2024學年上海市靜安區(qū)市級名校高二數(shù)學第一學期期末學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2024學年上海市靜安區(qū)市級名校高二數(shù)學第一學期期末學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．已知f(x)是定義在R上的函數(shù)，且f(2)=2,，則f(x)＞x的解集是（）A. B.C. D.2．已知命題，則為（）A. B.C. D.3．已知橢圓的左、右頂點分別為，上、下頂點分別為.點為上不在坐標軸上的任意一點，且四條直線的斜率之積大于，則的離心率的取值范圍是（）A. B.C. D.4．已知直線與圓交于A，B兩點，O為原點，且，則實數(shù)m等于（）A. B.C. D.5．已知的周長為，頂點、的坐標分別為、，則點的軌跡方程為（）A. B.C. D.6．已知雙曲線C：-＝1(a＞b＞0)的左焦點為F1，若過原點傾斜角為的直線與雙曲線C左右兩支交于M、N兩點，且MF1NF1，則雙曲線C的離心率是（）A.2 B.C. D.7．若動點在方程所表示的曲線上，則以下結論正確的是（）①曲線關于原點成中心對稱圖形；②動點到坐標原點的距離的取值范圍為；③動點與點的最小距離為；④動點與點的連線斜率的取值范圍是.A.①② B.①②③C.③④ D.①②④8．已知，且直線始終平分圓的周長，則的最小值是（）A.2 B.C.6 D.169．已知數(shù)列滿足：且，則此數(shù)列的前20項的和為（）A.621 B.622C.1133 D.113410．在中，，，，則此三角形（）A.無解 B.一解C.兩解 D.解的個數(shù)不確定11．若直線與直線垂直，則（）A.6 B.4C. D.12．已知角為第二象限角，，則的值為（）A. B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．若某幾何體的三視圖如圖所示，則該幾何體的體積是__________14．已知，若在區(qū)間上有且只有一個極值點，則a的取值范圍是______15．已知數(shù)列的前的前n項和為，數(shù)列的的前n項和為，則滿足的最小n的值為______16．某汽車運輸公司購買了一批豪華大客車投入運營．據(jù)市場分析，每輛客車營運的總利潤y（單位：10萬元）與營運年數(shù)x（）為二次函數(shù)的關系（如圖），則每輛客車營運年數(shù)為________時，營運的年平均利潤最大三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）如圖，已知矩形ABCD所在平面外一點P，平面ABCD，E、F分別是AB、PC的中點求證：（1）共面；（2）求證：18．（12分）已知數(shù)列是等差數(shù)列，且，.（1）若數(shù)列中依次取出第2項，第4項，第6項，…，第項，按原來順序組成一個新數(shù)列，試求出數(shù)列的通項公式；（2）令，求數(shù)列的前項和.19．（12分）如圖，五邊形為東京奧運會公路自行車比賽賽道平面設計圖，根據(jù)比賽需要，在賽道設計時需預留出，兩條服務通道（不考慮寬度），，，，，為賽道．現(xiàn)已知，，千米，千米（1）求服務通道的長（2）在上述條件下，如何設計才能使折線賽道（即）的長度最大，并求最大值20．（12分）如圖，已知正方體的棱長為，，分別是棱與的中點.（1）求以，，，為頂點的四面體的體積；（2）求異面直線和所成角的大小.21．（12分）已知命題p：直線與雙曲線的右支有兩個不同的交點，命題q：直線與直線平行.（1）若，判斷命題“”的真假；（2）若命題“”為真命題，求實數(shù)k的取值范圍.22．（10分）已知數(shù)列和中，，且，.（1）寫出，，，，猜想數(shù)列和的通項公式并證明；（2）若對于任意都有，求的取值范圍.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】構造，結合已知有在R上遞增且，原不等式等價于，利用單調(diào)性求解集.【題目詳解】令，由題設知：，即在R上遞增，又，所以f(x)＞x等價于，即.故選：D2、C【解題分析】將全稱命題否定為特稱命題即可【題目詳解】由題意，根據(jù)全稱命題與特稱命題的關系，可得命題，則，故選：C.3、A【解題分析】設，求得，得到，求得，結合，即可求解.【題目詳解】由橢圓的方程，可得，設，則，由，因為四條直線的斜率之積大于，即，所以，則離心率，又因為橢圓離心率，所以橢圓的離心率的取值范圍是.故選：A.4、A【解題分析】根據(jù)給定條件求出，再求出圓O到直線l的距離即可計算作答.【題目詳解】圓的圓心O，半徑，因，則，而，則，即是正三角形，點O到直線l的距離，因此，，解得，所以實數(shù)m等于.故選：A5、D【解題分析】分析可知點的軌跡是除去長軸端點的橢圓，求出、的值，結合橢圓焦點的位置可得出頂點的軌跡方程.【題目詳解】由已知可得，，且、、三點不共線，故點的軌跡是以、為焦點，且除去長軸端點的橢圓，由已知可得，得，，則，因此，點的軌跡方程為.故選：D.6、C【解題分析】根據(jù)雙曲線和直線的對稱性，結合矩形的性質(zhì)、雙曲線的定義、離心率公式、余弦定理進行求解即可.【題目詳解】設雙曲線的右焦點為F2，過原點傾斜角為的直線為，設M、N分別在第三、第一象限，由雙曲線和直線的對稱性可知：M、N兩點關于原點對稱，而MF1NF1，因此四邊形是矩形，而，所以是等邊三角形，故，因此，因為，所以，在等腰三角形中，由余弦定理可知：，由矩形的性質(zhì)可知：，由雙曲線的定義可知：，故選：C【題目點撥】關鍵點睛：利用矩形的性質(zhì)、雙曲線的定義是解題的關鍵.7、A【解題分析】將原方程等價變形為，將方程中的換為，換為，方程不變，可判斷①；利用兩點間的距離公式，結合二次函數(shù)知識可判斷②和③；取特殊點可判斷④.【題目詳解】因為等價于，即，對于①，將方程中的換為，換為，方程不變，所以曲線關于原點成中心對稱圖形，故①正確；對于②，設，則動點到坐標原點的距離，因為，所以，故②正確；對于③，設，動點與點的距離為，因為函數(shù)在上遞減，所以當時，函數(shù)取得最小值，從而取得最小值，故③不正確；對于④，當時，因為，所以，故④不正確.綜上所述：結論正確的是：①②.故選：A8、B【解題分析】由已知直線過圓心得，再用均值不等式即可.【題目詳解】由已知直線過圓心得：，，當且僅當時取等.故選:B.9、C【解題分析】這個數(shù)列的奇數(shù)項是公差為2的等差數(shù)列，偶數(shù)項是公比為2的等比數(shù)列，只要分開來計算即可.【題目詳解】由于，所以當n為奇數(shù)時，是等差數(shù)列，即：共10項，和為；，共10項，其和為；∴該數(shù)列前20項的和；故選：C.10、C【解題分析】利用正弦定理求出的值，再根據(jù)所求值及a與b的大小關系即可判斷作答.【題目詳解】在中，，，，由正弦定理得，而為銳角，且，則或，所以有兩解故選：C11、A【解題分析】由兩條直線垂直的條件可得答案.【題目詳解】由題意可知，即故選：A.12、C【解題分析】由同角三角函數(shù)關系可得，進而直接利用兩角和的余弦展開求解即可.【題目詳解】∵，是第二象限角，∴，∴.故選：C.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、1【解題分析】根據(jù)三視圖可得如圖所示的幾何體，從而可求其體積.【題目詳解】據(jù)三視圖分析知，該幾何體為直三棱柱，且底面為直角邊為1的等腰直角三角形，高為2，所以其體積故答案為：114、【解題分析】求導得，進而根據(jù)題意在上有且只有一個變號零點，再根據(jù)零點的存在性定理求解.【題目詳解】解：，∵在區(qū)間上有且只有一個極值點，∴在上有且只有一個變號零點，∴，解得∴a的取值范圍是.故答案為：15、9【解題分析】由數(shù)列的前項和為，則當時，，所以，所以數(shù)列的前和為，當時，，當時，，所以滿足的最小的值為.點睛：本題主要考查了等差數(shù)列與等比數(shù)列的綜合應用問題，其中解答中涉及到數(shù)列的通項與的關系，推導數(shù)列的通項公式，以及等差、等比數(shù)列的前項和公式的應用，熟記等差、等比數(shù)列的通項公式和前項和公式是解答的關鍵，著重考查了學生的推理與運算能力.16、5【解題分析】首先根據(jù)題意得到二次函數(shù)的解析式為，再利用基本不等式求解的最大值即可.【題目詳解】根據(jù)題意得到：拋物線的頂點為，過點，開口向下，設二次函數(shù)的解析式為，所以，解得，即，則營運的年平均利潤，當且僅當，即時取等號故答案為：5.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）詳見解析；（2）詳見解析.【解題分析】（1）以為原點,為軸,為軸，為軸,建立空間直角坐標系，設,,，求出，，，，0，，，，，從而，由此能證明共面（2）求出，0，，，，，由，能證明【題目詳解】證明：如圖，以A為原點，AB為x軸，AD為y軸，AP為z軸，建立空間直角坐標系，設，，，則0，，0，，2b，，2b，，0，，為AB的中點，F(xiàn)為PC的中點，0，，b，，b，，，2b，，共面.（2），【題目點撥】本題考查三個向量共面的證明,考查兩直線垂直的證明,是基礎題18、（1），；（2）.【解題分析】(1)利用等差數(shù)列性質(zhì)求出數(shù)列公差及通項公式，由求解作答.(2)由(1)的結論求出，再用錯位相減法計算作答.【小問1詳解】等差數(shù)列中，，解得，公差，則，因此，，依題意，，所以數(shù)列的通項公式，.【小問2詳解】由(1)知，，則，因此，，，所以.19、（1）服務通道的長為千米（2）時，折線賽道的長度最大，最大值為千米【解題分析】（1）先在中利用正弦定理得到長度，再在中，利用余弦定理得到即可；（2）在中利用余弦定理得到，再根據(jù)基本等式求解最值即可.【小問1詳解】在中，由正弦定理得：，在中，由余弦定理，得，即解得或（負值舍去）所以服務通道的長為千米【小問2詳解】在中，由余弦定理得：，即，所以因為，所以，所以，即（當且僅當時取等號）即當時，折線賽道的長度最大，最大值為千米20、（1）（2）【解題分析】（1）由題意可知該四面體為以為底面，以為高的四面體，可得四面體體積；（2）連接，，可得即為異面直線和所成的角的平面角，根據(jù)余弦定理可得角的大小.【小問1詳解】解：連接，，，以，，，為頂點的四面體即為三棱錐，底面的面積，高，則其體積；【小問2詳解】解：連接，，，則即為異面直線和所成的角的平面角，在中，，，，則，故，即和所成的角的的大小為.21、（1）命題“”為真命題（2）【解題分析】（1）先判斷命題p，命題q的真假，再利用復合命題的真假判斷；（2）根據(jù)命題“”真命題，由p為真命題，q為假命題求解.【小問1詳解】解：對于命題p，易知直線與雙曲線的左、右支各有一個交點，∴命題p為假命題；對于命題q，時，有與，顯然兩條直線垂直，∴命題q為假命題.∴命題“”為真命題.【小問2詳解】∵命題“”為真命題，∴p為真命題，q為假命題.對于命題p，由得，直線與雙曲線的右支有兩個不同的交點，即此方程有兩個不同的正根，∴得.對于命題q，要使命題q為真，則，解得，∴命題q為假命題，即.∴實數(shù)k的取值范圍為.22、（1），，，證