广东省佛山市S6高质量发展联盟2024-2025学年高二上学期期中联考 数学试卷[含答案]

2024-2025学年上学期佛山市S6高质量发展联盟高二年级期中联考试卷数学学科本试卷共4页，22小题满分150分考试用时120分钟注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案答案不能答在试卷上3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液不按以上要求作答无效4考生必须保持答题卡的整洁考试结束后，请将答题卡交回一、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经过，两点的直线的方向向量可以为（ ）ABCD2某人打靶时连续射击两次，下列事件中与事件“至多一次中靶”互为对立的是（ ）A至少一次中靶B两次都中靶C只有一次中靶D两次都没有中靶3若点关于平面和轴对称的点分别为，则（ ）A-9B-1C1D94如图，四面体中，点为中点，为中点，为中点，设，若可用，表示为（ ）ABCD5已知直线与垂直，则实数的值是（ ）A0或3B3C0或-3D-36已知二面角的棱上两点，线段与分别在这个二面角内的两个半平面内，并且都垂直于棱l若，则这两个平面的夹角的余弦值为（ ）ABCD7由甲、乙、丙组成“星队”参加猜成语活动，每轮活动由其中一人猜一个成语，已知甲猜对乙未猜对的概率为，乙猜对丙未猜对的概率为，丙猜对甲也猜对的概率为，在每轮活动中，三人猜对与否互不影响，各轮结果也互不影响，则乙、丙都猜对的概率是（ ）ABCD8在空间直角坐标系中，定义：经过点且一个方向向量为的直线l方程为，经过点且法向量为的平面方程为，已知：在空间直角坐标系中，经过点的直线l方程为，经过点的平面的方程为，则直线l与平面所成角的正弦值为（ ）ABCD二多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求全部选对得6分，部分选对的得部分分，选对但不全的得部分分，有选错的得0分）9则下列说法正确的是（ ）A若，则B若，则事件，相互独立与，互斥不能同时成立C为坐标原点，向量，其中线段的中点的坐标为D已知为任意实数，当变化时，方程表示过点的所有直线方程10伯努利试验是在同样的条件下重复地、相互独立地进行的一种随机试验，其特点是每次试验只有两种可能结果若连续抛掷一枚质地均匀的硬币次，记录这次实验的结果，设事件“次实验结果中，既出现正面又出现反面”，事件“次实验结果中，最多只出现一次反面”，则下列结论正确的是（ ）A若，则与不互斥B若，则与不相互独立C若，则与互斥D若，则与相互独立11数学探究课上，小王从世界名画记忆的永恒中获得灵感，创作出了如图1所示的垂直时光已知垂直时光是由两块半圆形钟组件和三根指针组成的，它如同一个标准的圆形钟沿着直径折成了直二面角（其中对应钟上数字3，对应钟上数字9）设的中点为，若长度为2的时针指向了钟上数字8，长度为3的分针指向了钟上数字12现在小王准备安装长度为3的秒针（安装完秒针后，不考虑时针与分针可能产生的偏移，不考虑三根指针的粗细），则下列说法正确的是（ ） 图1 图2 图3A若秒针指向了钟上数字5，如图2，则B若秒针指向了钟上数字5，如图2，则平面C若秒针指向了钟上数字4，如图3，则与所成角的余弦值为D若秒针指向了钟上数字4，如图3，则四面体的外接球的表面积为三填空题（本题共3小题，每小题5分，共15分）12从编号为1，2，3，4的四张卡片中随机抽取一张，放回后再随机抽取一张，则第二次抽得的卡片上的数字能被第一次抽得的卡片上数字整除的概率为_13已知平面内一点，点在平面外，若的一个法向量为，则到平面的距离为_14设，过定点的动直线和过定点的动直线交于点，则的最大值_四解答题（本题共5小题，共77分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤）15（本小题满分13分）柜子里有3双不同的鞋，分别用，表示6只鞋如果从中随机地取出2只，那么（1）写出试验的样本空间；（2）设事件“取出的鞋不成双”；“取出的鞋子是一只左脚一只右脚的，但不是一双鞋”，求出与16（本小题满分15分）已知向量，（1）当时，若向量与垂直，求实数和的值；（2）若向量与向量，共面，求实数的值17（本小题满分15分）如图所示，面积为8的平行四边形，为坐标原点，坐标为，、均在第一象限（1）求直线的方程；（2）若，求点的坐标18（本小题满分17分）新高考数学试卷出现多项选择题，即每小题的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得6分，部分选对得部分分，有选错的得0分若正确答案为两项，每对一项得3分；若正确答案为三项，每对一项得2分；（1）学生甲在作答某题时，对四个选项作出正确判断、判断不了（不选）和错误判断的概率如下表：选项作出正确判断判断不了（不选）作出错误判断A0.80.10.1B0.70.10.2C0.60.30.1D0.50.30.2若此题的正确选项为AC求学生甲答此题得6分的概率；（2）某数学小组研究发现，多选题正确答案是两个选项的概率为，正确答案是三个选项的概率为现有一道多选题，学生乙完全不会，此时他有两种答题方案：随机选一个选项；随机选两个选项若，且学生乙选择方案，求学生乙本题得0分的概率若，且学生乙选择方案，求学生乙本题得4分的概率19（本小题满分17分）如图1，已知正方形的边长为4，分别为，的中点，将正方形沿折成如图2所示的二面角，且二面角的大小为60，点在线段上（包含端点）运动，连接 图1 图2（1）若为的中点，直线与平面的交点为，试确定点的位置，并证明直线平面；（2）是否存在点，使得直线与平面所成的角为60？若存在，求此时平面与平面所成角的余弦值；若不存在，请说明理由2024-2025学年上学期佛山市S6高质量发展联盟高二年级期中联考试卷数学学科参考答案1【解析】经过，两点的直线的方向向量为，故选C2【解析】“至多一次中靶”表示两次射击中一次中靶，另一次没中靶或两次都没中靶，其对立事件为两次都中靶故选B3【解析】点关于平面对称的点为，关于轴对称的点为，所以，故故选A4【解析】由题意可得，而故选B5【解析】因为直线：与直线：互相垂直，所以，即，解得或（不满足直线，令去）故选：D6【解析】由题可知，、在直线l上，且，如下图，故，因为，故，故，解得所以平面和平面的夹角的余弦值是故选A7【解析】设事件“甲猜对”，事件“乙猜对”，事件“丙猜对”，则由题意得解得故乙、丙都猜对的概率为故选B8【解析】经过点的直线l方程为，即，故直线l的一个方向向量为，又经过点的平面的方程为，即，故的一个法向量为设直线l与平面所成角为，则故选A9【解析】对于A选项，当时，成立，但是与不一定共线，即不一定成立，故A选项错误对于B选项，因为，所以若事件，相互独立，则，即事件与事件能同时发生，故此时事件与事件不互斥；同理，当事件，互斥时，即此时事件，不相互独立故B选项正确对于C选项，因为为线段的中点，所以，又是坐标原点，故点的坐标为故C选项正确对于D选项，联立解得所以当变化时，直线恒经过点但是当时，必有，因此方程表示过点，除了直线的所有直线故D选项错误故选BC10【解析】当时，所有基本事件有：（正，正），（正，反），（反，正），（反，反），共4种，其中（正，反）和（反，正）这两种实验结果，事件和事件同时发生，故与不互斥，A正确；，则与不相互独立，B正确；当时，所有基本事件有：（正，正，正），（正，正，反），（正，反，正），（正，反，反），（反，正，正），（反，正，反），（反，反，正），（反，反，反），共8种，其中（正，正，反）、（正，反，正）和（反，正，正）这三种实验结果，事件和事件同时发生，故与不互斥，C选项错误；，则与相互独立，D选项正确故选ABD11【解析】如图，以为坐标原点，所在直线分别为轴、轴，建立如图所示的空间直角坐标系，则，若秒针指向了钟上数字5，则，则，所以，A正确，故是平面的一个法向量因为，所以，所以与不垂直，从而与平面不平行，B错误若秒针指向了钟上数字4，则，C正确由，得因为，所以外接圆的半径，则四面体的外接球的半径，则，故外接球的表面积为，D正确故选ACD12【解析】该试验的样本空间为，所以记事件“第二次抽得的卡片上的数字能被第一次抽得的卡片上数字整除”，则，所以，所以故答案为：13【解析】因为，点，所以，又的一个法向量为，所以到平面的距离为故答案为：114【解析】由题意，动直线过定点，直线可化为，令，可得，又，所以两动直线互相垂直，且交点为，所以，因为，所以，当且仅当时取等号故答案为：915【解析】解：（1）从6只鞋中任取2只，共有15种等可能的结果，样本空间为（2）因为，所以因为，所以16【解析】解：（1）因为，所以因为向量与垂直，所以，当时，有不成立舍去，当时，有解得所以实数和的值分别为-1和（2）因为向量与向量，共面，所以设因为，即所以所以实数的值为17【解析】解：（1）因为是平行四边形，所以，所以设直线的方程为，即因为四边形的面积为8，所以与的距离为，于是，所以由图可知，所以，直线的方程为（2）设坐标为，因为，所以所以解得，或，所以点的坐标为或18【解析】解：（1）设事件表示“学生答此题得6分”，即对于选项A、C作出正确的判断，且对于选项B、D作出正确的判断或判断不了，所以；（2）记为“从四个选项中随机选择一个选项的得分”，对于方案：若正确答案是两个选项，选错的概率为，若正确答案是三个选项，选错的概率为，则记事件为“学生乙本题得4分”对于方案：应该正确答案是三个选项里面选对2题，假设ABC为正确项故而所有可能为AB，AC，AD，BC，BD，CD共6种，满足条件的AB，AC，BC有3种则19【详解】解：（1）因为直线平面，故点在平面内，也在平面内，所以点在平面与平面的交线（即直线）上如图，延长，交于点，连接，因为，为的中点，所以，所以，故点在的延长线上且与点间的距离为2连接交于点，因为四边形为矩形，所以是的中点连接，则为的中位线，所以，又平面，平面，所以直线平面（2）如图，由已知可得，又，所以平面，所以平面平面，因为，所以为等边三角形取的中点，连接，则，所以平面，过点作直线，以为坐标原点，以，分别为，轴建立如图所示的空间直角坐标系，则，所以，设，则，设平面的法向量为，即取，则，所以平面的一个法向量为，要使直线与平面所成的角为60，则，即，整理得，解得或所以存在点，使得直线与平面所成的角为60取的中点，连接，则，所以平面则为平面的一个法向量，易得，所以设二面角的大小为，则，当时，当时，综上，平面与平面所成角的余弦值为