取法总数为:2×3=6,这两个数之和等于5的情况有2种:2+3和3+2,∴这两个数之和等于5的概率:p==.故选:B.7.(5分)已知x、y取值如下表:从所得的散点图分析可知:y与x线性相关,且=0.95x+a,则a=()A.1.30 B.1.45 C.1.65 D.1.80【解答】解:由题意,=4,=5.25∵y与x线性相关,且=0.95x+a,∴5.25=0.95×4+a,∴a=1.45故选:B.8.(5分)在区域内任意取一点P(x,y),则x2+y2>1的概率是()A.B.C.D.【解答】解:由题意可得,区域表示的是以1为边长的正方形ABCD,其面积为1记“在区域内任意取一点P(x,y),则x2+y2>1”事件为A,则A包含的区域为正方形内阴影部分,其面积为1﹣P(A)==故选:C9.(5分)一组样本数据,容量为150,按从小到大的顺序分成5个组,其频数如下表:那么,第5组的频率为()A.120 B.30 C.0.8 D.0.2【解答】解:根据频率分布表,得;第5组的频数为150﹣28﹣32﹣28﹣32=30∴第5组的频率为=0.2.故选:D.10.(5分)已知A=(2,﹣4,﹣1),B=(﹣1,5,1),C=(3,﹣4,1),若,,则对应的点为()A.(5,﹣9,2)B.(﹣5,9,﹣2) C.(5,9,﹣2)D.(5,﹣9,﹣2)【解答】解:=(﹣1,0,﹣2),=(﹣4,9,0);∴=(﹣5,9,﹣2)∴对应的点(﹣5,9,﹣2)故选:B.11.(5分)已知向量与向量平行,则x,y的值分别是()A.6和10 B.﹣6和10 C.﹣6和﹣10 D.6和﹣10【解答】解:设则(﹣4,x,y)=λ(2,﹣3,5)∴λ=﹣2,x=6,y=﹣10故选:D.12.(5分)已知平面α,β是两个不重合的平面,其法向量分别为n1,n2,给出下列结论:①若n1∥n2,则α∥β;②若n1∥n2,则α⊥β;③若n1•n2=0,则α⊥β;④若n1•n2=0,则α∥β.其中正确的是()A.①③B.①②C.②③D.②④【解答】解:已知平面α,β是两个不重合的平面,其法向量分别为,,①若,则α∥β,命题①正确;②若,则α∥β,∴α⊥β不正确,命题②错误;③若,则,则α⊥β,命题③正确;④若,则,∴α∥β不正确,命题④错误.∴正确的命题是①②.故选:A.二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.(5分)数据5,7,7,8,10,11的标准差是2.【解答】解:∵5,7,7,8,10,11的平均数是=8,∴这组数据的方差是=4,∴这组数据的标准差是=2,故答案为:214.(5分)某市派出男子、女子两支球队参加全省足球冠军赛,男、女两队夺取冠军的概率分别是和.则该市足球队夺得全省冠军的概率是.【解答】解:由题意可得,只要男子、女子两支球队中有一个获得冠军,则该市足球队夺得全省冠军.仅男队获得冠军的概率为×(1﹣)=,仅男队获得冠军的概率为(1﹣)×=,两个队都获得冠军的概率为×=,∴该市足球队夺得全省冠军的概率为++=.故答案为:.15.(5分)已知A(1,1,0),B(1,2,1),C(0,0,2),则原点O到平面ABC的距离为.【解答】解:∵A(1,1,0),B(1,2,1),C(0,0,2),∴=(1,1,﹣2),=(1,2,﹣1),=(1,1,0),设平面ABC的法向量=(x,y,z),则,取x=3,得=(3,﹣1,1),∴原点O到平面ABC的距离d===.故答案为:.16.(5分)在下列四个结论中,正确的序号是①④.①“x=1”是“x2=x”的充分不必要条件;②“k=1”是“函数y=cos2kx﹣sin2kx的最小正周期为π”的充要条件;③“x≠1”是“x2≠1”的充分不必要条件;④“a+c>b+d”是“a>b且c>d”的必要不充分条件.【解答】解:①“x2=x”⇔“x=0或x=1”,则“x=1”是“x2=x”的充分不必要条件,正确;②由二倍角公式得函数y=cos2kx﹣sin2kx=cos2kx,周期T=||,则“k=1”⇒“函数y=cos2kx﹣sin2kx 的最小正周期为π”但当k=﹣1,函数y=cos2(﹣x)﹣sin2(﹣x)=cos2x,最小正周期也为π,所以②“k=1”是“函数y=cos2kx﹣sin2kx的最小正周期为π”的充分不必要条件,错误;③“x2≠1”⇔“x±1”,所以“x≠1”是“x2≠1”的必要不充分条件;④同向不等式可以相加,所以“a>b且c>d”⇒“a+c>b+d”,必要性满足,但是若a+c>b+d时,则可能有a>d且c>b则“a+c>b+d”是“a>b且c>d”的必要不充分条件,正确.故答案为:①④三.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)已知p:{x|x2﹣8x﹣20≤0};q:{x|x2﹣2x﹣(m2﹣1)≤0,m>0},若非p是非q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.【解答】解:解法一:非p:A={x|x<﹣2或x>10},非q:B={x|x<1﹣m或x>1+m,m>0}.∵非p是非q的必要不充分条件,∴非p推不出非q,非q⇒非p,∴,结合数轴分析知,的充要条件是:或,解得m≥9,即m的取值范围是m≥9.解法二:∵非p是非q的必要不充分条件,即p是q的充分不必要条件.而p:M={x|﹣2≤x ≤10},q:N={x|1﹣m≤x≤1+m,m>0},∴,结合数轴分析知,的充要条件是:或,解得m≥9,∴m的取值范围是m≥9.18.(12分)一只不透明的袋子中装有颜色分别为红、黄、蓝、白的球各一个,这些球除颜色外都相同.(1)求搅匀后从中任意摸出1个球,恰好是红球的概率;(2)搅匀后从中任意摸出1个球,记录下颜色后放回袋子中并搅匀,再从中任意摸出1个球,求至少有一次摸出的球是红球的概率.【解答】解:(1)搅匀后从中任意摸出1个球,所有可能出现的结果有:红、黄、蓝、白,共有4种,它们出现的可能性相同.所有的结果中,满足“恰好是红球”(记为事件A)的结果只有1种,所以P(A)=.(2)搅匀后从中任意摸出1个球,记录下颜色后放回袋子中并搅匀,再从中任意摸出1个球,所有可能出现的结果有:(红,红)、(红,黄)、(红,蓝)、(红,白)、(黄,红)、(黄,黄)、(黄,蓝)、(黄,白)、(蓝,红)、(蓝,黄)、(蓝,蓝)、(蓝,白)、(白,红)、(白,黄)、(白,蓝)、(白,白),共有16种,它们出现的可能性相同.所有的结果中,满足“至少有一次是红球”(记为事件B)的结果只有7种,所以P(B)=.19.(12分)若点(p,q),在|p|≤3,|q|≤3中按均匀分布出现.(1)点M(x,y)横、纵坐标分别由掷骰子确定,第一次确定横坐标,第二次确定纵坐标,则点M(x,y)落在上述区域的概率?(2)试求方程x2+2px﹣q2+1=0有两个实数根的概率.【解答】解:(1)根据题意,点(p,q),在|p|≤3,|q|≤3中,即在如图的正方形区域,其中p、q都是整数的点有6×6=36个,点M(x,y)横、纵坐标分别由掷骰子确定,即x、y都是整数,且1≤x≤3,1≤y≤3,点M(x,y)落在上述区域有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),有9个点,所以点M(x,y)落在上述区域的概率P1=;(2)|p|≤3,|q|≤3表示如图的正方形区域,易得其面积为36;若方程x2+2px﹣q2+1=0有两个实数根,则有△=(2p)2﹣4(﹣q2+1)≥0,解可得p2+q2≥1,为如图所示正方形中圆以外的区域,其面积为36﹣π,即方程x2+2px﹣q2+1=0有两个实数根的概率,P2=.20.(12分)为选拔选手参加“中国谜语大会”,某中学举行了一次“谜语大赛”活动.为了了解本次竞赛学生的成绩情况,从中抽取了部分学生的分数(得分取正整数,满分为100分)作为样本(样本容量为n)进行统计.按照[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]的分组作出频率分布直方图,并作出样本分数的茎叶图(图中仅列出了得分在[50,60),[90,100]的数据).(Ⅰ)求样本容量n和频率分布直方图中的x、y的值;(Ⅱ)在选取的样本中,从竞赛成绩在80分以上(含80分)的学生中随机抽取2名学生参加“中国谜语大会”,求所抽取的2名学生中至少有一人得分在[90,100]内的概率.【解答】解:(Ⅰ)由题意可知,样本容量,,x=0.100﹣0.004﹣0.010﹣0.016﹣0.040=0.030;(Ⅱ)由题意可知,分数在[80,90)内的学生有5人,记这5人分别为a1,a2,a3,a4,a5,分数在[90,100]内的学生有2人,记这2人分别为b1,b2.抽取的2名学生的所有情况有21种,分别为:(a1,a2),(a1,a3),(a1,a4),(a1,a5),(a1,b1),(a1,b2),(a2,a3),(a2,a4),(a2,a5),(a2,b1),(a2,b2),(a3,a4),(a3,a5),(a3,b1),(a3,b2),(a4,a5),(a4,b1),(a4,b2),(a5,b1),(a5,b2),(b1,b2).其中2名同学的分数都不在[90,100]内的情况有10种,分别为:(a1,a2),(a1,a3),(a1,a4),(a1,a5),(a2,a3),(a2,a4),(a2,a5),(a3,a4),(a3,a5),(a4,a5).∴所抽取的2名学生中至少有一人得分在[90,100]内的概率.21.(12分)如图,在△ABC中,∠ABC=60°,∠BAC=90°,AD是高,沿AD把△ABD折起,使∠BDC=90°.(Ⅰ)证明:平面ADB⊥平面BDC;(Ⅱ)设E为BC的中点,求与夹角的余弦值.【解答】解:(Ⅰ)∵折起前AD是BC边上的高,∴当△ABD折起后,AD⊥DC,AD⊥DB,又DB∩DC=D,∴AD⊥平面BDC,∵AD⊂平面ADB∴平面ADB⊥平面BDC(Ⅱ)由∠BDC=90°及(Ⅰ)知DA,DB,DC两两垂直,不防设|DB|=1,以D为坐标原点,分别以、、所在直线x,y,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,易得D(0,0,0),B(1,0,0),C(0,3,0),A(0,0,),E(,,0),∴=,=(1,0,0),∴与夹角的余弦值为cos<,>==.22.(12分)如图,四边形ABCD与BDEF均为菱形,设AC与BD相交于点O,若∠DAB=∠DBF=60°,且FA=FC.(1)求证:FC∥平面EAD;(2)求二面角A﹣FC﹣B的余弦值.【解答】(1)证明:因为四边形ABCD与BDEF均为菱形,所以AD∥BC,DE∥BF.因为AD⊄平面FBC,DE⊄平面FBC,所以AD∥平面FBC,DE∥平面FBC…(2分)又AD∩DE=D,AD⊂平面EAD,DE⊂平面EAD,所以平面FBC∥平面EAD又FC⊂平面FBC,所以FC∥平面EAD…(4分)(2)解:连接FO、FD,则因为四边形BDEF为菱形,且∠DBF=60°,所以△DBF为等边三角形,因为O为BD中点.所以FO⊥BD,又因为O为AC中点,且FA=FC,所以AC⊥FO又AC∩BD=O,所以FO⊥平面ABCD….(6分)由OA,OB,OF两两垂直,建立如图所示的空间直角坐标系O﹣xyz设AB=2,因为四边形ABCD为菱形,∠DAB=60°,则BD=2,OB=1,,所以…..(8分)所以=(,0,),=(,1,0),设平面BFC的一个法向量为=(x,y,z),则有,令x=1,则=(1,﹣,1)因为BD⊥平面AFC,所以平面AFC的一个法向量为=(0,1,0)….(10分)因为二面角A﹣FC﹣B为锐二面角,设二面角的平面角为θ则cosθ=||=,所以二面角A﹣FC﹣B的余弦值为…(12分)赠送初中数学几何模型【模型五】垂直弦模型:图形特征:运用举例:1.已知A、B、C、D是⊙O上的四个点.(1)如图1,若∠ADC=∠BCD=90°,AD=CD,求证AC⊥BD;(2)如图2,若AC⊥BD,垂足为E,AB=2,DC=4,求⊙O的半径.2.如图,已知四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC⊥BD于P,设⊙O的半径是2。