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模块综合测评(B卷)(附答案)【鲁科版】【模块检测】

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模块综合测评(B 卷) (时间:90分钟,满分:100分)【说明】本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷的选择题的答案填入答题栏内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分,考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.下列关于质点的判断正确的是 A .质点是指很小的物体B .研究汽车在平直公路上行驶的快慢时,可把汽车视为质点C .研究“神舟七号”飞船环绕地球运转的轨道时,可把飞船看做质点D .杂技运动员做空翻动作时,可视为质点2.在如图所示的各图线中,哪些图线表示的运动一定是匀变速直线运动3.力F 大小为100 N ,将它分解为两个分力F 1和F 2,则F 1和F 2的值可能是A .50 N 、50 NB .10 N 、80 NC .1 000 N 、1 000 ND .1 000 N 、900 N4.(2008江苏高考物理,3)一质量为M 的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F 始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为A .2(M -F g )B .M -2F gC .2M -FgD .05.某质点的运动图象如图所示,则质点A .在第1 s 末运动方向发生变化B .在第2 s 末运动方向发生变化C .在第2 s 内速度越来越大D .在第3 s 内速度越来越大6.甲、乙两人质量相等,分别站在相同的船上,初速度均为零,甲的力气大于乙的力气,他们各自握紧绳子的一端,用力拉对方,两人相对船均静止,则A .甲船先到中点B .乙船先到中点C .两船同时到达中点D .无法判断7.如图所示,两个质量相同的物体1和2,紧靠在一起放在光滑的水平面上,如果它们分别受到水平推力F 1和F 2的作用,而且F 1>F 2,则1施于2的作用力的大小为A.F1B.F2C.(F1+F2)/2 D.(F1-F2)/28.如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg9.如图所示,一铁球被两弹簧拴住,静止时,两条竖直的弹簧均被拉长,当固定弹簧的木箱由静止开始竖直向下加速运动时,下列说法正确的是A.上面弹簧的长度变长,下面弹簧的长度变短B.上面弹簧的长度变短,下面弹簧的长度变长C.两弹簧的长度均不变D.上面弹簧的弹力变小,下面弹簧的弹力变大10.(2008宁夏高考理综,20)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连.小球某时刻正处于如图所示状态.设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是A.若小车向左运动,N可能为零B.若小车向左运动,T可能为零C.若小车向右运动,N不可能为零D.若小车向右运动,T不可能为零第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、本题共2小题,第11题6分,第12题12分,共18分.把答案填在题中横线上.11.(2009广东广州六校联考试题)某同学测定匀变速直线运动的加速度时,得到了在不同拉力下的A、B、C、D、等几条较为理想的纸带,并在纸带上每五个点取一个计数点,即相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s,将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……如图所示甲、乙、丙三段纸带,分别是从三条不同纸带上撕下的.在甲、乙、丙三段纸带中,属于纸带A的是______;打A纸带时,物体的加速度大小是______.12.(2009海南模拟,14)现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面,如图所示,小车、计时器一个、米尺.(1)填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t.②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=________.③用米尺测量A1相对于A2的高度h,设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=____.④改变__________,重复上述测量.⑤以h为横坐标,1t2为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑.测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度.②进行(1)中的各项测量.③计算与作图时用(h-h0)代替对此方案有以下几种评论意见:A.方案正确可行B.方案的理论依据正确,但利用所给器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关其中合理的意见是______.三、本题共4小题,13题10分,14题10分,15题10分,16题12分,共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.13.为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.我国公安部门规定:高速公路上行驶汽车的安全距离为200 m,汽车行驶的最高速度为120 km/h.请你根据下面提供的资料,通过计算来说明安全距离为200 m的理论依据.资料一:驾驶员的反应时间:0.3 s~0.6 s之间.(1)(2)在计算中路面与轮胎之间的动摩擦因数应该取多少?为什么?(3)通过你的计算来说明200 m为必要的安全距离.14.如图(a),用绳AC和BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大拉力为150 N,而BC绳能承受的最大拉力为100 N,求物体最大重力不能超过多少?某同学的解法如下:以重物为研究对象,重物受力如图(b),由于重物静止,则有T AC sin30°=T BC sin60°①T AC cos30°+T BC cos60°=G②将T AC=150 N,T BC=100 N代入②式解得G=180 N.你认为该同学的解法是否正确,请说明理由并给出你的解答.(a)(b)15.一小汽车从静止开始以3 m/s2的加速度行驶,恰有一自行车以6 m/s的速度从车边匀速驶过,则:(1)汽车从开始到追上自行车之前经多长时间两者相距最远?此时距离是多少?(2)经过多长时间汽车追上自行车?此时小汽车的速度是多少?16.如图所示,足够长的斜面倾角θ=37°,一个物体以v0=12 m/s的初速度,从斜面A 点出发沿斜面向上运动,加速度大小为a=8.0 m/s2.已知重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)物体沿斜面上滑的最大距离s;(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ;(3)物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速度大小a.答案与解析模块综合测评(B 卷)1.BC 质点是一个理想化模型,当物体的大小和形状相对研究的问题可忽略时,可把物体看做质点.因此,一个物体能否看做质点,其大小不是决定因素,A 错误,B 、C 正确;杂技运动员做空翻动作时,他在空中的优美动作是人们欣赏的关键,故不能看做质点,D 错误.2.ACD3.ACD4.A 因阻力只与速率有关,以同样速率上升与下降所受阻力大小不变,设为f.则匀速下降时:F +f =Mg匀速上升时:F =(M -ΔM)g +f 联立解得:ΔM =2(M -Fg).5.BD 矢量的正负表示方向,从第1 s 末速度开始减小,但速度方向并没有发生变化,A 错;第2 s 末,速度由正值开始变为负值,故运动方向发生变化,B 对;由图象知,在第2 s 内速度越来越小,在第3 s 内速度越来越大,C 错,D 对.6.C 由牛顿第三定律知两个人受到的拉力大小相等,因为两人质量相等,故加速度相等,相同时间内位移相等.7.C 这是一个连接体问题,应先考虑整体,求出共同的加速度,再隔离某一个物体分析受力,最后根据牛顿第二定律求得最后结果.对物体1、2组成的系统:F 1-F 2=2ma 对物体2:F -F 2=ma 联立解得:F =F 1+F 22. 8.A Q 物体受到绳子向左的拉力T 和P 对Q 的摩擦力μmg 而做匀速运动,所以T =μmg.P 物体在水平方向受四个力作用:向右的拉力F 、向左的绳子拉力T 、Q 对P 向左的摩擦力μmg 和地面对P 向左的摩擦力2μmg ,P 物体做匀速运动,所以F =T +μmg +2μmg.联立解得:F =4μmg ,A 正确.9.B 该题是已知铁球的运动状态,分析铁球的受力情况,进而确定两弹簧的长度和弹力的大小变化.木箱静止时,两竖直弹簧均被拉长,木箱向下竖直加速运动时,铁球的运动状态发生变化,因加速度竖直向下,合外力也竖直向下.由加速度与合外力的关系可知:不同的加速度,两弹簧的弹力大小和长度也不同,加速度的大小决定着两弹簧弹力的大小和方向,以及弹簧的变化.加速度向下,球处于失重状态,对上面弹簧拉力变小,所以上面弹簧变短,下面弹簧变长.10.AB 小球相对于斜面静止时,与小车具有共同加速度,如图甲、乙所示,向左的加速度最大则T =0,向右的加速度最大则N =0,根据牛顿第二定律,合外力与合加速度方向相同沿水平方向,但速度方向与力没有直接关系.11.答案:乙 3.1 m/s 2解析:在匀变速运动中s 12-s 01=aT 2 a =s 12-s 01T 2=(6.11-3.00)×10-20.12m/s 2=3.1 m/s 2;再根据s 34-s 12=2aT 2得:s 34=s 12+2aT 2=6.11×10-2m +2×3.1×0.12 m =12.31×10-2 m =12.31 cm ,故属于纸带A 的是纸带乙.12.答案:(1)②2s t 2 ③mg hs ④斜面倾角(或h 的数值) (2)C解析:(1)②由s =12at 2得:a =2st2.③小车在斜面上受重力和支持力作用,其合力F =mgsinα=mg hs.④改变小车所受外力来研究加速度与力的关系,改变受力又是通过改变斜面倾角或斜面高度h 来实现的.(2)此方案不可行,如果在①测量中,使小车在斜面上匀速下滑,则满足mgsinα=μmgcosα,即μ=tanα,此后,无论如何改变小车质量,小车都不可能加速下滑,即无法验证加速度与合外力的关系.13.答案:(1)0.6 s (2)(3)见解析解析:(1)反应时间取0.6 s ,因为相同情况下,驾驶员反应时间越长,则需要的刹车距离越大.(2)应该取0.32,因为动摩擦因数越小,加速度越小,刹车时间越长,距离越大.(3)v =120km/h =1003m/s由s =vt 得:s 1=vt 1=1003×0.6 m =20 m f =μmga =fm=μg =3.2 m/s 2 由v 2t -v 20=2as 得:s 2=-v 2-2a =(1003)22×3.2 m =173 m 则安全刹车距离:s =s 1+s 2=(20+173)m =193 m<200 m.14.答案:该同学的解法是错误的,因为他只根据②式就得出了结果,不能满足①式. 正确解法:若AC 刚好不断,则有T AC =150 N 由①式得:T BC =50 3 N<100 N 假设成立. 由②式得:G =T AC cos30°+T BC cos60°=100 3 N =173 N. 15.答案:(1)2 s 6 m (2)4 s 12 m/s解析:(1)如图所示,设汽车在追赶自行车的过程中与自行车的距离为Δx ,根据题意:Δx =x 2-x 1=vt -12at 2=6t -3t 22=-32(t -2)2+6可见Δx是时间的一元二次函数,根据相关的数学知识作出的函数图象,如图所示.显然当t=2 s时汽车与自行车相距最远,最大距离Δxm=6 m.(2)汽车追上自行车,即Δx=0所以- (t-2)2+6=0解得:t=4 s此时汽车的速度为:v4=at=3×4 m/s=12 m/s.16.答案:(1)9 m(2)0.25(3)4 m/s2解析:(1)根据v20=2as,得s=v202a=9 m.(2)物体沿斜面向上运动时受力情况如图所示,根据牛顿第二定律:mgsinθ+μN=ma,N =mgcosθ,解得μ=0.25.(3)物体沿斜面向下运动时的受力情况如图所示,根据牛顿第二定律:mgsinθ-μN=ma′,解得a′=4 m/s2.。

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模块综合测评 必修1(B 版)(时间:90分钟 满分:120分)第Ⅰ卷(选择题,共50分)一、选择题:本大题共10小题,共50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,将答案填在指定答题栏内.1.已知集合M ={0,1,2,3,4},N ={1,3,5},P =M ∩N ,则P 的子集共有( )A .2个B .4个C .6个D .8个解析:P =M ∩N ={1,3},故P 的子集有22=4个,故选B.答案:B2.函数y =1x +log 2(x +3)的定义域是( )A .RB .(-3,+∞)C .(-∞,-3)D .(-3,0)∪(0,+∞)解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x ≠0,x +3>0,得x >-3且x ≠0, 所以函数定义域为(-3,0)∪(0,+∞),故选D.答案:D3.若幂函数f (x )=x a 在(0,+∞)上是增函数,则( )A .a >0B .a <0C .a =0D .不能确定解析:当a >0时,f (x )=x a 在(0,+∞)上递增,故选A.答案:A4.已知全集U =R ,集合A ={x |2x 2-3x -2=0},集合B ={x |x >1},则A ∩(∁UB )=( )A .{2}B .{x |x ≤1}C .{-12}D .{x |x ≤1或x =2}解析:A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12,2,∁U B ={x |x ≤1},则A ∩(∁U B )=⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12,故选C. 答案:C5.下列各式错误的是( )A .30.8>30.7B .log 0.50.4>log 0.50.6C .0.75-0.1<0.750.1D .lg1.6>lg1.4解析:∵y =0.75x 为减函数,∴0.75-0.1>0.750.1,故选C.答案:C6.函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的反函数的图像为( )A. B.C. D.解析:函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 的反函数为y =log 12x ,故选D. 答案:D7.若一次函数f (x )=ax +b 有一个零点2,则函数g (x )=bx 2-ax 的图像可能是( )A. B.C.D.解析:由题意知,2a +b =0,所以a =-b 2.因此g (x )=bx 2+b 2x =b (x 2+12x )=b ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +142-b 16. 易知函数g (x )图像的对称轴为x =-14,排除A ,D.又令g (x )=0,得x =0,-0.5,故选C.答案:C8.已知偶函数f (x )在(-∞,-2]上是增函数,则下列关系式中成立的是( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-72<f (-3)<f (4) B .f (-3)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-72<f (4) C .f (4)<f (-3)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-72 D .f (4)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-72<f (-3) 解析:∵f (x )在(-∞,-2]上是增函数,且-4<-72<-3,∴f (4)=f (-4)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-72<f (-3),故选D. 答案:D9.函数y =x 2的图像与函数y =|lg x |的图像的交点个数为( )A .0B .1C .2D .3解析:在同一平面直角坐标系中分别作出y =x 2和y =|lg x |的图像,如图,可得交点个数为1,故选B.答案:B10.函数f (x )=ln(x +1)-2x 的零点所在的大致区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,e)D .(3,4)解析:f (1)=ln(1+1)-21=ln2-2=ln2-lne 2<0,f (2)=ln(2+1)-22=ln3-1>0,因此函数的零点必在区间(1,2)内,故选B.答案:B第Ⅱ卷(非选择题,共70分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中横线上.11.计算:160.75+0.0112-(27)43=__________.解析:原式=1634+(0.1)2×12-2712×43=24×34+0.1-33×23=8+110-9=-910.答案:-91012.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4 (0≤x ≤2),2x (x >2),则f (2)=________;若f (x 0)=8,则x 0=________.解析:f (2)=22-4=0,当x 0>2时,2x 0=8,∴x 0=4,当0≤x 0≤2时,x 20-4=8,∴x 0=±23(舍),∴x 0=4.答案:0 413.已知f (x )=x 3+1,若f (a )=11,则f (-a )=__________.解析:∵f (a )=a 3+1=11,∴a 3=10,f (-a )=(-a )3+1=-a 3+1=-10+1=-9.答案:-914.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3a -1)x +4a (x <1),-x +1 (x ≥1)是定义在R 上的减函数,那么a 的取值范围是________.解析:令g (x )=(3a -1)x +4a ,h (x )=-x +1,要满足f (x )在R 上是减函数,需有⎩⎪⎨⎪⎧3a -1<0,g (1)≥h (1),解之得17≤a <13.即a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫17,13. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫17,13 三、解答题:本大题共4小题,满分50分.15.(12分)已知集合A ={x |1≤x <7},B ={x |2<x <10},C ={x |x <a },全集为实数集R .(1)求A ∪B ,(∁R A )∩B ;(2)求A ∩C .解:(1)A ∪B ={x |1≤x <10},(2分)(∁R A )∩B ={x |x <1或x ≥7}∩{x |2<x <10}={x |7≤x <10}.(6分)(2)当a ≤1时,A ∩C =∅.(8分)当1<a <7时,A ∩C ={x |1≤x <a }.(10分)当a ≥7时,A ∩C ={x |1≤x <7}.(12分)16.(12分)已知函数f (x )是正比例函数,函数g (x )是反比例函数,且f (1)=1,g (1)=2.(1)求函数f (x )和g (x );(2)判断函数f (x )+g (x )的奇偶性.解:(1)设f (x )=k 1x ,g (x )=k 2x ,其中k 1k 2≠0.∵f (1)=1,g (1)=2,∴k 1×1=1,k 21=2,∴k 1=1,k 2=2.∴f (x )=x ,g (x )=2x .(6分)(2)设h (x )=f (x )+g (x ),则h (x )=x +2x ,∴函数h (x )的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).(8分)∵h(-x)=-x+2-x =-⎝⎛⎭⎪⎫x+2x=-h(x),(10分)∴函数h(x)是奇函数,即函数f(x)+g(x)是奇函数.(12分)17.(12分)已知f(x)=ln(e x+a)是定义域为R的奇函数,g(x)=λf(x).(1)求实数a的值;(2)若g(x)≤x log2x在x∈[2,3]时恒成立,求λ的取值范围.解:(1)因为函数f(x)=ln(e x+a)是定义域为R的奇函数.(2分)所以f(0)=0,即ln(1+a)=0,得a=0.(4分)对于函数f(x)=lne x=x,显然有f(-x)=-f(x),故函数f(x)=x是奇函数,所以实数a的值为0.(6分)(2)由(1)知f(x)=x, g(x)=λx,则λx≤x log2x在x∈[2,3]时恒成立.即λ≤log2x在x∈[2,3]上恒成立.(8分)∵函数y=log2x在x∈[2,3]时的最小值为log22=1,(10分)∴λ≤1.(12分)18.(14分)某家庭进行理财投资,根据长期收益率市场预测,投资债券等稳健型产品的收益与投资额成正比,投资股票等风险型产品的收益与投资额的算术平方根成正比.已知投资1万元时两类产品的收益分别为0.125万元和0.5万元(如图)(1)分别写出两种产品的收益与投资的函数关系;(2)该家庭有20万元资金,全部用于理财投资,问:怎么分配资金能使投资获得最大收益,其最大收益是多少万元?解:(1)设f (x )=k 1x ,g (x )=k 2x ,所以f (1)=18=k 1,g (1)=12=k 2,即f (x )=18x (x ≥0),g (x )=12x (x ≥0).(6分)(2)设投资债券类产品x 万元,则股票类投资为(20-x )万元.依题意得:y =f (x )+g (20-x )=x 8+1220-x (0≤x ≤20).(8分)令t =20-x (0≤t ≤25).(10分)则y =20-t 28+12t =-18(t -2)2+3,所以当t =2,即x =16万元时,收益最大,y max =3万元.(14分)。

人教版高中物理必修第三册模块综合检测含答案

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模块综合检测(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.可知,在电场中的同一点() 1.由电场强度的定义式E=FqA.电场强度E跟F成正比,跟q成反比,若q减半,则电场强度变为原来的2倍B.该点电场强度的方向与试探电荷的受力方向相同C.无论试探电荷的电荷量如何变化,F始终不变qD.在点电荷形成的电场中,沿电场线方向电场强度减小答案:C2.下列家用电器在正常工作时,将电能主要转化为机械能的是()A.电视机B.电饭锅C.电烤箱D.电风扇答案:D3.如图是奥斯特实验装置,导线和小磁针平行放置,小磁针放在导线下方.当导线中通有向左的电流时,小磁针偏转,说明小磁针受到力的作用,下列说法正确的是()A.小磁针的N极向内偏转B.把小磁针平移至图中导线的上方,小磁针的偏转方向不变C.小磁针位置不变,改变导线中电流的方向,小磁针偏转方向改变D.无论通电导线怎么放置,只要导线中有电流,小磁针就发生偏转答案:C4.空间中M、N两点分别固定不等量的异种点电荷(电性及N点位置未标出).一带负电的点电荷q仅在静电力作用下先后经过h、k两点,其运动轨迹如图所示,下列说法正确的是()A.M点的电荷量值小于N点的电荷量值B.从h点到k点的过程中q的速度越来越小C.h点的电势大于k点的电势D.q在h点的加速度比在k点的加速度大解析:带负电的电荷运动的轨迹几乎是椭圆,故可知N在一个焦点上,可知N带正电,M带负电,由于轨迹离N点越来越近,可知N点的电荷量值大于M点的电荷量值,故选项A正确;由图可知,从h点到k点的过程中静电力做正功,则q的速度越来越大,故选项B错误;N点电荷为正电荷,k点靠近N,则电势较高,故选项C错误;k离N点比h离N点更近,则在k点的静电力更大,故q在k点的加速度大于在h点的加速度,故选项D错误.答案:A5.如图所示,虚线圆的半径为R,AB是直径,O是圆心,D是圆周上的一点,C是AB 延长线上的一点,CD是虚线圆的切线,把电荷量均为q的正电荷(均视为点电荷)分别置于A、D两点,已知∠DAO=30°,静电力常量为k,下列说法正确的是()A.D点的点电荷在B点产生的电场强度大小为kq3R2B.D点的点电荷在C点产生的电场强度大小为kq4R2。

高中数学选择性必修一选择性必修第一册模块检测B(解析版)

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2020-2021年高二数学选择性必修一尖子生同步培优题典选择性必修第一册 模块检测B 解析版学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 注:本检测满分150分。

其中8道单选题,4道多选题,4道填空题,6道解答题。

一、单选题1.在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,P 是底面ABCD 上(含边界)一动点,满足11A P AC ⊥,则线段1A P 长度的取值范围( )A .2⎣B .2⎣C .⎡⎣D .【答案】A 【解析】 【分析】利用线面垂直的判定定理可以证明1AC ⊥平面1BDA ,这样可以确定P 的轨迹,利用平面几何的知识求出1A P 的最值,选出答案. 【详解】因为1CC ⊥底面ABCD ,DB ⊂底面ABCD ,所以1CC BD ⊥,底面ABCD 是正方形,所以有CA BD ⊥,1CC CA C ⋂=,1,CC CA ⊂平面1CC A ,因此有BD ⊥平面1CC A ,1AC ⊂平面1CC A ,所以有1BD AC ⊥,同理可证明出11AC DA ⊥,因为1BD DA D ⋂=,1,BD DA ⊂平面1BDA ,所以1AC ⊥平面1BDA ,所以点P 的轨迹就是线段BD ,所以P 在B 或D 时1A P ,在BD 中点时1A P 故选:A 【点睛】本题考查了空间点的轨迹问题,考查了线面垂直的判定定理,考查了推理论证能力.2.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的焦距为且双曲线的一条渐近线与直线20x y +=平行,则双曲线的方程为( )A .2214x y -=B .2214y x -=C .221164x y -=D .22331520x y -=【答案】B 【解析】【分析】利用双曲线2222x y a b-=1(a >0,b >0)的焦距为2x +y =0平行,求出几何量a ,b ,c ,即可求出双曲线的方程. 【详解】∵双曲线2222x y a b-=1(a >0,b >0)的焦距为且双曲线的一条渐近线与直线2x +y =0平行,∴2ba=-, ∴b =-2a , ∵c 2=a 2+b 2, ∴a =1,b =2,∴双曲线的方程为2214y x -=.故选B . 【点睛】本题考查双曲线的方程与性质,考查待定系数法的运用,确定双曲线的几何量是关键.3.设点()2,3A -,()3,2B --,直线l 过点()1,1P 且与线段AB 相交,则l 的斜率k 的取值范围是( ) A .34k ≥或4k ≤- B .344k -≤≤ C .344k ≤≤ D .以上都不对【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,设直线l 的方程为1(x 1)y k -=-,即10kx y k -+-=,由一元二次不等式的几何意义可得(231)(321)0k k k k ++--++-,解可得k 的取值范围,即可得答案. 【详解】根据题意,设直线l 的方程为1(x 1)y k -=-,即10kx y k -+-=, 直线l 过(1,1)P 且与线段AB 相交,则A 、B 在l 的两侧或在直线上, 则有(231)(321)0k k k k ++--++-,即(4)(43)0k k +-, 解得:34k或4k -, 故选:A . 【点睛】本题考查一元二次不等式表示平面区域的问题,注意直线与线段相交,即线段的2个端点在直线的两侧或在直线上.4.若圆22:2430C x y x y ++-+=关于直线620ax by ++=对称,则由点(),a b 向圆所作的切线长的最小值是( ) A .2 B .3C .4D .6【答案】C 【解析】 【分析】由题意圆C 的圆心()1,2-在直线620ax by ++=上,可得2260a b -++=,即点(),a b 在直线:30l x y -++=上,过点作圆C 的切线,切点为E ,则DE ==CD最短,可得答案. 【详解】由将圆C 的方程化为标准方程为:()()22122x y ++-=,圆心为()1,2-,因为圆C 关于直线620ax by ++=对称,所以圆心位于该直线上,将圆心坐标代入直线方程中, 有2260a b -++=,即点(),a b 在直线:30l x y -++=上, 设(),D a b ,过点作圆C 的切线,切点为E则DE ==要使得切线DE 长最短,则只需CD 最短.CD 的最小值为过点C 作直线:30l x y -++=的垂线.此时CD ==CE r ==所以根据勾股定理,得4DE ==. 故选:C【点睛】本题考查了求圆的切线长,解题关键是掌握圆的定义和圆切线的长的求法,,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.5.已知圆C 经过原点O 且圆心在x 轴正半轴上,经过点()2,0N -且倾斜角为o 30的直线l 与圆C 相切于点Q ,点Q 在x 轴上的射影为点P ,设点M 为圆C 上的任意一点,则MNMP=( ) A .4 B .3C .2D .1【答案】C 【解析】分析:根据题干写出直线方程,再利用直线与圆相切求出圆心坐标为(2,0),写出圆的方程,得出P 点坐标,设(,)M x y ,并将圆的方程代入MN MP可求得值为2.详解:由题可知直线3:2)3l y x =+,即320x +=, 设圆心(,0)(0)C a a >221(3)a =+,解得2a =.所以圆C 的方程为:22(2)4x y -+=,将3:(2)3l y x =+代入圆C 的方程,可解得1p x =,故(1,0)P , 设(,)M x y ,则2222222222||(2)44||(1)21MN x y x y x MP x y x y x +++++==-++-+, 将圆C 的方程224x y x +=代入得222222||44844||2121MN x y x x MP x y x x ++++===+-++, 所以2MN MP=,故选C.点睛:已知直线方程:0l Ax By C ++=,和圆的方程222:()()C x a y b r -+-=,且设圆心(,)a b 到直线l 的距离为d ,则d r <⇔直线与圆相交;d r =⇔直线与圆相交.6.设P 为直线34130x y -+=上的动点,PA 、PB 为圆()()22:211C x y -+-=的两条切线,A 、B 为切点,则四边形APBC 面积的最小值为( )A .2B .22C .10D .210【答案】B 【解析】 【分析】作出图形,求得PA 的最小值,进而可求得四边形APBC 面积的最小值. 【详解】 如下图所示:易知圆心()2,1C ,圆的半径为1,由圆的几何性质可得AC PA ⊥, 由勾股定理得21PA PC =-PC 取最小值时,PA 最小,PC 的最小值为点C 到直线34130x y -+=的距离()22324113334d ⨯-⨯+==+-,2min 3122PA ∴=-=由切线长定理得PA PB =,又AC BC =,PC PC =,PAC PBC ∴≅△△,所以,四边形APBC 面积12212PAC S S PA ==⨯⨯≥△. 故选:B. 【点睛】本题考查两切线围成的四边形面积最值的计算,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.7.已知1F ,2F 是椭圆C :22214x yb+=的左、右焦点,离心率为12,点A 的坐标为3(1,)2,则12F AF ∠的平分线所在直线的斜率为( )A .2B .1C D【答案】A 【解析】 【分析】由题得:24a =,结合12e =得出椭圆方程,根据角平分线的性质,过点1F 作角平分线的对称点F ,由中点坐标公式求出1F F 的中点Q ,即可求得12F AF ∠的平分线所在直线的斜率. 【详解】由题可知:24a =,22224c a b b =-=-,已知12e =,则22224144c b e a -===,得出23b =,所以椭圆方程为:22143x y +=.焦点()11,0F -,()21,0F 而31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,即:2AF x ⊥轴.232AF =,又因为:1224AF AF a ===得152AF =, 设:12F AF ∠的角平分线所在直线为l , 则点1F 关于l 的对称的点为F ,所以:F 在2AF 的延长线上,但152AF AF ==,则21FF = 所以:()1,1F -设1F F 的中点为Q ,有10,2Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭,得出AQ 所在直线的斜率3122210AQk ⎛⎫-- ⎪⎝⎭==-, 即12F AF ∠的平分线所在直线的斜率为2. 故选:A.【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程,利用了椭圆的几何性质、离心率和角平分线的性质,以及中点坐标公式和斜率公式相结合.8.已知1F ,2F 分别为双曲线2222:1x y C a b-=的左,右焦点,过点2F 的直线与双曲线C 的右支交于A ,B 两点,设点(),H H H x y ,(,)G G G x y 分别为12AF F △,12BF F △的内心,若3H G y y =,则双曲线离心率的取值范围为( ) A .[2,)+∞ B .2]C .(1,2]D .(1,2)【答案】D 【解析】 【分析】结合图形,由双曲线的定义及内切圆的性质可得1212AF AF F F FF -=-,即H x a =,同理可得G x a =,从而可得12HG F F ⊥,再由3H G y y =,可得3FH FG =,设直线AB 的倾斜角为θ,在2Rt F FG △和2Rt F FH △中,分别将FH ,FG 用θ表示代入即可求出直线AB 的斜率,再结合直线AB 与双曲线右支交于两点,即可求出3ba<. 【详解】不妨设直线AB 的斜率大于0.如图:连接HG .2HF ,2GF ,设12AF F △的内切圆与三边分别切于点D ,E ,F ,则12121212()AF AF AD DF AE EF DF EF F F FF -=+-+=-=-,所以2()H H a c x c x =+--,即H x a =,同理可得G x a =,所以12HG F F ⊥, 设直线AB 的倾斜角为θ,在2Rt F FG △中,2tan ()tan22FG FF c a θθ==-,在2Rt F FH △中,2tan()tan 222FH FF c a πθπθ-⎛⎫==-⋅- ⎪⎝⎭,又3H G y y =,所以3FH FG =, 即()tan 3()tan 222c a c a πθθ⎛⎫--=-⎪⎝⎭,解得3tan 2θ=所以22tan2tan 31tan 2==-θθθAB 3由题意,直线AB 与双曲线右支交于两点,故3ba< 所以21(1,2)c b a a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 故选:D 【点睛】本题主要考查了结合平面几何知识求双曲线的离心率的取值范围,属于难题.二、多选题9.如图四棱锥P ABCD -,平面PAD ⊥平面ABCD ,侧面PAD 是边长为26面ABCD 为矩形,23CD =Q 是PD 的中点,则下列结论正确的是( )A .CQ ⊥平面PADB .PC 与平面AQC 所成角的余弦值为23C .三棱锥B ACQ -的体积为62D .四棱锥Q ABCD -外接球的内接正四面体的表面积为3【答案】BD 【解析】 【分析】取AD 的中点O ,BC 的中点E ,连接,OE OP ,则由已知可得OP ⊥平面 ABCD ,而底面ABCD 为矩形,所以以O 为坐标原点,分别以,,OD OE OP 所在的直线为x 轴,y 轴 ,z 轴,建立空间直角坐标系,利用空间向量依次求解即可. 【详解】解:取AD 的中点O ,BC 的中点E ,连接,OE OP , 因为三角形PAD 为等边三角形,所以OP AD ⊥, 因为平面PAD ⊥平面ABCD ,所以OP ⊥平面 ABCD , 因为AD OE ⊥,所以,,OD OE OP 两两垂直,所以,如下图,以O 为坐标原点,分别以,,OD OE OP 所在的直线为x 轴,y 轴 ,z 轴, 建立空间直角坐标系,则(0,0,0),(6,0,0),(6,0,0)O D A -,(0,0,32),6,23,0),(6,23,0)P C B ,因为点Q 是PD 的中点,所以632Q , 平面PAD 的一个法向量为(0,1,0)m =,632(23,2QC =,显然 m 与QC 不共线,所以CQ 与平面PAD 不垂直,所以A 不正确;3632(6,23,32),(,0,),(26,22PC AQ AC =-==, 设平面AQC 的法向量为(,,)n x y z =,则36022260n AQ x zn AC ⎧⋅=+=⎪⎨⎪⋅=+=⎩,令=1x ,则y z ==所以(1,2,n =-, 设PC 与平面AQC 所成角为θ,则21sin 36n PC n PCθ⋅===, 所以cos 3θ=,所以B 正确;三棱锥B ACQ -的体积为1132B ACQ Q ABC ABCV V SOP --==⋅1116322=⨯⨯⨯=,所以C 不正确;设四棱锥Q ABCD -外接球的球心为)M a ,则MQ MD =,所以2222222a a ⎛++-=++ ⎝⎭⎝⎭,解得0a =,即M 为矩形ABCD 对角线的交点, 所以四棱锥Q ABCD -外接球的半径为3,设四棱锥Q ABCD -外接球的内接正四面体的棱长为x , 将四面体拓展成正方体,其中正四面体棱为正方体面的对角线,x ,所以22362x ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,得224x =,所以正四面体的表面积为2342434x ⨯=,所以D 正确. 故选:BD【点睛】此题考查线面垂直,线面角,棱锥的体积,棱锥的外接球等知识,综合性强,考查了计算能力,属于较难题.10.如图,正三棱柱11ABC A B C -中,11BC AB ⊥、点D 为AC 中点,点E 为四边形11BCC B 内(包含边界)的动点则以下结论正确的是( )A .()1112DA A A B A BC =-+ B .若//DE 平面11ABB A ,则动点E 的轨迹的长度等于22AC C .异面直线AD 与1BC 6D .若点E 到平面11ACC A 的距离等于32EB ,则动点E 的轨迹为抛物线的一部分 【答案】BCD 【解析】 【分析】【详解】解析:对于选项A ,()1112AD A A B A BC =-+,选项A 错误; 对于选项B ,过点D 作1AA 的平行线交11A C 于点1D .以D 为坐标原点,1DA DB DD ,,分别为,,x y z 轴的正方向建立空间直角坐标系Oxyz .设棱柱底面边长为a ,侧棱长为b ,则002a A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,,002B a ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,,,10B b ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,,102a C b ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,,所以122a BC a b ⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭,,,122a AB a b ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,,. ∵11BC AB ⊥,∴110BC AB ⋅=,即22202a b ⎫⎛⎫--+=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,解得2b a =. 因为//DE 平面11ABB A ,则动点E的轨迹的长度等于1BB =.选项B 正确. 对于选项C ,在选项A 的基础上,002a A ⎛⎫⎪⎝⎭,,,00B a ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,,()0,0,0D ,1022a C a ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,,,所以002a DA ⎛⎫= ⎪⎝⎭,,,12a BC ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,因为2111cos ,6||||aBC DA BC DA BC DA a ⎛⎫- ⎪⋅<>===-,所以异面直线1,BC DA 所成角的余弦值C 正确. 对于选项D ,设点E 在底面ABC 的射影为1E ,作1E F 垂直于AC ,垂足为F ,若点E 到平面11ACC A EB ,即有1E F EB =,又因为在1CE F ∆中,11E F C =,得1EB E C =,其中1E C 等于点E 到直线1CC 的距离,故点E 满足抛物线的定义,另外点E 为四边形11BCC B 内(包含边界)的动点,所以动点E 的轨迹为抛物线的一部分,故D 正确.故选:BCD 【点睛】本题主要考查立体几何与空间向量的综合应用问题,其中涉及到抛物线定义的应用. 11.以下四个命题表述正确的是( )A .直线()()34330m x y m m ++-+=∈R 恒过定点()3,3--B .已知圆22:4C x y +=,点P 为直线142x y+=上一动点,过点P 向圆C 引两条切线PA 、PB ,A 、B 为切点,则直线AB 经过定点()1,2C .曲线22120C :x y x ++=与曲线222480C :x y x y m +--+=恰有三条公切线,则4m =D .圆224x y +=上存在4个点到直线:20l x y -+=的距离都等于1 【答案】BC 【解析】 【分析】根据直线与圆的相关知识对各选项逐个判断即可解出.直线恒过定点()3,3-,判断A 错误;求出直线方程()2402ym x y -+-=,判断直线AB 经过定点(1,2),B 正确;根据两圆外切,三条公切线,可得C 正确;根据圆心(0,0)到直线1:20x y -+=的距离等于1,判断D 错误. 【详解】对于A ,直线方程可化为(3)3430m x x y +++-=,令30x +=,则3430x y +-=,3x =-,3y =,所以直线恒过定点()3,3-,A 错误;对于B ,设点P 的坐标为(,)m n ,所以,142m n+=,以OP 为直径的圆的方程为220x y mx ny +--=,两圆的方程作差得直线AB 的方程为:4mx ny ,消去n 得,()2402ym x y -+-=,令02yx -=,240y -=,解得1x =,2y =,故直线AB 经过定点(1,2),B 正确; 对于C ,根据两圆有三条公切线,所以两圆外切,曲线2220C :x y x ++=化为标准式得,22(1)1x y ++=曲线222480C :x y x y m +--+=化为标准式得,22(2)(4)200x y m -+-=->所以,圆心距为5,因为有三条公切线,所以两圆外切,即15+,解得4m =,C 正确;对于D ,因为圆心(0,0)到直线1:0x y -=的距离等于1,所以直线与圆相交,而圆的半径为2,故到直线距离为1的两条直线,一条与圆相切,一条与圆相交,因此圆上有三个点到直线1:0x y -=的距离等于1,D 错误;故选:BC . 【点睛】本题主要考查直线系过定点的求法,以及直线与圆,圆与圆的位置关系的应用,属于中档题.12.已知点P 是双曲线22:1169x y E -=的右支上一点,12F F 双曲线E 的左、右焦点,12PF F △的面积为20,则下列说法正确的有( ) A .点P 的横坐标为203B .12PF F △的周长为803C .12F PF ∠小于3π D .12PF F △的内切圆半径为32【答案】ABCD 【解析】 【分析】在焦点三角形中利用1212211222tan 2P P F F PF F b Sc y r Cθ=⋅==⋅⋅三种表达形式,可判定ACD 选项正确,由两点间的距离公式表示2PF ,利用双曲线的定义表示1PF ,从而表示12PF F △的周长,即可判定B 选项正确. 【详解】因为双曲线22:1169x y E -=,所以5c ==又因为12112102022P P F P F Sc y y =⋅=⋅⋅=,所以4P y = 将其代入22:1169x y E -=得2241169x -=,即203x =,所以选项A 正确;所以P 的坐标为20,4⎛⎫± ⎪,由对称性可知213PF ==,由双曲线定义可知1213372833PF PF a =+=+= 所以1212133721038033PF F CPF PF c =++=++=,所以选项B 正确;因为122920tantan22PF F b Sθθ===,所以93tantan 22036θπ=<=, 即26θπ<,所以123F PF πθ∠=<,所以选项C 正确;因为1212180122320PF F PF F Sr C r =⋅⋅=⋅⋅=,所以32r =,所以选项D 正确.故选:ABCD 【点睛】本题考查双曲线的焦点三角形问题,主要涉及面积公式的变形应用和双曲线的定义使用,属于难题.三、填空题13.在y 轴上的截距为6-,且与y 轴的夹角为30的直线方程是__________. 【答案】36y x =-或36y x =--【解析】试题分析:因为与y 轴相交成30°角,所以直线的倾斜角为60120︒︒或,3-3或所以又与y 轴上的截距为-6,所以直线方程为36y x =-或36y x =--.考点:直线的方程14.数学家默拉在1765年提出定理,三角形的外心,重心,垂心(外心是三角形三条边的垂直平分线的交点重心是三角形三条中线的交点,垂心是三角形三条高的交点)依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线,已知△ABC 的顶点(1,0),(0,3),B C AB AC -=,则△ABC 的欧拉线方程为____________________ 【答案】340x y +-=【分析】因为AB AC =,所以ABC ∆外心,重心,垂心都位于线段BC 的垂直平分线上,由两直线垂直斜率的关系以及两点的斜率公式得出线段BC 的垂直平分线的斜率,由中点坐标公式得出BC 的中点坐标,最后由点斜式写出方程. 【详解】因为AB AC =,所以ABC ∆外心,重心,垂心都位于线段BC 的垂直平分线上 设线段BC 的垂直平分线的斜率为k ,则1BC k k ⨯=-3030(1)BC k -==--,13k ∴=-又因为BC 的中点坐标为13,22⎛⎫-⎪⎝⎭ 所以△ABC 的欧拉线方程为311()232y x -=-+,即340x y +-= 故答案为:340x y +-= 【点睛】本题主要考查了两直线垂直斜率间的关系,中点坐标公式,点斜式写出直线方程,属于中档题. 15.如图,抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,准线0l 与x 轴交于点M ,过M 点且斜率为k的直线l 与抛物线C 交于第一象限内的A ,B 两点,若54AM AF =,则cos AFB ∠=______.【答案】18【解析】 【分析】过点A 作0AE l ⊥,垂足为点E ,抛物线的定义知AE AF =,在Rt AME △中,利用题干条件和三角函数可得3tan 4MAE =∠,3sin 4AFN =∠,同理可得3sin 4BFx ∠=,由()cos cos 2AFB AFN π∠=-∠即可得出答案.如图所示,过点A 作0AE l ⊥,垂足为点E . 由抛物线的定义知AE AF =, 在Rt AME △中,∵54AM AF =,∴4cos 5MAE =∠, ∴3tan 4MAE =∠.过点A 作AN x ⊥轴,垂足为点N ,则3sin tan 4AN EM AF AF E N MAE A ∠∠====, 同理得3sin 4BFx ∠=,∴()21cos cos 22sin 18AFB AFN AFN π∠=-∠=∠-=. 故答案为:18【点睛】本题考查了抛物线的定义、直角三角形的边角关系、三角函数、直线的斜率等基础知识与基本技能方法的综合应用,属于中档题.16.已知1F ,2F 分别为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,以12F F 为直径的圆与双曲线在第一象限和第三象限的交点分别为M ,N ,设四边形12F NF M 的周长为p ,面积为S ,且满足232S p =,则该双曲线的离心率为______.【答案】62【解析】 【分析】本题首先可根据题意绘出图像并设出M 点坐标为()11,M x y ,然后通过圆与双曲线的对称性得出1212F F MF F NSS,再根据“点()11,M x y 即在圆上,也在双曲线上”联立方程组得出21b y c,然后根据图像以及232S p =可得22Sb 和8p b ,接下来利用双曲线定义得出12MF b a 以及22MF b a ,最后根据2221212MF MF F F 并通过化简求值即可得出结果。

高中物理人教版选修3-3模块综合测评 模块综合测评(B) Word版含答案

高中物理人教版选修3-3模块综合测评 模块综合测评(B) Word版含答案

模块综合测评(B)(时间60分钟,满分100分)一、选择题(本题共10小题.每小题6分,共60分.在每小题给出的5个选项中,有3项符合题目要求.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分.)1.(2015·辽宁五校联考)下列说法正确的是()A.布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在永不停息地做无规则运动B.气体的温度升高,个别气体分子运动的速率可能减小C.液体表面具有收缩的趋势,是由于液体表面层分子的分布比内部稀疏D.对任何一类宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述E.密闭器中有一定质量的理想气体,当其在完全失重状态下,气体的压强为零【解析】布朗运动是观察者利用显微镜观察到的固体颗粒的运动,颗粒之所以能运动,是因为液体分子的撞击使颗粒受力不平衡造成的,所以布朗运动反映了液体分子的无规则运动,A错;温度是分子平均动能的反映,温度升高分子平均动能增大,但不表示每一个分子动能都增大,B对;根据液体表面张力的特征易知,C对;由热力学第二定律克劳修斯表述,热量不能自发地从低温物体传向高温物体而不引起其他变化.热力学第二定律指出在自然界中任何的热学过程都不可能自动地复原,要使系统从终态回到初态必须借助外界的作用,D对;密闭容器内的压强是由气体分子对器壁的碰撞而产生的,与起重、失重无关,E错.【答案】BCD2.下列说法正确的是()A.对于一定量的气体,在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零B.如果没有漏气、没有摩擦,也没有机体热量的损失,热机的效率可以达到100%C.在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的,具有空间上的周期性D.在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中,自由悬浮的水滴呈球形,这是液体表面张力作用的结果E.一定量的理想气体等压膨胀对外做功,气体一定吸热【解析】根据气体压强的产生原因,在完全失重的情况下,气体的压强不为零,选项A错误;根据热力学第二定律,热机的效率不可能达到100%,选项B 错误;在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的,具有空间上的周期性,选项C正确;宇宙飞船中自由悬浮的水滴处于完全失重状态,由于重力引起的液体内部的压力为零,故液滴呈球形是液体表面张力作用的结果,选项D正确;一定量的理想气体等压膨胀,温度一定升高,内能一定增加,ΔU>0,膨胀对外做功,W<0,由热力学第一定律W+Q=ΔU可知,Q>0,说明气体一定吸热,故选项E正确.【答案】CDE3.下列有关热现象的叙述中正确的是()A.布朗运动是液体分子的运动,它说明了液体分子在永不停息地做无规则运动B.物体的温度越高,分子运动速率越大C.不违背能量守恒定律的实验构想也不一定能够实现D.晶体和非晶体在适当条件下是可以相互转化的E.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功2.0×105J,若空气向外界放出1.5×105 J的热量,则空气内能增加5×104 J【解析】布朗运动是液体中固体颗粒的运动,不是液体分子的运动,A错误;物体的温度越高,分子运动的平均速率越大,B错误;热力学第二定律表明第二类永动机虽不违背能量守恒定律,但仍不能实现,选项C正确;晶体和非晶体在适当条件下是可以相互转化的,D正确;根据热力学第一定律可知选项E正确.【答案】CDE4.对于一定量的理想气体,下列说法正确的是()A.气体的体积指的不是该气体的所有气体分子体积之和,而是指该气体所有分子所能到达的空间的体积B.只要气体的温度降低,气体分子热运动的剧烈程度一定减弱C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零D.外界对气体做功,气体的内能一定增加E.气体在等温膨胀的过程中一定从外界吸收热量【解析】气体的体积是指该气体所有分子所能到达的空间的体积,故A对;温度是气体分子热运动的剧烈程度的标志,故B对;由气体压强的微观定义可知C错;做功和热传递都能改变气体的内能,故D错;气体在等温膨胀的过程中,对外界做功,而内能没变,则气体一定吸收热量,故E对.【答案】ABE5.下列说法中正确的是()A.尽管技术不断进步,但热机的效率仍不能达到100%,而制冷机却可以使温度降到热力学零度B.雨水没有透过布雨伞是液体表面张力的作用导致的C.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关D.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气压强的比值E.悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越不明显【解析】热力学零度只能接近而不能达到,A错误;雨水没有透过布雨伞是液体表面张力的作用导致的,B正确;由热力学第一定律ΔU=Q+W知,温度每升高1 K,内能增加,所吸收的热量与气体体积是否变化有关,即与气体经历的过程有关,C正确;空气的相对湿度是指空气中所含水蒸气的压强与同温度下的饱和蒸汽压的比值,故D错误;微粒越大,某一瞬间撞击它的分子数越多,受力越容易平衡,布朗运动越不显著,E正确.【答案】BCE6.关于热现象和热学规律,下列说法中正确的是()A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积B.悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显C.密封在体积不变的容器中的气体在温度升高时,气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D.用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力E.物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能就越大【解析】气体分子之间有很大的间隙,摩尔体积除以阿伏加德罗常数所得体积比气体分子的体积大得多,故A错误;悬浮在液体中的固体微粒越小,来自各方向的撞击抵消得越少,则布朗运动就越明显,故B正确;在体积不变的情况下,气体分子的密集程度不变,温度越高,则分子的平均动能越大,气体分子对器壁撞击力越大,压强越大,故C正确;打气筒的活塞压缩气体很费力是气体压强的作用导致的,故D错误;温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能就越大,故E正确.【答案】BCE7.如图1是分子间引力(或斥力)大小随分子间距离变化的图象,下列说法正确的是()【导学号:11200112】图1A.ab表示引力图线B.cd表示引力图线C.当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时,分子势能为零D.当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时,分子力为零E.当分子间距离小于两曲线交点横坐标时,分子力表现为斥力【解析】根据分子动理论,分子间相互作用的引力和斥力同时存在,都随分子间距离的增大而减小,但分子间斥力减小快,所以A正确、B错误;当分子间距离等于两曲线交点横坐标时,引力等于斥力,D正确;当分子间距离等于两曲线交点横坐标时,分子势能最小,但不一定为零,C错误;当分子间距离小于两曲线交点横坐标时,斥力大于引力,分子力表现为斥力,E正确.【答案】ADE8.下列说法中正确的是()A.分子间的距离增大时,分子势能一定增大B.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点C.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体D.物体吸热时,它的内能可能不增加E.一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热【解析】分子间的距离有一个特殊值r0,此时分子间引力与斥力平衡,分子势能最小.当分子间的距离小于r0时,分子势能随距离的增大而减小,当分子间的距离大于r0时,分子势能随距离的增大而增大,选项A错误.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化.在有外力做功的情况下热量可以从低温物体传到高温物体,选项C错误.【答案】BDE9.下列五幅图分别对应五种说法,其中正确的是()图2A.微粒运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动B.当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等C.食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D.小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用E.洁净的玻璃板接触水面,要使玻璃板离开水面,拉力必须大于玻璃板的重力,其原因是水分子和玻璃分子之间存在吸引力【解析】微粒运动反映了液体分子的无规则热运动,微粒运动即布朗运动,A错误;当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等,B正确;食盐晶体的物理性质沿各个方向是不一样的,C错误;由于表面张力的作用,液体要收缩至表面积最小,所以小草上的露珠呈球形,D正确;洁净的玻璃板接触水面,由于水分子和玻璃分子之间存在吸引力,要使玻璃板离开水面,拉力必须大于或等于玻璃板的重力与水分子和玻璃分子之间的引力之和,E正确.【答案】BDE10.如图3所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中A、B和C、D为等温过程,B、C为等压过程,D、A为等容过程,则在该循环过程中,下列说法正确的是()【导学号:11200113】图3A.A、B过程中,气体放出热量B.B、C过程中,气体分子的平均动能增大C.C、D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D.D、A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化E.若气体在B、C过程中内能变化量的数值为2 kJ,与外界交换的热量为7 kJ,则在此过程中气体对外做的功为5 kJ【解析】因为A、B为等温过程,压强变大,体积变小,故外界对气体做功,根据热力学第一定律有ΔU=W+Q,温度不变,则内能不变,故气体一定放出热量,选项A正确;B、C为等压过程,因为体积增大,由理想气体状态方程pVT=C可知,气体温度升高,内能增加,故气体分子的平均动能增大,选项B正确;C、D为等温过程,压强变小,体积增大,因为温度不变,故气体分子的平均动能不变,压强变小说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少,选项C错误;D、A为等容过程,体积不变,压强变小,由pVT=C可知,温度降低,气体分子的平均动能减小,故气体分子的速率分布曲线会发生变化,选项D错误;B、C为等压过程,体积增大,气体对外做功,该过程中气体的温度升高,则气体的内能增加2 kJ,气体从外界吸收的热量为7 kJ,气体对外界做功为5 kJ,故选项E正确.【答案】ABE二、非选择题(共4小题,共40分,计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(10分)在“用油膜法估测分子的大小”实验中,用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液,再用滴管取1 mL油酸酒精溶液,让其自然滴出,共n滴.现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为S cm2,则:(1)估算油酸分子的直径大小是_______cm.(2)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油酸的___.A.摩尔质量B.摩尔体积C.质量D.体积【解析】(1)油酸酒精溶液的浓度为ab,一滴油酸酒精溶液的体积为1n mL,一滴油酸酒精溶液含纯油酸abn mL,则油酸分子的直径大小为d=abSn cm.(2)设一个油酸分子体积为V,则V=43π⎝⎛⎭⎪⎫d23,由NA=V molV可知,要测定阿伏加德罗常数,还需知道油酸的摩尔体积.【答案】(1)abSn(2)B12.(10分)如图4所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的倒U形管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长L1=20 cm(可视为理想气体),两管中水银面等高.先将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后左管水银面高出右管水银面h=10 cm.(环境温度不变,大气压强p0=75 cmHg)图4(1)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”做单位).(2)此过程中外界对左管内气体________(填“做正功”“做负功”“不做功”),气体将________(填“吸热”或“放热”).【导学号:11200114】【解析】(1)设U形管横截面积为S,右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1,右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为p2,气柱长度为L2,稳定后低压舱内的压强为p,左管中封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律得p1V1=p2V2p1=p0p2=p-p hV1=L1SV2=L2Sh=2(L2-L1)联立各式,代入数据得p=70 cmHg.(2)此过程气体体积增大,外界对气体做负功,温度不变,内能不变,故吸热.【答案】(1)70 cmHg(2)负功吸热13.(10分)如图5所示,在圆柱形汽缸中用具有质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与U形水银管相连,已知外界大气压为p0=75 cmHg,室温t0=27 ℃,稳定后两边水银面的高度差为Δh=1.5 cm,此时活塞离容器底部的高度为L=50 cm.已知柱形容器横截面积S=0.01 m2,75 cmHg=1.0×105 Pa.(1)求活塞的质量.(2)使容器内温度降至-63 ℃,求此时U形管两侧水银面的高度差和活塞离容器底部的高度L′.【导学号:11200115】图5【解析】(1)根据U形管两侧水银面的高度差为Δh=1.5 cm,可知A中气体压强p A1=p0+pΔh=75 cmHg+1.5 cmHg=76.5 cmHg而p A1=p0+p塞所以活塞产生的压强p塞=1.5 cmHg=1.5×175×105 Pa=0.02×105 Pa由p塞=mg/S,解得m=2 kg.(2)由于活塞光滑,所以气体等压变化,U形管两侧水银面的高度差不变仍为Δh=1.5 cm初状态:温度T1=300 K,体积V1=50 cm·S末状态:温度T2=210 K,体积V2=L′S由盖-吕萨克定律V 1T 1=V 2T 2解得活塞离容器底部的高度L ′=35 cm.【答案】 (1)2 kg (2)1.5 cm 35 cm14.(10分)如图6所示,一个绝热的汽缸竖直放置,上方有一个绝热且光滑的活塞,中间有一个固定的导热性良好的隔板,隔板将汽缸分成两部分,分别密封着两部分理想气体A 和B .活塞的质量为m ,横截面积为S ,与隔板相距h .现通过电热丝缓慢加热气体A ,当气体吸收热量Q 时,活塞上升了h ,此时气体的温度为T 1.已知大气压强为p 0,重力加速度为g.图6(1)加热过程中,若A 气体内能增加了ΔE 1,求B 气体内能增加量ΔE 2.(2)现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当活塞恰好回到原来的位置时,A 气体的温度为T 2,求此时添加砂粒的总质量Δm .【解析】 (1)B 气体对外做功W =p 1Sh =(p 0S +mg )h由热力学第一定律得ΔE 1+ΔE 2=Q -W解得ΔE 2=Q -(mg +p 0S )h -ΔE 1.(2)B 气体的初状态p 1=p 0+mg S ,V 1=2hS ,T 1B 气体末状态p 2=p 0+(m +Δm )g S,V 2=hS ,T 2 由理想气体状态方程p 1V 1T 1=p 2V 2T 2解得Δm =⎝ ⎛⎭⎪⎫2T 2T 1-1⎝ ⎛⎭⎪⎫p 0S g +m . 【答案】 见解析。

2021-2022学年新教材高中数学 模块综合训练课后练习(含解析)新人教B版选择性必修第一册

2021-2022学年新教材高中数学 模块综合训练课后练习(含解析)新人教B版选择性必修第一册

模块综合训练一、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.“ab=4”是“直线2x+ay-1=0与直线bx+2y-2=0平行”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件两直线平行,∴斜率相等.即可得ab=4,又因为不能重合,当a=1,b=4时,满足ab=4,但是重合,故“ab=4”是“直线2x+ay-1=0与直线bx+2y-2=0平行”的必要不充分条件.2.如图,四面体S-ABC 中,D 为BC 中点,点E 在AD 上,AD=3AE ,则SE ⃗⃗⃗⃗⃗ =( ) A.13SA⃗⃗⃗⃗⃗ +12SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +13SC ⃗⃗⃗⃗ B.23SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SC ⃗⃗⃗⃗ C.12SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +14SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +14SC ⃗⃗⃗⃗ D.12SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +13SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SC ⃗⃗⃗⃗S-ABC 中,D 为BC 中点,点E 在AD 上,AD=3AE ,∴SE ⃗⃗⃗⃗⃗ =SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +13AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =SA⃗⃗⃗⃗⃗ +13×12(AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )=SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +16AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16(SC ⃗⃗⃗⃗ −SA ⃗⃗⃗⃗⃗ )+16(SB ⃗⃗⃗⃗⃗ −SA ⃗⃗⃗⃗⃗ )=23SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SC ⃗⃗⃗⃗ .3.圆P :(x+3)2+(y-4)2=1关于直线x+y-2=0对称的圆Q 的标准方程是( ) A.(x+2)2+(y-1)2=1 B.(x+2)2+(y-5)2=1 C.(x-2)2+(y+5)2=1 D.(x-4)2+(y+3)2=1P :(x+3)2+(y-4)2=1,圆心(-3,4),半径1,关于直线x+y-2=0对称的圆半径不变,设对称圆的圆心为(a ,b ),则{a -32+b+42-2=0,b -4a+3=1,解得{a =-2,b =5,所求圆Q 的标准方程为(x+2)2+(y-5)2=1.4.(2021新高考Ⅰ,5)已知F 1,F 2是椭圆C :x 29+y 24=1的两个焦点,点M 在C 上,则|MF 1|·|MF 2|的最大值为( )A.13B.12C.9D.6|MF 1|+|MF 2|=2a=6,则√|MF 1|·|MF 2|≤|MF 1|+|MF 2|2=3, 则|MF 1|·|MF 2|≤9,当且仅当|MF 1|=|MF 2|=3时,等号成立. 故|MF 1|·|MF 2|的最大值为9.故选C .5.坐标原点O(0,0)在动直线mx+ny-2m-2n=0上的投影为点P,若点Q(-1,-1),那么|PQ|的取值范围为()A.[√2,3√2]B.[√2,2√2]C.[2√2,3√2]D.[1,3√2]mx+ny-2m-2n=0,可化为m(x-2)+n(y-2)=0,故直线过定点M(2,2),坐标原点O(0,0)在动直线mx+ny-2m-2n=0上的投影为点P,故∠OPM=90°,所以P 在以OM为直径的圆上,圆的圆心N为(1,1),半径为√2,根据点与圆的关系,|NQ|=√(1+1)2+(1+1)2=2√2,故√2=2√2−√2≤|PQ|≤√2+2√2=3√2.6.正确使用远光灯对于夜间行车很重要.已知某家用汽车远光灯(如图)的纵断面是抛物线的一部分,光源在抛物线的焦点处,若灯口直径是20 cm,灯深10 cm,则光源到反光镜顶点的距离是()A.2.5 cmB.3.5 cmC.4.5 cmD.5.5 cmxOy ,如图所示,设对应抛物线的标准方程为y 2=2px ,由题意知抛物线过点(10,10),得100=2p×10,得p=5,则p 2=2.5,即焦点坐标为(2.5,0), 则光源到反光镜顶点的距离是2.5cm .7.如图,四棱锥S-ABCD 中,底面是正方形,各棱长都相等,记直线SA 与直线AD 所成角为α,直线SA 与平面ABCD 所成角为β,二面角S-AB-C 的平面角为γ,则( ) A.α>β>γ B.γ>α>β C.α>γ>β D.γ>β>αAC ,BD ,交于点O ,连接OS ,则OA ,OB ,OS 两两垂直,以O 为原点,OA 为x 轴,OB 为y 轴,OS 为z 轴,建立空间直角坐标系,设|AB|=2,则S (0,0,√2),A (√2,0,0),D (0,-√2,0),B (0,√2,0),SA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(√2,0,-√2),AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-√2,-√2,0),SB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,√2,-√2),cos α=|SA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ||SA ⃗⃗⃗⃗⃗ |·|AD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√4×√4=12,平面ABCD 的法向量n =(0,0,1),cos β=|n ·SA ⃗⃗⃗⃗⃗||n |·|SA ⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2√4=√22,设平面SAB 的法向量m =(x ,y ,z ),则{m ·SA ⃗⃗⃗⃗⃗=√2x -√2z =0,m ·SB ⃗⃗⃗⃗⃗=√2y -√2z =0,取x=1,得m =(1,1,1),cos γ=|m ·n ||m |·|n |=√3=√33, ∵cos α<cos γ<cos β,∴α>γ>β.8.设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,O 是坐标原点,过F 2作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P.若|PF 1|=√6|OP|,则C 的离心率为( ) A.√5 B.√3 C.2 D.√2|PF 2|=b ,|OF 2|=c ,∴|PO|=a.在Rt △POF 2中,cos ∠PF 2O=|PF 2||OF 2|=bc ,∵在△PF 1F 2中,cos ∠PF 2F 1=|PF 2|2+|F 1F 2|2-|PF 1|22|PF 2||F 1F 2|=bc ,∴b 2+4c 2-(√6a )22b ·2c=bc ⇒c2=3a 2,∴e=√3.二、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,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对得3分.9.(2021新高考Ⅰ,11)已知点P 在圆(x-5)2+(y-5)2=16上,点A (4,0),B (0,2),则( ) A.点P 到直线AB 的距离小于10 B.点P 到直线AB 的距离大于2 C.当∠PBA 最小时,|PB|=3√2 D.当∠PBA 最大时,|PB|=3√2,记圆心为M ,半径为r ,则M (5,5),r=4.由条件得,直线AB 的方程为x 4+y2=1,整理得x+2y-4=0,过点M 作MN 垂直于直线AB ,垂足为N ,直线MN 与圆M 分别交于点P 1,P 2,圆心M (5,5)到直线AB 的距离|MN|=√12+22=√5,于是点P 到直线AB 的距离最小值为|P 2N|=|MN|-r=√5-4,最大值为|P 1N|=|MN|+r=√5+4. 又√5-4<2,√5+4<10,故A 正确,B 错误; 过点B 分别作圆的两条切线BP 3,BP 4,切点分别为点P 3,P 4,则当点P 在P 3处时∠PBA 最大,在P 4处时∠PBA 最小.又|BP 3|=|BP 4|=√|BM |2-r 2=√52+(5-2)2-42=3√2,故C,D 正确.故选A,C,D .10.若a =(-1,λ,-2),b =(2,-1,1),a 与b 的夹角为120°,则λ的值为( ) A.17 B.-17 C.-1 D.1a =(-1,λ,-2),b =(2,-1,1),a 与b 的夹角为120°,∴cos120°=a ·b |a |·|b |=√5+λ2·√6,解得λ=-1或λ=17.11.已知P 是椭圆C :x 26+y 2=1上的动点,Q 是圆D :(x+1)2+y 2=15上的动点,则( ) A.C 的焦距为√5B.C 的离心率为√306C.圆D 在C 的内部D.|PQ|的最小值为2√55c=√6-1=√5,则C的焦距为2√5,e=√5√6=√306.设P(x,y)(-√6≤x≤√6),则|PD|2=(x+1)2+y2=(x+1)2+1-x26=56(x+65)2+45≥45>15,所以圆D在C的内部,且|PQ|的最小值为√45−√15=√55.12.已知直线l过点P(1,0,-1),平行于向量a=(2,1,1),平面α过直线l与点M(1,2,3),则平面α的法向量可能是()A.(1,-4,2)B.(14,-1,12)C.(-14,1,-12) D.(0,-1,1),所研究平面的法向量垂直于向量a=(2,1,1)和向量PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,而PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,2,3)-(1,0,-1)=(0,2,4),选项A,(2,1,1)·(1,-4,2)=0,(0,2,4)·(1,-4,2)=0满足垂直,故正确;选项B,(2,1,1)·(14,-1,12)=0,(0,2,4)·(14,-1,12)=0满足垂直,故正确;选项C,(2,1,1)·(-14,1,-12)=0,(0,2,4)·(-14,1,-12)=0满足垂直,故正确;选项D,(2,1,1)·(0,-1,1)=0,但(0,2,4)·(0,-1,1)≠0,故错误.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.过点(1,√2)的直线l将圆x2+y2-4x=0分成两段弧,当劣弧所对圆心角最小时,直线l 的斜率k= .(1,√2)的直线l将圆(x-2)2+y2=4分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,就是弦长最小,就是与圆心(2,0)和点(1,√2)的连线垂直的直线,连线的斜率是√2-01-2=-√2,直线l的斜率k=√22.14.(2021新高考Ⅰ,14)已知O为坐标原点,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,P为C上一点,PF与x轴垂直,Q为x轴上一点,且PQ⊥OP.若|FQ|=6,则C的准线方程为.x=-32PF⊥x轴,∴x P=x F=p2,将x P=p2代入y2=2px,得y=±p.不妨设点P在x轴的上方,则P(p2,p),即|PF|=p.如图,由条件得,△PFO∽△QFP,∴|OF||PF|=|PF||QF|,即p2p=p6,解得p=3.故C的准线方程为x=-32.15.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ACB=90°,AA1=AC=BC=1,则异面直线BC1与A1B1所成角为;二面角A-BC1-C的余弦值是.√33C 为原点建立如图空间直角坐标系,则A (0,1,0),B (1,0,0),C 1(0,0,1),A 1(0,1,1),B 1(1,0,1),BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,0,1),A 1B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,-1,0),AB⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,-1,0).由cos <BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,A 1B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ >=|√2×√2|=12,故异面直线BC 1与A 1B 1所成角为π3, 设平面ABC 1的一个法向量为m =(a ,b ,c ),由{m ·BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-a +c =0,m ·AB⃗⃗⃗⃗⃗ =a -b =0,设a=1,得m =(1,1,1),平面BC 1C 的一个法向量n =(0,1,0),cos <m ,n >=√3=√33.16.已知抛物线的方程为x 2=2py (p>0),过抛物线的焦点,且斜率为1的直线与抛物线交于A ,B 两点,|AB|=8,则p= ,M 为抛物线弧AOB⏜上的动点,△AMB 面积的最大值是 .4√2抛物线的方程为x 2=2py (p>0),过抛物线的焦点F ,且斜率为1的直线与抛物线交于A ,B 两点,故直线AB 的方程为y-p 2=x-0,即y=x+p2,且直线AB 的倾斜角为45°. 代入抛物线的方程x 2=2py ,可得x 2-2px-p 2=0.设A ,B 两点的横坐标分别为m ,n ,m<n ,由根与系数的关系可得m+n=2p ,mn=-p 2.∵|AB|=|AF|+|BF|=(yA +p2)+y B+p2=(m+p2)+p2+(n+p2)+p2=8=m+n+2p=4p=8,∴p=2,故抛物线的方程为x2=4y,直线AB为y=x+1.设与直线AB平行且与抛物线相切的直线方程为y=x+m,代入抛物线方程,得x2-4x-4m=0.由Δ=42+16m=0,得m=-1.与直线AB平行且与抛物线相切的直线方程为y=x-1,两直线间的距离为d=√2=√2,∴△AMB面积的最大值为12·|AB|·d=12×8×√2=4√2.四、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)求分别满足下列条件的直线l的方程.(1)已知点P(2,1),l过点A(1,3),P到l距离为1;(2)l过点P(2,1)且在x轴,y轴上截距的绝对值相等.当l斜率不存在时,l的方程为x=1,满足条件.当l斜率存在时,设l:y-3=k(x-1),即kx-y+3-k=0,由d=√k2+1=1,得k=-34,即l:3x+4y-15=0.故直线l的方程为x=1或3x+4y-15=0.(2)当直线过原点时,直线的斜率为1-02-0=12,直线l的方程为x-2y=0.当直线截距相等时,设为xa +ya=1,代入(2,1),则a=3,即x+y-3=0.当直线截距互为相反数时,设为xa +y-a=1代入(2,1),则a=1,即x-y-1=0.综上,要求的直线l 的方程为x-2y=0或x+y-3=0或x-y-1=0. 18.(12分)(2021新高考Ⅰ,21)在平面直角坐标系xOy 中,已知点F 1(-√17,0),F 2(√17,0),点M 满足|MF 1|-|MF 2|=2.记M 的轨迹为C.(1)求C 的方程;(2)设点T 在直线x=12上,过T 的两条直线分别交C 于A ,B 两点和P ,Q 两点,且|TA|·|TB|=|TP|·|TQ|,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.∵|MF 1|-|MF 2|=2,且F 1(-√17,0),F 2(√17,0),∴点M的轨迹为双曲线的右支,且满足{2a =2,c =√17,c 2=a 2+b 2,∴{a 2=1,b 2=16,c 2=17.∴C 的方程为x 2-y 216=1(x ≥1).(2)设T (12,m),显然直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率都存在.设直线AB 的方程为y=k 1(x -12)+m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由{y =k 1(x -12)+m ,16x 2-y 2=16,得16x 2-k 12(x 2-x +14)+2k 1m (x -12)+m2=16,即(16-k 12)x 2+(k 12-2k 1m )x-14k 12+k 1m-m 2-16=0. ∴|TA|·|TB|=(1+k 12)x 1-12x 2-12=(1+k 12)x 1x 2-12(x 1+x 2)+14=(1+k 12)k 1m -14k 12-m 2-1616-k 12−12·2k 1m -k 1216-k 12+14=(1+k 12)-m 2-1216-k 12=(1+k 12)·m 2+12k 12-16.设k PQ =k 2,同理可得|TP|·|TQ|=(1+k 22)·m 2+12k 22-16. ∵|TA|·|TB|=|TP|·|TQ|,∴(1+k 12)·m 2+12k 12-16=(1+k 22)·m 2+12k 22-16. ∴k 22-16k 12=k 12-16k 22.∴k 12=k 22.∵k 1≠k 2,∴k 1=-k 2. ∴k 1+k 2=0.19.(12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)过点A (-2,0),点B 为其上顶点,且直线AB 的斜率为√32.(1)求椭圆C 的方程;(2)设P 为第四象限内一点且在椭圆C 上,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,求证:四边形ABNM 的面积是定值.,设直线AB :y-0=√32(x+2),令x=0,则y=√3,于是B (0,√3), 所以a=2,b=√3, 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)设P (x 0,y 0)(x 0>0,y 0<0),且3x 02+4y 02=12,又A (-2,0),B (0,√3),所以直线AP :y -0y 0-0=x+2x 0+2,令x=0,y M =2y 0x 0+2,则|BM|=√3-y M =√3−2y 0x 0+2=√3x 0+2√3-2y 0x 0+2. 直线BP :√3y -√3=x -0x 0-0,令y=0,x N =√3x 0y -√3,则|AN|=2+x N=2+√3x0y-√3=0√3-√3x0y-√3.所以四边形ABNM的面积为S=12|BM|·|AN|=1 2×√3x0+2√3-2y0x0+2×0√3-√3x0y-√3=0202√3x000√3y02(x y-√3x+2y-2√3)=√3(00√3x00√3)2(λy-√3x+2y-2√3)=2√3,所以四边形ABNM的面积为定值2√3.20.(12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,∠ABC=120°,PA=PC,PB=PD,AC∩BD=O.(1)证明:PO⊥平面ABCD;(2)若PA与平面ABCD所成的角为30°,求二面角B-PC-D的余弦值.四边形ABCD是菱形,∴O为AC,BD的中点.又PA=PC,PB=PD,∴PO⊥AC,PO⊥BD.∵AC∩BD=O,且AC,BD⊂平面ABCD,∴PO⊥平面ABCD.ABCD的边长为2t(t>0).∵∠ABC=120°,∴∠BAD=60°,∴OA=√3t.由(1)知PO ⊥平面ABCD ,∴PA 与平面ABCD 所成的角为∠PAO=30°,得到PO=t ,建立如图所示的空间直角坐标系,则B (0,t ,0),C (-√3t ,0,0),P (0,0,t ),D (0,-t ,0),得到BP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,-t ,t ),CP⃗⃗⃗⃗⃗ =(√3t ,0,t ). 设平面PBC 的法向量n 1=(x 1,y 1,z 1),平面PCD 的法向量n 2=(x 2,y 2,z 2).则{n 1·BP ⃗⃗⃗⃗⃗=0,n 1·CP ⃗⃗⃗⃗⃗=0,即{-ty 1+tz 1=0,√3tx 1+tz 1=0.令x=1,则y=z=-√3,得到n 1=(1,-√3,-√3). 同理可得n 2=(1,√3,-√3),所以|cos <n 1,n 2>|=|n 1·n 2||n 1||n 2|=17.因为二面角B-PC-D 为钝二面角,则余弦值为-17.21.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,曲线Γ:y=x 2-mx+2m (m ∈R )与x 轴交于不同的两点A ,B ,曲线Γ与y 轴交于点C.(1)是否存在以AB 为直径的圆过点C ?若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由. (2)求证:过A ,B ,C 三点的圆过定点,并求出该定点的坐标.由曲线Γ:y=x 2-mx+2m (m ∈R ),令y=0,得x 2-mx+2m=0. 设A (x 1,0),B (x 2,0),则可得Δ=m 2-8m>0,x 1+x 2=m ,x 1x 2=2m. 令x=0,得y=2m ,即C (0,2m ).若存在以AB 为直径的圆过点C ,则AC⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,得x 1x 2+4m 2=0,即2m+4m 2=0, 所以m=0或m=-12.由Δ>0,得m<0或m>8,所以m=-12,此时C (0,-1),AB 的中点M (-14,0)即圆心,半径r=|CM|=√174.故所求圆的方程为(x +14)2+y 2=1716. (2)设过A ,B ,C 的圆P 的方程为(x-a )2+(y-b )2=r 2满足{(x 1-a )2+b 2=r 2,(x 2-a )2+b 2=r 2,a 2+(2m -b )2=r 2,x 1x 2=2m ,x 1+x 2=m⇒{ a =m2,r 2=5m 24-m +14,b =m +12,代入P 得(x -m 2)2+y-m-122=5m 24-m+14,展开得(-x-2y+2)m+x 2+y 2-y=0, 当{-x -2y +2=0,x 2+y 2-y =0,即{x =0,y =1或{x =25,y =45时方程恒成立, ∴圆P 方程恒过定点(0,1)或(25,45).22.(12分)某高速公路隧道设计为单向三车道,每条车道宽4米,要求通行车辆限高5米,隧道全长1.5千米,隧道的断面轮廓线近似地看成半个椭圆形状(如图所示).(1)若最大拱高h 为6米,则隧道设计的拱宽l 至少是多少米?(结果取整数)(2)如何设计拱高h 和拱宽l ,才能使半个椭圆形隧道的土方工程量最小?(结果取整数) 参考数据:√11≈3.3,椭圆的面积公式为S=πab ,其中a ,b 分别为椭圆的长半轴和短半轴长.建立直角坐标系xOy如图所示,则点P(6,5)在椭圆x2a2+y2b2=1上,将b=h=6与点P(6,5)代入椭圆方程,得a=√11,此时l=2a=√11≈21.8,因此隧道设计的拱宽l至少是22米.(2)由椭圆方程x2a2+y2b2=1,得36a2+25b2≤1,因为1≥36a2+25b2≥2×6×5ab,即ab≥60,S=πab2≥30π,当且仅当6a=5b时,等号成立.由于隧道长度为1.5千米,故隧道的土方工程量V=1.5S≥45π,当V取得最小值时,有6a =5b,且ab=60,得a=6√2,b=5√2,此时l=2a=12√2≈16.97,h=b≈7.07.①若h=b=8,此时l=2a=17,此时V1=3πab4=3×17×8π8=51π,②若h=b=7,此时l=2a=18,此时V2=3πab4=3×9×7π4=47.25π,因为V1>V2,故当拱高为7米、拱宽为18米时,土方工程量最小.。

高中英语:模块综合检测B Word含答案

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模块综合检测(B)(时间:120分钟满分:150分)一、听力(共两节,满分30分)第一节(共5小题;每小题1.5分,满分7.5分)听下面5段对话。

每段对话后有一个小题,从题中所给的A、B、C三个选项中选出最佳选项,并标在试卷的相应位置。

听完每段对话后,你都有10秒钟的时间来回答有关小题和阅读下一小题。

每段对话仅读一遍。

1What are the two speakers talking about?A.Clothes.B.Tool.C.Food.答案:C2What’s the weather like now?A.Snowy.B.Sunny.C.Cloudy.答案:C3What caused the man’s headache?A.Too little sleep.B.The hat.C.The sun.答案:C4When will the two speakers get to Beijing?A.At 8:30.B.At 8:50.C.At 9:00.答案:B5What is the relationship between the two speakers?A.Friends.B.Strangers.C.Brother and sister.答案:B第二节(共15小题;每小题1.5分,满分22.5分)听下面5段对话或独白。

每段对话或独白后有几个小题,从题中所给的A、B、C三个选项中选出最佳选项,并标在试卷的相应位置。

听每段对话或独白前,你将有时间阅读各个小题,每小题5秒钟;听完后,各小题将给出5秒钟的作答时间。

每段对话和独白读两遍。

听第6段对话,回答第6~8题。

6When does the woman usually watch TV?A.After midnight.B.When she is free.C.After dinner.答案:B7Why was the man unhappy?A.Because he lost his meal tickets.B.Because the food was terrible.C.Because the TV program was boring.答案:A8Why did the man feel even worse?A.Because he didn’t sleep well.B.Because he wasted so much time.C.Because the woman had the same problem.答案:B听第7段对话,回答第9~11题。

2021高中同步创新课堂数学优化方案北师大版必修2习题:第二章模块综合检测(B) Word版含答案

2021高中同步创新课堂数学优化方案北师大版必修2习题:第二章模块综合检测(B) Word版含答案

模块综合检测(B)(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共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.下列几何体中棱柱有( )A .5个B .4个C .3个D .2个解析:选D .由棱柱定义知,①③为棱柱.2.方程x 2+y 2+x +y -m =0表示一个圆,则m 的取值范围是( ) A .m >-12B .m <-12C .m ≤-12D .m ≥-12解析:选A.若x 2+y 2+x +y -m =0表示圆的方程, 则1+1+4m >0,所以m >-12.3.经过点M (1,1)且在两轴上截距相等的直线方程是( ) A .x +y =2 B .x +y =1 C .x =1或y =1 D .x +y =2或x =y解析:选D .当直线过原点时,所求直线方程为y =x ;当直线不过原点时,设所求直线方程为x +y =a ,把(1,1)代入得a =2.所以x +y =2为所求.4.关于直线m ,n 与平面α,β,有下列四个命题: ①若m ∥α,n ∥β且α∥β,则m ∥n ; ②若m ⊥α,n ⊥β且α⊥β,则m ⊥n ; ③若m ⊥α,n ∥β且α∥β,则m ⊥n ; ④若m ∥α,n ⊥β且α⊥β,则m ∥n ; 其中正确命题的序号是( ) A .①② B .③④ C .①④ D .②③解析:选D .①中与两平行平面都平行的直线可平行,可相交,还可异面,④中两直线可能垂直或异面.5.过坐标原点且与圆x 2+y 2-4x +2y +52=0相切的直线的方程是( )A .y =-3x 或y =13xB .y =3x 或y =-13xC .y =-3x 或y =-13xD .y =3x 或y =13x解析:选A.由题知圆x 2+y 2-4x +2y +52=0的圆心为(2,-1),半径为52. 设切线为y =kx ,则|2k +1|k 2+1=52, 解得k =-3或13.6.圆(x -3)2+(y -4)2=1关于直线x +y =0对称的圆的方程是( ) A .(x +3)2+(y -4)2=1 B .(x +4)2+(y +3)2=1 C .(x +4)2+(y -3)2=1 D .(x -3)2+(y -4)2=1解析:选B .由圆(x -3)2+(y -4)2=1的圆心坐标为A (3,4),而A (3,4)关于直线y =-x 的对称点为A ′(-4,-3),所以以A ′(-4,-3)为圆心,以1为半径的圆的方程为(x +4)2+(y +3)2=1.7.全部棱长都相等的正四棱锥的侧面积与底面积之比为( ) A .2∶1 B .3∶1 C.2∶1D .3∶ 2解析:选B .如图,设其棱长为a ,OP 为四棱锥的高,则P A =22a ,OP =OA 2-P A 2=22a .由PB =12a ,得斜高OB =OP 2+PB 2=32a . 所以侧面积为4×12a ×32a =3a 2,底面积为a 2.故侧面积与底面积之比为3∶1,选B .8.空间直角坐标系中,点A (-3,4,0)与点B (x ,-1,6)的距离为86,则x 等于( )A .2B .-8C .2或-8D .8或2 解析:选C.依据空间中两点间的距离公式,得|AB |=(x +3)2+(-1-4)2+(6-0)2=86.解得x=-8或x =2.9.过点P (-2,4)作圆(x -2)2+(y -1)2=25的切线l ,直线l 1:ax +3y +2a =0与l 平行,则l 1与l 之间的距离是( )A.285 B .125C.85D .25解析:选B .直线l 1的斜率k =-a 3,又l 1∥l ,且l 过点P (-2,4),所以l 的方程为y -4=-a3(x +2),即ax +3y +2a -12=0. 又直线l 与圆相切,所以|4a -9|a 2+9=5,解得a =-4. 所以l 1与l 之间的距离d =|2a -12-2a |a 2+9=125.10.正方体的外接球与内切球的表面积分别为S 1和S 2,则( ) A .S 1=2S 2 B .S 1=3S 2 C .S 1=4S 2D .S 1=23S 2解析:选B .不妨设正方体的棱长为1,则外接球直径为正方体的对角线,长为3,而内切球直径为1,所以S 1S 2=⎝⎛⎭⎫312=3,所以S 1=3S 2.11.一条光线从点(-2,-3)射出,经y 轴反射后与圆(x +3)2+(y -2)2=1相切,则反射光线所在直线的斜率为( )A .-53或-35B .-32或-23C .-54或-45D .-43或-34解析:选D .由已知,得点(-2,-3)关于y 轴的对称点为(2,-3),由入射光线与反射光线的对称性,知反射光线肯定过点(2,-3).设反射光线所在直线的斜率为k ,则反射光线所在直线的方程为y +3=k (x -2),即kx -y -2k -3=0.由反射光线与圆相切,则有d =|-3k -2-2k -3|k 2+1=1,解得k =-43或k =-34,故选D .12.如图,已知六棱锥P -ABCDEF 的底面是正六边形,P A ⊥平面ABC ,P A =2AB ,则下列结论正确的是( )①PB ⊥AD ;②平面P AB ⊥平面PBC ;③直线BC ∥平面P AE ;④∠PDA =45°. A .①② B .③④ C .②③ D .④解析:选D .若PB ⊥AD ,则AD ⊥AB ,但AD 与AB 成60 °角,①错误; 过A 作AG ⊥PB ,若平面P AB ⊥平面PBC , 所以AG ⊥BC , 又由于P A ⊥BC ,所以BC ⊥平面P AB ,所以BC ⊥AB ,冲突,②错误;BC 与AE 是相交直线,所以直线BC 肯定不与平面P AE 平行,③错误;在Rt △P AD 中,由于AD =2AB =P A , 所以∠PDA =45°,④正确.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.直线l 1的斜率为1,直线l 2在x 轴的截距为3,且l 1∥l 2,则直线l 2的方程是________.解析:由于l 1∥l 2,直线l 1的斜率为1,所以直线l 2的斜率为1.又直线l 2在x 轴的截距为3,由点斜式可知直线l 2的方程是y =x -3,即x -y -3=0.答案:x -y -3=014. 如图所示,Rt △A ′B ′C ′为水平放置的△ABC 的直观图,其中A ′C ′⊥B ′C ′,B ′O ′=O ′C ′=1,则△ABC 的面积为________.解析:由直观图画法规章将△A ′B ′C ′还原为△ABC ,如图所示,则有BO =OC =1,AO =2 2.所以S △ABC =12BC ·AO =12×2×22=2 2.答案:2 215.正方体不在同一表面上的两个顶点的坐标分别为A (1,3,1),B (5,7,5),则正方体的棱长为________.解析:由题意可知,|AB |为正方体的体对角线长.设正方体的棱长为x ,则|AB |=3x . 由于|AB |=(5-1)2+(7-3)2+(5-1)2=43,所以43=3x ,即x =4.答案:416.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2-4x =0.若直线y =k (x +1)上存在一点P ,使过点P 所作的圆的两条切线相互垂直,则实数k 的取值范围是________.解析:圆C 的方程可化为(x -2)2+y 2=4.先将“圆的两条切线相互垂直”转化为“点P 到圆心的距离为22”.再将“直线上存在点P 到圆心的距离为22”转化为“圆心到直线的距离小于等于22”. 即|3k |k 2+1≤22,解得-22≤k ≤2 2. 答案:[-22,22]三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答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)已知直线l :x +y -1=0.(1)若直线l 1过点(3,2),且l 1∥l ,求直线l 1的方程;(2)若直线l 2过l 与直线2x -y +7=0的交点,且l 2⊥l ,求直线l 2的方程. 解:(1)由于l 1∥l ,可设l 1的方程为x +y +C =0,又l 1过点(3,2), 所以3+2+C =0,故C =-5.因此l 1的方程是x +y -5=0.(2)解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1=0,2x -y +7=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =3,即l 2过点(-2,3).又l 2⊥l ,可设l 2方程为x -y +d =0, 所以-2-3+d =0,d =5, 故l 2方程为x -y +5=0.18. (本小题满分12分)一个长、宽、高分别是80 cm ,60 cm ,55 cm 的水槽中有水200 000 cm 3,现放入一个直径为50 cm 的木球,且木球的三分之二在水中,三分之一在水上,那么水是否会从水槽中流出?解:水槽的容积为V 水槽=80×60×55=264 000(cm 3). 由于木球的三分之二在水中,所以木球在水中部分的体积为 V 1=23×43πR 3=89π×⎝⎛⎭⎫5023=125 0009π(cm 3),所以水槽中水的体积与木球在水中部分的体积之和为 V =200 000+125 0009π<200 000+125 0009×4<264 000(cm 3),所以V <V 水槽,故水不会从水槽中流出.19.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy 中,以O 为圆心的圆与直线x -3y =4相切.(1)求圆O 的方程;(2)圆O 与x 轴相交于A ,B 两点, 圆内的动点P (x 0,y 0)满足|PO |2=|P A |·|PB |,求x 20+y 20的取值范围. 解:(1)由题意知,圆O 的半径r 等于原点O 到直线x -3y =4的距离, 即r =41+3=2,所以圆的方程为x 2+y 2=4.(2)不妨设A (x 1,0),B (x 2,0),x 1<x 2,由x 2=4,得A (-2,0),B (2,0), 由|PO |2=|P A |·|PB |, 得(x 0+2)2+y 20·(x 0-2)2+y 20=x 20+y 20,整理得x 20-y 20=2,所以令t =x 20+y 20=2y 20+2=2(y 20+1).由于点P (x 0,y 0)在圆O 内,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 20+y 20<4,x 20-y 20=2,由此得0≤y 20<1,所以2≤2(y 20+1)<4,所以t∈[2,4),所以(x20+y20)∈[2,4).20. (本小题满分12分)如图所示,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,P A⊥平面ABCD,点E在线段PC上,PC⊥平面BDE.(1)证明:BD⊥平面P AC;(2)若P A=1,AD=2,求二面角B-PC-A的正切值.解:(1)证明:由于P A⊥平面ABCD,BD平面ABCD, 所以P A⊥B D.同理由PC⊥平面BDE可证得PC⊥BD.又P A∩PC=P,所以BD⊥平面P AC.(2)如图,设BD与AC交于点O,连接OE.由于PC⊥平面BDE,BE、OE平面BDE.所以PC⊥BE,PC⊥OE.所以∠BEO即为二面角B-PC-A的平面角.由(1)知BD⊥平面P AC.又OE、AC平面P AC,所以BD⊥OE,BD⊥AC,故矩形ABCD为正方形,所以BD=AC =22,BO=12BD= 2.由P A⊥平面ABCD,BC平面ABCD得P A⊥BC.又BC⊥AB,P A∩AB=A,所以BC⊥平面P AB.而PB平面P AB,所以BC⊥PB.在Rt△P AB中,PB=P A2+AB2=5,在Rt△P AC中,PC=P A2+AC2=3.在Rt△PBC中,由PB·BC=PC·BE,得BE=253.在Rt△BOE中,OE=BE2-BO2=23.所以tan∠BEO=BOOE=3,即二面角B-PC-A的正切值为3.21.(本小题满分12分)已知直线l:y=k(x+22)与圆O:x2+y2=4相交于A,B两点,O是坐标原点,三角形ABO的面积为S.(1)试将S表示成k的函数S(k),并求出它的定义域;(2)求S的最大值,并求取得最大值时k的值.解:(1)如图,直线l的方程为kx-y+22k=0(k≠0),原点O到l的距离为|OC|=22|k|1+k2,弦长|AB|=2|OA|2-|OC|2=24-8k21+k2,△ABO的面积S=12|AB|·|OC|=4 2 k2(1-k2)1+k2.由于|AB|>0,所以-1<k<1(k≠0),所以S(k)=4 2 k2(1-k2)1+k2,定义域为{k|-1<k<1且k≠0}.(2)令11+k 2=t ,由于-1<k <1且k ≠0, 所以12<t <1,所以S (k )=4 2k 2(1-k 2)1+k 2=4 2-2t 2+3t -1=4 2 -2⎝⎛⎭⎫t -342+18.所以当t =34,即11+k 2=34,k 2=13,k =±33时,S max =2.22.(本小题满分12分)如图,三棱锥P -ABC 中,P A ⊥平面ABC ,P A =1,AB =1,AC =2,∠BAC =60°.(1)求三棱锥P -ABC 的体积; (2)证明:在线段PC 上存在点M ,使得AC ⊥BM ,并求PMMC 的值.解:(1)由题设AB =1,AC =2,∠BAC =60°, 可得S △ABC =12·AB ·AC ·sin 60°=32.由P A ⊥平面ABC ,可知P A 是三棱锥P ­ABC 的高. 又P A =1,所以三棱锥P -ABC 的体积 V =13·S △ABC ·P A =36.(2)在平面ABC 内,过点B 作BN ⊥AC ,垂足为N .在平面P AC 内,过点N 作MN ∥P A 交PC 于点M ,连接BM .由P A ⊥平面ABC 知P A ⊥AC ,所以MN ⊥AC .由于BN ∩MN =N ,故AC ⊥平面MBN .又BM平面MBN ,所以AC ⊥BM .在直角△BAN 中,AN =AB ·cos ∠BAC =12,从而NC =AC -AN =32.由MN ∥P A ,得PM MC =AN NC =13.。

高中数学模块综合检测(A,B,C三卷,内含答案)

高中数学模块综合检测(A,B,C三卷,内含答案)

模块综合检测(A)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.对满足AB 的非空集合A 、B 有下列四个命题:①若任取x ∈A ,则x ∈B 是必然事件; ②若x ∉A ,则x ∈B 是不可能事件; ③若任取x ∈B ,则x ∈A 是随机事件;④若x ∉B ,则x ∉A 是必然事件,其正确命题的个数为( ) A .4 B .3 C .2 D .12.要解决下面的四个问题,只用顺序结构画不出其程序框图的是( ) A .当n =10时,利用公式1+2+…+n =n n +12计算1+2+3+…+10B .当圆的面积已知时,求圆的半径C .给定一个数x ,求这个数的绝对值D .求函数F(x)=x 2-3x -5的函数值3.最小二乘法的原理是( ) A .使得∑ni =1[y i -(a +bx i )]最小B .使得∑n i =1[y i -(a +bx i )2]最小C .使得∑ni =1[y 2i -(a +bx i )2]最小D .使得∑ni =1[y i -(a +bx i )]2最小4.用秦九韶算法求一元n 次多项式f(x)=a n x n +a n -1x n -1+…+a 1x +a 0当x =x 0时的值时,一个反复执行的步骤是( )A.⎩⎨⎧v 0=a 0v k =v k -1x +a n -k k =1,2,…,nB.⎩⎨⎧v 0=a n v k =v k -1x +a kk =1,2,…,nC.⎩⎨⎧v 0=a n v k =v k -1x +a n -k k =1,2,…,nD.⎩⎨⎧v 0=a 0v k =v k -1x +a kk =1,2,…,n5.一次选拔运动员,测得7名选手的身高(单位:cm)分布茎叶图为⎪⎪⎪1817⎪⎪⎪0 13 x 8 9记录的平均身高为177 cm ,有一名候选人的身高记录不清楚,其末位数记为x ,那么x 的值为( )A.5 B.6C.7 D.86.一个游戏转盘上有四种颜色:红、黄、蓝、黑,并且它们所占面积的比为6∶2∶1∶4,则指针停在红色或蓝色的区域的概率为( )A.613B.713C.413D.10137.某调查机构调查了某地100个新生婴儿的体重,并根据所得数据画出了样本的频率分布直方图(如图所示),则新生婴儿的体重(单位:kg)在[3.2,4.0)的人数是( )A.30 B.40C.50 D.558.执行如图所示的程序框图,若输出的结果为S=105,则判断框中应填入( )A.i<6? B.i<7?C.i<9? D.i<10?9.二进制数111 011 001 001(2)对应的十进制数是( )A.3 901 B.3 902C.3 785 D.3 90410.样本中共有五个个体,其值分别为a,0,1,2,3.若该样本的平均值为1,则样本方差为( )A. 65B.65C. 2 D.211.废品率x%和每吨生铁成本y(元)之间的回归直线方程为y^=256+2x,表明( ) A.废品率每增加1%,生铁成本增加258元B.废品率每增加1%,生铁成本增加2元C.废品率每增加1%,生铁成本每吨增加2元D.废品率不变,生铁成本为256元12.为了了解《中华人民共和国道路交通安全法》在学生中的普及情况,调查部门对某校6名学生进行问卷调查,6人得分情况如下:5,6,7,8,9,10.把这6名学生的得分看成一个总体.如果用简单随机抽样方法从这6名学生中抽取2名,他们的得分组成一个样本,则该样本平均数与总体平均数之差的绝对值不超过0.5的概率为( )A.715B.415C.815D.35题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.某中学高中部有三个年级,其中高一年级有学生400人,采用分层抽样法抽取一个容量为45的样本,高二年级抽取15人,高三年级抽取10人,那么高中部的学生数为________.14.2010年上海世博会园区每天9∶00开园,20∶00停止入园,在下边的框图中,S表示上海世博会官方网站在每个整点报道的入园总人数,a表示整点报道前1个小时内入园人数,则空白的执行框内应填入______________.15.为了了解学生遵守《中华人民共和国交通安全法》的情况,调查部门在某学校进行了如下的随机调查:向调查者提出了两个问题:(1)你的学号是奇数吗?(2)在过路口时你是否闯红灯?要求被调查者背对调查人员抛掷一枚硬币,如果出现正面,就回答问题1);否则就不回答问题2).被调查者不必告诉调查人员自己回答的是哪个问题,只需回答“是”或“不是”,因为只有被调查者本人知道回答了哪个问题,所以都如实作了回答.结果被调查的600人(学号从1到600)中有180人回答了“是”,由此可估计这600人中闯红灯的人数是________.16.有20张卡片,每张卡片上分别标有两个连续的自然数k,k+1,其中k=0,1,2,…,19.从这20张卡片中任取一张,记事件“该卡片上两个数的各位数字之和(例如:若取到标有9,10的卡片,则卡片上两个数的各位数字之和为9+1+0=10)不小于14”为A,则P(A)=________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)甲乙两人玩一种游戏,每次由甲、乙各出1到5根手指,若和为偶数算甲赢,否则算乙赢.(1)若以A表示和为6的事件,求P(A);(2)现连玩三次,若以B表示甲至少赢一次的事件,C表示乙至少赢两次的事件,试问B与C是否为互斥事件?为什么?(3)这种游戏规则公平吗?试说明理由.18.(12分)甲、乙两艘货轮都要在某个泊位停靠6小时,假定它们在一昼夜的时间段中随机到达,试求两船中有一艘在停泊位时,另一艘船必须等待的概率.19.(12分)某校举行运动会,高二·一班有男乒乓球运动员4名、女乒乓球运动员3名,现要选一男一女运动员组成混合双打组合代表本班参赛,试列出全部可能的结果,若某女乒乓球运动员为国家一级运动员,则她参赛的概率是多少?20.(12分)(1)画出散点图判断是否线性相关;(2)如果线性相关,求回归直线方程;(3)估计使用年限为10年时,维修费用是多少?21.(12分)某中学高中三年级男子体育训练小组2010年5月测试的50米跑的成绩(单位:s)如下:6.4,6.5,7.0,6.8,7.1,7.3,6.9,7.4,7.5,设计一个算法,从这些成绩中搜索出小于6.8 s的成绩,并画出程序框图.22.(12分)随机抽取某中学甲、乙两班各10名同学,测量他们的身高(单位:cm),获得身高数据的茎叶图如图所示.(1)计算甲班的样本方差;(2)现从乙班这10名同学中随机抽取两名身高不低于173 cm的同学,求身高176 cm的同学被抽中的概率.模块综合检测(B)(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.某林场有树苗30 000棵,其中松树苗4 000棵,为调查树苗的生长情况,采用分层抽样的方法抽取一个容量为150的样本,则样本中松树苗的数量为( )A.30 B.25C.20 D.152.根据《中华人民共和国道路交通安全法》规定:车辆驾驶员血液酒精浓度在20~80 mg/100 mL(不含80)之间,属于酒后驾车,处暂扣一个月以上三个月以下驾驶证,并处200元以上500元以下罚款;血液酒精浓度在80 mg/100 mL(含80)以上时,属醉酒驾车,处十五日以下拘留和暂扣三个月以上六个月以下驾驶证,并处500元以上2 000元以下罚款.据《法制晚报》报道,2009年8月15日至8月28日,全国查处酒后驾车和醉酒驾车共28 800人,如图是对这28 800人血液中酒精含量进行检测所得结果的频率分布直方图,则属于醉酒驾车的人数约为( )A.2 160 B.2 880C.4 320 D.8 6403.下列说法正确的是( )A.任何事件的概率总是在(0,1)之间B.频率是客观存在的,与试验次数无关C.随着试验次数的增加,频率一般会越来越接近概率D.概率是随机的,在试验前不能确定4.下图是把二进制的数11111(2)化成十进制的数的一个程序框图,则判断框内应填入的条件是( ) A.i>5? B.i≤5?C.i>4? D.i≤4?5.从1、2、3、4、5、6这6个数字中,不放回地任取两数,两数都是偶数的概率是( )A.12B.13C.14D.156.如果执行下边的程序框图,输入x=-2,h=0.5,那么输出的各个数的和等于( )A.3 B.3.5 C.4 D.4.57.已知直线y=x+b,b∈[-2,3],则直线在y轴上的截距大于1的概率为( )A.15B.25C.35D.458.如图是根据某校10位高一同学的身高(单位:cm)画出的茎叶图,其中左边的数字从左到右分别表示学生身高的百位数字和十位数字,右边的数字表示学生身高的个位数字,从图中可以得到这10位同学身高的中位数是( )A.161 cm B.162 cmC.163 cm D.164 cm9.如图所示是一样本的频率分布直方图,则由图形中的数据,可以估计众数与中位数分别是( )A.12.5 12.5B.12.5 13C.13 12.5D.13 1310.甲、乙两位同学在高三的5次月考中数学成绩统计如茎叶图所示,若甲、乙两人的平均成绩分别是x甲,x乙,则下列叙述正确的是( )A.x甲>x乙;乙比甲成绩稳定B.x甲>x乙;甲比乙成绩稳定C.x甲<x乙;乙比甲成绩稳定D.x甲<x乙;甲比乙成绩稳定11.在如图所示的程序框图中,如果输入的n=5,那么输出的i等于( )A.3 B.4 C.5 D.612玩具个数2468101214161820加工时间471215212527313741如回归方程的斜率是b,则它的截距是( )A.a^=11b^-22B.a^=22-11b^C.a^^^^题号123456789101112答案二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.某鱼贩一次贩运草鱼、青苗、鲢鱼、鲤鱼及鲫鱼分别为80条、20条、40条、40条、20条,现从中抽取一个容量为20的样本进行质量检测,若采用分层抽样的方法抽取样本,则抽取的青鱼与鲤鱼共有________条.14.某商店统计了最近6个月商品的进价x与售价y(单位:元),对应数据如下:x 3528912y 46391214则x=________,y=________,∑6i=1x2i=_____,∑6i=1x i y i=________,回归方程为:______________________________________________________________.15.阅读下面的程序框图,若输入m=4,n=6,则输出a=________,i=________.16.甲、乙两人下棋,甲获胜的概率是40%,甲不输的概率为90%,则甲、乙两人下成平局的概率为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)据统计,从5日期1日2日3日4日5日6日7日人数(万)2123131591214其中,5月1日到5月3(1)把这7天的参观人数看成一个总体,求该总体的平均数(精确到0.1)(2)用简单随机抽样方法从非指定参观日中抽取2天,它们的参观人数组成一个样本.求该样本平均数与总体平均数之差的绝对值不超过2万的概率.18.(12分)设点M(p,q)在|p|≤3,|q|≤3中按均匀分布出现,试求方程x2+2px-q2+1=0的两根都是实数的概率.19.(12分)下列语句是求S=2+3+4+…+99的一个程序.请回答问题:i=1S=0DOS=i+Si=i+1LOOP UNTIL i>=99PRINT SEND(1)程序中是否有错误?若有请加以改正;(2)把程序改成另一种类型的循环语句.20.(12分)(1)(2)用最小二乘法求回归直线方程,并在散点图上加上回归直线;(3)估计房屋的大小为90 m2时的销售价格.21.(12分)假设小明家订了一份报纸,送报人可能在早上6∶30至7∶30之间把报纸送到小明家,小明爸爸离开家去工作的时间在早上7∶00至8∶00之间,问小明的爸爸在离开家前能得到报纸的概率是多少?22.(12分)设有关于x的一元二次方程x2+2ax+b2=0.(1)若a是从0,1,2,3四个数中任取的一个数,b是从0,1,2三个数中任取的一个数,求上述方程有实根的概率.(2)若a是从区间[0,3]任取的一个数,b是从区间[0,2]上任取的一个数,求上述方程有实根的概率.模块综合检测(C)(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.从2 006名世博会志愿者中选取50名组成一个志愿者团,若采用下面的方法选取:先用简单随机抽样从2 006人中剔除6人,余下的2 000人再按系统抽样的方法进行,则每人入选的机会( )A.不全相等B.均不相等C.都相等D.无法确定2.若下面的程序框图输出的S是126,则①应为( )A.n≤5? B.n≤6?C.n≤7? D.n≤8?3.阅读下列程序,则其输出的结果为( )S=0n=2i=1DOS=S+1/nn=n*2i=i+1LOOP UNTIL i>=7PRINT SENDA.6364B.3132C.127128D.15164.当x=2时,下面的程序段结果是( )i=1s =0WHILE i<=4s=s*x+1i=i+1WENDPRINT sENDA.3 B.7C.15 D.175.从小到大排列,中间一位,或中间二位的平均数,即b=152.下列说法错误的是( )A.在统计里,把所需考察对象的全体叫作总体B.一组数据的平均数一定大于这组数据中的每个数据C.平均数、众数与中位数从不同的角度描述了一组数据的集中趋势D.一组数据的方差越大,说明这组数据的波动越大6.在长为12 cm的线段AB上任取一点M,并以线段AM为边作正方形,则这个正方形的面积介于36 cm2与81 cm2之间的概率为( )A.14B.13C.427D.4157.10名工人某天生产同一零件,生产的件数是15,17,14,10,15,17,17,16,14,12,设其平均数为a,中位数为b,众数为c,则有( )A.a>b>c B.b>c>aC.c>a>b D.c>b>a8.商场在国庆黄金周的促销活动中,对10月2日9时至14时的销售额进行统计,其频率分布直方图如图所示,已知9时至10时的销售额为2.5万元,则11时至12时的销售额为( )A.6万元B.8万元C.10万元D.12万元9.有五组变量:①汽车的重量和汽车每消耗1升汽油所行驶的平均路程;②平均日学习时间和平均学习成绩;③某人每日吸烟量和其身体健康情况;④正方形的边长和面积;⑤汽车的重量和百公里耗油量.其中两个变量成正相关的是( )A.①③B.②④C.②⑤D.④⑤10.先后抛掷两颗骰子,设出现的点数之和是12,11,10的概率依次是P1,P2,P3,则( )A.P1=P2<P3B.P1<P2<P3C.P1<P2=P3D.P3=P2<P111.为了了解某校高三学生的视力情况,随机地抽查了该校100名高三学生的视力情况,得到频率分布直方图如下图,由于不慎将部分数据丢失,但知道后5组频数和为62,设视力在4.6到4.8之间的学生数为a,最大频率为0.32,则a的值为( )A.64 B.54 C.48 D.2712.某化工厂为预测某产品的回收率y,需要研究它和原料有效成分含量x之间的相关关系,现取了8对观测值,计算,得∑8i=1x i=52,∑8i=1y i=228,∑8i=1x2i=478,∑8i=1x i y i=1 849,则其回归直线方程为( )A.y^=11.47+2.62xB.y^=-11.47+2.62xC.y^^题号123456789101112答案二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.有一个底面半径为1、高为2的圆柱,点O为这个圆柱底面圆的圆心,在这个圆柱内随机取一点P,则点P到点O的距离大于1的概率为________.14.甲、乙、丙三人进行传球练习,共传球三次,球首先从甲手中传出,则第3次球恰好传回给甲的概率是________.15.人的身高与手的扎长存在相关关系,且满足y^=0.303x-31.264(x为身高,y为扎长,单位:cm),则当扎长为24.8 cm 时,身高为__________ cm.16.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输出的结果是16,那么在程序框图中的判断框内应填写的条件是________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)用秦九韶算法求多项式f(x)=7x7+6x6+5x5+4x4+3x3+2x2+x当x=3时的值.18.(12分)已知变量x与变量y有下列对应数据:x 123 4y 12322 3且y对x呈线性相关关系,求y对x的回归直线方程.19.(12分)为了了解一个小水库中养殖的鱼的有关情况,从这个水库中多个不同位置捕捞出100条鱼,称得每条鱼的质量(单位:kg),并将所得数据分组,画出频率分布直方图(如图所示).(1)在下面表格中填写相应的频率;分组频率[)1.00,1.05 [)1.05,1.10 [)1.10,1.15 [)1.15,1.20 [)1.20,1.25 [)1.25,1.30(2)估计数据落在[)1.15,1.30中的概率为多少;(3)将上面捕捞的100条鱼分别作一记号后再放回水库.几天后再从水库的多处不同位置捕捞出120条鱼,其中带有记号的鱼有6条.请根据这一情况来估计该水库中鱼的总条数.20.(12分)在添加剂的搭配使用中,为了找到最佳的搭配方案,需要对各种不同的搭配方式作比较.在试制某种洗涤剂时,需要选用两种不同的添加剂.现有芳香度分别为1,2,3,4,5,6的六种添加剂可供选用.根据试验设计原理,通常首先要随机选取两种不同的添加剂进行搭配试验.用ξ表示所选用的两种不同的添加剂的芳香度之和.求所选用的两种不同的添加剂的芳香度之和等于6的概率.21.(12分)为了解学生身高情况,某校以10%的比例对全校700名学生按性别进行分层抽样调查,测得身高情况的统计图如下:(1)估计该校男生的人数;(2)估计该校学生身高在170~185 cm 之间的概率;(3)从样本中身高在180~190 cm 之间的男生中任选2人,求至少有1人身高在185~190 cm 之间的概率.22.(12分)(人数分布)如表:(1)用分层抽样的方法在35~2人,求至少有1人的学历为研究生的概率;(2)在这个公司的专业技术人员中按年龄状况用分层抽样的方法抽取N 个人,其中35岁以下48人,50岁以上10人,再从这N 个人中随机抽取出1人,此人的年龄为50岁以上的概率为539,求x 、y 的值.模块综合检测(A)答案1.B [①③④正确,而②是随机事件.] 2.C [C 项中需用到条件结构.]3.D [根据回归方程表示到各点距离最小的直线方程,即总体偏差最小,亦即∑ni =1[y i -(a +bx i )]2最小.]4.C [由秦九韶算法可知,若v 0=a n ,则v k =v k -1x +a n -k .] 5.D [由茎叶图可知10+11+3+x +8+97=7,解得x =8.]6.B [由几何概型的求法知所求的概率为6+16+2+1+5=713.]7.B [频率分布直方图反映样本的频率分布,每个小矩形的面积等于样本数据落在相应区间上的频率,故新生婴儿的体重在[3.2,4.0)(kg)的人数100×(0.4×0.625+0.4×0.375) =40.]8.C [由程序框图可知结果应是由1×3×5×7=105得到的,故应填i<9?.]9.C [1×211+1×210+1×29+0×28+1×27+1×26+0×25+0×24+1×23+0×22+0×21+1=2 048+1 024+512+128+64+8+1=3 785.]10.D [由样本平均值为1,知15(a +0+1+2+3)=1,故a =-1.∴样本方差s 2=15[(-1-1)2+(0-1)2+(1-1)2+(2-1)2+(3-1)2]=15(4+1+0+1+4)=2.]11.C12.A [总体平均数为16(5+6+7+8+9+10)=7.5,设A 表示事件“样本平均数与总体平均数之差的绝对值不超过0.5”.从总体中抽取2个个体全部可能的基本结果有:(5,6),(5,7),(5,8),(5,9),(5,10),(6,7),(6,8),(6,9),(6,10),(7,8),(7,9),(7,10),(8,9),(8,10),(9,10),共15个基本结果.事件A 包含的基本结果有:(5,9),(5,10),(6,8),(6,9),(6,10),(7,8),(7,9),共7个基本结果.所以所求的概率为P(A)=715.]13.900解析 设高二年级有学生x 人,高三年级有学生y 人,则40045-15-10=x15=y10,得x =300,y =200,故高中部的学生数为900. 14.S =S +a解析 每个整点入园总人数S 等于前一个整点报道的入园总人数加报道前1个小时内入园人数,即应填S =S +a. 15.60解析 由于抛掷硬币出现正面和反面的概率都是12,因此我们可认为这600人通过抛掷硬币,其中有300人回答了问题(1),另外300人回答了问题(2);对于问题(1),600人中每个人学号为奇数的概率都为12,因此回答问题(1)的300人中,答“是”的约有150人,故回答问题(2)的300人中,答“是”的人数为180-150=30(人),即300人中约有30人闯红灯,由此可估计600人中闯红灯的人数为60. 16.14解析 从20张卡片中任取一张共有20种可能,其中各卡片上的数字之和大于等于14的有(7,8),(8,9),(16,17),(17,18),(18,19)共5种,因此满足各条件的概率P =520=14. 17.解 (1)甲、乙出手指都有5种可能,因此基本事件的总数为5×5=25,事件A 包括甲、乙出的手指的情况有(1,5)、(5,1)、(2,4)、(4,2)、(3,3)共5种情况,∴P(A)=525=15.(2)B 与C 不是互斥事件.因为事件B 与C 可以同时发生,如甲赢一次,乙赢两次的事件即符合题意.(3)这种游戏规则不公平.由(1)知和为偶数的基本事件数为13个.(1,1),(1,3),(1,5),(2,2),(2,4),(3,1),(3,3),(3,5),(4,2),(4,4),(5,1),(5,3),(5,5).所以甲赢的概率为1325,乙赢的概率为1225.所以这种游戏规则不公平.18.解 设甲、乙两船到达泊位的时刻分别为x ,y.则⎩⎨⎧0≤x≤24,0≤y≤24,|x -y|≤6.作出如图所示的区域.本题中,区域D 的面积S 1=242,区域d 的面积为S 2=242-182. ∴P =d 的面积D 的面积=242-182242=716.即两船中有一艘在停泊位时另一船必须等待的概率为716.19.解 由于男生从4人中任意选取,女生从3人中任意选取,为了得到试验的全部结果,我们设男生为A ,B ,C ,D ,女生为1,2,3,我们可以用一个“数对”来表示随机选取的结果.如(A,1)表示:从男生中随机选取的是男生A ,从女生中选取的是女生1,可用列举法列出所有可能的结果.如下表所示,设“国家一级运动员参赛”为事件E.123A (A,1) (A,2) (A,3)B (B,1) (B,2) (B,3)C (C,1) (C,2) (C,3) D(D,1)(D,2)(D,3)由上表可知,可能的结果总数是12个.设该国家一级运动员为编号1,她参赛的可能事件有4个,故她参赛的概率为P(E)=412=13. 20.解 (1)作散点图如下:由散点图可知是线性相关的. (2)列表如下:i 1 2 3 4 5 x i 2 3 4 5 6 y i 2.2 3.8 5.5 6.5 7.0 x i y i4.411.422.032.542.0x =4,y =5,∑i =15x 2i=90,∑i =15x i y i=112.3计算得:b ^=∑i =1nx i y i-n x y∑i =1nx 2i-n x2=112.3-5×4×590-5×42=1.23,于是:a ^=y -b ^x =5-1.23×4=0.08, 即得回归直线方程为y ^=1.23x +0.08.(3)把x =10代入回归方程y ^=1.23x +0.08得y ^=12.38, 因此,估计使用10年维修费用是12.38万元. 21.解 算法步骤如下, 第一步:i =1;第二步:输入一个数据a ;第三步:如果a<6.8,则输出a ,否则,执行第四步; 第四步:i =i +1;第五步:如果i>9,则结束算法,否则执行第二步. 程序框图如图:女 结果男22.解(1)x=158+162+163+168+168+170+171+179+179+18210=170.甲班的样本方差s2=110[(158-170)2+(162-170)2+(163-170)2+(168-170)2+(168-170)2+(170-170)2+(171-170)2+(179-170)2+(179-170)2+(182-170)2]=57.2.(2)设身高为176 cm的同学被抽中的事件为A,从乙班10名同学中抽中两名身高不低于173 cm的同学有:(181,173),(181,176),(181,178),(181,179),(179,173),(179,176),(179,178),(178,173),(178,176),(176,173)共10个基本事件,而事件A含有4个基本事件:(181,176),(179,176),(178,176),(176,173),∴P(A)=410=25.模块综合检测(B)答案1.C [样本中松树苗的数量为15030 000×4 000=20.]2.C [由题意及频率分布直方图可知,醉酒驾车的频率为(0.01+0.005)×10=0.15,故醉酒驾车的人数为28 800×0.15=4 320.]3.C [概率总在是[0,1]之间,故A错误;概率是客观存在的,与试验次数无关,而频率随试验次数产生变化,故B、D错误;频率是概率的近似,故选C.]4.D [根据程序框图,要使得输出的结果是1+1×2+1×22+1×23+1×24,那么判断框内的条件必须是i≤4?.]5.D [从6个数字中不放回的任取两数有6×5=30(种)取法,均为偶数的取法有3×2=6(种)取法,∴所求概率为630=15.]6.B [当x<0时,输出y恒为0,当x=0时,输出y=0.当x=0.5时,输出y=x=0.5.当1≤x≤2时输出y恒为1,而h=0.5,故x的取值为1、1.5、2.故输出的各个数之和为0.5+3=3.5.]7.B [根据几何概型的概率公式,P=3-13--2=25.]8.B [通过茎叶图可知这10位同学的身高是155 cm,155 cm,157 cm,158 cm,161 cm,163 cm,163 cm,165 cm,171 cm,172 cm.这10个数据的中位数是将这些数据从小到大(或从大到小)排列后中间两个数据的平均数,即为161 cm和163 cm 这两个数据的平均数,所以应选B.]9.B [根据频率分布直方图特点可知,众数是最高矩形的中点,由图可知为12.5,中位数是10+0.5-0.20.1=13.]10.C [由题意可知,x甲=15×(72+77+78+86+92)=81,x乙=15×(78+88+88+91+90)=87.又由方差公式可得s 2甲=15×[(81-72)2+(81-77)2+(81-78)2+(81-86)2+(81-92)2]=50.4,s 2乙=15×[(87-78)2+(87-88)2+(87-88)2+(87-91)2+(87-90)2]=21.6,因为s 2乙<s 2甲,故乙的成绩波动较小,乙的成绩比甲稳定.]11.C [由框图知当n =5时, 将3n +1=16赋给n ,此时i =1; 进入下一步有n =8,i =2;再进入下一步有n =4,i =3;以此类推有n =1,i =5,此时输出i =5.] 12.B [由x =2+202=11.y =110(4+7+12+15+21+25+27+31+37+41)=22.得a ^=y -b ^x =22-11b ^.] 13.6解析 设抽取的青鱼与鲤鱼共有x 条,根据分层抽样的比例特点有20+4080+20+40+40+20=x20,∴x =6.14.6.5 8 327 396 y ^=1.14x +0.59 15.12 3解析 要结束程序的运算,就必须通过n 整除a 的条件运算,而同时m 也整除a ,那么a 的最小值应为m 和n 的最小公倍数12,此时有i =3. 16.50%解析 甲不输为两个事件的和事件,其一为甲获胜(事件A ),其二为甲获平局(事件B ),并且两事件是互斥事件. ∵P (A +B )=P (A )+P (B )∴P (B )=P (A +B )-P (A )=90%-40%=50%.17.解 (1)总体平均数为17(21+23+13+15+9+12+14)≈15.3.(2)设A 表示事件“样本平均数与总体平均数之差的绝对值不超过2万”.从非指定参观日中抽取2天可能的基本事件有:(15,9),(15,12),(15,14),(9,12),(9,14),(12,14),共6个,事件A 包含的基本事件有:(15,12),(15,14),共2个.所以P (A )=26=13. 18.解 由|p |≤3,|q |≤3可知(p ,q )的点集为边长是6的正方形,其面积为36.由x 2+2px -q 2+1=0的两根都是实数得Δ=(2p )2+4(q 2-1)≥0⇒p 2+q 2≥1.∴当点(p ,q )落在如图所示的阴影部分时,方程两根都是实数.∴P =1-π36.故方程x 2+2px -q 2+1=0的两根都是实数的概率为1-π36.19.解 (1)有两处错误: ①语句i =1应为i =2.②语句LOOP UNTIL i >=99应为LOOP UNTIL i >99(2)改为WHILE型循环语句i=2S =0WHILE i<=99S=S+ii=i+1WENDPRINT SEND20.解(1)数据的散点图如图所示:(2)x=15∑5i=1x i=109,∑5i=1(x i-x)2=1 570,y=23.2,∑5i=1(x i-x)(y i-y)=308,∴b^=3081 570≈0.196 2,a^=y-b^x=23.2-109×0.196 2=1.814 2,所以回归直线方程为:y^=0.196 2x+1.814 2.(3)若x=90,则y^=1.814 2+0.196 2×90≈19.5(万元).故房屋的大小为90 m2时的销售价格约为19.5万元.21.解为了方便作图,记6∶30为0时,设送报人将报纸送到小明家的时刻为x,小明的爸爸离开家的时刻为y,则0≤x≤60,30≤y≤90(单位:分钟).小明的爸爸离家前能得到报纸只要y≥x.在平面直角坐标系中作上述区域(如图所示),由图知区域D=S矩形ABCD=602.区域d=S五边形AEFCD=602-12×302.∴所求概率P=dD=1-12×(12)2=78,答小明的爸爸离家前能得到报纸的概率是7 8 .22.解设事件A为“方程x2+2ax+b2=0有实根”.当a≥0,b≥0时,方程x2+2ax+b2=0有实根当且仅当a≥b.(1)基本事件共有12个:(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2).其中第一个数表示a的取值,第二个数表示b的取值.事件A包含9个基本事件,故事件A发生的概率为P(A)=912=3 4.(2)试验的全部结果所构成的区域为{(a,b)|0≤a≤3,0≤b≤2}.构成事件A的区域为{(a,b)|0≤a≤3,0≤b≤2,a≥b}.所以所求的概率为P(A)=3×2-12×223×2=23.模块综合检测(C)答案1.C2.B [程序是计算21+22+…+2n=126,解得n=6,所以n≤6?.]3.A [第1次循环:S=12,n=4,i=2;第2次循环:S=34,n=8,i=3;第3次循环:S=78,n=16,i=4;第4次循环:S=1516,n=32,i=5;第5次循环:S=3132,n=64,i=6;第6次循环:S=6364,n=128,i=7.满足条件结束循环,输出最后的S值为63 64 .]4.C [0×2+1=1,1×2+1=3,3×2+1=7,7×2+1=15.]5.B [平均数不大于最大值,不小于最小值.]6.A [面积为36 cm2时,边长AM=6,面积为81 cm2时,边长AM=9,∴P=9-612=312=14.]7.D [总和为147,a=14.7;样本数据17分布最广,即频率最大,为众数,c=17;中位数为15.]8.C [由0.40.1=x2.5,得x=10(万元),故选C.]9.C [①为负相关;③也为负相关;④中的边长和面积的关系为函数关系;只有②、⑤中的两个变量成正相关.] 10.B [可以通过列表解决,12345 6123410 51011 6101112因此P1=136,P2=236,P3=336,∴P1<P2<P3.]11.B [前两组中的频数为100×(0.05+0.11)=16.∵后五组频数和为62,∴前三组为38.∴第三组为22.又最大频率为0.32的最大频数为0.32×100=32,∴a=22+32=54.]12.A [利用回归系数公式计算可得a^=11.47,b^=2.62,故y^=11.47+2.62x.]13.2 3解析设点P到点O的距离小于1的概率为P1,由几何概型,则P1=V半球V圆柱=2π3·13π·12·2=13.故点P到点O的距离大于1的概率P=1-13=23.14. 1 4解析由树形图可知共有8次传球,其中球恰好再传回甲手中有2种情况,所以所求概率为28=14.15.185.03解析将y=24.8代入,得x=185.03 (cm).16.i>5?(或i≥6?)解析即1+1+2+…+i=16,∴i=5.又i=i+1=6,∴应填i>5?或i≥6?. 17.解f(x)=((((((7x+6)x+5)x+4)x+3)x+2)x+1)xV0=7,V1=7×3+6=27,V2=27×3+5=86,V3=86×3+4=262,V4=262×3+3=789,V5=789×3+2=2 369,V6=2 369×3+1=7 108,V7=7 108×3+0=21 324,∴f(3)=21 324.18.解x=1+2+3+44=52,y=12+32+2+34=74,∑ni=1x2i=12+22+32+42=30,∑n i=1x i y i=1×12+2×32+3×2+4×3=432,∴b^=∑ni=1x i y i-n x y∑ni=1x2i-n x2=432-4×52×7430-4×254=0.8,a^=y-b^x=74-0.8×52=-0.25,∴y^=0.8x-0.25.19.解(1)根据频率分布直方图可知,频率=组距×(频率/组距),故可得下表:分组频率[)1.00,1.050.05[)1.05,1.100.20[)1.10,1.150.28[)1.15,1.200.30[)1.20,1.250.15[)1.25,1.300.02(2)0.30+0.15+0.02=0.47,所以数据落在[1.15,1.30)中的概率约为0.47.(3)120×1006=2 000,所以水库中鱼的总条数约为2 000.20.解设试验中先取出x,再取出y(x,y=1,2,3,4,5,6),试验结果记为(x,y),则基本事件列举有(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,1),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),…,(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),共30种结果,事件ξ结果有(1,5),(2,4),(4,2),(5,1),故P(ξ)=430=215.21.解(1)样本中男生人数为40,由分层抽样比例为10%估计全校男生人数为400.(2)由统计图知,样本中身高在170~185 cm之间的学生有14+13+4+3+1=35(人),样本容量为70,所以样本中学生身高在170~185 cm之间的频率f=3570=0.5.故由f估计该校学生身高在170~185 cm之间的概率p1=0.5.(3)样本中身高在180~185 cm之间的男生有4人,设其编号为①②③④,样本中身高在185~190 cm之间的男生有2人,设其编号为⑤⑥.从上述6人中任选2人的树状图为:故从样本中身高在180~190 cm之间的男生中任选2人的所有可能结果数为15,至少有1人身高在185~190 cm之间的可能结果数为9,因此,所求概率p2=915=35.22.解(1)用分层抽样的方法在35~50岁中抽取一个容量为5的样本,设抽取学历为本科的人数为m,∴3050=m5,解得m=3.∴抽取了学历为研究生的2人,学历为本科的3人,分别记作S1、S2;B1、B2、B3.从中任取2人的所有基本事件共10个:(S1,B1),(S1,B2),(S1,B3),(S2,B1),(S2,B2),(S2,B3),(S1,S2),(B1,B2),(B2,B3),(B1,B3).其中至少有1人的学历为研究生的基本事件有7个:(S1,B1),(S1,B2),(S1,B3),(S2,B1),(S2,B2),(S2,B3),(S1,S2).∴从中任取2人,至少有1人的教育程度为研究生的概率为7 10 .(2)依题意得:10N =539,解得N =78.∴35~50岁中被抽取的人数为78-48-10=20. ∴4880+x =2050=1020+y.解得x =40,y =5.∴x =40,y =5.。

【创新设计】高中数学(人教版选修1-1)配套练习:模块综合检测(B)(含答案解析)

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模块综合检测(B)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题12小题,每小题5分,共60分)1.已知命题“p :x≥4或x≤0”,命题“q :x ∈Z”,如果“p 且q”与“非q”同时为假命题,则满足条件的x 为( )A .{x|x≥3或x≤-1,x ∉Z}B .{x|-1≤x≤3,x ∉Z}C .{-1,0,1,2,3}D .{1,2,3}2.“a>0”是“|a|>0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.已知2x +y =0是双曲线x 2-λy 2=1的一条渐近线,则双曲线的离心率是( ) A. 2 B. 3 C. 5 D .24.已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线方程为( ) A.x 24-y 212=1 B.x 212-y 24=1 C.x 210-y 26=1 D.x 26-y 210=1 5.已知△ABC 的顶点B 、C 在椭圆x 23+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是( )A .2 3B .6C .4 3D .126.过点(2,-2)与双曲线x 2-2y 2=2有公共渐近线的双曲线方程为( ) A.x 22-y 24=1 B.x 24-y 22=1 C.y 24-x 22=1 D.y 22-x 24=1 7.曲线y =x 3-3x 2+1在点(1,-1)处的切线方程为( ) A .y =3x -4 B .y =-3x +2 C .y =-4x +3 D .y =4x -58.函数f(x)=x 2-2ln x 的单调递减区间是( ) A .(0,1] B .[1,+∞) C .(-∞,-1],(0,1) D .[-1,0),(0,1] 9.已知椭圆x 2+2y 2=4,则以(1,1)为中点的弦的长度为( ) A .3 2 B .2 3 C.303 D.326 10.设曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线与直线ax +y +1=0垂直,则a 等于( ) A .2 B.12 C .-12D .-211.若函数y =f(x)的导函数在区间[a ,b]上是增函数,则函数y =f(x)在区间[a ,b]上的图象可能是( )12.已知函数f(x)的导函数f′(x)=4x 3-4x ,且f(x)的图象过点(0,-5),当函数f(x)取得极小值-6时,x 的值应为( )A .0B .-1C .±1D .1二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知双曲线x 2-y 23=1,那么它的焦点到渐近线的距离为________.14.点P 是曲线y =x 2-ln x 上任意一点,则P 到直线y =x -2的距离的最小值是________.15.给出如下三种说法:①四个实数a ,b ,c ,d 依次成等比数列的必要而不充分条件是ad =bc. ②命题“若x≥3且y≥2,则x -y≥1”为假命题. ③若p ∧q 为假命题,则p ,q 均为假命题. 其中正确说法的序号为________.16.双曲线x 2a 2-y 2b2=1 (a>0,b>0)的两个焦点F 1、F 2,若P 为双曲线上一点,且|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)命题p :方程x 2+mx +1=0有两个不等的负实数根,命题q :方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实数根.若“p 或q”为真命题,“p 且q”为假命题,求m 的取值范围.18.(12分)F 1,F 2是椭圆的两个焦点,Q 是椭圆上任意一点,从任一焦点向△F 1QF 2中的∠F 1QF 2的外角平分线引垂线,垂足为P ,求点P 的轨迹.19.(12分)若r(x):sin x +cos x>m ,s(x):x 2+mx +1>0.已知∀x ∈R ,r(x)为假命题且s(x)为真命题,求实数m 的取值范围.20.(12分)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a>b>0)的一个顶点为A(0,1),离心率为22,过点B(0,-2)及左焦点F 1的直线交椭圆于C ,D 两点,右焦点设为F 2.(1)求椭圆的方程; (2)求△CDF 2的面积.21.(12分)已知函数f(x)=x 3+bx 2+cx +d 的图象过点P(0,2),且在点M(-1,f(-1))处的切线方程为6x -y +7=0.(1)求函数y =f(x)的解析式; (2)求函数y =f(x)的单调区间.22.(12分)已知f(x)=23x 3-2ax 2-3x (a ∈R),(1)若f(x)在区间(-1,1)上为减函数,求实数a 的取值范围; (2)试讨论y =f(x)在(-1,1)内的极值点的个数.模块综合检测(B) 答案1.D2.A [因为|a|>0⇔a>0或a<0,所以a>0⇒|a|>0,但|a|>0 ⇒a>0,所以“a>0”是“|a|>0”的充分不必要条件.]3.C4.A [由题意知c =4,焦点在x 轴上, 又e =ca =2,∴a =2,∴b 2=c 2-a 2=42-22=12, ∴双曲线方程为x 24-y 212=1.]5.C [设椭圆的另一焦点为F ,由椭圆的定义知 |BA|+|BF|=23,且|CF|+|AC|=23, 所以△ABC 的周长=|BA|+|BC|+|AC| =|BA|+|BF|+|CF|+|AC|=4 3.]6.D [与双曲线x 22-y 2=1有公共渐近线方程的双曲线方程可设为x 22-y 2=λ,由过点(2,-2),可解得λ=-2. 所以所求的双曲线方程为y 22-x 24=1.]7.B [y′=3x 2-6x ,∴k =y′|x =1=-3, ∴切线方程为y +1=-3(x -1), ∴y =-3x +2.] 8.A [由题意知x>0,若f′(x)=2x -2x =2(x 2-1)x≤0,则0<x≤1,即函数f(x)的递减区间是(0,1].]9.C [令直线l 与椭圆交于A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 21+2y 21=4 ①x 22+2y 22=4 ② ①-②得:(x 1+x 2)(x 1-x 2)+2(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0, 即2(x 1-x 2)+4(y 1-y 2)=0,∴k l =-12,∴l 的方程:x +2y -3=0,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -3=0x 2+2y 2-4=0,得6y 2-12y +5=0. ∴y 1+y 2=2,y 1y 2=56.∴|AB|=⎝⎛⎭⎫1+1k 2(y 1-y 2)2=303.] 10.D [y =x +1x -1,∴y′|x =3=-2(x -1)2|x =3=-12. 又∵-a×⎝⎛⎭⎫-12=-1,∴a =-2.] 11.A [依题意,f ′(x)在[a ,b]上是增函数,则在函数f(x)的图象上,各点的切线的斜率随着x 的增大而增大,观察四个选项中的图象,只有A 满足.]12.C [f(x)=x 4-2x 2+c. 因为过点(0,-5),所以c =-5.由f′(x)=4x(x 2-1),得f(x)有三个极值点,列表判断±1均为极小值点,且f(1)=f(-1)=-6.] 13. 3解析 焦点(±2,0),渐近线:y =±3x , 焦点到渐近线的距离为23(3)2+1= 3.14. 2解析 先设出曲线上一点,求出过该点的切线的斜率,由已知直线,求出该点的坐标,再由点到直线的距离公式求距离.设曲线上一点的横坐标为x 0 (x 0>0),则经过该点的切线的斜率为k =2x 0-1x 0,根据题意得,2x 0-1x 0=1,∴x 0=1或x 0=-12,又∵x 0>0,∴x 0=1,此时y 0=1,∴切点的坐标为(1,1),最小距离为|1-1-2|2= 2.15.①②解析 对①,a ,b ,c ,d 成等比数列,则ad =bc ,反之不一定,故①正确;对②,令x =5,y =6,则x -y =-1,所以该命题为假命题,故②正确;对③,p ∧q 假时,p ,q 至少有一个为假命题,故③错误.16.(1,3]解析 设|PF 2|=m , 则2a =||PF 1|-|PF 2||=m , 2c =|F 1F 2|≤|PF 1|+|PF 2|=3m.∴e =c a =2c2a ≤3,又e>1,∴离心率的取值范围为(1,3].17.解 命题p :方程x 2+mx +1=0有两个不等的负实根⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ=m 2-4>0m>0⇔m>2.命题q :方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实根 ⇔Δ′=16(m -2)2-16=16(m 2-4m +3)<0 ⇔1<m<3.∵“p 或q”为真,“p 且q”为假, ∴p 为真、q 为假或p 为假、q 为真,则⎩⎪⎨⎪⎧ m>2m≤1或m≥3或⎩⎨⎧m≤21<m<3,解得m≥3或1<m≤2. 18.解设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1 (a>b>0),F 1,F 2是它的两个焦点,Q 为椭圆上任意一点,QP是△F 1QF 2中的∠F 1QF 2的外角平分线(如图),连结PO ,过F 2作F 2P ⊥QP 于P 并延长交F 1Q 的延长线于H ,则P 是F 2H 的中点,且|F 2Q|=|QH|, 因此|PO|=12|F 1H|=12(|F 1Q|+|QH|)=12(|F 1Q|+|F 2Q|)=a , ∴点P 的轨迹是以原点为圆心,以椭圆半长轴长为半径的圆(除掉两点即椭圆与x 轴的交点).19.解 由于sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4∈[-2,2], ∀x ∈R ,r(x)为假命题即sin x +cos x>m 恒不成立. ∴m≥ 2. ① 又对∀x ∈R ,s(x)为真命题. ∴x 2+mx +1>0对x ∈R 恒成立.则Δ=m 2-4<0,即-2<m<2. ② 故∀x ∈R ,r(x)为假命题,且s(x)为真命题, 应有2≤m<2.20.解 (1)由题意知b =1,e =c a =22,又∵a 2=b 2+c 2,∴a 2=2. ∴椭圆方程为x 22+y 2=1.(2)∵F 1(-1,0),∴直线BF 1的方程为y =-2x -2, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =-2x -2x 22+y 2=1,得9x 2+16x +6=0. ∵Δ=162-4×9×6=40>0, ∴直线与椭圆有两个公共点, 设为C(x 1,y 1),D(x 2,y 2),则⎩⎨⎧x 1+x 2=-169x 1x 2=23,∴|CD|=1+(-2)2|x 1-x 2| =5·(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =5·⎝⎛⎭⎫-1692-4×23=1092, 又点F 2到直线BF 1的距离d =455,故S △CDF 2=12|CD|·d =4910.21.解 (1)由f(x)的图象经过P(0,2)知d =2, ∴f(x)=x 3+bx 2+cx +2, f′(x)=3x 2+2bx +c.由在点M(-1,f(-1))处的切线方程是6x -y +7=0,知-6-f(-1)+7=0, 即f(-1)=1,f′(-1)=6.∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3-2b +c =6,-1+b -c +2=1,即⎩⎪⎨⎪⎧b -c =0,2b -c =-3, 解得b =c =-3.故所求的解析式是f(x)=x 3-3x 2-3x +2. (2)f′(x)=3x 2-6x -3,令3x 2-6x -3=0, 即x 2-2x -1=0.解得x 1=1-2,x 2=1+ 2.当x<1-2或x>1+2时,f′(x)>0. 当1-2<x<1+2时,f′(x)<0.故f(x)=x 3-3x 2-3x +2在(-∞,1-2)和(1+2,+∞)内是增函数,在(1-2,1+2)内是减函数.22.解 (1)∵f(x)=23x 3-2ax 2-3x ,∴f′(x)=2x 2-4ax -3,∵f(x)在区间(-1,1)上为减函数, ∴f′(x)≤0在(-1,1)上恒成立;∴⎩⎪⎨⎪⎧f ′(-1)≤0f′(1)≤0 得-14≤a≤14.故a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-14,14. (2)当a>14时,∵⎩⎨⎧f′(-1)=4⎝⎛⎭⎫a -14>0f′(1)=-4⎝⎛⎭⎫a +14<0,∴存在x 0∈(-1,1),使f′(x 0)=0, ∵f′(x)=2x 2-4ax -3开口向上,∴在(-1,x 0)内,f′(x)>0,在(x 0,1)内,f′(x)<0, 即f(x)在(-1,x 0)内单调递增,在(x 0,1)内单调递减, ∴f(x)在(-1,1)内有且仅有一个极值点,且为极大值点.当a<-14时,∵⎩⎨⎧f′(-1)=4⎝⎛⎭⎫a -14<0f′(1)=-4⎝⎛⎭⎫a +14>0,∴存在x 0∈(-1,1)使f′(x 0)=0. ∵f′(x)=2x 2-4ax -3开口向上, ∴在(-1,x 0)内f′(x)<0, 在(x 0,1)内f′(x)>0.即f(x)在(-1,x 0)内单调递减,在(x 0,1)内单调递增, ∴f(x)在(-1,1)内有且仅有一个极值点,且为极小值点. 当-14≤a≤14时,由(1)知f(x)在(-1,1)内递减,没有极值点.综上,当a>14或a<-14时,f(x)在(-1,1)内的极值点的个数为1,当-14≤a≤14时,f(x)在(-1,1)内的极值点的个数为0.。

模块综合检测(B)

模块综合检测(B)

模块综合检测(B)(时间:120分钟满分:150分)一、听力(共两节,满分30分)第一节(共5小题;每小题1.5分,满分7.5分)听下面5段对话。

每段对话后有一个小题,从题中所给的A、B、C三个选项中选出最佳选项,并标在试卷的相应位置。

听完每段对话后,你都有10秒钟的时间来回答有关小题和阅读下一小题。

每段对话仅读一遍。

1.Where does this conversation take place?A.In a market.B.In a kitchen.C.In a garden.2.What are the two speakers going to do this evening?A.Travel on a ship.B.Walk along the seaside.C.Drive out to have a swim.3.What do we know about the two speakers?A.They’ve missed their train.B.They are on the wrong train.C.They can’t find Tommy in the train.4.What can we learn from the conversation?A.The woman will make the copies.B.The machine has just been repaired.C.The clerk doesn’t like to be troubled.5.What time does the next bus leave for New York?A.At 9:30.B.At 10:00.C.At 10:30.第二节(共15小题;每小题1.5分,满分22.5分)听下面5段对话或独白。

每段对话或独白后有几个小题,从题中所给的A、B、C 三个选项中选出最佳选项,并标在试卷的相应位置。

模块综合检测B-教学文档

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模块综合检测(B)(时间:120分钟满分:150分)第Ⅰ卷第一部分听力(共两节,满分30分)第一节(共5小题;每小题1.5分,满分7.5分)听下面5段对话。

每段对话后有一个小题,从题中所给的A、B、C三个选项中选出最佳选项,并标在试卷的相应位置。

听完每段对话后,你都有10秒钟的时间来回答有关小题和阅读下一小题。

每段对话仅读一遍。

1What is the weather like?A.Cloudy.B.Nice and sunny.C.Neither hot nor cold.答案:B2What are the two persons talking about?A.New York City.B.An air trip.C.The man’s job.答案:B3Why can’t the woman find the book?A.It has been borrowed by someone.B.It has been misplaced.C.It is missing.答案:B4What word can we describe the man?A.Poor.B.Greedy.C.Forgetful.答案:C5How much does the man need to add for the blue sweater?A.$16.80.B.$7.20.C.$27.20.答案:B第二节(共15小题;每小题1.5分,满分22.5分)听下面5段对话或独白。

每段对话或独白后有几个小题,从每题所给的A、B、C三个选项中选出最佳选项,并标在试卷的相应位置。

听每段对话或独白前,你将有时间阅读各个小题,每小题5秒钟;听完后,各小题将给出5秒钟的作答时间。

每段对话或独白读两遍。

听第6段材料,回答第6至8题。

6What are the two speakers talking about?A.The evening dress.B.The dance.C.The Christmas party.答案:C7Who will be a cowboy at the party?A.Mr Brown.B.Mike.C.Mike’s brother.答案:B8What can we learn from the conversation?A.Mike will not wear a hat at the party.B.Mike will dance with Rose at the party.C.Mr Brown will go to the party.答案:C听第7段材料,回答第9至11题。

高中物理鲁科版选修32+模块综合检测(2份)模块检测B

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模块检测B(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得5分,选错或不答的得0分)1.图1将一个闭合金属环用丝线悬于O点,如图1所示.虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场,而右边没有磁场.下列的现象能够发生的是()A.金属环的摆动不会停下来,一直做等幅摆动B.金属环的摆动幅度越来越小,小到某一数值后做等幅摆动C.金属环的摆动会很快停下来D.金属环最后一次向左摆动时,最终停在平衡位置左侧某一点处答案 C解析此题考查电磁阻尼.左边有匀强磁场,金属环在穿越磁场边界时(无论是进入还是穿出),由于磁通量发生变化,环内一定有感应电流产生.根据楞次定律,感应电流将会阻碍相对运动,所以摆动会很快停下来,这就是电磁阻尼现象.若用能量守恒来解释:有电流产生,就一定有机械能向电能转化,摆的机械能将不断减小.摆动就会很快停下来.2.在图2中,L为电阻很小的线圈,G1和G2为内阻可不计、零点在表盘中央的电流计.当开关K处于闭合状态时,两表的指针皆偏向右方.那么,当开关K断开时,将出现()图2A.G1和G2的指针都立即回到零点B.G1的指针立即回到零点,而G2的指针缓慢地回到零点C.G1的指针缓慢地回到零点,而G2的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点D.G1的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G2的指针缓慢地回到零点答案 D解析K断开后,自感电流的方向与G1原电流方向相反,与G2原电流方向相同.答案为D.3.如图3所示的电路中,电源电压u=311sin(100πt)V,A、B间接有“220 V,440 W”的电暖宝、“220 V,220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝,下列说法正确的是()图3A.交流电压表的示数为311 VB.电路要正常工作,保险丝的额定电流不能小于3 2 AC.电暖宝发热的功率是抽油烟机发热功率的2倍D.抽油烟机1 min消耗的电能为1.32×104 J答案 D解析本题考查欧姆定律和交变电流的规律,意在考查学生对欧姆定律和交变电流的理解.由交变电压的表达式可知,交变电压的有效值U=U m2=220 V,所以交流电压表的示数为有效值220 V,A错误;电路正常工作时,通过保险丝的电流为I=P1U1+P2U2=3 A<3 2 A,B错误;电暖宝的功率是抽油烟机功率的2倍,但抽油烟机消耗的电能主要转化为机械能,产生的热量很少,电暖宝的热功率大于抽油烟机热功率的2倍,C错误;抽油烟机1 min消耗的电能为W=P2t=220×60 J=1.32×104 J,D正确.4.一台发电机的结构示意图如图4所示,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状.M是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动.磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场.若从图示位置开始计时电动势为正值,下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是()图4答案 D解析由于发电机内部相对两磁极为表面呈半圆柱面形状,磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的轴向磁场,所以距转轴距离相等的各点磁感应强度大小相等,根据法拉第电磁感应定律可知回路中产生大小恒定的感应电动势,故A 、B 错误;当线圈转到竖直位置时,回路中感应电动势反向,所以C 错误、D 正确.5.钳形电流表的外形和结构如图5(a)所示.图(a)中电流表的读数为1.2 A .图(b)中用同一电缆线绕了3匝,则( )图5A .这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4 AB .这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4 AC .这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3.6 AD .这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图(b)的读数为3.6 A 答案 C解析 当用同一电缆线绕了3匝,加在电表上电压为原来的3倍,电流也为原来的3倍. 6.如图6所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b 是原线圈的中心抽头,电压表V 和电流表A 均为理想电表,除滑动变阻器电阻R 以外,其余电阻均不计,从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压,其瞬时值表达式为:u 1=2202sin 100πt V .下列说法中正确的是( )图6A .当单刀双掷开关与a 连接时,电压表的示数为22 VB .t =1600s 时,c 、d 两点间的电压瞬时值为110 VC .单刀双掷开关与a 连接,滑动变阻器触头向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小D .当单刀双掷开关由a 扳向b 时,电压表和电流表的示数均变小 答案 A解析 由U 1U 2=n 1n 2,知U 2=n 2n 1U 1,当单刀双掷开关与a 连接时,U 1=220 V ,n 1∶n 2=10∶1,解得:U 2=22 V ,A 选项正确;对B 选项:u 1=2202sin 100πt ,所以u 1=2202sin 100π×1600=1102(V),B 选项错误;对C 选项:滑动变阻器触头向上移动时,其电阻R 变大,由欧姆定律得:I 2=U 2R ,I 2变小,电流表示数变小,而电压表示数不变,因为它的示数U 2是由U 1和匝数比决定的,而这些量没有变化,因此C 错误;对D 选项:当单刀双掷开关由a 扳向b 时,匝数n 1变小,匝数n 2和输入电压U 1不变,由U 2=n 2n 1U 1,得U 2变大,I 2变大,因此电压表和电流表示数均变大.本题正确答案为A.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)7.目前中国南极考察队队员正在地球南极考察,设想考察队队员在地球南极附近水平面上驾驶一辆冰车向前行进时,由于地磁场作用,冰车两端会有电势差,设驾驶员左方电势为U 1,右方电势为U 2,则下列说法正确的是( )A .向着南极点行进时,U 1比U 2高B .背着南极点行进时,U 1比U 2低C .在水平冰面上转圈时,U 1比U 2高D .无论怎样在水平冰面上行进,U 1总是低于U 2 答案 BD解析 在南极附近,地磁场磁感线的方向都是向上的,向着南极点行进或者背着南极点行进时,冰车切割磁感线,由右手定则可知,驾驶员右方电势高于左方电势;不管冰车怎样在水平冰面上行进,依据右手定则可判定,驾驶员右方电势总是高于左方电势.故B 、D 正确.8.电阻为1 Ω的单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴,在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势随时间变化的图象如图7所示,现把交变电流加在电阻为9 Ω的电热丝上,下列判断正确的是( )图7A .线圈转动的角速度为100 rad/sB .在0~0.005 s 时间内,通过电阻的电荷量为15π CC .电热丝两端的电压为180 VD .电热丝的发热功率为1 800 W 答案 BD解析 由题图可知T =0.02 s ,ω=2πT =100π rad/s ,A 错误;在0~0.005 s 内,由U m =nBS ω得BS =2πWb ,q =ΔΦR +r =BS -0R +r =15π C ,B 正确;电热丝两端电压U =R R +r .U m2=90 2 V ,C 错误;电热丝的发热功率P =I 2R =U 2R =(902)29W =1 800 W ,D 正确.9.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转化成电学量变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用,如图8所示,是一种测定液面高度的电容式传感器示意图,金属芯线与导电的液体形成一个电容器,从电容C的大小变化就能反映导电液面的升降情况,两者的关系是()图8A.C增大表示h增大B.C增大表示h减小C.C减小表示h减小D.C减小表示h增大答案AC10.如图9所示,一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上,输入端AB间加一正弦式交流电压,在输出端BP间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器,移动滑动触头P的位置,可改变副线圈的匝数,变阻器的滑动触头标记为Q,则()图9A.只将Q向下移动时,灯泡的亮度变大B.只将Q向下移动时,电流表的读数变小C.只将P沿顺时针方向移动时,电流表的读数变大D.只提高输入端的电压U时,电流表的读数变大答案BD解析将Q向下移动时,R阻值增大.电路中电阻增大,电流减小,故B项正确;由于副线圈上电压不变,电灯两端的电压不变,功率不变,亮度不变,故A项错;将P沿顺时针方向移动时副线圈匝数减少,电压减小,电流减小,故C项错;提高输入端的电压时,副线圈上电压增大,电流增大,故D项正确.三、填空题(本题共12分)11.(6分)如图10所示,理想变压器的初级线圈接在220 V的正弦交流电源上,R=10 Ω,次级线圈b、c间匝数为10匝,当把电键K由b掷向c时,通过R上的电流增加0.2 A,则通过变压器铁芯的最大磁通量变化率为________.图10答案25Wb/s 解析 由U 1/n 1=U 2/n 2=U 3/n 3得U 1/n 1=(U 3-U 2)/(n 3-n 2)可得U 1/n 1=0.2 V/匝,即每匝线圈若接一个伏特表其示数为0.2 V ,所以结合法拉第电磁感应定律可知则通过变压器铁芯的最大磁通量变化率为25Wb/s. 12.(6分)如图11甲所示,调压器装置可视为理想变压器,负载电路中R =55 Ω,、为理想电流表和电压表,若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压,电压表的示数为110 V ,则:图11电流表的示数为________A ,的示数为________A ,原线圈中电流的瞬时值表达式为:________. 答案 2 1 i =2sin100πt A四、解答题(本题共4小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)在拆装某种大型电磁设备的过程中,需将设备内部的处于匀强磁场中的线圈先闭合,然后再提升直至离开磁场.操作时通过手摇轮轴A 和定滑轮O 来提升线圈.假设该线圈可简化为水平长为L ,上下宽度为d 的矩形线圈,其匝数为n ,总质量为M ,总电阻为R ,如图12所示.开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐.若转动手摇轮轴A .在时间t 内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场.此过程中,流过线圈中每匝导线横截面的电量为q ,求:图12(1)磁场的磁感应强度;(2)在转动轮轴时,人至少需做多少功?(不考虑摩擦影响).答案 (1)qR nLd (2)Mgd +q 2Rt解析 (1)设磁场的磁感应强度为B ,在匀速提升过程中线圈运动速度v =dt ①线圈中感应电动势E =nBL v ② 产生的感应电流I =ER ③流过导线横截面的电量q =It ④ 联立①②③④得B =qRnLd(2)匀速提拉过程中,要克服重力和安培力做功 即W =W G +W B ⑤ 又W G =Mgd ⑥ W B =nBILd ⑦联立①②③⑤⑥⑦可得W =Mgd +q 2Rt14.(10分)如图13所示,在绝缘光滑水平面上,有一个边长为L 的单匝正方形线框abcd ,在外力的作用下以恒定的速率v 向右运动进入磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域.线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直,线框的ab 边始终平行于磁场的边界.已知线框的四个边的电阻值相等,均为R .求:图13(1)在ab 边刚进入磁场区域时,线框内的电流大小; (2)在ab 边刚进入磁场区域时,ab 边两端的电压;(3)在线框被拉入磁场的整个过程中,线框产生的热量.答案 (1)BL v 4R (2)3BL v 4 (3)B 2L 3v4R解析 (1)ab 边切割磁感线产生的电动势为E =BL v 所以通过线框的电流为I =E 4R =BL v4R(2)ab 边两端电压为路端电压 U ab =I ·3R 所以U ab =3BL v 4(3)线框被拉入磁场的整个过程所用时间t =Lv 线框中电流产生的热量Q =I 2·4R ·t =B 2L 3v4R15.(10分)图14甲所示,光滑且足够长的金属导轨MN 、PQ 平行地固定在同一水平面上,两导轨间距L =0.20 m ,电阻R =0.40 Ω,导轨上停放一质量m =0.10 kg 的金属杆ab ,位于两导轨之间的金属杆的电阻r =0.10 Ω,导轨的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B =0.50 T 的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.现用一水平外力F 水平向右拉金属杆,使之由静止开始运动,在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好,若理想电压表的示数U 随时间t 变化的关系如图乙所示.从金属杆开始运动经t =5.0 s 时,求:图14(1)通过金属杆的感应电流的大小和方向; (2)金属杆的速度大小; (3)外力F 的瞬时功率.答案 (1)1.0 A b →a (2)5.0 m/s (3)1.0 W 解析 (1)由图象可知,t =5.0 s 时的U =0.40 V 此时电路中的电流(即通过金属杆的电流)I =UR =1.0 A用右手定则判断出,此时电流的方向为由b 指向a (2)金属杆产生的感应电动势E =I (R +r )=0.50 V 因E =BL v ,所以5.0 s 时金属杆的速度大小 v =EBL=5.0 m/s (3)金属杆速度为v 时,电压表的示数应为U =RR +rBL v由图象可知,U 与t 成正比,由于R 、r 、B 及L 均为不变量,所以v 与t 成正比,即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动.金属杆运动的加速度a =vt =1.0 m/s 2根据牛顿第二定律,在5.0 s 末时对金属杆有 F -BIL =ma ,解得F =0.20 N 此时F 的瞬时功率P =F v =1.0 W16.(10分)如图15所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab =0.25 m ,宽度bc =0.20 m ,共有n =100匝,总电阻r =1.0 Ω,可绕与磁场方向垂直的对称轴OO ′转动.线圈处于磁感应强度B =0.40 T 的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V ,1.8 W ”的灯泡,当线圈以角速度ω匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W .(不计转动轴与电刷的摩擦)图15(1)推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式E m =nBSω(其中S 表示线圈的面积); (2)求线圈转动的角速度ω;(3)线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能. 答案 (1)见解析 (2)2.5 rad/s (3)5.0×102 J解析 (1)线圈平面与磁场方向平行时产生感应电动势最大,设ab 边的线速度为v ,该边产生的感应电动势为E 1=BL ab v线圈的cd 边产生的感应电动势为E 2=BL cd v 线圈产生的总感应电动势为:E m =n (E 1+E 2) 因为L ab =L cd , 所以E m =2nBL ab v 线速度v =ω·12L bc ,所以E m =nBL ab L bc ω=nBSω(其中S =L ab L bc 表示线圈的面积) (2)设小灯泡正常发光时的电流为I ,则I =P 额U 额=0.60 A设灯泡正常发光时的电阻为R ,R =U 2额P =5.0 Ω根据闭合电路欧姆定律得:E =I (R +r )=3.6 V 发电机感应电动势最大值为E m =2E ,E m =nBSω 解得ω=E mnBS=1.8 2 rad/s =2.5 rad/s(3)发电机产生的电能为Q =IEt ,t =100T =100×2πω s解得Q =5.0×102 J。

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模块综合检测(B)(时间:120分钟 满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.已知sin α=35,则cos 2α的值为________.2.已知向量a =(3,1),b =(1,3),c =(k,2),若(a -c )⊥b ,则k =________. 3.已知向量a =(1,2),b =(x ,-4),若a ∥b ,则a ·b =________.4.设cos(α+π)=32(π<α<3π2),那么sin(2π-α)的值为________.5.已知α为第二象限的角,sin α=35,则tan 2α=________.6.已知tan(α+β)=3,tan(α-β)=5,则tan 2α的值为________.7.若cos α=-45,α是第三象限的角,则sin(α+π4)=________.8.若向量a =(1,x ),b =(2x +3,-x )互相垂直,其中x ∈R ,则|a -b |=________.9.把函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的图象向右平移π3个单位可以得到函数g (x )的图象,则g ⎝⎛⎭⎫π4=________.10.已知向量a =(1,0),b =(cos θ,sin θ),θ∈[-π2,π2],则|a +b |的取值范围是________.11.已知|a |=2|b |≠0,且关于x 的方程x 2+|a |x +a·b =0有实根,则a 与b 的夹角的取值范围是________.12.设ω>0,若函数f (x )=2sin ωx 在⎣⎡⎦⎤-π3,π4上单调递增,则ω的取值范围是________. 13.已知cos 2θ=23,则sin 4θ+cos 4θ的值为________.14.如图,正六边形ABCDEF 中,有下列四个命题: ①AC →+AF →=2BC →; ②AD →=2AB →+2AF →; ③AC →·AD →=AD →·AB →;④(AD →·AF →)EF →=AD →(AF →·EF →).其中真命题的序号是________.(写出所有真命题的序号) 二、解答题(本大题共6小题,共90分)15.(14分)已知0<x <π2,化简:lg(cos x ·tan x +1-2sin 2x 2)+lg[2cos(x -π4)]-lg(1+sin 2x ).16.(14分)已知向量a =(sin θ,cos θ-2sin θ),b =(1,2). (1)若a ∥b ,求tan θ的值;(2)若|a |=|b |,0<θ<π,求θ的值.17.(14分)如图,以Ox 为始边作角α与β(0<β<α<π),它们终边分别与单位圆相交于P ,Q 两点,已知点P 点的坐标为(-35,45).(1)求sin 2α+cos 2α+11+tan α的值;(2)若OP →·OQ →=0,求sin(α+β).18.(16分)已知a =(sin x ,-cos x ),b =(cos x ,3cos x ),函数f (x )=a ·b +32.(1)求f (x )的最小正周期,并求其图象对称中心的坐标;(2)当0≤x ≤π2时,求函数f (x )的值域.19.(16分)已知函数f (x )=A sin(3x +φ)(A >0,x ∈(-∞,+∞),0<φ<π)在x =π12时取得最大值4.(1)求f (x )的最小正周期; (2)求f (x )的解析式;(3)若f (23α+π12)=125,求sin α.20.(16分)已知a =(cos ωx ,sin ωx ),b =(2cos ωx +sin ωx ,cos ωx ),x ∈R ,ω>0,记f (x )=a ·b ,且该函数的最小正周期是π4.(1)求ω的值;(2)求函数f (x )的最大值,并且求使f (x )取得最大值的x 的集合.模块综合检测(B)1.725解析 cos 2α=1-2sin 2α=1-2×(35)2=725.2.0解析 ∵a -c =(3,1)-(k,2)=(3-k ,-1), (a -c )⊥b ,b =(1,3),∴(3-k )×1-3=0,∴k =0. 3.-10 解析 ∵a ∥b ,∴1×(-4)-2x =0,x =-2. ∴a =(1,2),b =(-2,-4), ∴a ·b =(1,2)·(-2,-4)=-10. 4.12解析 ∵cos(α+π)=-cos α=32, ∴cos α=-32, ∵π<α<3π2,∴α=7π6,∴sin(2π-α)=-sin α=-sin 76π=12.5.-247解析 由于α为第二象限的角,且sin α=35,∴cos α=-45.∴tan α=-34,∴tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×(-34)1-(-34)2=-321-916=-247.6.-47解析 tan 2α=tan[(α+β)+(α-β)] =tan (α+β)+tan (α-β)1-tan (α+β)tan (α-β)=3+51-3×5=-47.7.-7210解析 ∵cos α=-45,α是第三象限角.∴sin α=-35,∴sin(α+π4)=22(sin α+cos α)=-7210.8.2或10解析 ∵a ·b =2x +3-x 2=0. ∴x 1=-1或x 2=3. a -b =(-2x -2,2x ).当x =-1时,a -b =(0,-2),|a -b |=2;当x =3时,a -b =(-8,6),则|a -b |=10. 9.1解析 f (x )=sin(-2x +π3)向右平移π3个单位后,图象对应函数解析式为f (x -π3)=sin[-2(x-π3)+π3] =sin(-2x +π)=sin 2x .∴g (x )=sin 2x ,g (π4)=sin π2=1.10.[2,2]解析 |a +b |=(1+cos θ)2+(sin θ)2=2+2cos θ.∵θ∈[-π2,π2],∴cos θ∈[0,1].∴|a +b |∈[2,2].11.⎣⎡⎦⎤π3,π解析 Δ=|a |2-4a·b =|a |2-4|a||b |cos 〈a ,b 〉=4|b |2-8|b |2cos 〈a ,b 〉≥0.∴cos 〈a ,b 〉≤12,〈a ,b 〉∈[0,π].∴π3≤〈a ,b 〉≤π.12.⎝⎛⎦⎤0,32 解析 令-π2≤ωx ≤π2,-π2ω≤x ≤π2ω,则⎣⎡⎦⎤-π2ω,π2ω是函数关于原点对称的递增区间中范围最大的,即⎣⎡⎦⎤-π3,π4⊆⎣⎡⎦⎤-π2ω,π2ω,则 ⎩⎨⎧π4≤π2ω-π3-π2ω⇒0<ω≥32.13.1118解析 sin 4θ+cos 4θ=(sin 2θ+cos 2θ)2-2sin 2θcos 2θ=1-12sin 2 2θ=1-12(1-cos 2 2θ)=1118.14.①②④解析 在正六边形ABCDEF 中,AC →+AF →=AC →+CD →=AD →=2BC →,①正确;设正六边形的中心为O ,则2AB →+2AF →=2(AB →+AF →)=2AO →=AD →,②正确;易知向量AC →和AB →在AD →上的投影不相等,即AC →·AD →|AD →|≠AB →·AD →|AD →|.∴AC →·AD →≠AD →·AB →,③不正确;∵AD →=-2EF →,∴(AD →·AF →)EF →=AD →(AF →·EF →)⇔(AD →·AF →)EF →=-2EF →(AF →·EF →) ⇔AD →·AF →=-2AF →·EF → ⇔AF →·(AD →+2EF →)=0. ∵AD →+2EF →=AD →-AD →=0, ∴AF →·(AD →+2EF →)=0成立.从而④正确.15.解 0<x <π2,∴原式=lg(cos x ·sin xcos x +cos x )+lg(cos x +sin x )-lg(1+sin 2x )=lg(sin x +cos x )+lg(cos x +sin x )-lg(1+sin 2x ) =lg(sin x +cos x )2-lg(1+sin 2x ) =lg(1+sin 2x )-lg(1+sin 2x )=0. 16.解 (1)因为a ∥b , 所以2sin θ=cos θ-2sin θ, 于是4sin θ=cos θ,故tan θ=14.(2)由|a |=|b |知,sin 2θ+(cos θ-2sin θ)2=5, 所以1-2sin2θ+4sin 2θ=5. 从而-2sin2θ+2(1-cos2θ)=4,即sin2θ+cos2θ=-1,于是sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π4=-22. 又由0<θ<π知,π4<2θ+π4<9π4,所以2θ+π4=5π4,或2θ+π4=7π4.因此θ=π2,或θ=3π4.17.解 (1)由三角函数定义得cos α=-35,sin α=45,∴原式=2sin αcos α+2cos 2α1+sin αcos α=2cos α(sin α+cos α)sin α+cos αcos α=2cos 2α=2·(-35)2=1825.(2)∵OP →·OQ →=0,∴α-β=π2,∴β=α-π2,∴sin β=sin(α-π2)=-cos α=35,cos β=cos(α-π2)=sin α=45.∴sin (α+β)=sin αcos β+cos αsin β=45×45+(-35)×35=725.18.解 (1)f (x )=sin x cos x -3cos 2x +32=12sin 2x -32(cos 2x +1)+32 =12sin 2x -32cos 2x =sin(2x -π3). 所以f (x )的最小正周期为π.令sin(2x -π3)=0,得2x -π3=k π,∴x =k π2+π6,k ∈Z .故所求对称中心的坐标为(k π2+π6,0),(k ∈Z ).(2)∵0≤x ≤π2,∴-π3≤2x -π3≤2π3.∴-32≤sin(2x -π3)≤1,即f (x )的值域为[-32,1].19.解 (1)∵f (x )=A sin(3x +φ),∴T =2π3,即f (x )的最小正周期为2π3.(2)∵当x =π12时,f (x )有最大值4,∴A =4.∴4=4sin ⎝⎛⎭⎫3×π12+φ,∴sin ⎝⎛⎭⎫π4+φ=1. 即π4+φ=2k π+π2,得φ=2k π+π4(k ∈Z ). ∵0<φ<π,∴φ=π4.∴f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫3x +π4. (3)∵f ⎝⎛⎭⎫23α+π12=4sin ⎣⎡⎦⎤3⎝⎛⎭⎫23α+π12+π4 =4sin ⎝⎛⎭⎫2α+π2=4cos 2α. 由f ⎝⎛⎭⎫23α+π12=125,得4cos 2α=125,∴cos 2α=35, ∴sin 2α=12(1-cos 2α)=15,∴sin α=±55.20.解 (1)f (x )=a ·b=cos ωx ·(2cos ωx +sin ωx )+sin ωx ·cos ωx =2cos 2ωx +2sin ωx ·cos ωx = 2·1+cos 2ωx 2+sin 2ωx=sin 2ωx +cos 2ωx +1=2sin(2ωx +π4)+1.∴f (x )=2sin(2ωx +π4)+1,其中x ∈R ,ω>0.∵函数f (x )的最小正周期是π4,可得2π2ω=π4,∴ω=4.(2)由(1)知,f (x )=2sin(8x +π4)+1.当8x +π4=π2+2k π,即x =π32+k π4(k ∈Z )时,sin(8x +π4)取得最大值1,∴函数f (x )的最大值是1+2,此时x 的集合为{x |x =π32+k π4,k ∈Z }.。

模块检测4:B

模块检测4:B

模块检测(二)(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.光电效应实验中,下列表述正确的是( )A .光照时间越长光电流越大B .入射光足够强就可以有光电流C .遏止电压与入射光的频率无关D .入射光频率大于极限频率时才能产生光电子答案 D解析 由爱因斯坦光电效应方程知,只有当入射光频率大于极限频率时才能产生光电子,光电流几乎是瞬时产生的,其大小与光强有关,与光照时间长短无关,易知eU c =E k =hν-W 0(其中U c 为遏止电压,E k 为光电子的最大初动能,W 0为逸出功,ν为入射光的频率).由以上分析知,A 、B 、C 错误,D 正确.2.在下列几种现象中,所选系统动量守恒的有( )A .原来静止在光滑水平面上的车,从水平方向跳上一个人,人车为一系统B .运动员将铅球从肩窝开始加速推出,以运动员和铅球为一系统C .从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中,以重物和车厢为一系统D .光滑水平面上放一斜面,斜面也光滑,一个物体沿斜面滑下,以物体和斜面为一系统 答案 A解析 判断动量是否守恒的方法有两种:第一种,从动量守恒的条件判定,动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零,故分析系统受到的外力是关键.第二种,从动量的定义判定.B 选项叙述的系统,初动量为零,末动量不为零.C 选项末动量为零而初动量不为零.D 选项,在物体沿斜面下滑时,向下的动量增大.3.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz 和5.44×1014Hz ,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的( )A .波长B .频率C .能量D .动量答案 A解析 两种金属的截止频率不同,则它们的逸出功也不同,由W 0=hνc 可知截止频率大的,逸出功也大.由E k =hν-W 0可知,用同样的单色光照射,钙逸出的光电子的最大初动能较小,由p =2mE k 知,其动量也较小,根据物质波p =h λ知,其波长较长. 4.氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为λ1=0.632 8 μm ,λ2=3.39 μm.已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE 1=1.96 eV 的两个能级之间跃迁产生的.用ΔE 2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔,则ΔE 2的近似值为( )A .10.50 eVB .0.98 eVC .0.53 eVD .0.37 eV答案 D解析 由跃迁公式得ΔE 1=hc λ1,ΔE 2=hc λ2,联立可得ΔE 2=λ1λ2ΔE 1≈0.37 eV ,D 对. 5.光子有能量,也有动量p =h λ,它也遵守有关动量的规律.如图1所示,真空中有一“∞”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO ′在水平面内灵活地转动,其中左边是圆形黑纸片,右边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片.当用平行白光垂直纸面向里照射这两个圆面时,关于此装置开始时转动情况(俯视)的下列说法中正确的是( )图1A .沿顺时针方向转动B .沿逆时针方向转动C .都有可能D .不会转动答案 B解析 由动量定理可知,白光垂直照射到白纸片上,反射能力较好,白光垂直照射到黑纸片上时,吸收性较好,白纸片受到的冲力约为黑纸片受到的冲力的两倍,故俯视看到装置开始逆时针方向转动.6.如图2所示,一沙袋用轻细绳悬于O 点.开始时沙袋处于静止,此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出.第一个弹丸的速度为v 1,打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°.当其第一次返回图示位置时,第二个弹丸以水平速度v 2又击中沙袋,使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若弹丸质量是沙袋质量的140倍,则以下结论中正确的是( )图2A .v 1=v 2B .v 1∶v 2=41∶42C .v 1∶v 2=42∶41D .v 1∶v 2=41∶83答案 D解析根据摆动过程中机械能守恒和两次击中沙袋摆动的角度相等可知,两次击中沙袋后的速度相同,设为v,用M表示沙袋的质量,m表示弹丸的质量,由动量守恒定律得:m v1=(M+m)vm v2-(M+m)v=(M+2m)v解得v1∶v2=41∶83.7.如图3所示,四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是()图3A.图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一B.图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的C.图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性答案AB解析图甲为黑体辐射的实验规律,为了解释这一实验规律,提出了能量子概念,选项A正确;图乙为氢原子的能级图,氢原子在不同能级间跃迁时辐射或吸收一定频率的光子,选项B正确;图丙是α粒子散射实验结果,证明了原子的核式结构,选项C不正确;图丁是电子束通过铝箔后的衍射图样,说明了电子的波动性,选项D不正确.8.钚的一种同位素239 94Pu衰变时释放巨大能量,其衰变方程为239 94Pu―→235 92U+42He+γ,则() A.核反应中γ的能量就是239 94Pu的结合能B.核燃料总是利用比结合能小的核C.235 92U核比239 94Pu核更稳定,说明235 92U的结合能大D.由于衰变时释放巨大能量,所以239 94Pu比235 92U的比结合能小答案BD解析核燃料在衰变过程中要释放巨大能量,所以总是要利用比结合能小的核,才能更容易实现,B、D正确;核反应中γ光子的能量是结合能中的一小部分,A错;C项说明235U的比92结合能大,C 错.9.由于放射性元素237 93Np 的半衰期很短,所以在自然界一直未被发现,只是在使用人工的方法制造后才被发现.已知237 93Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成209 83Bi ,下列论断中正确的是( )A.209 83Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少28个中子B.209 83Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少18个中子 C .衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D .衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变答案 BC解析 209 83Bi 的中子数为209-83=126,237 93Np 的中子数为237-93=144,209 83Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少18个中子,A 错,B 对;衰变过程中共发生了α衰变的次数为237-2094=7次,β衰变的次数是2×7-(93-83)=4次,C 对,D 错. 10.某实验室工作人员用初速度为v 0=0.09c (c 为真空中的光速)的α粒子,轰击静止在匀强磁场中的钠原子核2311Na ,产生了质子.若某次碰撞可看做对心正碰,碰后新核的运动方向与α粒子的初速度方向相同,质子的运动方向与新核运动方向相反,它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动.通过分析轨迹半径,可得出新核与质子的速度大小之比为1∶10,已知质子质量为m .则( )A .该核反应方程是42He +2311Na ―→2612Mg +11H B .该核反应方程是42He +2311Na ―→2612Mg +10nC .质子的速度约为0.225cD .质子的速度为0.09c答案 AC解析 由质量数守恒和电荷数守恒得:42He +2311Na ―→ 2612Mg +11H.又因α粒子、新核的质量分别为4m 、26m ,设质子的速率为v ,因为α粒子与钠原子核发生对心正碰,由动量守恒定律得:4m v 0=26m ·v 10-m v ,解得:v =0.225c . 二、填空题(本题共3小题,共18分)11.(6分)1919年卢瑟福通过如图4所示的实验装置,第一次完成了原子核的人工转变,由此发现________.图中银箔的作用是恰好阻挡α粒子不射透银箔,实验中充入氮气后显微镜观察到了闪光.完成该实验的核反应方程:42He +14 7N ―→17 8O +________.图4答案质子11H图512.(6分)贝可勒尔发现天然放射现象,揭开了人类研究原子核结构的序幕.如图5中P为放在匀强电场中的天然放射源,其放出的射线在电场中分成A、B、C三束.(1)构成A射线的粒子是________;构成B射线的粒子是________;构成C射线的粒子是________.(2)三种射线中,穿透能力最强,经常用来对金属探伤的是________射线;电离作用最强,动量最大,经常用来轰击原子核的是________射线;当原子核中的一个核子由中子转化为质子时将放出一个________粒子.(3)请完成以下与上述粒子有关的两个核反应方程:234Th―→234 91Pa+________;________+2713Al―→3015P+10n.90答案(1)电子(或β粒子)γ光子氦核(或α粒子)(2)γαβ(3)0-1e42He13.(6分)如图6甲所示,在橄榄球比赛中,一个质量为95 kg的橄榄球前锋以5 m/s的速度跑动,想穿越防守队员到底线触地得分.就在他刚要到底线时,迎面撞上了对方两名质量均为75 kg的队员,一个速度为2 m/s,另一个为4 m/s,然后他们就扭在了一起.图6(1)他们碰撞后的共同速率是________(结果保留一位有效数字).(2)在图乙中标出碰撞后他们动量的方向,并说明这名前锋能否得分:________.答案(1)0.1 m/s(2)见解析能解析(1)设前锋运动员的质量为M1,两防守队员质量均为M2,速度分别为v1、v2、v3,碰撞后的速度为v,设v1方向为正方向,由动量守恒定律得M1v1-M2v2-M2v3=(M1+2M2)v代入数据解得,v≈0.1 m/s(2)因v>0,故碰后总动量p的方向与p A方向相同,碰撞后的状态及动量如图所示,即他们都过了底线,该前锋能得分.三、计算题(本题共4小题,共42分)14.(8分)一个质量为4×10-4 g的尘埃,在空中下落的速度从1 m/s增加到3 m/s时,它的德布罗意波长从多少变化到多少?分析是否可通过衍射现象观察到其波动性.答案见解析解析速度v1=1 m/s时德布罗意波长为λ1=hm v1=6.63×10-344×10-4×10-3×1m≈1.66×10-27 m,速度v2=3 m/s时德布罗意波长为λ2=hm v2=6.63×10-344×10-4×10-3×3m≈5.5×10-28 m.由于波长太短,所以不能通过衍射现象观察到其波动性.15.(12分)如图7所示,物块A静止在光滑水平面上,木板B和物块C一起以速度v0向右运动,与A发生弹性正碰,已知v0=5 m/s,m A=6 kg,m B=4 kg,m C=2 kg,C与B之间的动摩擦因数μ=0.2,木板B足够长,取g=10 m/s2.求:图7(1)B与A碰撞后A物块的速度;(2)B、C共同的速度.答案(1)4 m/s-1 m/s(2)1 m/s方向水平向右解析(1)B与A弹性碰撞,根据动量守恒,能量守恒有:m B v0=m B v B+m A v A12m B v 20=12m B v 2B +12m A v 2A 联立以上两式代入数据得:v A =4 m /s ,v B =-1 m/s(2)B 与A 碰后,以B 、C 为系统动量守恒m C v 0+m B v B =(m B +m C )v代入数据得v =1 m/s ,方向水平向右16.(10分)如图8所示,质量M =9 kg 小车B 静止在光滑水平面上,小车右端固定一轻质弹簧,质量m =0.9 kg 的木块A (可视为质点)靠着弹簧放置并处于静止状态,A 与弹簧不拴接,弹簧处于原长状态.木块A 右侧车表面光滑,木块A 左侧车表面粗糙,动摩擦因数μ=0.75.一颗质量m 0=0.1 kg 的子弹以v 0=100 m /s 的初速度水平向右飞来,瞬间击中木块并留在其中.如果最后木块A 刚好不从小车左端掉下来,求小车最后的速度及最初木块A 到小车左端的距离.(g =10 m/s 2)图8答案 1 m/s 6 m解析 全程整体动量守恒,有m 0v 0=(M +m +m 0)v 1解得v 1=1 m/s子弹打木块的瞬间,对子弹和木块,有m 0v 0=(m +m 0)v 2解得v 2=10 m/s根据能量守恒,有12(m +m 0)v 22-12(M +m +m 0)v 21=μ(m +m 0)gL 解得L =6 m17.(12分)如图9所示,有界的匀强磁场的磁感应强度为B =0.05 T ,磁场方向垂直于纸面向里,MN 是磁场的左边界.在磁场中A 处放一个放射源,内装226 88Ra ,226 88Ra 放出某种射线后衰变成222 86Rn.图9(1)写出上述衰变方程;(2)若A 处距磁场边界MN 的距离OA =1.0 m 时,放在MN 左侧边缘的粒子接收器收到垂直于边界MN 方向射出的质量较小的粒子,此时接收器距过OA 的直线1.0 m .求一个静止226 88Ra核衰变过程中释放的核能.(取1 u =1.6×10-27 kg ,e =1.6×10-19 C ,结果保留三位有效数字) 答案 (1)226 88Ra ―→222 86Rn +42He (2)2.04×10-14 J解析 (1)226 88Ra ―→222 86Rn +42He. (2)衰变过程中释放的α粒子在磁场中做匀速圆周运动,半径R =1.0 m ,由2e v B =m v 2R 得α粒子的速度v =2eBR m衰变过程中系统动量守恒,222 86Rn 、42He 质量分别为222 u 、4 u ,则有222 u ×v ′=4 u ×v 得222 86Rn 的速度v ′=2111v , 释放的核能E =12×222 u ×v ′2+12×4 u ×v 2=113e 2B 2R 2222 u代入数据解得E ≈2.04×10-14 J.。

模块综合检测

模块综合检测

模块综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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.关于电磁感应现象的有关说法中,正确的是()A.穿过闭合电路中的磁通量变化越快,闭合电路中感应电动势越大B.穿过闭合电路中的磁通量减小,则电路中感应电流就减小C.穿过闭合电路中的磁通量越大,闭合电路中的感应电动势越大D.只要穿过闭合电路中的磁通量不为零,闭合电路中就一定有感应电流产生解析:选A穿过闭合电路中的磁通量变化越快,闭合电路中感应电动势越大,选项A 正确;穿过闭合电路中的磁通量减小,但如果磁通量均匀减小,即磁通量的变化率恒定,则电路中感应电流就不变,选项B错误;磁通量很大,但变化较慢,则感应电动势也可能很小,故C错误;只有闭合回路中磁通量发生变化时,闭合回路中才会产生感应电流,故D 错误。

2.LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,则下列说法错误的是()A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电B.若电容器正在放电,则电容器上极板带负电C.若电容器上极板带正电,则线圈中电流正在增大D.若电容器正在放电,则自感电动势正在阻碍电流增大解析:选C题图中标明了电流的磁场方向,由安培定则可判断出电流在线圈中为逆时针(俯视)流动。

若该时刻电容器上极板带正电,则可知电容器处于充电阶段,电流正在减小,A选项正确,C选项错误;若该时刻电容器上极板带负电,则可知电容器正在放电,电流正在增大,B选项正确;由楞次定律知,D选项正确。

3.传感器是一种采集信息的重要器件,如图所示是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F作用于可动膜片的电极上时,以下说法正确的是()①若F向上压膜片电极,电路中有从a到b的电流②若F向上压膜片电极,电路中有从b到a的电流③若F向上压膜片电极,电路中不会出现电流④若电流表有示数,则说明压力F发生变化⑤若电流表有示数,则说明压力F不发生变化A.②④B.①④C.③⑤D.①⑤解析:选A当F向上压膜片电极时,由C=εS4πkd,知C增大,又Q=CU,故可知电容器充电,有充电电流,电流方向从b到a。

模块检测1:B

模块检测1:B

综合检测卷B(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分)1.关于光电效应,下列说法正确的是()A.光电流随入射光频率的增大而增大B.光电子的初动能越大,光电流就越大C.光子本身所具有的能量取决于光子本身的频率D.用频率是ν1的绿光照射某金属发生了光电效应,则改用频率是ν2的红光照射该金属就一定不发生光电效应答案 C解析光电流的强度与入射光的强度成正比,A、B项错误;能否发生光电效应,通过比较入射光的频率和极限频率而确定,因为ν红<ν绿,而该金属的极限频率未知,所以D项错误.本题正确答案为C.2.光通过单缝所发生的现象,用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释,不正确...的是()A.单缝宽,光是沿直线传播,这是因为单缝宽,位置不确定量Δx大,动量不确定量Δp小,可以忽略B.当能发生衍射现象时,动量不确定量Δp就不能忽略C.单缝越窄,中央亮纹越宽,是因为位置不确定量越小,动量不确定量越大的缘故D.以上解释都是不对的答案 D解析由不确定性关系ΔxΔp≥h4π可知A、B、C选项都正确.D错误.图13.如图1所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别使小车静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是()A.先放开右手,后放开左手,总动量向左B.先放开左手,后放开右手,总动量向右C.先放开左手,后放开右手,总动量向左D.先放开右手,后放开左手,总动量向右答案CD解析 先放开右手后,系统的总动量向右,再放开左手后,系统的动量守恒,所以总动量仍向右,选项A 错误,D 正确;同理分析,先放开左手后,系统的总动量向左,再放开右手后,系统的动量守恒,所以总动量仍向左,选项B 错误,C 正确.本题答案为C 、D.4.科学研究证明,光子有能量也有动量,当光子与电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子.假设光子与电子碰撞前的波长为λ,碰撞后的波长为λ′,则碰撞过程中( ) A .能量守恒,动量不守恒,且λ=λ′ B .能量不守恒,动量不守恒,且λ=λ′ C .能量守恒,动量守恒,且λ<λ′ D .能量守恒,动量守恒,且λ>λ′ 答案 C解析 能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律,适用于宏观世界也适用于微观世界.光子与电子碰撞时遵循这两个规律.光子与电子碰撞前光子的能量ε=hν=h cλ,当光子与电子碰撞时,光子的一些能量转移给了电子,光子的能量ε′=hν′=h cλ′,由ε>ε′可知λ<λ′,选项C 正确.5.白天的天空各处都是亮的,是大气分子对太阳光散射的结果.美国物理学家康普顿由于在这方面的研究而荣获了1927年的诺贝尔物理学奖.假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子相互碰撞以后,电子向某一个方向运动,光子沿另一方向散射出去,则这个散射光子跟原来的光子相比( ) A .频率变大 B .速度变小 C .光子能量变大 D .波长变长 答案 D解析 光子与自由电子碰撞时,遵守动量守恒和能量守恒,自由电子碰撞前静止,碰撞后其动量、能量增加,所以光子的动量、能量减小,故C 错误.由λ=hp 、ε=hν可知光子频率变小,波长变长,故A 错误,D 正确.由于光子速度是不变的,故B 错误.图26.如图2所示,带有斜面的小车A 静止于光滑水平面上,现B 以某一初速度冲上斜面,在冲到斜面最高点的过程中( )A .若斜面光滑,系统动量守恒,系统机械能守恒B .若斜面光滑,系统动量不守恒,系统机械能守恒C .若斜面不光滑,系统水平方向动量守恒,系统机械能不守恒D.若斜面不光滑,系统水平方向动量不守恒,系统机械能不守恒答案BC解析若斜面光滑,因只有重力对系统做功和系统内的弹力对系统内物体做功,故系统机械能守恒,而无论斜面是否光滑,系统竖直方向动量均不守恒,但水平方向动量均守恒.7.由于放射性元素237 93Np的半衰期很短,所以在自然界一直未被发现,只是在使用人工的方法制造后才被发现.已知237 93Np经过一系列α衰变和β衰变后变成209 83Bi,下列论断中正确的是()A.209 83Bi的原子核比237 93Bp的原子核少28个中子B.209 83Bi的原子核比237 93Np的原子核少18个中子C.衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D.衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变答案BC解析209 83Bi的中子数为209-83=126,237 93Np的中子数为237-93=144,209 83Bi的原子核比237 93Np的原子核少18个中子,A错,B对;衰变过程中共发生了α衰变的次数为237-2094=7次,β衰变的次数为2×7-(93-83)=4次,C对,D错.图38.如图3所示,木块静止在光滑水平面上,子弹A、B从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块中,这一过程中木块先向右运动,最后静止在水平面上,设子弹A、B的初动量大小分别为p A、p B,相对木块运动时,受到木块的恒定阻力作用,恒力大小分别为F A、F B,由此可判断()A.p A=p B B.p A>p BC.F A=F B D.F A<F B答案 A解析以子弹A、B及木块为系统,系统所受外力和为零,故系统动量守恒,系统末动量为零,而木块初动量为零,所以子弹A、B的初动量大小相等、方向相反,A正确,B错误.因为两子弹射入木块时向右运动,所以木块受到向右的摩擦力大于向左的摩擦力,即子弹A对木块的摩擦力大于子弹B对木块的摩擦力,C、D错误.9.如图4所示,一沙袋用轻细绳悬于O点,开始时沙袋处于静止,此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出.第一个弹丸的速度为v1,打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°.当其第一次返回图示位置时,第二个弹丸以水平速度v2又击中沙袋,使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若弹丸质量是沙袋质量的140倍,则以下结论中正确的是()图4A.v1=v2B.v1∶v2=41∶42C.v1∶v2=42∶41 D.v1∶v2=41∶83答案 D解析根据摆动过程中机械能守恒和两次击中沙袋摆动的角度相等可知,两次击中沙袋后整体的速度相同,设为v,用M表示沙袋的质量,m表示弹丸的质量,由动量守恒定律得:第一次:m v1=(M+m)v,第二次:m v2-(M+m)v=(M+2m)v,比较两式可以解得v1∶v2=41∶83.10.如图5所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,设小球落在车底前瞬间速度大小是25 m/s,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是(g取10 m/s2)()图5A.5 m/s B.4 m/sC.8.5 m/s D.9.5 m/s答案 A解析由平抛运动的知识可知:小球下落的时间t=2hg=2×2010s=2 s,在竖直方向的速度v y=gt=20 m/s,由运动的合成可得在水平方向的速度v x=252-202m/s=15 m/s,由于小球和小车的相互作用满足水平方向上的动量守恒,所以4×7.5-0.5×15=(4+0.5)v,解得v=5 m/s,A正确.二、填空题(本题共2小题,共16分)图611.(6分)用半径相同的两个小球A 、B 的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意图如图6所示,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B 球,使A 球从斜槽上某一固定点C 由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹,再把B 球静置于水平槽边缘处,让A 球仍从C 处由静止滚下,A 球和B 球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O 点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O 点距离:OM =2.68 cm ,OP =8.62 cm ,ON =11.50 cm ,并知A 、B 两球的质量比为2∶1,则未放B 球时A 球落地点是记录纸上的________点,系统碰撞前总动量p 与碰撞后总动量p ′的百分误差|p -p ′|p ×100%=________%(结果保留一位有效数字). 答案 P 2解析 M 、N 分别是碰后两球的落地点的位置,P 是碰前A 球的落地点的位置,碰前系统的总动量可等效表示为p =m A ·OP ,碰后系统的总动量可等效表示为p ′=m A ·OM +m B ·ON ,则其百分误差|p -p ′|p =|m A ·OP -(m A ·OM +m B ·ON )|m A ·OP≈2%.12.(10分)(1)天然放射性元素239 94Pu 经过________次α衰变和________次β衰变,最后变成铅的同位素________(填“206 82Pb ”“207 82Pb ”或“208 82Pb ”). (2)历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5 MeV 的质子11H 轰击静止的A Z X ,生成两个动能均为8.9 MeV 的42He.(1 MeV =1.6×10-13J ,反应放出的能量全部转化成42He 的动能)①上述核反应方程为_______________________________________________. ②质量亏损为________ kg. 答案 (1)8 4207 82Pb(2)①11H +73X →42He +42He 或11H +73Li →42He +42He②3.1×10-29解析 (1)设经过n 次α衰变,m 次β衰变,产生的铅质量数为A ,由题意239-A =4n ,A 必为207.4n =32,得n =8. 2n -(94-82)=m ,m =4.(2)①11H +73X →42He +42He 或11H +73Li →42He +42He②Δmc 2=E 末-E 初,所以Δm =E 末-E 初c 2=(2×8.9-0.5)×1.6×10-13(3×108)2 kg ≈3.1×10-29kg.三、计算题(本题共4小题,共44分)图713.(10分)一群氢原子处于量子数n =4的能级状态,氢原子的能级图如图7所示,则: (1)氢原子可能发射几种频率的光子?(2)氢原子由量子数n =4的能级跃迁到n =2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏? (3)用(2)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电效应?发生光电效应时,发射的光电子的最大初动能是多大?金属 铯 钙 镁 钛 逸出功W 0/eV1.92.73.74.1答案 (1)6种 -解析 (1)可发射6种频率的光子(2)由玻尔的跃迁规律可得光子的能量为E =E 4-E 2,代入数据得E =2.55 eV(3)E 只大于铯的逸出功,故光子只有照射在铯金属上时才能发生光电效应,根据爱因斯坦的光电效应方程可得光电子的最大初动能为E km =E -W 0 代入数据得,E km =0.65 eV(或1.04×10-19J)14.(10分)在光滑水平面上,甲、乙两物体的质量分别为m 1、m 2,它们分别沿东西方向的一直线相向运动,其中甲物体以速度6 m /s 由西向东运动,乙物体以速度2 m/s 由东向西运动.碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动,速度的大小都是4 m/s.求: (1)甲、乙两物体的质量之比;(2)通过计算说明这次碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞. 答案 (1)35 (2)弹性碰撞解析 (1)设向东方向为正方向,则v 1=6 m /s ,v 1′=-4 m/s ,v 2=-2 m /s ,v 2′=4 m/s 由动量守恒定律得m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′解得m 1m 2=35(2)碰撞前系统的总动能 E k =12m 1v 21+12m 2v 22=645m 2 碰撞后系统的总动能E k ′=12m 1v 1′2+12m 2v 2′2=645m 2因为E k ′=E k ,所以这次碰撞是弹性碰撞.15.(12分)如图8所示,光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车,一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦),绳的一端与甲车相连,另一端被甲车上的人拉在手中,已知每辆车和人的质量均为30 kg ,两车间的距离足够远,现在人用力拉绳,两车开始相向运动,人与甲车保持相对静止,当乙车的速度为0.5 m/s 时,停止拉绳,求: (1)人在拉绳过程中做了多少功?(2)若人停止拉绳后,为避免两车相撞,人至少以多大水平速度从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞?图8答案 (1)5.625 J (2)0.5 m/s解析 (1)设甲、乙两车和人的质量分别为m 甲、m 乙和m 人,停止拉绳时甲车的速度为v 甲,乙车的速度为v 乙,取甲车的运动方向为正方向,由动量守恒定律得(m 甲+m 人)v 甲-m 乙v 乙=0解得v 甲=0.25 m/s由功能关系可知,人拉绳过程中做的功等于系统动能的增加量. W =12(m 甲+m 人)v 2甲+12m 乙v 2乙=5.625 J (2)设人跳离甲车时人的速度为v 人,取v 人的方向为正方向,人离开甲车前后由动量守恒定律得(m 甲+m 人)v 甲=m 甲v 甲′+m 人v 人人跳到乙车时:m 人v 人-m 乙v 乙=(m 人+m 乙)v 乙′ 要使两车恰好不发生碰撞,需满足v 甲′=v 乙′ 解得v 人=0.5 m/s即当人跳离甲车的水平速度至少为0.5 m/s 时,两车才不会发生碰撞.16.(12分)天文学家测得银河系中氦的含量约为25%,有关研究表明,宇宙中氦生成的途径有两条:一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内部的氢核聚变反应生成的.(1)氦核聚变反应可简化为4个氢核(11H)聚变成氦核(42He),同时放出2个正电子(01e)和2个中微子(νe ),请写出该氢核聚变反应的方程,并计算一次反应释放的能量;(2)研究表明,银河系的年龄约为t =3.8×1017 s ,每秒钟银河系产生的能量约为1×1037 J(即P =1×1037 J/s).现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应,试估算银河系中氦的含量.(最后结果保留一位有效数字)(3)根据你的估算结果,对银河系中氦的主要生成途径作出判断.(可能用到的数据:银河系质量约为M=3×1041 kg,原子质量单位1 u=1.66×10-27 kg,1 u相当于1.5×10-10 J的能量,电子质量m e=0.000 5 u,氦核质量mα=4.002 6 u,氢核质量m p=1.007 8 u,中微子νe质量为零)答案(1)411H→42He+201e+2νe 4.14×10-12 J(2)2%(3)银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的.解析(1)411H→42He+201e+2νe.Δm=4m p-mα-2m e.ΔE=Δmc2=4.14×10-12 J.(2)m=PtΔE mα≈6.1×1039 kg,氦的含量k=mM=6.1×10393×1041≈2%.(3)由估算结果可知,k≈2%远小于25%的实际值,所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后3分钟左右生成的.。

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模块综合检测(B)姓名:______班级:______学号:______得分:______(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.某林场有树苗30 000棵,其中松树苗4 000棵,为调查树苗的生长情况,采用分层抽样的方法抽取一个容量为150的样本,则样本中松树苗的数量为()A.30 B.25C.20 D.152.根据《中华人民共和国道路交通安全法》规定:车辆驾驶员血液酒精浓度在20~80 mg/100 mL(不含80)之间,属于酒后驾车,处暂扣一个月以上三个月以下驾驶证,并处200元以上500元以下罚款;血液酒精浓度在80 mg/100 mL(含80)以上时,属醉酒驾车,处十五日以下拘留和暂扣三个月以上六个月以下驾驶证,并处500元以上2 000元以下罚款.据《法制晚报》报道,2009年8月15日至8月28日,全国查处酒后驾车和醉酒驾车共28 800人,如图是对这28 800人血液中酒精含量进行检测所得结果的频率分布直方图,则属于醉酒驾车的人数约为()A.2 160 B.2 880C.4 320 D.8 6403.下列说法正确的是()A.任何事件的概率总是在(0,1)之间B.频率是客观存在的,与试验次数无关C.随着试验次数的增加,频率一般会越来越接近概率D.概率是随机的,在试验前不能确定4.将一个长与宽不等的长方形,沿对角线分成四个区域,如图所示涂上四种颜色,中间装个指针,使其可以自由转动,对指针停留的可能性下列说法正确的是()A .一样大B .蓝白区域大C .红黄区域大D .由指针转动圈数决定 5.从1、2、3、4、5、6这6个数字中,不放回地任取两数,两数都是偶数的概率是( ) A.12 B.13 C.14 D.156.如果执行下面的算法框图,输入x =-2,h =0.5,那么输出的各个数的和等于( )A .3B .3.5C .4D .4.5 7.已知直线y =x +b ,b ∈[-2,3],则直线在y 轴上的截距大于1的概率为( ) A.15 B.25 C.35 D.458.如图是根据某校10位高一同学的身高(单位:cm)画出的茎叶图,其中左边的数字从左到右分别表示学生身高的百位数字和十位数字,右边的数字表示学生身高的个位数字,从图中可以得到这10位同学身高的中位数是()A.161 cm B.162 cmC.163 cm D.164 cm9.如图所示是一样本的频率分布直方图,则由图形中的数据,可以估计众数与中位数分别是()A.12.512.5B.12.513C.1312.5D.131310.甲、乙两位同学在高三的5次月考中数学成绩统计如茎叶图所示,若甲、乙两人的平均成绩分别是x甲,x乙,则下列叙述正确的是()A.x甲>x乙;乙比甲成绩稳定B.x甲>x乙;甲比乙成绩稳定C.x甲<x乙;乙比甲成绩稳定D.x甲<x乙;甲比乙成绩稳定11.在如图所示的算法框图中,如果输入的n=5,那么输出的i等于()A.3 B.4 C.5 D.612.某车间生产一种玩具,为了要确定加工玩具所需要的时间,进行了10次实验,数据A.a=11b-22 B.a=22-11b13.某鱼贩一次贩运草鱼、青苗、鲢鱼、鲤鱼及鲫鱼分别为80条、20条、40条、40条、20条,现从中抽取一个容量为20的样本进行质量检测,若采用分层抽样的方法抽取样本,则抽取的青鱼与鲤鱼共有________条.14.,对应数据如下:则x =________, y =________, ∑i =1x 2i =_______________________________, ∑6i =1x i y i =________, 回归方程为:_____________________________________________________________.15.阅读下面的算法框图,若输入m =4,n =6,则输出a =________,i =________.16.甲、乙两人下棋,甲获胜的概率是40%,甲不输的概率为90%,则甲、乙两人下成平局的概率为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17(1)把这7天的参观人数看成一个总体,求该总体的平均数(精确到0.1)(2)用简单随机抽样方法从非指定参观日中抽取2天,它们的参观人数组成一个样本.求该样本平均数与总体平均数之差的绝对值不超过2万的概率.18.(12分)设点M(p,q)在|p|≤3,|q|≤3中按均匀分布出现,试求方程x2+2px-q2+1=0的两根都是实数的概率.19.(12分)下列语句是求S=2+3+4+…+99的一个程序.请回答问题:i=1S=0DoS=i+Si=i+1Loop While i<99输出S(1)程序中是否有错误?若有请加以改正;(2)把程序改成另一种类型的循环语句.20.(12(1)(2)用最小二乘法求线性回归方程,并在散点图上加上回归直线;(3)估计房屋的大小为90 m2时的销售价格.21.(12分)假设小明家订了一份报纸,送报人可能在早上6∶30至7∶30之间把报纸送到小明家,小明爸爸离开家去工作的时间在早上7∶00至8∶00之间,问小明的爸爸在离开家前能得到报纸的概率是多少?22.(12分)设有关于x的一元二次方程x2+2ax+b2=0.(1)若a是从0,1,2,3四个数中任取的一个数,b是从0,1,2三个数中任取的一个数,求上述方程有实根的概率.(2)若a是从区间[0,3]任取的一个数,b是从区间[0,2]上任取的一个数,求上述方程有实根的概率.模块综合检测(B) 1.C [样本中松树苗的数量为15030 000×4 000=20.]2.C [由题意及频率分布直方图可知,醉酒驾车的频率为(0.01+0.005)×10=0.15,故醉酒驾车的人数为28 800×0.15=4 320.]3.C [概率总在是[0,1]之间,故A 错误;概率是客观存在的,与试验次数无关,而频率随试验次数产生变化,故B 、D 错误;频率是概率的近似,故选C.]4.B [指针停留在哪个区域的可能性大,即表明该区域的张角大,显然,蓝白区域大.] 5.D [从6个数字中不放回的任取两数有6×5=30(种)取法,均为偶数的取法有3×2=6(种)取法,∴所求概率为630=15.]6.B [当x <0时,输出y 恒为0, 当x =0时,输出y =0.当x =0.5时,输出y =x =0.5.当1≤x ≤2时输出y 恒为1,而h =0.5, 故x 的取值为1、1.5、2.故输出的各个数之和为0.5+3=3.5.]7.B [根据几何概型的概率公式,P =3-13-(-2)=25.]8.B [通过茎叶图可知这10位同学的身高是155 cm ,155 cm ,157 cm,158 cm,161 cm,163 cm,163 cm,165 cm,171 cm,172 cm.这10个数据的中位数是将这些数据从小到大(或从大到小)排列后中间两个数据的平均数,即为161 cm 和163 cm 这两个数据的平均数,所以应选B.]9.B [根据频率分布直方图特点可知,众数是最高矩形的中点,由图可知为12.5,中位数是10+0.5-0.20.1=13.]10.C [由题意可知,x 甲=15×(72+77+78+86+92)=81,x 乙=15×(78+88+88+91+90)=87.又由方差公式可得s 2甲=15×[(81-72)2+(81-77)2+(81-78)2+(81-86)2+(81-92)2]=50.4,s 2乙=15×[(87-78)2+(87-88)2+(87-88)2+(87-91)2+(87-90)2]=21.6,因为s 2乙<s 2甲,故乙的成绩波动较小,乙的成绩比甲稳定.]11.C [由框图知当n =5时,将3n +1=16赋给n ,此时i =1;进入下一步有n =8,i =2;再进入下一步有n =4,i =3;以此类推有n =1,i =5,此时输出i =5.]12.B [由x =2+202=11.y =110(4+7+12+15+21+25+27+31+37+41)=22.得a =y -b x =22-11b .] 13.6解析 设抽取的青鱼与鲤鱼共有x 条,根据分层抽样的比例特点有20+4080+20+40+40+20=x20,∴x =6. 14.6.5 8 327 396 y =1.14x +0.5915.12 3解析 要结束程序的运算,就必须通过n 整除a 的条件运算,而同时m 也整除a ,那么a 的最小值应为m 和n 的最小公倍数12,此时有i =3. 16.50%解析 甲不输为两个事件的和事件,其一为甲获胜(事件A),其二为甲获平局(事件B),并且两事件是互斥事件. ∵P(A +B)=P(A)+P(B),∴P(B)=P(A +B)-P(A)=90%-40%=50%.17.解 (1)总体平均数为17×(21+23+13+15+9+12+14)≈15.3.(2)设A 表示事件“样本平均数与总体平均数之差的绝对值不超过2万”.从非指定参观日中抽取2天可能的基本事件有:(15,9),(15,12),(15,14),(9,12),(9,14),(12,14),共6个,事件A 包含的基本事件有:(15,12),(15,14),共2个.所以P(A)=26=13. 18.解 由|p|≤3,|q|≤3可知(p ,q)的点集为边长是6的正方形,其面积为36.由x 2+2px -q 2+1=0的两根都是实数得Δ=(2p )2+4(q 2-1)≥0⇒p 2+q 2≥1.∴当点(p ,q )落在如图所示的阴影部分时,方程两根都是实数.∴P =1-π36.故方程x 2+2px -q 2+1=0的两根都是实数的概率为1-π36.19.解 (1)有两处错误: ①语句i =1应为i =2. ②语句Loop While i<99 应为Loop While i ≤99 (2)改为For 型循环语句 S =0For i =2 To 99 S =S +i Next 输出S20.解 (1)数据的散点图如图所示:(2)x =15∑5i =1x i=109,∑5i =1(x i -x )2=1 570, y =23.2,∑5i =1(x i -x )(y i -y )=308,∴b =3081 570≈0.196 2,a =y -b x =23.2-109×0.196 2=1.814 2,所以回归直线方程为:y =0.196 2x +1.814 2.(3)若x =90,则y =1.814 2+0.196 2×90≈19.5(万元). 故房屋的大小为90 m 2时的销售价格约为19.5万元.21.解 为了方便作图,记6∶30为0时,设送报人将报纸送到小明家的时刻为x ,小明的爸爸离开家的时刻为y ,则0≤x≤60,30≤y≤90(单位:分钟).小明的爸爸离家前能得到报纸只要y≥x.在平面直角坐标系中作上述区域(如图所示),由图知区域D =S 矩形ABCD =602.区域d =S 五边形AEFCD =602-12×302.∴所求概率P =d D =1-12×(12)2=78, 答 小明的爸爸离家前能得到报纸的概率是78. 22.解 设事件A 为“方程x 2+2ax +b 2=0有实根”.当a ≥0,b ≥0时,方程x 2+2ax +b 2=0有实根当且仅当a ≥b .(1)基本事件共有12个:(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2).其中第一个数表示a 的取值,第二个数表示b 的取值.事件A 包含9个基本事件,故事件A 发生的概率为P (A )=912=34. (2)试验的全部结果所构成的区域为{(a ,b )|0≤a ≤3,0≤b ≤2}.构成事件A 的区域为{(a ,b )|0≤a ≤3,0≤b ≤2,a ≥b }.所以所求的概率为P (A )=3×2-12×223×2=23.。

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