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    2024版新教材高中数学本册质量检测湘教版必修第二册

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    这是一份2024版新教材高中数学本册质量检测湘教版必修第二册,共11页。

    本册质量检测考试时间:120分钟 满分:150分一、单项选择题(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.若z(1-i)=4i,则|z|=(  )A. eq \r(2) B.2 eq \r(2) C.2 D.42.已知△ABC是边长为2的正三角形,则 eq \o(AB,\s\up6(→))· eq \o(BC,\s\up6(→))的值为(  )A.2 B.-2 C.2 eq \r(3) D.-2 eq \r(3)3.3题图如图,正方体ABCD­A1B1C1D1中,直线AB1与BC1所成角为(  )A.30° B.45° C.60° D.90°4.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,S表示△ABC的面积,若c cos B+b cos C=a sin A,S= eq \f(\r(3),4)(b2+a2-c2),则∠B=(  )A.90° B. 60° C. 45° D. 30°5.已知a∈{0,1,2},b∈{-1,1,3,5},则函数f(x)=ax2-2bx在区间(1,+∞)上为增函数的概率是(  )A. eq \f(5,12) B.  eq \f(1,3) C.  eq \f(1,4) D.  eq \f(1,6)6.如图,在正方形ABCD中,M是BC的中点,若 eq \o(AC,\s\up6(→))=λ eq \o(AM,\s\up6(→))-μ eq \o(BD,\s\up6(→)),则λ+μ=(  )A. eq \f(4,3) B.  eq \f(5,3) C.1 D. 27.设a=tan 16°+tan 14°+ eq \f(\r(3),3)tan 16°tan 14°,b=sin 44°cos 14°-sin 46°cos 76°,c=2sin 14°sin 76°,则a,b,c的大小关系是(  )A.a>b>c B.a>c>b C.b>c>a D.c>a>b8.祖暅是我国南北朝时期杰出的数学家和天文学家祖冲之的儿子,他提出了一条原理:“幂势既同幂,则积不容异”.这里的“幂”指水平截面的面积,“势”指高.这句话的意思是:两个等高的几何体若在所有等高处的水平截面的面积相等,则这两个几何体体积相等.如图所示,某帐篷的造型是两个全等圆柱垂直相交的公共部分的一半(这个公共部分叫做牟合方盖).设两个圆柱底面半径为R,牟合方盖与其内切球的体积比为4∶π.则此帐篷距底面 eq \f(R,2)处平行于底面的截面面积为(  )A. eq \f(3,4)πR2 B.3πR2 C. eq \f(4,3)πR2 D.3R2二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)9.已知复数z1,z2在复平面内对应的点关于虚轴对称,且z1=2-i, eq \o(z,\s\up6(-))为z的共轭复数,若复数z0= eq \f(\o(z,\s\up6(-))2,z2),则下列结论正确的是(  )A.z0在复平面内对应的点位于第二象限 B.|z0|=1C.z0的实部为 eq \f(3,5) D.z0的虚部为- eq \f(4,5)i10.同时抛掷两枚质地均匀的骰子,则下列说法正确的是(  )A.一共有36种不同的结果B.两枚骰子向上的点数相同的概率是 eq \f(1,6)C.两枚骰子向上的点数之和为5的概率是 eq \f(5,36)D.两枚骰子向上的点数之差的绝对值小于4的概率为 eq \f(5,6)11.下列说法中正确的是(  )A.在△ABC中,若 eq \o(AB,\s\up6(→))· eq \o(AC,\s\up6(→))<0,则△ABC为钝角三角形B.已知非零向量a,b,若|a+b|=|a|-|b|,则a与b反向共线且|a|≥|b|C.若a∥b,则存在唯一实数λ使得a=λbD.若 eq \o(OA,\s\up6(→))+3 eq \o(OB,\s\up6(→))+4 eq \o(OC,\s\up6(→))=0,S△AOC,S△ABC分别表示△AOC,△ABC的面积,则S△AOC∶S△ABC=3∶812.已知边长为a的菱形ABCD中,∠ADC=60°,将△ADC沿AC翻折,下列说法正确的是(  )A.在翻折的过程中,直线AD,BC所成角的范围是 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))B.在翻折的过程中,三棱锥D­ABC体积最大值为 eq \f(a3,8)C.在翻折过程中,三棱锥D­ABC表面积最大时,其内切球表面积为(14-8 eq \r(3))πa2D.在翻折的过程中,点D在平面ABC上的投影为D′,E为棱CD上的一个动点,ED′的最小值为 eq \f(\r(3),4)a三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.平面向量a=(2,1),b=(-1,3),若(a-b)⊥(a+λb),则λ=________.14.若cos  eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))= eq \f(1,4),则sin  eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))=________.15.如图,在水平面上放置两个边长为1的正三角形ABC与DEF,将△DEF沿垂直于水平面的方向向上平移至△D′E′F′,得到多面体ABC­D′E′F′,已知各侧面(△D′BC,△D′E′C,△E′AC,△E′F′A,△F′BA及△F′D′B)均为正三角形,则多面体ABC­D′E′F′的外接球的体积为________.16.为实现学生高中选科和大学专业选择的有效衔接,湖南省于2019年采用“3+1+2”模式改革考试科目设置,即考生总成绩由统一高考的语文、数学、外语3个科目成绩,物理或历史中的1门成绩,和生物、政治、地理、化学中的2个科目成绩组成.在选择物理的学生中,选择物理、化学、生物的概率是选择其它组合的2倍,则选择物理、化学、生物的概率为________;现有选择物理的2名学生,他们选择专业的组合互不影响,则至少有1人选择物理、化学、生物的概率为________.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(本小题满分10分)已知平面向量a,b满足a+b=(-3,6),a-b=(m,-2),其中m∈R.(1)若a∥b,求|a-b|;(2)若m=5,求a与b夹角的余弦值.18.(本小题满分12分)已知△ABC内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,2a cos B+2b cos A= eq \f(c2,2).(1)求c的值;(2)若C= eq \f(π,3),a+b=4 eq \r(2),求△ABC的面积.19.(本小题满分12分)已知在四棱锥P ­ ABCD中,底面ABCD为矩形,侧面PAD⊥平面ABCD,PA⊥PD,且DP=DC,点M为PC的中点.(1)若点N在棱PB上,直线MN∥平面ABCD,证明:点N为PB的中点;(2)证明:直线DM⊥平面PAC.20.(本小题满分12分)袋中有9个大小相同颜色不全相同的小球,分别为黑球、黄球、绿球,从中任意取一球,得到黑球或黄球的概率是 eq \f(5,9),得到黄球或绿球的概率是 eq \f(2,3),试求:(1)从中任取一球,得到黑球、黄球、绿球的概率各是多少?(2)从中任取两个球,得到的两个球颜色不相同的概率是多少?21.(本小题满分12分)某学校的平面示意图为如图五边形区域ABCDE,其中三角形区域ABE为生活区,四边形区域BCDE为教学区,AB,BC,CD,DE,EA,BE为学校的主要道路(不考虑宽度). DE=3BC=3CD= eq \f(9,10) km,∠BCD=∠CDE= eq \f(2π,3),∠BAE= eq \f(π,3).(1)求道路BE的长度;(2)求生活区△ABE面积的最大值.22.(本小题满分12分)如图1,六边形ABCDEF是由等腰梯形ADEF和直角梯形ABCD拼接而成,且∠BAD=∠ADC=90°,AB=AF=EF=ED=2,AD=CD=4,沿AD进行翻折,得到的图形如图2所示,且∠AEC=90°.(1)求证:CD⊥平面ADEF;(2)求证:点E,C,B,F不在同一平面内;(3)求翻折后所得多面体ABCDEF的体积.本册质量检测1.解析:因为z(1-i)=4i,所以z=eq \f(4i,1-i),故|z|=eq \f(|4i|,|1-i|)=eq \f(4,\r(2))=2eq \r(2).答案:B2.解析:由于△ABC是边长为2的正三角形,则·=||·||·cos (π-B)=-2×2×cos60°=-4×eq \f(1,2)=-2.答案:B3.解析:∵AB1∥DC1,∴∠DC1B是直线AB1与BC1所成的角,∵△BDC1是等边三角形,∴直线AB1与BC1所成角为60°.答案:C4.解析:由正弦定理及ccosB+bcosC=asinA,得sinCcosB+sinBcosC=sin2A⇒sin(C+B)=sin2A⇒sinA=1,因为0°0,只需满足eq \f(b,a)≤1,符合条件的有(1,-1),(1,1),(2,-1),(2,1),共4种.∴函数f(x)=ax2-2bx在区间(1,+∞)上为增函数的概率P=eq \f(5,12)答案:A6.解析:因为=+,=+=+eq \f(1,2),=-所以=λ-μ=λ-μ(-)=(λ+μ)+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)λ-μ)),所以λ+μ=1.答案:C7.解析:∵tan30°=tan (16°+14°)=eq \f(tan16°+tan14°,1-tan16°·tan14°),∴tan16°+tan14°=eq \f(\r(3),3)-eq \f(\r(3),3)tan16°tan14°,∴a=tan16°+tan14°+eq \f(\r(3),3)tan16°tan14°=eq \f(\r(3),3),∵b=sin44°cos14°-sin46°cos76°=sin44°cos14°-cos44°sin14°=sin (44°-14°)=sin30°=eq \f(1,2),c=2sin14°sin76°=2sin14°cos14°=sin28°<eq \f(1,2),∴a>b>c.答案:A8.解析:牟合方盖的内切球距底面eq \f(R,2)处平行于底面的截面圆的半径为eq \f(\r(3),2)R,截面面积为S1=π×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2)R))eq \s\up12(2)=eq \f(3,4)πR2,设帐篷距底面eq \f(R,2)处平行于底面的截面面积为S2,则由题意可得,RS2∶RS1=4∶π,即eq \f(S2,\f(3,4)πR2)=eq \f(4,π),解得S2=eq \f(4,π)×eq \f(3,4)πR2=3R2.答案:D9.解析:由z1,z2在复平面内对应的点关于虚轴对称,且z1=2-i,得z2=-2-i,2=-2+i,所以z0==eq \f(-2+i,-2-i)=eq \f(4-4i+i2,4-i2)=eq \f(3,5)-eq \f(4,5)i,所以z0在复平面内对应的点位于第四象限,所以选项A错误;|z0|=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,5)))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4,5)))\s\up12(2))=1,所以选项B正确;z0的实部为eq \f(3,5),所以选项C正确;z0的虚部为-eq \f(4,5),所以D不正确.答案:BC10.解析:同时抛掷两枚质地均匀的骰子,一共有6×6=36种不同的结果,A选项正确;对于B选项,事件“两枚骰子向上的点数相同”所包含的基本事件有:(1,1)、(2,2)、(3,3)、(4,4)、(5,5)、(6,6),共6种不同的结果,所求概率为eq \f(6,36)=eq \f(1,6),B选项正确;对于C选项,事件“两枚骰子向上的点数之和为5”所包含的基本事件有:(1,4)、(2,3)、(3,2)、(4,1),共4种不同的结果,所求概率为eq \f(4,36)=eq \f(1,9),C选项错误;对于D选项,事件“两枚骰子向上的点数之差的绝对值不小于4”所包含的基本事件有:(1,5)、(1,6)、(2,6)、(5,1)、(6,1)、(6,2),共6种不同的结果,因此,事件“两枚骰子向上的点数之差的绝对值小于4”的概率为1-eq \f(6,36)=eq \f(5,6),D选项正确.答案:ABD11.解析:∵·<0,∴·=||·||·cos∠BAC<0,∴∠BAC为钝角,故A选项正确,∵非零向量a,b,|a+b|=|a|-|b|,可得a与b反向共线且|a|≥|b|,故B选项正确,若a∥b,且b=0时,则有无数个λ,使得a=λb,故C选项错误,设=3,=4,可得O为△ADE的重心,设S△AOC=z,S△AOB=y,S△BOC=x,∴S△AOE=4z,S△AOD=3y,S△EOD=12x,∵4z=3y=12x,∴x∶y∶z=1∶4∶3,∴S△AOC∶S△ABC=z∶(x+y+x)=3∶8,故D选项正确.答案:ABD12.解析:取AC的中点O,连接DO,BO,对于A:由题意可得△ABC和△ADC为等边三角形,翻折后,当△ABC和△ADC重合时,直线AD,BC所成角为120°,故A错误;对于B:当△ADC与底面垂直时,三棱锥DABC的体积最大,此时hmax=eq \f(\r(3)a,2),Vmax=eq \f(1,3)×eq \f(\r(3),4)a2×eq \f(\r(3)a,2)=eq \f(a3,8),故B正确;对于C:设AC中点为O,当平面ACD⊥平面ABC时,三棱锥DABC表面积最大,根据三棱锥内切球公式,可得r=eq \f(3V,S侧)=eq \f(\f(3a3,8),2×\f(1,2)×a×\f(\r(3),2)a+2×\f(1,2)×a×a)所以r=eq \f(a\r(14-8\r(3)),2),内切球表面积为4πr2=(14-8eq \r(3))πa2,故C正确;对于D:在翻折过程中,当D′与E重合时,最小值为0,故D错误.答案:BC13.解析:∵a-b=(3,-2),a+λb=(2-λ,3λ+1),且(a-b)⊥(a+λb),∴(a-b)·(a+λb)=3(2-λ)-2(3λ+1)=0,解得λ=eq \f(4,9).答案:eq \f(4,9)14.解析:∵coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))=eq \f(1,4),∴sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))+\f(π,2)))=cos2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))=2cos2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,6)))-1=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)))eq \s\up12(2)-1=-eq \f(7,8).答案:-eq \f(7,8)15.解析:根据题意可得:D′E′∥AB,且D′E′=AB,D′B=AB,所以四边形ABD′E′是菱形,所以AD′⊥BE′,如图所示,将几何体进行旋转,使得平面ABD′E′位于水平位置,连接AD′,BE′相交于点O,所以O为AD′,BE′的中点,连接F′O,CO;因为F′B=F′E′,F′A=F′D′,所以F′O⊥BE′,F′O⊥AD′,所以三角形F′OD′和三角形F′OE′为直角三角形,且F′E′=F′D′,所以直角三角形F′OD′和直角三角形F′OE′全等,所以OE′=OD′,所以AD′=BE′,所以四边形ABD′E′是正方形,所以上下为两个正四棱锥,且所有棱长均为1,可得:OE′=OD′=OF′=eq \f(\r(2),2),O到所有顶点的距离都相等,所以O为外接圆圆心,且外接圆半径r=eq \f(\r(2),2),所以外接圆的体积V=eq \f(4,3)πr3=eq \f(4,3)×eq \f(\r(2),4)π=eq \f(\r(2),3)π.答案:eq \f(\r(2),3)π16.解析:设选择物理、化学、生物的概率为p,因为物理、化学、生物的概率是选择其它组合的2倍,所以p+eq \f(p,2)=1,解得p=eq \f(2,3).即选择物理、化学、生物的概率为p=eq \f(2,3);因为至少有1人选择物理、化学、生物的组合的对立事件为2名学生都没有选择物理、化学、生物组合,所以2名学生都没有选择物理、化学、生物组合的概率为eq \f(1,3)×eq \f(1,3),所以至少有1人选择物理、化学、生物的概率为P=1-eq \f(1,3)×eq \f(1,3)=eq \f(8,9).答案:eq \f(2,3) eq \f(8,9)17.解析:(1)∵a+b=(-3,6),a-b=(m,-2),∴a=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m-3,2),2)),b=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(m+3,2),4)),∵a∥b,∴4×eq \f(m-3,2)=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(m+3,2))),解得m=1,∴a-b=(1,-2),|a-b|=eq \r(12+(-2)2)=eq \r(5).(2)∵当m=5时,a=(1,2),b=(-4,4),∴a·b=1×(-4)+2×4=4,∴|a|=eq \r(12+22)=eq \r(5),|b|=eq \r((-4)2+42)=4eq \r(2),设a与b的夹角为θ,则cosθ=eq \f(a·b,|a||b|)=eq \f(4,\r(5)×4\r(2))=eq \f(\r(10),10),故a与b夹角的余弦值为eq \f(\r(10),10).18.解析:(1)因为2acosB+2bcosA=eq \f(c2,2),由正弦定理可得2sinAcosB+2sinBcosA=eq \f(1,2)csinC,可得2sin (A+B)=2sinC=eq \f(1,2)csinC,因为sinC≠0,所以c=4.(2)因为C=eq \f(π,3),a+b=4eq \r(2),所以由余弦定理可得c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab=32-3ab=16,解得ab=eq \f(16,3),所以△ABC的面积S=eq \f(1,2)absinC=eq \f(1,2)×eq \f(16,3)×eq \f(\r(3),2)=eq \f(4\r(3),3).19.证明:(1)∵MN∥平面ABCD,NM⊂平面PBC,平面PBC∩平面ABCD=BC,∴MN∥BC,而在△PBC中,M为PC的中点,N在棱PB上,∴N为PB的中点,即得证.(2)∵底面ABCD为矩形,∴CD⊥AD,∵侧面PAD⊥平面ABCD,侧面PAD∩平面ABCD=AD,CD⊂平面ABCD,∴CD⊥平面PAD,又PA⊂平面PAD,则CD⊥PA,∵PA⊥PD,PD∩CD=D,∴PA⊥平面PCD,∵DM⊂平面PCD,∴PA⊥DM,∵在△PCD中,DP=DC,点M为PC的中点,∴DM⊥PC,PA∩PC=P,∴DM⊥平面PAC.20.解析:(1)从中任取一球,分别记得到黑球、黄球、绿球为事件A,B,C,由于A,B,C为互斥事件,根据已知,得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(P(A+B)=P(A)+P(B)=\f(5,9),P(B+C)=P(B)+P(C)=\f(2,3),P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=1)),解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(P(A)=\f(1,3),P(B)=\f(2,9),P(C)=\f(4,9))),所以,任取一球,得到黑球、黄球、绿球的概率分别是eq \f(1,3),eq \f(2,9),eq \f(4,9).(2)由(1)知黑球、黄球、绿球个数分别为3,2,4,从9个球中取出2个球的样本空间中共有36个样本点,其中两个是黑球的样本点是3个,两个黄球的是1个,两个绿球的是6个,于是,两个球同色的概率为eq \f(3+1+6,36)=eq \f(5,18),则两个球颜色不相同的概率是1-eq \f(5,18)=eq \f(13,18).21.解析:(1)如图,连接BD,在△BCD中,由余弦定理得:BD2=BC2+CD2-2BC·CDcos∠BCD=eq \f(27,100),∴BD=eq \f(3\r(3),10),∵BC=CD,∴∠CDB=∠CBD=eq \f(π-\f(2,3)π,2)=eq \f(π,6),又∵∠CDE=eq \f(2π,3),∴∠BDE=eq \f(π,2),∴在Rt△BDE中,BE=eq \r(BD2+DE2)=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3\r(3),10)))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,10)))\s\up12(2))=eq \f(3\r(3),5)(km),故道路BE的长度为eq \f(3\r(3),5)km.(2)设∠ABE=α,∵∠BAE=eq \f(π,3),∴∠AEB=eq \f(2π,3)-α,在△ABE中,由正弦定理得eq \f(AB,sin∠AEB)=eq \f(AE,sin∠ABE)=eq \f(BE,sin∠BAE)=eq \f(3\r(3),5sin\f(π,3))=eq \f(6,5)∴AB=eq \f(6,5)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)-α)),AE=eq \f(6,5)sinα,∴S△ABE=eq \f(1,2)AB·AEsineq \f(π,3)=eq \f(9\r(3),25)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)-α))sinα=eq \f(9\r(3),25)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2)sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2α-\f(π,6)))+\f(1,4)))≤eq \f(9\r(3),25)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)+\f(1,4)))=eq \f(27\r(3),100)(km2)∵0<α<eq \f(2π,3),∴-eq \f(π,6)<2α-eq \f(π,6)<eq \f(7π,6)∴当2α-eq \f(π,6)=eq \f(π,2),即α=eq \f(π,3)时,S△ABE取得最大值,最大值为eq \f(27\r(3),100) (km2)22.解析:(1)证明:在等腰梯形ADEF中,作EM⊥AD于M,则AM=3,EM=eq \r(3),∴AE=eq \r(3+9)=2eq \r(3),连接AC,则AC=4eq \r(2),∵∠AEC=90°,∴EC=2eq \r(5),则ED2+DC2=EC2,得CD⊥ED;又∵CD⊥AD,AD∩ED=D,∴CD⊥平面ADEF;(2)证明:设G为CD中点,则AB∥DG且AB=DG,可知ABGD为平行四边形,故BG∥AD,又EF∥AD,∴FE∥BG,于是E,F,B,G四点共面,而CD⊂平面ABCD,C显然不在平面EFBG内,∴点E,C,B,F不在同一平面内;(3)由(1)知,CD⊥平面ADEF,而CD⊂平面ABCD,∴平面ABCD⊥平面ADEF.∵EM⊥AD,平面ABCD∩平面ADEF=AD,∴EM⊥平面ABCD,∴VABCDEF=VCADEF+VFABC=eq \f(1,3)SADEF·CD+eq \f(1,3)S△ABC·EM=eq \f(1,3)×eq \f(1,2)×(2+4)×eq \r(3)×4+eq \f(1,3)×eq \f(1,2)×2×4×eq \r(3)=eq \f(16\r(3),3).
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