江苏省徐州市2022-2023学年高二数学下学期期中考试试题(Word版附答案)
展开2022~2023学年第二学期期中学业质量监测试卷
高二数学试题
一、选择题: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.在空间直角坐标系中,点关于平面的对称点坐标为( )
A. B. C. D.
2.如图,在平行六面体中,设,则下列与向量相等的表达式是( )
A. B. C. D.
3.从5名学生中选出正、副班长各一名,不同的选法种数是( )
A.9 B.10 C.20 D.25
4.将4名乡村振兴志愿者分配到科技助农,文艺文化,科普宣传和乡村环境治理4个项目进行培训,每名志愿者只分配到1个项目,志愿者小王不去文艺文化项目,则不同的分配方案共有( )
A.12种 B.18种 C.24种 D.48种
5.用可以组成没有重复数字的四位偶数的个数为( )
A.36 B.48 C.60 D.72
6.小明准备将新买的中国古典长篇小说四大名著《红楼梦》、《三国演义》、《水游传》、《西游记》和《论语》五本书立起来放在书架上,若要求《三国演义》、《水汻传》两本书相邻,且《论语》放在两端,则不同的摆放方法有( )
A.18种 B.24种 C.36种 D.48种
7.在下列条件中,一定能使空间中的四点共面的是( )
A. B.
C. D.
8.如图,在直三棱柱中,是的中点,以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系.若,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
二、选择题: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.空间中三点是坐标原点,则( )
A. B.
C.点关于平面对称的点为 D.与夹角的余弦值是
10.下列关于空间向量的命题中,正确的有( )
A.直线的方向向量,平面的法向量是,则;
B.若非零向量满足,则有;
C.若是空间的一组基底,且,则四点共面;
D.若是空间的一组基底,则向量也是空间一组基底;
11.下列选项正确的是( )
A.有6个不同的球,取5个放入5个不同的盒子中,每个盒子恰好放1个,则不同的存放方式有720种
B.有7个不同的球,全部放入5个相同的盒子中,每个盒子至少放1个,则不同的存放方式有140种
C.有7个相同的球,取5个放入3个不同的盒子中,允许有盒子空,则不同的存放方式有18种
D.有7个相同的球,全部放入3个相同的盒子中,允许有盒子空,则不同的存放方式有8种
12.已知正方体的棱长为为侧面的中心,为棱的中点,P为线段上的动点(不含端点),Q为上底面内的动点,则下列结论正确的是( )
A.三棱锥的体积为定值
B.若平面,则
C.若,则线段的最大值为
D.当与的所成角为时,点的轨迹为抛物线的一部分
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.求值:__________.
14.在空间直角坐标系中,已知,点满足,则点的坐标为__________.
15.10名同学进行队列训练,站成前排4人后排6人,现体育教师要从后排6人中抽2人调整到前排,若其他人的相对顺序不变,则不同调整方法有__________种.(数字作答)
16.在直四棱柱中,底面是边长为2的正方形,.点是侧面内的动点(不含边界),,则与平面所成角的正切值的取值范围为__________.
四、解答题:本题共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,求:
(1);
(2)与夹角的余弦值.
18.(12分)
已知3名男生,4名女生,按照不同的要求排队,求不同的排队方法数.
(1)选5名同学排成一排:
(2)全体站成一排,甲、乙不在两端:
(3)全体站成一排,男生站在一起、女生站在一起;
(4)全体站成一排,男生彼此不相邻;
19.(12分)
按下列要求分配6本不同的书,各有多少种不同的分配方式?
(1)分成三份,1份1本,1份2本,1份3本;
(2)甲、乙、丙三人中,一人得1本,一人得2本,一人得3本;
(3)平均分成三份,每份2本:
20.(12分)
已知:在四棱锥中,底面为正方形,侧棱平面,点为中点,.
(1)求证:平面平面;
(2)求直线与平面所成角大小;
21.(12分)
如图,在棱长为1的正方体中,点分别是棱上的动点,且
(1)求证:;
(2)当三棱锥的体积取得最大值时,求二面角的正弦值.
22.(12分)
如图,在三棱锥中,分别为的中点,为正三角形,平面平面.
(1)求点到平面的距离;
(2)在线段上是否存在异于端点的点,使得平面和平面夹角的余弦值为若存在,确定点的位置;若不存在,说明理由.
高二数学期中测试卷参考答案
2023.04
一、选择题: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.C 2.D 3.C 4.B 5.C 6.B 7.C 8.A
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.AB 10.CD 11.ABD 12.ACD
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.715 14. 15.450 16.
四、解答题:本题共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)解:
解(1)因为∥,所以
解得x=2,y=-4,
则=(2,4,1),=(-2,-4,-1).
又⊥,所以·=0,即-6+8-z=0,
解得z=2,于是=(3,-2,2).
(2)由(1)得+=(5,2,3),+=(1,-6,1),
设+与+的夹角为θ,
因为
所以+与+夹角的余弦值为.
18.(12分)解:
(1)
(2)
(3)
(4)
19.(12分)解:
(1)依题意,先选1本有种选法;
再从余下的5本中选2本有种选法;
最后余下3本全选有种方法,故共有种.
(2)由于甲、乙、丙是不同的三人,在(1)的基础上,还应考虑再分配,
共有种.
(3)先分三步,则应是种方法,但是这里出现了重复.
不妨记6本书为、、、、、,
若第一步取了,第二步取了,第三步取了,记该种分法为,,,
则种分法中还有,,、,,、,,、,,、,,,共种情况,
而这种情况仅是、、的顺序不同,因此只能作为一种分法,
故分配方式有种.
20.(12分)解:
(1)因为平面,平面,所以,
又平面,所以平面,
又平面,所以,
因为点M为中点,,所以,
又平面,
所以平面,
因为平面,
所以平面平面;
(2)以为原点建立如图所示的空间直角坐标系,
由已知可得,
因为平面,
所以即为平面PCD的一条法向量,
,
设直线与平面所成角为,
则,
又,所以,
即直线与平面所成角的大小为.
21.(12分)
(1)设.以为原点建立空间直角坐标系,得下列坐标:,
,,,,,,,,,
则,,
因为.
所以.
(2)设.以为原点建立空间直角坐标系,
因为,
所以当S△BEF取得最大值时,三棱锥B1﹣BEF的体积取得最大值.
因为,
所以当时,即,分别是棱,的中点时,
三棱锥的体积取得最大值,此时,坐标分别为,,
由(1)可得:,,
设平面的法向量为,
则,令,则,得.
显然底面的一个法向量为.
设二面角的平面角为,由题意知为锐角.
因为,所以,
于是.即二面角的正弦值为.
22.解:
(1)连接,∵为正三角形,又为中点,∴,
∵平面平面,平面平面,平面,
∴平面,又平面,∴,
因为分别为的中点,所以,
∴,
∴如图,以为原点,分别为轴建立空间直角坐标系,
∵,则,
设平面的法向量为,∵,
则,令,则
又,则点到平面的距离为;
(2)由(1)可知是平面的一个法向量,
由题可设,且,则,
∴,
设平面的法向量为,由于,
则,
令,则,
∴,整理得,解得或(舍),
故存在点,使得平面和平面夹角的余弦值为,此时为中点
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