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1、湖北省黄冈市普通高中2024-2025学年高二上学期期中阶段性联考数学试题一、单选题(本大题共8小题)1在空间直角坐标系中,点关于平面的对称点为()ABCD2若直线与直线平行,则的值为()AB2CD3近几年7月,武汉持续高温,市气象局将发布高温橙色预警信号(高温橙色预警标准为24小时内最高气温将升至37摄氏度以上),在今后的3天中,每一天最高气温37摄氏度以上的概率是.某人用计算机生成了10组随机数,结果如下:726127821763314245521986402862若用0,1,2,3,4表示高温橙色预警,用5,6,7,8,9表示非高温橙色预警,依据该模拟实验,则今后的3天中恰有2天发布高温
2、橙色预警信号的概率估计是()ABCD4某饮料生产企业推出了一种有一定中奖机会的新饮料.甲、乙、丙三名同学都购买了这种饮料,设事件为“甲、乙、丙三名同学都中奖”,则与互为对立事件的是()A甲、乙、丙恰有两人中奖B甲、乙、丙都不中奖C甲、乙、丙至少有一人不中奖D甲、乙、丙至多有一人不中奖5已知点,若,则直线AB的倾斜角的取值范围为()ABCD6如图所示,在平行六面体中,则的长为()ABCD57已知实数x,y满足,则的取值范围是()A4,10B8,10C4,16D8,168如图,边长为4的正方形ABCD沿对角线AC折叠,使,则三棱锥的体积为()ABCD二、多选题(本大题共3小题)9已知直线和圆,则下
3、列选项正确的是()A直线恒过点B直线与圆相交C圆与圆有三条公切线D直线被圆截得的最短弦长为10柜子里有双不同的鞋子,从中随机地取出只,下列计算结果正确的是()A“取出的鞋成双”的概率等于B“取出的鞋都是左鞋”的概率等于C“取出的鞋都是左鞋或都是右鞋”的概率等于D“取出的鞋一只是左鞋,一只是右鞋,但不成双”的概率等于11如图,在棱长为2的正方体中,点为线段BD的中点,且点满足,则下列说法正确的是()A若,则平面B若,则平面C若,则到平面的距离为D若时,直线DP与平面所成角为,则三、填空题(本大题共3小题)12经过两点的直线的方向向量为,则的值为 .13已知空间向量,若共面,则的最小值为 .14由
4、这2024个正整数构成集合A,先从集合A中随机取一个数,取出后把放回集合A,然后再从集合A中随机取出一个数,则的概率为 .四、解答题(本大题共5小题)15已知的顶点,边上的中线所在直线方程为,边上的高所在直线方程为.(1)求顶点的坐标;(2)求直线的方程.16如图,在四棱锥中,平面为PD的中点.(1)若,证明:;(2)若,求平面ACE和平面ECD的夹角的余弦值.17某中学根据学生的兴趣爱好,分别创建了“绘画”、“书法”、“诗词”三个兴趣小组,据统计新生通过考核选拔进入这三个兴趣小组成功与否相互独立.2024年某新生入学,假设他通过考核选拔进入该校的“绘画”、“书法”、“诗词”三个兴趣小组的概率
5、依次为,已知三个兴趣小组他都能进入的概率为,至少进入一个兴趣小组的概率为,且.(1)求与的值;(2)该校根据兴趣小组活动安排情况,对进入“绘画”兴趣小组的同学增加校本选修学分1分,对进入“书法”兴趣小组的同学增加校本选修学分2分,对进入“诗词”兴趣小组的同学增加校本选修学分3分.求该同学在兴趣小组方面获得校本选修学分分数不低于4分的概率.18如图,四棱台中,上、下底面均是正方形,且侧面是全等的等腰梯形,分别为DC,BC的中点,上下底面中心的连线垂直于上下底面,且与侧棱所在直线所成的角为.(1)求证:平面;(2)求点到平面的距离;(3)在线段上是否存在点,使得直线与平面所成的角为,若存在,求出线
6、段BM的长;若不存在,请说明理由.19已知动点M与两个定点的距离的比为,记动点的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程,并说明其形状;(2)已知,过直线上的动点分别作曲线的两条切线PQ,为切点),连接PD交QR于点,()证明:直线QR过定点,并求该定点坐标;()是否存在点P,使的面积最大?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1【答案】A【详解】关于平面的对称点的特征为坐标不变,取相反数,故所求坐标为.故选:A.2【答案】C【详解】由题设.故选:C3【答案】D【详解】3天中恰有2天发布高温橙色预警包括的随机数有:127,821,245,521共4个,所以今后的3天中恰有2天发布高温橙色预
7、警信号的概率估计是.故选:D.4【答案】C【详解】事件“甲、乙、丙三名同学都中奖”的对立事件是“甲、乙、丙三名同学至少有一人不中奖”.故选:C5【答案】B【详解】由题设,则直线AB的倾斜角的取值范围为.故选:B6【答案】B【详解】由题设,所以,所以.故选:B7【答案】C【详解】将化为,即圆心为,半径为3,由表示圆上点到原点距离的平方,而圆心到原点的距离为1,又在圆内,所以圆上点到原点距离范围为,故的取值范围是.故选:C8【答案】D【详解】若为正方形的中心,由题设知,所以,且,所以,即,所以,则,则,所以三棱锥的体积为.故选:D9【答案】ABC【详解】对于A,由直线的方程,当时,可知直线恒经过定
8、点,故A正确;对于B,因为直线恒经过定点,且,定点在圆内,所以直线与圆相交,故B正确;对于C,由圆的方程,可得圆心,半径,又由直线,圆,圆心,半径,此时,所以圆与圆相外切,有三条公切线,故C正确;对于D,由,根据圆的性质,可得当直线和直线垂直时,此时截得的弦长最短,最短弦长为,故D错误,故选:ABC.10【答案】BC【详解】记双不同的鞋子按左右为,随机取只的样本空间为,共种,则“取出的鞋成双”的概率等于,A错;“取出的鞋都是左鞋”的概率等于,B正确;“取出的鞋都是左鞋或都是右鞋”的概率等于,C正确;“取出的鞋一只是左鞋,一只是右鞋,但不成双”的概率等于,D错.故选:BC11【答案】ABD【详解
9、】A:,即重合,故即为,又,即,由面,面,则面,对;B:,易知为的中点,此时,且所以,故,即,根据正方体的结构特征,易得,若为的中点,则,又,则,显然面,面,则,由且在面内,则面,面,则,所以,又都在面内,则面,对;C:,即是面的中心,易知到平面的距离,即为到平面的距离的一半,根据正方体的结构特征,为正四面体,且棱长为,所以到平面的距离,所以到平面的距离为,错;D:,则在线段上运动,如图构建空间直角坐标系,所以,且,故,令面的一个法向量为,且,所以,令,则,故,令,则,所以,故,对.故选:ABD12【答案】【详解】由题设.故答案为:13【答案】/【详解】空间向量,若共面,则可令,则 ,解之得则
10、二次函数的最小值为,则的最小值为.故答案为:14【答案】/【详解】即,当时,可以取1,有种取法;当时,可以取1,2,3,有种取法;当时,可以取1,2,3,4,5,有种取法;当时,可以取1,2,3,,,有种取法;当时,可以取1,2,3,,,有种取法;故答案为:15【答案】(1)(2)【详解】(1)由题知,在直线上,设,则,解得,即点坐标为.(2)设,则,解得,即,所以直线的方程为,即.16【答案】(1)证明见解析;(2).【详解】(1)由平面,平面,则,而,且都在面内,则面,由面,则,即均为直角三角形,且为斜边,由为PD的中点,故,得证.(2)由题意,易知为直角梯形,且,且平面,以为原点,建立如
11、下图示空间直角坐标系,则,所以,若分别是面、面的法向量,则,令,则,且,令,则,所以,故平面ACE和平面ECD的夹角余弦值为.17【答案】(1)(2)【详解】(1)由题意得:,解得:;(2)设该同学在兴趣小组方面获得校本选修学分的分数为,则,所以.即该同学在兴趣小组方面获得校本选修学分分数不低于4分的概率为.18【答案】(1)证明见解析;(2);(3)或.【详解】(1)由题设,得四棱台为正四棱台,可建立如图所示空间直角坐标系,故,所以,若平面的一个法向量为,则,令,则,显然,而面,所以面;(2)由(1)知:,所以到平面的距离为(3)假设在上存在点,且,则,直线与平面所成的角为,故,所以,即,可得或,时,则,时,则,综上,长为或.19【答案】(1),以为圆心,半径为2的圆;(2)()证明见解析,定点为;()存在,.【详解】(1)设,则,即,所以,整理得.(2)()由题设,易知四点共圆,即在以为直径的圆上,而的中点坐标为,以为直径的圆为,又在上,即为两圆的公共弦,两圆方程作差,得直线为,显然该直线恒过定点,得证.()存在,理由如下:由(i)及题设,易知在以为直径的圆上,即为圆心、半径为,且轴,则,且到直线的距离为,故到直线的最大距离为,所以,当与重合时,面积最大,此时.