2023屆河南省十所重點名校數(shù)學高二下期末檢測試題含解析

2022-2023高二下數(shù)學模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．如圖，設區(qū)域，向區(qū)域內(nèi)隨機投一點，且投入到區(qū)域內(nèi)任一點都是等可能的，則點落到由曲線與所圍成陰影區(qū)域內(nèi)的概率是（）A.B.C.D.2．在空間給出下列四個命題：①如果平面內(nèi)的一條直線垂直于平面內(nèi)的任意一條直線，則⊥；②如果直線與平面內(nèi)的一條直線平行，則∥；③如果直線與平面內(nèi)的兩條直線都垂直，則⊥；④如果平面內(nèi)的兩條直線都平行于平面，則∥．其中正確的個數(shù)是A． B． C． D．3．設全集U＝｛1,3,5,7｝，集合M＝｛1，|a－5|｝，MU，M＝｛5，7｝，則實數(shù)a的值為()A．2或－8 B．－8或－2 C．－2或8 D．2或84．空間直角坐標系中，點關于點的對稱點的坐標是A．(－10,2,8) B．(－10,2,－8) C．(5,2,－8) D．(－10,3,－8)5．現(xiàn)有60個機器零件，編號從1到60，若從中抽取6個進行檢驗，用系統(tǒng)抽樣的方法確定所抽的編號可以是（）A．3，13，23，33，43，53B．2，14，26，38，40，52C．5，8，31，36，48，54D．5，10，15，20，25，306．2018年元旦期間，某高速公路收費站的三個高速收費口每天通過的小汽車數(shù)（單位：輛）均服從正態(tài)分布，若，假設三個收費口均能正常工作，則這個收費口每天至少有一個超過700輛的概率為（）A． B． C． D．7．已知集合，，現(xiàn)從這兩個集合中各取出一個元素組成一個新的雙元素組合，則可以組成這樣的新集合的個數(shù)為（）A． B． C． D．8．已知集合，，則集合中元素的個數(shù)為()A．2 B．3 C．4 D．59．有一散點圖如圖所示，在5個數(shù)據(jù)中去掉（3，10）后，下列說法正確的是（）A．殘差平方和變小 B．方差變大C．相關指數(shù)變小 D．解釋變量與預報變量的相關性變?nèi)?0．已知，，，則的大小關系為（）A． B．C． D．11．下列關于曲線的結論正確的是（）A．曲線是橢圓 B．關于直線成軸對稱C．關于原點成中心對稱 D．曲線所圍成的封閉圖形面積小于412．已知某生產(chǎn)廠家的年利潤（單位：萬元）與年產(chǎn)量（單位：萬件）的函數(shù)關系式為，則使該生產(chǎn)廠家獲得最大年利潤的年產(chǎn)量為A．13萬件 B．11萬件C．9萬件 D．7萬件二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．隨機變量X的分布列是123P0.40.20.4則EX,DX分別是________14．已知，則的值為_____________.15．設函數(shù)，，對于任意的，不等式恒成立，則正實數(shù)的取值范圍________16．用反證法證明“若，則”時，應假設______．三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）已知集合，其中。表示集合A中任意兩個不同元素的和的不同值的個數(shù)。(1)若，分別求和的值；(2)若集合，求的值，并說明理由；(3)集合中有2019個元素，求的最小值，并說明理由。18．（12分）如圖，在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中，AB＝1，AA1＝t，建立如圖所示的空間直角坐標系O—xyz．（1）若t＝1，求異面直線AC1與A1B所成角的大??；（2）若t＝5，求直線AC1與平面A1BD所成角的正弦值；（3）若二面角A1—BD—C的大小為120°，求實數(shù)t的值.19．（12分）在平面直角坐標系中，直線，以原點為極點，軸的非負半軸為極軸建立極坐標系，曲線的極坐標方程為.設直線與曲線交于，兩點，點在點的下方.（Ⅰ）當時，求，兩點的直角坐標；（Ⅱ）當變化時，求線段中點的軌跡的極坐標方程.20．（12分）已知橢圓：，過點作傾斜角互補的兩條不同直線，，設與橢圓交于、兩點，與橢圓交于，兩點.（1）若為線段的中點，求直線的方程；（2）記，求的取值范圍.21．（12分）如圖，在中，D是邊BC上一點，，，．（1）求DC的長；（2）若，求的面積．22．（10分）如圖，已知四棱錐的底面為菱形，．（1）求證：；（2）求二面角的余弦值．

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】試題分析：圖中陰影面積可以用定積分計算求出，即，正方形OABC的面積為1，所以根據(jù)幾何概型面積計算公式可知，點落到陰影區(qū)域內(nèi)的概率為?？键c：1.定積分的應用；2.幾何概型。2、A【解析】本題考查空間線面關系的判定和性質(zhì)．解答：命題①正確，符合面面垂直的判定定理．命題②不正確，缺少條件．命題③不正確，缺少兩條相交直線都垂直的條件．命題④不正確，缺少兩條相交直線的條件．3、D【解析】分析：利用全集，由，列方程可求的值.詳解：由，且，又集合，實數(shù)的值為或，故選D.點睛：本題考查補集的定義與應用，屬于簡單題.研究集合問題，一定要抓住元素，看元素應滿足的屬性.研究兩集合的關系時，關鍵是將兩集合的關系轉(zhuǎn)化為元素間的關系.4、B【解析】

直接利用中點坐標公式求解即可.【詳解】設點關于點的對稱點的坐標是,根據(jù)中點坐標公式可得，解得，所以點關于點的對稱點的坐標是(－10,2,－8)，故選B.【點睛】本題主要考查中點坐標公式的應用，意在考查對基本公式的掌握與應用，屬于基礎題.5、A【解析】

由題意可知：606【詳解】∵根據(jù)題意可知，系統(tǒng)抽樣得到的產(chǎn)品的編號應該具有相同的間隔，且間隔是606【點睛】本題考查了系統(tǒng)抽樣的原則.6、C【解析】分析：根據(jù)正態(tài)曲線的對稱性求解即可.詳解：根據(jù)正態(tài)曲線的對稱性，每個收費口超過輛的概率，這三個收費口每天至少有一個超過輛的概率，故選C.點睛：本題主要考查正態(tài)分布的性質(zhì)與實際應用，屬于中檔題.有關正態(tài)分布的應用題考查知識點較為清晰，只要掌握以下兩點，問題就能迎刃而解：（1）仔細閱讀，將實際問題與正態(tài)分布“掛起鉤來”；（2）熟練掌握正態(tài)分布的性質(zhì)，特別是狀態(tài)曲線的對稱性以及各個區(qū)間概率之間的關系.7、C【解析】

利用分類計數(shù)加法原理和分步計數(shù)乘法原理計算即可，注意這個特殊元素的處理.【詳解】已知集合，，現(xiàn)從這兩個集合中各取出一個元素組成一個新的雙元素組合，分為2類：含5，不含5；則可以組成這樣的新集合的個數(shù)為個.故選C.8、D【解析】由題意得，根據(jù)，可得的值可以是：，共有5個值，所以集合中共有5個元素，故選D.考點：集合的概念及集合的表示.9、A【解析】

由散點圖可知，去掉后，與的線性相關性加強，由相關系數(shù)，相關指數(shù)及殘差平方和與相關性的關系得出選項.【詳解】由散點圖可知，去掉后，與的線性相關性加強，且為正相關，所以變大，變大，殘差平方和變小，故選A.【點睛】該題考查的是有關線性相關性強弱的問題，涉及到的知識點有相關系數(shù)，相關指數(shù)，以及殘差平方和與相關性的關系，屬于簡單題目.10、A【解析】

利用等中間值區(qū)分各個數(shù)值的大?。驹斀狻?，，，故，所以．故選A．【點睛】本題考查大小比較問題，關鍵選擇中間量和函數(shù)的單調(diào)性進行比較．11、C【解析】

根據(jù)橢圓的方程判斷曲線不是橢圓；把曲線中的，同時換成，，判斷曲線是否關于直線對稱；把曲線中的，同時換成，，判斷曲線是否關于原點對稱；根據(jù)，，判斷曲線所圍成的封閉面積是否小于1．【詳解】曲線，不是橢圓方程，曲線不是橢圓，錯誤；把曲線中的，同時換成，，方程變?yōu)?，曲線不關于直線對稱，錯誤；把曲線中的，同時換成，，方程不變，曲線關于原點對稱，正確；，，曲線所圍成的封閉面積小于，令，所以曲線上的四點圍成的矩形面積為，所以選項D錯誤.故選：．【點睛】本題主要考查了方程所表示的曲線以及曲線的對稱性問題，解題時應結合圓錐曲線的定義域性質(zhì)進行解答，是基礎題．12、C【解析】解：令導數(shù)y′=-x2+81＞0，解得0＜x＜9；令導數(shù)y′=-x2+81＜0，解得x＞9，所以函數(shù)y=-x3+81x-234在區(qū)間（0，9）上是增函數(shù)，在區(qū)間（9，+∞）上是減函數(shù)，所以在x=9處取極大值，也是最大值，故選C．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、2,0.1【解析】

于已知分布列，故可直接使用公式求期望、方差．【詳解】Eξ=1×0.4+2×0.2+3×0.4=2，Dξ=（1﹣2）2×0.4+（2﹣2）2×0.2+（3﹣2）2×0.4=0.1．故答案為：2,0.1．【點睛】本題主要考查離散型隨機變量的分布和數(shù)學期望、方差等基礎知識，熟記期望、方差的公式是解題的關鍵．14、1【解析】

用賦值法，在所給的等式中，分別令和1，即可求出對應的值．【詳解】在中，令，得，即；令，得，．故答案為：1．【點睛】本題考查二項式定理展開式的系數(shù)問題，考查函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想，考查邏輯推理能力、運算求解能力，求解時注意賦值法的應用．15、【解析】

先分析的單調(diào)性，然后判斷的正負，再利用恒成立的條件確定的范圍.【詳解】，令，則，所以在單調(diào)遞減，在單調(diào)遞增，則；，令，則，所以在單調(diào)遞增，在單調(diào)遞減，則；當，所以不成立，故；因為恒成立，所以恒成立，所以，即，解得，即.【點睛】恒成立問題解題思路：當恒成立時，則；存在性問題解題思路：當存在滿足時，則有.16、【解析】

反證法假設命題的結論不成立，即反面成立。【詳解】假設命題的結論不成立，即反面成立，所以應假設，填?！军c睛】反證法的步驟：①假設命題結論不成立，即假設結論的反面成立（反設）；②從這個假設出發(fā)，經(jīng)過推理論證，得出矛盾（歸謬）；③由矛盾判斷假設不成立，從而肯定命題的結論成立（結論）．三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、(1)＝5，＝10(2)見解析；(3)最小值是4035【解析】

（1）根據(jù)題意進行元素相加即可得出和的值；(2)因為共有項，所以．由集合，任取，由此能出的值；（3）不妨設，可得，故中至少有4035個不同的數(shù)，即．由此能出的最小值．【詳解】（1）由2＋4＝6，2＋6＝8，2＋8＝10，4＋6＝10，4＋8＝12，6＋8＝14，得＝5，由1+2=3,1+4=5,1+8=9,1+16=17，2＋4＝6，2＋8＝10，2＋16＝18，4＋8＝12，4＋16＝20，8＋16＝24，得＝10．（2）證明：因為共有項，所以．又集合，不妨設，m＝1，2，…，n．，當時，不妨設，則，即，當時，，因此，當且僅當時，．即所有的值兩兩不同，因此．（3）不妨設，可得，故中至少有4035個不同的數(shù)，即．事實上，設成等差數(shù)列，考慮，根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)，當時，；當時，；因此每個和等于中的一個，或者等于中的一個．所以最小值是4035?！军c睛】本題考查，，，的最小值的求法，是中檔題，解題時要認真審題，注意集合性質(zhì)、分類討論思想的合理運用．18、(1).(2).(3).【解析】分析：（1）先根據(jù)坐標表示向量，，再利用向量數(shù)量積求向量夾角，即得異面直線與所成角，（2）先利用方程組解得平面的一個法向量，利用向量數(shù)量積得向量夾角余弦值，再根據(jù)線面角與向量夾角互余關系得結果，（3）先利用方程組解得平面以及平面的一個法向量，利用向量數(shù)量積得法向量夾角余弦值，再根據(jù)二面角與向量夾角相等或互補關系得結果.詳解：（1）當時，，，，，，則，，故，所以異面直線與所成角為．（2）當時，，，，，，則，，設平面的法向量，則由得，不妨取，則，此時，設與平面所成角為，因為，則，所以與平面所成角的正弦值為．（3）由得，，，設平面的法向量，則由得，不妨取，則，此時，又平面的法向量，故，解得，由圖形得二面角大于，所以符合題意．所以二面角的大小為，的值為．點睛：利用法向量求解空間線面角的關鍵在于“四破”：第一，破“建系關”，構建恰當?shù)目臻g直角坐標系；第二，破“求坐標關”，準確求解相關點的坐標；第三，破“求法向量關”，求出平面的法向量；第四，破“應用公式關”.19、（Ⅰ），；（Ⅱ）.【解析】

（Ⅰ）根據(jù)題意，可將直線與曲線C聯(lián)立求得，兩點的直角坐標；（II）（解法一）當變化時，，于是可知點的軌跡為圓，從而得到其軌跡方程；（解法二）設，可用相關點法表示出的坐標，代入，于是得到軌跡方程.【詳解】解：（Ⅰ）當時，直線，曲線的普通方程為：，由解得或，∵點在點的下方，所以，兩點的直角坐標為：，.（II）（解法一）當變化時，，所以點的軌跡是以為直徑的圓（點除外），因為曲線是圓心為的圓，則以為直徑的圓的圓心坐標，半徑為2.所以點軌跡的直角坐標方程為，所以點軌跡的極坐標方程為.（解法二）設，因為點是線段中點，是極點，所以點的坐標為，代入中，得，因為，不重合，所以，所以點軌跡的極坐標方程為.【點睛】本題主要考查直線與圓的位置關系，軌跡方程.意在考查學生的轉(zhuǎn)化能力，計算能力，邏輯推理能力，難度中等.20、（1）；（2）【解析】

（1）設直線l1的方程為y﹣1=k（x﹣1），根據(jù)韋達定理和中點坐標公式即可求出直線的斜率k，問題得以解決，（2）根據(jù)弦長公式分別求出|AB|，|CD|，再根據(jù)基本不等式即可求出．【詳解】（1）設直線的斜率為，方程為，代入中，∴.∴.判別式.設，，則.∵中點為，∴，則.∴直線的方程為，即.（2）由（1）知.設直線的方程為.同理可得.∴.∴.令，則，.在，分別單調(diào)遞減，∴或.故或.即.【點睛】圓錐曲線中最值與范圍問題的常見求法：(1)幾何法：若題目的條件和結論能明顯體現(xiàn)幾何特征和意義，則考慮利用圖形性質(zhì)來解決；(2)代數(shù)法：若題目的條件和結論能體現(xiàn)一種明確的函數(shù)關系，則可首先建立目標函數(shù)，再求這個函數(shù)的最值．在