2016-2017年江西省赣州四中高二(上)期中数学试卷和答案

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2016-2017学年江西省赣州四中高二(上)期中数学试卷一、选择题:(本大题共13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)从编号为0,1,2,…,79的80件产品中,采用系统抽样的方法抽取容量为5的一个样本,若编号为42的产品在样本中,则该样本中产品的最小编号为()A.8 B.10 C.12 D.162.(5分)已知水平放置的△ABC是按“斜二测画法”得到如图所示的直观图,其中B′O′=C′O′=1,A′O′=,那么原△ABC是一个()A.等边三角形B.直角三角形C.三边中只有两边相等的等腰三角形D.三边互不相等的三角形3.(5分)用一个平面去截四棱锥,不可能得到()A.棱锥B.棱柱C.棱台D.四面体4.(5分)某程序框图如图所示,该程序运行后输出的S的值是()A.B.C.D.5.直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC=AA1,∠ACB=90°,则直线A1C与平面A1BC1所成的角的大小为()A.30°B.60°C.90°D.120°6.(5分)由正整数组成的一组数据x1,x2,x3,x4,其平均数和中位数都是2,且标准差等于1,则这组数据的立方和为()A.70 B.60 C.50 D.567.(5分)已知直线l⊥平面α,直线m∥平面β,则下列命题正确的是()A.若α⊥β,则l∥m B.若l⊥m,则α∥βC.若l∥β,则m⊥αD.若α∥β,则l⊥m8.(5分)如图是一个几何体的三视图,在该几何体的各个面中.面积最小的面的面积为()A.4 B.4 C.4 D.89.(5分)如图,ABCD﹣A1B1C1D1为正方体,则以下结论:①BD∥平面CB1D1;②AC1⊥BD;③AC1⊥平面CB1D1其中正确结论的个数是()A.0 B.1 C.2 D.310.(5分)棱台的两底面面积为S1、S2,中截面(过各棱中点的面积)面积为S0,那么()A.B.C.2S 0=S1+S2D.S02=2S1S211.(5分)如图,在四面体ABCD中,若截面PQMN是正方形,则在下列命题中,错误的为()A.AC⊥BDB.AC=BDC.AC∥截面PQMND.异面直线PM与BD所成的角为45°12.(5分)已知三棱锥S﹣ABC的所有顶点都在球O的球面上,SA⊥平面ABC,SA=2,AB=1,AC=2,,则球O的表面积为()A.16πB.12πC.8πD.4π13.(5分)如图所示,三棱锥P﹣ABC的高PO=8,AC=BC=3,∠ACB=30°,M,N 分别在BC和PO上,且CM=x,PN=2x(x∈(0,3)),以下四个图象大致描绘了三棱锥N﹣AMC的体积y与x的变化关系,其中正确的是()A.B.C.D.二、填空题:(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.)14.(5分)空间直角坐标系中,点A(﹣3,4,0)和点B(2,﹣1,6)的距离是.15.(5分)若样本数据x1,x2,…,x10的标准差为8,则数据2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x10﹣1的标准差为.16.(5分)已知圆台的上下底面半径分别是2、5,且侧面面积等于两底面面积之和,则该圆台的母线长为.17.(5分)如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点E,F分别是棱BC,CC1的中点,P是侧面BCC1B1内一点,若A1P∥平面AEF,则线段A1P长度的取值范围是.三、解答题:(本大题共7小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)18.(10分)某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此作了四次试验,得到的数据如下:(1)求出y关于x的线性回归方程y=a+bx;(2)试预测加工10个零件需要多少小时?(注:b=,a=﹣b)19.(12分)某高校在2011年的自主招生考试成绩中随机抽取100名学生的笔试成绩,按成绩分组,得到的频率分布表如表:(1)请先求出频率分布表中①、②位置相应的数据,在如图完成频率分布直方图;(2)由(1)中频率分布直方图估计中位数,平均数.20.(12分)如图,在四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,E,P,Q分别是棱AD、SC,AB的中点,且SA⊥平面ABCD.(1)求证:PQ∥平面SAD;(2)求证:平面SAC⊥平面SEQ.21.(12分)如图1,在直角梯形ABCD中,AB∥CD,AB⊥AD且AB=AD=CD=1,现以AD为一边向梯形外作正方形ADEF,然后沿AD将正方形翻折,使平面ADEF 与平面ABCD互相垂直(1)求证:平面BDE⊥平面BEC;(2)求三棱锥D﹣BEF的体积V.22.在四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,且AB=AA1,∠A1AB=∠A1AD=60°.(Ⅰ)求证:平面A1BD⊥平面A1AC;(Ⅱ)若BD=D=2,求平面A 1BD与平面B1BD所成角的大小.23.(12分)如图,三棱锥P﹣ABC中,平面PAC⊥平面ABC,∠ABC=,点D、E在线段AC上,且AD=DE=EC=2,PD=PC=4,点F在线段AB上,且EF∥BC.(Ⅰ)证明:AB⊥平面PFE.(Ⅱ)若四棱锥P﹣DFBC的体积为7,求线段BC的长.24.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,B1C的中点为O,且AO⊥平面BB1C1C.(1)证明:B1C⊥AB;(2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,BC=1,求三棱柱ABC﹣A1B1C1的高.2016-2017学年江西省赣州四中高二(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:(本大题共13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)从编号为0,1,2,…,79的80件产品中,采用系统抽样的方法抽取容量为5的一个样本,若编号为42的产品在样本中,则该样本中产品的最小编号为()A.8 B.10 C.12 D.16【解答】解:样本间隔为80÷5=16,∵42=16×2+10,∴该样本中产品的最小编号为10,故选:B.2.(5分)已知水平放置的△ABC是按“斜二测画法”得到如图所示的直观图,其中B′O′=C′O′=1,A′O′=,那么原△ABC是一个()A.等边三角形B.直角三角形C.三边中只有两边相等的等腰三角形D.三边互不相等的三角形【解答】解:根据“斜二测画法”可得BC=B′C′=2,AO=2A′O′=;∴原△ABC是一个等边三角形,如图所示.故选:A.3.(5分)用一个平面去截四棱锥,不可能得到()A.棱锥B.棱柱C.棱台D.四面体【解答】解:∵棱柱的上下底面是相同的,∴用一个平面去截四棱锥,不可能得到棱柱.故选:B.4.(5分)某程序框图如图所示,该程序运行后输出的S的值是()A.B.C.D.【解答】解:模拟程序的运行,可得该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量s=+++的值,由于s=1++++=1++++=.故选:B.5.直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC=AA1,∠ACB=90°,则直线A1C与平面A1BC1所成的角的大小为()A.30°B.60°C.90°D.120°【解答】解:如图,∵三棱柱ABC﹣A1B1C1为直三棱柱,∴CC1⊥A1C1,又,∠ACB=90°,∴A1C1⊥B1C1,则A1C1⊥平面BB1C1C,又A1C1⊂平面A1BC1,∴平面A1BC1⊥平面BB1C1C,连接B1C交BC1于O,则CO⊥BC1,∴CO⊥平面A1BC1.∴∠CA1O为直线A1C与平面A1BC1所成的角.设AC=BC=AA1=a,则,CO=,在Rt△A1OC中,sin,∴直线A1C与平面A1BC1所成的角的大小为30°.故选:A.6.(5分)由正整数组成的一组数据x1,x2,x3,x4,其平均数和中位数都是2,且标准差等于1,则这组数据的立方和为()A.70 B.60 C.50 D.56【解答】解:不妨设x1≤x2≤x3≤x4,x1,x2,x3,x4,∈N*,依题意得x1+x2+x3+x4=8,S==1,即(x1﹣2)2+(x2﹣2)2+(x3﹣2)2+(x4﹣2)2=4,∴(x4﹣2)2<4,则x4<4,结合x1+x2+x3+x4=8,及中位数是2,∴x1=x2=1,x3=x4=3,则这组数据为1,1,3,3.∴这组数据的立方和2×1+2×33=56故选:D.7.(5分)已知直线l⊥平面α,直线m∥平面β,则下列命题正确的是()A.若α⊥β,则l∥m B.若l⊥m,则α∥βC.若l∥β,则m⊥αD.若α∥β,则l⊥m【解答】解:对于A若α⊥β,直线l⊥平面α,直线m∥平面β,则l与m可能平行、可能相交也可能异面,故A不正确;对于B,若l⊥m,直线l⊥平面α,直线m∥平面β,则α与β可能平行也可能相交,故B不正确;对于C,m与α的位置不确定对于D,若α∥β,直线l⊥平面α,则直线l⊥平面β,又∵直线m∥平面β,则l⊥m,故D正确;故选:D.8.(5分)如图是一个几何体的三视图,在该几何体的各个面中.面积最小的面的面积为()A .4B .4C .4D .8【解答】解:根据三视图作出物体的直观图如图所示:显然S △PCD >S △ABC . 由三视图特征可知PA ⊥平面ABC ,DB ⊥平面ABC ,AB ⊥AC ,PA=AB=AC=4,DB=2, ∴BC=4,∴S △ABC ==8,S △PAC ==8,S △BCD ==4.S梯形PABD==12.∴△BCD 的面积最小. 故选:B .9.(5分)如图,ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1为正方体,则以下结论:①BD ∥平面CB 1D 1;②AC 1⊥BD ;③AC 1⊥平面CB 1D 1其中正确结论的个数是( )A .0B .1C .2D .3【解答】解:由正方体的性质得,BD ∥B 1D 1,所以结合线面平行的判定定理可得:BD ∥平面CB 1D 1;所以①正确.由正方体的性质得 AC ⊥BD ,因为AC 是AC 1在底面ABCD 内的射影,所以由三垂线定理可得:AC1⊥BD,所以②正确.由正方体的性质得BD∥B1D1,由②可得AC1⊥BD,所以AC1⊥B1D1,同理可得AC1⊥CB1,进而结合线面垂直的判定定理得到:AC1⊥平面CB1D1 ,所以③正确.故选:D.10.(5分)棱台的两底面面积为S1、S2,中截面(过各棱中点的面积)面积为S0,那么()A.B.C.2S 0=S1+S2D.S02=2S1S2【解答】解:不妨设这个棱台为三棱台,设棱台的高为2h,上部三棱锥的高为a,则根据相似比的性质,得:,解得=+.故选:A.11.(5分)如图,在四面体ABCD中,若截面PQMN是正方形,则在下列命题中,错误的为()A.AC⊥BDB.AC=BDC.AC∥截面PQMND.异面直线PM与BD所成的角为45°【解答】解:因为截面PQMN是正方形,所以PQ∥MN、QM∥PN,则PQ∥平面ACD、QM∥平面BDA,所以PQ∥AC,QM∥BD,由PQ⊥QM可得AC⊥BD,故A正确;由PQ∥AC可得AC∥截面PQMN,故C正确;∵PN⊥PQ,∴AC⊥BD.由BD∥PN,∴∠MPN是异面直线PM与BD所成的角,且为45°,D正确;由上面可知:BD∥PN,PQ∥AC.∴,,而AN≠DN,PN=MN,∴BD≠AC.B错误.故选:B.12.(5分)已知三棱锥S﹣ABC的所有顶点都在球O的球面上,SA⊥平面ABC,SA=2,AB=1,AC=2,,则球O的表面积为()A.16πB.12πC.8πD.4π【解答】解:如图,三棱锥S﹣ABC的所有顶点都在球O的球面上,∵SA⊥平面ABC,SA=2,AB=1,AC=2,∠BAC=60°,∴BC==,∴∠ABC=90°.∴△ABC截球O所得的圆O′的半径r=AC=1,∴球O的半径R==2,∴球O的表面积S=4πR2=16π.故选:A.13.(5分)如图所示,三棱锥P﹣ABC的高PO=8,AC=BC=3,∠ACB=30°,M,N 分别在BC和PO上,且CM=x,PN=2x(x∈(0,3)),以下四个图象大致描绘了三棱锥N﹣AMC的体积y与x的变化关系,其中正确的是()A.B.C.D.【解答】解:S===,△AMCNO=PO﹣PN=8﹣2x,=S△AMC•NO==﹣x2+2x,∴y=V N﹣AMC∴y与x的关系为开口向下的二次函数,曲线为抛物线.故选:A.二、填空题:(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.)14.(5分)空间直角坐标系中,点A(﹣3,4,0)和点B(2,﹣1,6)的距离是.【解答】解:由公式点A(﹣3,4,0)和点B(2,﹣1,6)的距离是=故两点间的距离是故答案为:15.(5分)若样本数据x1,x2,…,x10的标准差为8,则数据2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x10﹣1的标准差为16.【解答】解:∵样本数据x1,x2,…,x10的标准差为8,∴=8,即DX=64,数据2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x10﹣1的方差为D(2X﹣1)=4DX=4×64,则对应的标准差为=16,故答案为16.16.(5分)已知圆台的上下底面半径分别是2、5,且侧面面积等于两底面面积之和,则该圆台的母线长为.【解答】解:圆台的侧面积为S=π(r+R)l,其中r、R和l分别是上、下底面圆半径和母线长∵r=2,R=5,∴S上底面=π•22=4π,S下底面=π•52=25π∵圆台的侧面面积等于两底面面积之和,∴S侧=S上底面+S下底面=29π,即π(2+5)l=29π,可得l=故答案为:17.(5分)如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点E,F分别是棱BC,CC1的中点,P是侧面BCC1B1内一点,若A1P∥平面AEF,则线段A1P长度的取值范围是[]..【解答】解:如下图所示:分别取棱BB1、B1C1的中点M、N,连接MN,连接BC1,∵M、N、E、F为所在棱的中点,∴MN∥BC1,EF∥BC1,∴MN∥EF,又MN⊄平面AEF,EF⊂平面AEF,∴MN∥平面AEF;∵AA1∥NE,AA1=NE,∴四边形AENA1为平行四边形,∴A1N∥AE,又A1N⊄平面AEF,AE⊂平面AEF,∴A1N∥平面AEF,又A1N∩MN=N,∴平面A1MN∥平面AEF,∵P是侧面BCC1B1内一点,且A1P∥平面AEF,则P必在线段MN上,在Rt△A1B1M中,A1M===,同理,在Rt△A1B1N中,求得A1N=,∴△A1MN为等腰三角形,当P在MN中点O时A1P⊥MN,此时A1P最短,P位于M、N处时A1P最长,A1O===,A1M=A1N=,所以线段A1P长度的取值范围是[].故答案为:[].三、解答题:(本大题共7小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)18.(10分)某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此作了四次试验,得到的数据如下:(1)求出y关于x的线性回归方程y=a+bx;(2)试预测加工10个零件需要多少小时?(注:b=,a=﹣b)【解答】解:(1)根据表中数据,计算=×(2+3+4+5)=3.5,=×(2.5+3+4+4.5)=3.5,==0.7,=﹣=3.5﹣0.7×3.5=1.05,∴y关于x的线性回归方程=1.05+0.7x;(2)x=10时,计算=1.05+0.7×10=8.05,试预测加工10个零件需要8.05小时.19.(12分)某高校在2011年的自主招生考试成绩中随机抽取100名学生的笔试成绩,按成绩分组,得到的频率分布表如表:(1)请先求出频率分布表中①、②位置相应的数据,在如图完成频率分布直方图;(2)由(1)中频率分布直方图估计中位数,平均数.【解答】解:(1)由题可知,第2组的频数①为0.35×100=35人,第3组的频率②为=0.30,…(3分)频率分布直方图如下:…(6分)(2)由频率分布直方图得:中位数为:…(9分)平均数为:…(12分)20.(12分)如图,在四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,E,P,Q分别是棱AD、SC,AB的中点,且SA⊥平面ABCD.(1)求证:PQ∥平面SAD;(2)求证:平面SAC⊥平面SEQ.【解答】证明:(1)取SD中点F,连结AF,PF.∵P,F分别是棱SC,SD的中点,∴PF∥CD,PF=CD.∵Q是正方形ABCD的边AB的中点,∴AQ∥CD,AQ=CD,∴PF=AQ,PF∥AQ.∴四边形AFPQ为平行四边形,∴PQ∥AF.又PQ⊄平面SAD,AF⊂平面SAD,∴PQ∥平面SAD.(2)连结BD,∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,∵D,E分别为AB,AD的中点,∴DE∥BD,∴AC⊥EQ.∵SA⊥平面ABCD,EQ⊂平面ABCD,∴SA⊥QE,∵SA∩AC=A,SA⊂平面SAC,AC⊂平面SAC,∴EQ⊥平面SAC,∵EQ⊂平面SEQ,∴平面SAC⊥平面SEQ.21.(12分)如图1,在直角梯形ABCD中,AB∥CD,AB⊥AD且AB=AD=CD=1,现以AD为一边向梯形外作正方形ADEF,然后沿AD将正方形翻折,使平面ADEF 与平面ABCD互相垂直(1)求证:平面BDE⊥平面BEC;(2)求三棱锥D﹣BEF的体积V.【解答】解:(1)证明:在△ABC中,有得CB⊥BD,…(2分)又由平面ADEF⊥平面ABCD,且AD⊥ED,有ED⊥ABCD,得CB⊥ED,…(4分)∵BD∩ED,则BC⊥平面BDE,∵BC⊂平面BEC,故平面BDE⊥平面BEC.…(6分)(2)由平面ADEF⊥平面ABCD,且AD⊥AB,得AB⊥平面ADEF,则.…(12分)22.在四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,且AB=AA1,∠A1AB=∠A1AD=60°.(Ⅰ)求证:平面A1BD⊥平面A1AC;(Ⅱ)若BD=D=2,求平面A 1BD与平面B1BD所成角的大小.【解答】证明:(Ⅰ)因为AA1=AB=AD,∠A1AB=∠A1AD=60°,所以△A1AB和△A1AD均为正三角形,于是A1B=A1D…(1分)设AC与BD的交点为O,则A1O⊥BD…(2分)又ABCD是菱形,所以AC⊥BD…(3分)而A1O∩AC=O,所以BD⊥平面A1AC…(4分)而BD⊂平面A1BD,故平面A1BD⊥平面A1AC…(5分)解:(Ⅱ)由A 1B=A1D及,知A1B⊥A1D…(6分)又由A1D=AD,A1B=AB,BD=BD,得△A1BD≌△ABD,故∠BAD=90°…(7分)于是,从而A1O⊥AO,结合A1O⊥BD得A1O⊥底面ABCD…(8分)如图,以O为原点,OA,OB,OA1所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,则A(1,0,0),B(0,1,0),D(0,﹣1,0),A1(0,0,1),,…(9分)设平面B 1BD的一个法向量为,由得,令x=1,得…(10分)平面A 1BD的一个法向量为,设平面A1BD与平面B1BD所成角为θ,则…(11分)解得θ=45°,故平面A1BD与平面B1BD所成角的大小为45°.…(12分)23.(12分)如图,三棱锥P﹣ABC中,平面PAC⊥平面ABC,∠ABC=,点D、E在线段AC上,且AD=DE=EC=2,PD=PC=4,点F在线段AB上,且EF∥BC.(Ⅰ)证明:AB⊥平面PFE.(Ⅱ)若四棱锥P﹣DFBC的体积为7,求线段BC的长.【解答】解:(Ⅰ)如图,由DE=EC,PD=PC知,E为等腰△PDC中DC边的中点,故PE⊥AC,又平面PAC⊥平面ABC,平面PAC∩平面ABC=AC,PE⊂平面PAC,PE⊥AC,所以PE⊥平面ABC,从而PE⊥AB.因为∠ABC=,EF∥BC,故AB⊥EF,从而AB与平面PEF内两条相交直线PE,EF都垂直,所以AB⊥平面PEF.(Ⅱ)设BC=x,则在直角△ABC中,AB==,=AB•BC=x,从而S△ABC由EF∥BC知,得△AFE∽△ABC,故=()2=,即S△AFE=S△ABC,==S△ABC=S△ABC=x,由AD=AE,S△AFD从而四边形DFBC的面积为:S DFBC=S△ABC﹣S AFD=x﹣x=x.由(Ⅰ)知,PE⊥平面ABC,所以PE为四棱锥P﹣DFBC的高.在直角△PEC中,PE===2,=S DFBC•PE=x=7,故体积V P﹣DFBC故得x4﹣36x2+243=0,解得x2=9或x2=27,由于x>0,可得x=3或x=3.所以:BC=3或BC=3.24.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,B1C的中点为O,且AO⊥平面BB1C1C.(1)证明:B1C⊥AB;(2)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,BC=1,求三棱柱ABC﹣A1B1C1的高.【解答】(1)证明:连接BC1,则O为B1C与BC1的交点,∵侧面BB1C1C为菱形,∴BC1⊥B1C,∵AO⊥平面BB1C1C,∴AO⊥B1C,∵AO∩BC1=O,∴B1C⊥平面ABO,∵AB⊂平面ABO,∴B1C⊥AB;(2)解:作OD⊥BC,垂足为D,连接AD,作OH⊥AD,垂足为H,∵BC⊥AO,BC⊥OD,AO∩OD=O,∴BC⊥平面AOD,∴OH⊥BC,∵OH⊥AD,BC∩AD=D,∴OH⊥平面ABC,∵∠CBB1=60°,∴△CBB1为等边三角形,∵BC=1,∴OD=,∵AC⊥AB1,∴OA=B1C=,由OH•AD=OD•OA,可得AD==,∴OH=,∵O为B1C的中点,∴B1到平面ABC的距离为,∴三棱柱ABC﹣A1B1C1的高.。