江苏省徐州市2021-2022学年高二数学下学期期中试题（Word版附解析）

2021-2022学年度第二学期期中学业水平质量监测高二年级数学试题一、单选题：本题共8小题，每小题5分，共40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.可以表示为()．A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】根据排列数的计算公式即可判断﹒【详解】＝，故选：C﹒2.的展开式中的系数是A.20B.40C.80D.160【答案】D【解析】【详解】因为二项展开式中的是降幂，2是升幂，当的指数降为3时，2的指数升为3，二项式系数的上标升至3，其系数是数，应选答案D．3.若4名学生报名参加数学、物理、化学兴趣小组，每人选报1项，则不同报名方式有（）A.34种B.43种C.种D.种【答案】A【解析】【分析】根据分步计算原理，每个人选报一科，则每个人有3种报名方法，共有种方法.【详解】4名学生，每人有三种可选方案，根据分步计数原理，4人共有34种方法.故选：A.【点睛】本题考查了分步计数原理，考查了理解分析和数学运算能力，属于基础题目. 4.唐代诗人张若虚在《春江花月夜》中曾写道：“春江潮水连海平，海上明月共潮生．”潮水的涨落和月亮的公转运行有直接的关系，这是一种自然现象．根据历史数据，已知沿海某地在某个季节中每天出现大潮的概率均为，则该地在该季节的连续三天内，恰有两天出现大潮的概率为（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】利用二项分布的概率公式即可求解.【详解】该地在该季节内连续三天内，恰有两天出现大潮包括两天出现大潮概率为.故选：B5.设l1的方向向量为=（1，2，﹣2），l2的方向向量为=（﹣2，3，m），若l1⊥l2，则m等于（）A.1B.2C.D.3【答案】B【解析】【分析】由l1⊥l2，可得其两直线的方向向量垂直，即，所以，从而可求出m的值【详解】因为l1的方向向量为=（1，2，﹣2），l2的方向向量为=（﹣2，3，m），且l1⊥l2，所以，所以，解得，故选：B6.2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”和冬残奥会吉祥物“雪容融”，有着可爱的外表和丰富的寓意，深受各国人民的喜爱．某商店有4个不同造型的吉祥物“冰墩墩”和3个不同造型的吉祥物“雪容融”展示在柜台上，要求“冰墩墩”和“雪容融”彼此间隔排列，则不同排法的种数是（） A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】分两步，第一步将4个“冰墩墩”全排列，第二步将将3个“雪容融”插进3个空中，按照分步乘法计数原理计算可得；【详解】解：依题意首先将4个“冰墩墩”全排列，有种排法；再将3个“雪容融”插进3个空中，有种排法；综上可得一共有种排法；故选：C7.如果今天是星期五，经过7天后还是星期五，那么经过天后是（）A.星期三B.星期四C.星期五D.星期六【答案】D【解析】【分析】只要求出除以7的余数即可，所以将化为，然后利用二项式定理展开即可得结果【详解】因为,所以除以7的余数为1，所以经过天后是星期六，故选：D8.国际高峰论坛上，组委会要从6个国内媒体团和3个国外媒体团中选出3个媒体团进行提问，要求这3个媒体团中既有国内媒体团又有国外媒体团，且国内媒体团不能连续提问，则不同的提问方式的种数为（）A.306B.198C.268D.378【答案】B【解析】 【分析】分“选两个国内媒体一个国外媒体”和“选两个外国媒体一个国内媒体”两种情况讨论,分别求出种数再相加即可.【详解】由题可知选出的3个媒体团的构成有如下两类：①选出的3个媒体团中只有一个国内媒体团，有种不同的提问方式；②选出的3个媒体团中有两个国内媒体团，有种不同的提问方式．综上，共有种不同的提问方式．故选：B.二、多选题：本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，部分选对的得2分，有选错的得0分．9.已知数据的平均数为a，方差为b．由这组数据得到新数据，，…，，其中，则（）A.新数据的平均数是3a＋9B.新数据的方差是9b＋81C.新数据的平均数是3aD.新数据的标准差是【答案】AD【解析】【分析】先利用已知条件得到，，从而得到新数据的平均数和方差，及标准差.【详解】由题意得：，所以，故新数据的平均数是，A正确，C错误；，故B错误；因为，故新数据的标准差是，D正确.故选：AD10.下列说法正确的是（） A.若随机变量的概率分布列为，则B.若随机变量且，则C.若随机变量，则D.在含有件次品的件产品中，任取件，表示取到的次品数，则【答案】AB【解析】【分析】利用分布列的性质可判断A选项；利用正态密度曲线的对称性可判断B选项；利用二项分布的方差公式可判断C选项；利用超几何分布的概率公式可判断D选项.【详解】对于A选项，由分布列的性质可知，解得，A对；对于B选项，若随机变量且，则，B对；对于C选项，若随机变量，则，C错；对于D选项，由超几何分布的概率公式可得，D错.故选：AB.11.若，则下列结论正确的是（）A.B.C.D.【答案】ACD【解析】【分析】运用二项式定理中的通项，以及利用赋值处理相应问题． 【详解】∵令则可得：，A正确；令则可得：即，D正确；展开式第项的通项，则当时，，B不正确；当k为偶数时，，当k为奇数时，∴令则可得：，C正确．故选：ACD．12.在长方体中，AB＝4，，E，F分别为棱AB，的中点，则下列说法中正确的有（）A.若P是棱上一点，且，则E，C，P，F四点共面B.平面CEF截该长方体所得截面为五边形C.异面直线，CE所成的角为90°D.若P是棱上一点，点P到平面CEF的距离最大值为【答案】ABD【解析】【分析】根据所给条件，结合正方体的性质，逐项分析判断即可得解. 【详解】对A，如图，分别取中点，AB＝4，可得，所以，所以E，C，P，F四点共面，故A正确；对B，在上取点，使得，连接，则五边形为平面CEF截该长方体所得的截面，故B正确；对C，如图，若直线，CE所成的角为90°，即，又，所以平面，所以，在矩形中，故和不垂直，故C错误；对D，当，E，C，P，F四点共面， 如图，所以当和点重合时，点P到平面CEF的距离最大，设距离为，过中点作于，由可得：，由，所以，故D正确.故选：ABD三、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分．13.计算______．【答案】0【解析】【分析】利用排列数性质化简求值即可.【详解】由，则，所以0.故答案为：014.已知点，，，，则向量在向量上的投影向量的模为______．【答案】##【解析】【分析】首先求出，的坐标，再根据向量数量积、向量模的坐标表示求出，，最后根据求出投影向量的坐标，最后求模即可；【详解】解：因为，，，，所以，， 所以，，所以向量在向量上的投影为；所以向量在向量上的投影向量为即向量在向量上的投影向量的模为；故答案为：15.已知，，则m＝______．【答案】1【解析】【分析】根据二项式展开式的通项公式求得关于m的表达式，可得关于m的方程，求得答案.【详解】由题意可得：，即，故答案为：116.球O与棱长为2的正方体的各个面都相切，点M为棱的中点，则平面ACM截球O所得的截面圆与球心O所构成的圆锥的体积为______．【答案】【解析】【分析】由球心O为正方体的中心，连接BD与AC交于点F，作，易知OE为所得圆锥的高，底面的半径为求解.【详解】解：如图所示： 易知球心O为正方体的中心，连接BD与AC交于点F，作，易知面，则，又,所以平面，则OE为所得圆锥的高，又，圆锥的底面的半径为，所以圆锥的体积为，故答案为：四、解答题：本题共6小题，第17题满分10分，第18~22题每题满分12分，共70分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．17.在的展开式中，______．给出下列条件：①前三项的系数成等差数列；②第三项的系数为7；③奇数项的二项式系数之和为128．请在上面的三个条件中选择一个补充在横线上，并且完成下列问题：（1）求n的值； （2）求展开式中二项式系数最大的项．注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分．【答案】（1）；（2）.【解析】【分析】（1）写出二项式展开式通项公式，根据所选的条件列方程求n值.（2）由（1）所得n及展开式通项公式判断确定最大项，进而写出最大项.【小问1详解】展开式第项为，，选①：展开式前三项的系数为1，，，据题意得：，可得；选②：展开式第三项的系数为，可得，所以；选③：令，所以.【小问2详解】展开式一共有9项，二项式系数最大的项为第5项，则．18.在北京冬奥会期间，某项比赛中有7名志愿者，其中女志愿者3名，男志愿者4名．（1）从中选2名志愿者代表，必须有女志愿者代表的不同的选法有多少种？（2）从中选4人分别从事四个不同岗位的服务，每个岗位一人，且男志愿者甲与女志愿者乙至少有1人在内，有多少种不同的安排方法？【答案】（1）必须有女志愿者的不同选法有15种（2）有720种不同选法【解析】【分析】（1）先求出选2名志愿者代表，没有女志愿者的选法种，从总的选法中减去，即为答案；（2）直接法，分类求解，再相加即为答案，间接法求解.【小问1详解】 从中选2名志愿者代表，没有女志愿者的选法有种，所以从中选2名志愿者代表，必须有女志愿者的不同选法共有（种）答：必须有女志愿者不同选法有15种．【小问2详解】方法一：第一类男志愿者甲在内女志愿者乙不在内，有（种）；第二类女志愿者乙在内男志愿者甲不在内，有（种）；第三类男志愿者甲、女志愿者乙都在内，有（种）．由分类计数原理得（种）．答：有720种不同选法．方法二：（间接法）男志愿者甲、女志愿者乙都不在内，有（种），男志愿者甲与女志愿者乙至少有1人在内，有（种）答：有720种不同选法．19.已知1号箱中有2个白球和4个红球，2号箱中有5个白球和3个红球，所有球的大小、形状完全相同．（1）从1号箱中不放回地依次取1个球，求第一次取得红球且第二次取得仍是红球的概率；（2）若从1号箱中任取2个球放入2号箱中，再从2号箱中任取1个球，求取出的这个球是红球的概率．【答案】（1）（2）【解析】【分析】(1)利用独立事件的概率乘法公式求解；(2)利用全概率公式求解.【小问1详解】设“从1号箱中第1次取得红球”为事件，“从1号箱中第2次取得红球”为事件， 则，所以第1次取得红球且第2次取得仍是红球的概率为．【小问2详解】设“从2号箱中任取1个球是红球”为事件，“从1号箱中任取2个球都是红球”为事件，“从1号箱中任取2个球1个红球和1个白球”为事件，“从1号箱中任取2个球都是白球”为事件，则事件，，彼此互斥．，，，，，．所以．所以取出的这个球是红球的概率为．20.如图，在正三棱柱中，，Q为BC的中点．（1）求证：平面平面；（2）求直线与平面所成角的正弦值．【答案】（1）证明见解析（2）【解析】 【分析】（1）先证明线面垂直，从而证明线面垂直；（2）建立空间直角坐标系，利用空间向量求解线面角的正弦值.【小问1详解】证明：因为三棱柱为正三棱柱，所以为正三角形，因为为的中点，所以，因为平面，平面，所以，因为，平面，平面，所以平面，又因为平面，所以平面平面．【小问2详解】设，的中点分别为，，由三棱柱为正三棱柱可知，，，，以为基底建立空间直角坐标系．因为，所以，，，，，因为为的中点，所以，所以，，，设为平面的法向量，则即不妨取，则，设直线与平面所成角为， 则，所以直线与平面所成角的正弦值为．21.甲、乙两名同学同时参加学校象棋兴趣小组，在一次比赛中，甲、乙两名同学与同一位象棋教练进行比赛，记分规则如下：在一轮比赛中，如果甲赢而乙输，则甲得2分；如果甲输而乙赢，则甲得－2分；如果甲和乙同时赢或同时输，则甲得0分．设甲赢教练的概率为0.5，乙赢教练的概率为0.4．求：（1）在一轮比赛中，甲得分X的分布列；（2）在两轮比赛中，甲得分Y的分布列及均值．【答案】（1）分布列见解析；（2）分布列见解析，0.4.【解析】【分析】（1）确定的可能值并求出对应的概率，即可写出分布列.（2）首先确定的可能值并求出对应的概率，写出分布列，再利用分布列求均值.【小问1详解】由题设，的可能取值为－2，0，2，，，．的概率分布为 X－202P0.20.50.3【小问2详解】由题设，的可能取值－4，－2，0，2，4，，，，，．的概率分布为Y－4－2024P0.040.20.370.30.09所以.22.如图1，在△MBC中，BM⊥BC，A，D分别为边MB，MC的中点，且BC＝AM＝2，将△MAD沿AD折起到△PAD的位置，使PA⊥AB，如图2，连结PB，PC．（1）若E为PC的中点，求异面直线DE与PB所成的角大小；（2）线段PC上一动点G满足，判断是否存在，使得二面角G－AD－P的正弦值为，若存在，求出的值；若不存在，请说明理由．【答案】（1）； （2）存，.【解析】【分析】（1）根据题设可得两两互相垂直，构建空间直角坐标系求直线DE与PB的方向向量并求其数量积，即可确定异面直线的夹角.（2）由（1）得，进而求得，再求面、面的法向量，利用空间向量夹角的坐标表示及已知二面角正弦值列方程求参数，即可判断存在性.【小问1详解】因为，分别为，的中点，则，因为，则，即．又，，平面，所以平面，又，综上，两两互相垂直．以为坐标原点，向量为正交基底建立空间直角坐标系如图所示，则，，，，，，则，，．所以，故，所以异面直线与所成的角大小为. 【小问2详解】假设存在使二面角的正弦值为，即二面角的余弦值为由，．所以，，．易知：平面的一个法向量为设平面的法向量，则，令，则，综上，有，即，解得，．又，故．故存在，使二面角的正弦值为．