重庆市第一中学2024届高二数学第二学期期末检测模拟试题含解析

重庆市第一中学2024届高二数学第二学期期末检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60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．已知随机变量，其正态分布曲线如图所示，若向正方形OABC中随机投掷10000个点，则落入阴影部分的点数估计值为（）（附：则）A．6038 B．6587 C．7028 D．75392．已知，，的实部与虚部相等，则（）A．2 B． C．2 D．3．如图所示，这是一个几何体的三视图，则该几何体的体积为（）A． B． C． D．4．5位同学报名参加两个课外活动小组，每位同学限报其中的一个小组，则不同的报名方法共有（）A．10种 B．20种 C．25种 D．32种5．如图，在三棱锥中，面，是上两个三等分点，记二面角的平面角为，则（）A．有最大值 B．有最大值 C．有最小值 D．有最小值6．二项式展开式中的常数项为（）A． B．C． D．7．在中，，，，则的面积为（）A．15 B． C．40 D．8．设全集，集合，，则（）A． B． C． D．9．函数y=12A．(0,1) B．(0,1)∪(-∞,-1) C．(-∞,1) D．(-∞,+∞)10．七巧板是我国古代劳动人民的发明之一，被誉为“东方模板”，它是由五块等腰直角三角形、一块正方形和一块平行四边形共七块板组成的.如图是一个用七巧板拼成的正方形，若在此正方形中任取一点，则此点取自黑色部分的概率为（）A． B． C． D．11．对于两个平面和两条直线，下列命题中真命题是（）A．若，则 B．若，则C．若，则 D．若，则12．若的展开式中各项的二项式系数之和为512，且第6项的系数最大，则a的取值范围为（）A． B．C． D．二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．在等差数列中,,则________14．若二项式展开式的常数项为，则实数的值为__________．15．若的展开式中各项系数之和为0,则展开式中含的项为__________.16．已知随机变量服从正态分布，且,则_______．三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．（12分）某校从参加高二年级期末考试的学生中随机抽取了名学生，已知这名学生的历史成绩均不低于60分（满分为100分）．现将这名学生的历史成绩分为四组：，，，，得到的频率分布直方图如图所示，其中历史成绩在内的有28名学生，将历史成绩在内定义为“优秀”，在内定义为“良好”．（Ⅰ）求实数的值及样本容量；（Ⅱ）根据历史成绩是否优秀，利用分层抽样的方法从这名学生中抽取5名，再从这5名学生中随机抽取2名，求这2名学生的历史成绩均优秀的概率；（Ⅲ）请将列联表补充完整，并判断是否有的把握认为历史成绩是否优秀与性别有关？男生女生合计优秀良好20合计60参考公式及数据：（其中）.18．（12分）在班级活动中，4名男生和3名女生站成一排表演节目.（Ⅰ）3名女生相邻，有多少种不同的站法？（Ⅱ）女生甲不能站在最左端，有多少种不同的站法？19．（12分）已知函数.（1）求的单调区间；（2）求函数在上的最大值和最小值；20．（12分）如图，三棱柱中，，分别为棱和的中点.(1)求证:平面;(2)若平面平面，且，求证:平面平面.21．（12分）如图，在三棱锥中，平面平面，，，，，分别为线段，上的点，且，，.(1)求证：平面；(2)若直线与平面所成的角为，求平面与平面所成的锐二面角．22．（10分）如图（1）是一个仿古的首饰盒，其左视图是由一个半径为分米的半圆和矩形组成，其中长为分米，如图（2）.为了美观，要求.已知该首饰盒的长为分米，容积为4立方分米（不计厚度），假设该首饰盒的制作费用只与其表面积有关，下半部分的制作费用为每平方分米2百元，上半部制作费用为每平方分米4百元，设该首饰盒的制作费用为百元.（1）写出关于的函数解析式；（2）当为何值时，该首饰盒的制作费用最低？

参考答案一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60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、B【解题分析】∵随机变量，∴，∴，∴落入阴影部分的点的个数的估计值为个．选B．2、C【解题分析】

利用待定系数法设复数z，再运用复数的相等求得b.【题目详解】设（），则即.故选C.【题目点拨】本题考查用待定系数法，借助复数相等建立等量关系，是基础题.3、A【解题分析】由三视图可知：该几何体分为上下两部分，下半部分是长、宽、高分别为的长方体，上半部分为底面半径为1，高为2的两个半圆柱，故其体积为，故选A.4、D【解题分析】每个同学都有2种选择，根据乘法原理，不同的报名方法共有种，应选D.5、B【解题分析】

将三棱锥放入长方体中，设，，，计算，，则，得到答案.【题目详解】将三棱锥放入长方体中，设，，，如图所示：过作平面与，与，连接，则为二面角的平面角，设为，则，，故.同理可得：设二面角的平面角为，.，当，即时等号成立.故选：.【题目点拨】本题考查了二面角，和差公式，均值不等式，意在考查学生的计算能力，空间想象能力和综合应用能力.6、B【解题分析】

求出二项展开式的通项，使得的指数为，即可得出常数项.【题目详解】通项为常数项为故选：B【题目点拨】本题主要考查了利用二项式定理求常数项，属于基础题.7、B【解题分析】

先利用余弦定理求得，然后利用三角形面积公式求得三角形的面积.【题目详解】由余弦定理得，解得，由三角形面积得，故选B.【题目点拨】本小题主要考查余弦定理解三角形，考查三角形的面积公式，属于基础题.8、B【解题分析】

求得，即可求得，再求得，利用交集运算得解.【题目详解】由得：或，所以，所以由可得：或所以所以故选：B【题目点拨】本题主要考查了对数函数的性质，还考查了补集、交集的运算，属于基础题.9、A【解题分析】

试题分析：令f'x=x-考点：函数的单调区间.10、C【解题分析】分析：由七巧板的构造，设小正方形的边长为1，计算出黑色平行四边形和黑色等腰直角三角形的面积之和．详解：设小正方形的边长为1，可得黑色平行四边形的底为高为；黑色等腰直角三角形的直角边为2，斜边为2，大正方形的边长为2，所以，故选C．点睛：本题主要考查几何概型，由七巧板的构造，设小正方形的边长为1，通过分析观察，求得黑色平行四边形的底和高，以及求出黑色等腰直角三角形直角边和斜边长，进而计算出黑色平行四边形和黑色等腰直角三角形的面积之和，再将黑色部分面积除以大正方形面积可得概率，属于较易题型．11、D【解题分析】

根据线面平行垂直的位置关系判断．【题目详解】A中可能在内，A错；B中也可能在内，B错；与可能平行，C错；，则或，若，则由得，若，则内有直线，而易知，从而，D正确．故选D．【题目点拨】本题考查线面平行与垂直的关系，在说明一个命题是错误时可举一反例．说明命题是正确时必须证明．12、C【解题分析】

计算，计算，，，根据系数的大小关系得到，解得答案.【题目详解】，，，，，第6项的系数最大，，则.故选：.【题目点拨】本题考查了二项式定理，意在考查学生的计算能力和应用能力.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、40【解题分析】

根据前项和公式，结合已知条件列式求得的值.【题目详解】依题意.【题目点拨】本小题主要考查等差数列前项和公式，属于基础题.14、【解题分析】

先求出二项式的展开式的通项公式，令的指数等于0，求出的值，即可求得展开式中的常数项，结合常数项为列方程求解即可.【题目详解】二项式展开式的通项为，，令，得，常数项为，，得，故答案为.【题目点拨】本题主要考查二项展开式定理的通项与系数，属于简单题.二项展开式定理的问题也是高考命题热点之一，关于二项式定理的命题方向比较明确，主要从以下几个方面命题：（1）考查二项展开式的通项公式；（可以考查某一项，也可考查某一项的系数）（2）考查各项系数和和各项的二项式系数和；（3）二项展开式定理的应用.15、【解题分析】分析：根据题意，先求出a的值，再利用展开式的通项公式求出对应项.详解：的展开式中各项系数之和为0,令，则，解得.的展开式中通项公式为，令时，展开式中含的项为.故答案为：.点睛：求二项展开式中的特定项，一般是利用通项公式进行，化简通项公式后，令字母的指数符合要求(求常数项时，指数为零；求有理项时，指数为整数等)，解出项数k＋1，代回通项公式即可．16、0.01【解题分析】

根据正态分布的对称性，求得的值.【题目详解】根据正态分布的对称性有.【题目点拨】本小题主要考查正态分布的对称性，属于基础题.三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、（Ⅰ），；（Ⅱ）；（Ⅲ）详见解析.【解题分析】

（Ⅰ）根据频率之和为1即可求出a的值，由历史成绩在内的有名学生即可求出的值；（Ⅱ）根据分层抽样具有按比例的性质得出良好的有2人，优秀有3人，通过列举法求解概率；（Ⅲ）补充列联表，算出，对比表格得出结论【题目详解】（Ⅰ）由题可得，解得，又历史成绩在内的有名学生，所以，解得．（Ⅱ）由题可得，这名学生中历史成绩良好的有名，所以抽取的名学生中历史成绩良好的有名，历史成绩优秀的有名，记历史成绩优秀的名学生为，，，历史成绩良好的名学生为，，从这名学生中随机抽取名，有，，，，，，，，，，共10种情况，其中这名学生的历史成绩均优秀的有，，，共种情况，所以这名学生的历史成绩均优秀的概率为．（Ⅲ）补充完整的列联表如下表所示：男生女生合计优秀204060良好202040合计4060100则的观测值，所以没有的把握认为历史成绩是否优秀与性别有关．【题目点拨】本题属于常规概率统计问题，属于每年必考题型，主要涉及知识点有：频率分布直方图：频率分布直方图中每个小矩形的面积为相应区间的频率，所以小正方形的面积之和为1；分层抽样：按比例；系统抽样：等距离；列联表：会列列联表，即判断两者是否有关联．18、（Ⅰ）720种；（Ⅱ）4320种【解题分析】

（Ⅰ）相邻问题用“捆绑法”；（Ⅱ）有限制元素采取“优先法”.【题目详解】解：（Ⅰ）3名女生相邻可以把3名女生作为一个元素，和4名男生共有5个元素排列，有种情况，其中3名女生内部还有一个排列，有种情况，∴一共有种不同的站法.（Ⅱ）根据题意，女生甲不能站在最左端，那么除最左端之外，甲有种站法，将剩余的6人全排列，安排在剩余的位置，有种站法，∴一共有种不同的站法.【题目点拨】本题主要考查排列的应用，较基础.19、(1)在上单调递增，在上单调递减.(2)最大值为0，最小值为.【解题分析】

通过求导函数判断函数单调性，进而判断函数在的最值.【题目详解】（1）的定义域为.对求导得，因函数定义域有，故，由.∴在上单调递增，在上单调递减.（2）由（1）得在上单调递增，在上单调递减，∴在上的最大值为.又，，且，∴在上的最小值为，∴在上的最大值为0，最小值为.【题目点拨】此题是函数单调性和函数最值的常见题，通常利用导数来处理．20、（1）见解析（2）见解析【解题分析】分析：（1）先设的中点为，利用平几知识证得四边形为平行四边形，所以，再根据线面平行判定定理得结论，（2）根据等腰三角形性质得，再根据面面垂直性质定理得面，最后根据面面垂直判定定理得结论.详解：解：（1）如图1，设的中点为，连结，.在中，因为为的中点，所以，且，在三棱柱中，因为，且,为的中点，所以,且，所以，且,所以四边形为平行四边形，所以又平面，平面，所以平面.(法二)如图2，在侧面中，连结并延长交直线于点，连结.在三棱柱中，所以,因为为的中点，所以为中点.又因为为中点，所以,又面，面所以平面(法三)如图3，取的中点,连结、.在中，因为、分别为、的中点，所以.因为面，面所以平面.在三棱柱中，且，又因为、分别为、的中点，所以，，所以四边形为平行四边形，所以,又面，面，所以面因为面，面，，面，面，所以面面,又面,所以平面(2)因为，为的中点，所以，因为面面，面面，面，所以面，又面，所以面面点睛:垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型.(1)证明线面、面面平行，需转化为证明线线平行.(2)证明线面垂直，需转化为证明线线垂直.(3)证明线线垂直，需转化为证明线面垂直.21、（1）证明见解析；（2）.【解题分析】

（1）根据线面垂直的判定定理，直接证明，即可得出结果；（2）先由题意得到，，两两互相垂直，建立空间直角坐标系，分别求出平面与平面的法向量，由向量夹角公式，即可求出结果.【题目详解】(1)由题意知，，，所以，所以，所以，又易知，所以，所以，又，所以，所以，因为平面平面，交线为，所以平面，所以，因为，，所以平面；(2)由(1)知，，两两互相垂直，所以可建立如图所示的直角坐标系，因为直线与平面所成的角为，即，所以，则，，，，所以，，．因为，，所以，由(1)知，所以，又平面，所以，因为，所以平面，所以为平面的一个法向量．设平面的法向量为，则，所以，令，得，，所以为平面的一个法向量．所以，所以平面与平面所成的锐二面角的余弦值为，故平面与平面所成的锐二面角为.【题目点拨】本题主要考查证明线面垂