2024學(xué)年甘肅省天水市第二中學(xué)高二上數(shù)學(xué)期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析

2024學(xué)年甘肅省天水市第二中學(xué)高二上數(shù)學(xué)期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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．已知向量，，且，則實(shí)數(shù)等于（）A.1 B.2C. D.2．如圖是一水平放置的青花瓷．它的外形為單葉雙曲面，可看成是雙曲線的一部分繞其虛軸旋轉(zhuǎn)所形成的曲面，且其外形上下對稱．花瓶的最小直徑為，瓶口直徑為，瓶高為，則該雙曲線的虛軸長為（）A. B.C. D.453．命題“，”否定形式是（）A.， B.，C.， D.，4．已知數(shù)列滿足：，數(shù)列的前n項和為，若恒成立，則的取值范圍是（）A. B.C. D.5．設(shè),,,則,,大小關(guān)系為A. B.C. D.6．若直線與曲線只有一個公共點(diǎn)，則m的取值范圍是（）A. B.C.或 D.或7．在各項都為正數(shù)的等比數(shù)列中，首項，前3項和為21，則()A.84 B.72C.33 D.1898．在數(shù)列中，，則（）A. B.C.2 D.19．若是函數(shù)的一個極值點(diǎn)，則的極大值為（）A. B.C. D.10．直線的傾斜角為（）A.1 B.－1C. D.11．命題“存在，使得”的否定為（）A.存在， B.對任意，C.對任意， D.對任意，12．已知為等差數(shù)列，為公差，若成等比數(shù)列，且，則數(shù)列的前項和為（）A. B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知拋物線上一點(diǎn)到其焦點(diǎn)的距離為10.拋物線的方程為_____________；準(zhǔn)線方程為_______14．傳說古希臘畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的數(shù)學(xué)家用沙粒和小石子來研究數(shù)．用一點(diǎn)（或一個小石子）代表1，兩點(diǎn)（或兩個小石子）代表2，三點(diǎn)（或三個小石子）代表3，…他們研究了各種平面數(shù)（包括三角形數(shù)、正方形數(shù)、長方形數(shù)、五邊形數(shù)、六邊形數(shù)等等）和立體數(shù)（包括立方數(shù)、棱錐數(shù)等等）．如前四個四棱錐數(shù)為第n個四棱錐數(shù)為1+4+9+…+n2＝．中國古代也有類似的研究，如圖的形狀出現(xiàn)在南宋數(shù)學(xué)家楊輝所著的《詳解九章算法?商功》中，后人稱為“三角垛”．“三角垛”的最上層有1個球，第二層有3個球，第三層有6個球，…若一個“三角垛”共有20層，則第6層有____個球，這個“三角垛”共有______個球15．長方體中，，，已知點(diǎn)H，A，三點(diǎn)共線，且，則點(diǎn)H到平面ABCD的距離為______16．?dāng)?shù)據(jù)：1，1，3，4，6的方差是______.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）如圖，在空間四邊形中，分別是的中點(diǎn)，分別是上的點(diǎn)，滿足.（1）求證：四點(diǎn)共面；（2）設(shè)與交于點(diǎn)，求證：三點(diǎn)共線.18．（12分）平面直角坐標(biāo)系中，曲線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)都在圓上.（1）求圓的方程；（2）圓與直線交于，兩點(diǎn)，在圓上是否存在一點(diǎn)，使得四邊形為菱形？若存在，求出此時直線的方程；若不存在，說明理由.19．（12分）如圖，在四棱錐P﹣ABCD中，PA⊥平面ABCD，AB⊥AD，BC//AD，AD＝2BC＝2PA＝2AB＝2，E，F(xiàn)，G分別為線段AD，DC，PB的中點(diǎn).（1）證明：直線PF//平面ACG；（2）求直線PD與平面ACG所成角的正弦值.20．（12分）已知圓與直線相切（1）求圓O的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）若線段AB的端點(diǎn)A在圓O上運(yùn)動，端點(diǎn)B的坐標(biāo)是，求線段AB的中點(diǎn)M的軌跡方程21．（12分）在等差數(shù)列中，已知公差，且成等比數(shù)列（1）求數(shù)列的通項公式；（2）記，求數(shù)列的前項和22．（10分）已知橢圓，四點(diǎn)中，恰有三點(diǎn)在橢圓上（1）求橢圓的方程；（2）設(shè)直線不經(jīng)過點(diǎn)，且與橢圓相交于不同的兩點(diǎn)．若直線與直線的斜率之和為，證明：直線過一定點(diǎn)，并求此定點(diǎn)坐標(biāo)

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、C【解題分析】利用空間向量垂直的坐標(biāo)表示計算即可得解【題目詳解】因向量，，且，則，解得，所以實(shí)數(shù)等于.故選：C2、C【解題分析】設(shè)雙曲線方程為，，由已知可得，并求得雙曲線上一點(diǎn)的坐標(biāo)，把點(diǎn)的坐標(biāo)代入雙曲線方程，求解，即可得到雙曲線的虛軸長【題目詳解】設(shè)點(diǎn)是雙曲線與截面的一個交點(diǎn)，設(shè)雙曲線的方程為：，花瓶的最小直徑，則，由瓶口直徑為，瓶高為，可得，故，解得，該雙曲線的虛軸長為故選：3、C【解題分析】利用含有一個量詞的命題的否定的定義求解.【題目詳解】因為命題“，是特稱命題，所以其否定是全稱命題，即為，故選：C4、D【解題分析】由于，所以利用裂項相消求和法可求得，然后由可得恒成立，再利用基本不等式求出的最小值即可【題目詳解】，故，故恒成立等價于，即恒成立，化簡得到，因為，當(dāng)且僅當(dāng)，即時取等號，所以故選：D5、C【解題分析】由,可得,,故選C.考點(diǎn)：指數(shù)函數(shù)性質(zhì)6、D【解題分析】根據(jù)曲線方程的特征，發(fā)現(xiàn)曲線表示在軸上方的圖象，畫出圖形，根據(jù)圖形上直線的三個特殊位置，當(dāng)已知直線位于直線位置時，把已知直線的解析式代入橢圓方程中，消去得到關(guān)于的一元二次方程，由題意可知根的判別式等于0即可求出此時對應(yīng)的的值；當(dāng)已知直線位于直線及直線的位置時，分別求出對應(yīng)的的值，寫出滿足題意得的范圍，綜上，得到所有滿足題意得的取值范圍【題目詳解】根據(jù)曲線，得到，解得：；，畫出曲線的圖象，為橢圓在軸上邊的一部分，如圖所示：當(dāng)直線在直線的位置時，直線與橢圓相切，故只有一個交點(diǎn)，把直線代入橢圓方程得：，得到，即，化簡得：，解得或(舍去)，則時，直線與曲線只有一個公共點(diǎn)；當(dāng)直線在直線位置時，直線與曲線剛好有兩個交點(diǎn)，此時，當(dāng)直線在直線位置時，直線與曲線只有一個公共點(diǎn)，此時，則當(dāng)時，直線與曲線只有一個公共點(diǎn)，綜上，滿足題意得的范圍是或故選：D7、A【解題分析】分析：設(shè)等比數(shù)列的公比為，根據(jù)前三項的和為列方程，結(jié)合等比數(shù)列中，各項都為正數(shù)，解得，從而可以求出的值.詳解：設(shè)等比數(shù)列的公比為，首項為3，前三項的和為，，解之得或，在等比數(shù)列中，各項都為正數(shù)，公比為正數(shù)，舍去），，故選A.點(diǎn)睛：本題考查以一個特殊的等比數(shù)列為載體，通過求連續(xù)三項和的問題，著重考查了等比數(shù)列的通項，等比數(shù)列的性質(zhì)和前項和等知識點(diǎn)，屬于簡單題.8、A【解題分析】利用條件可得數(shù)列為周期數(shù)列，再借助周期性計算得解.【題目詳解】∵∴，，所以數(shù)列是以3為周期的周期數(shù)列，∴，故選：A.9、D【解題分析】先對函數(shù)求導(dǎo)，由已知，先求出，再令，并判斷函數(shù)在其左右兩邊的單調(diào)性，從而確定極大值點(diǎn)，然后帶入原函數(shù)即可完成求解.【題目詳解】因為，，所以，所以，，令，解得或，所以當(dāng)，，單調(diào)遞增；時，，單調(diào)遞減；當(dāng)，，單調(diào)遞增，所以的極大值為故選：D10、C【解題分析】根據(jù)直線斜率的定義即可求解.【題目詳解】，斜率為1，則傾斜角為.故選：C.11、D【解題分析】根據(jù)特稱命題否定的方法求解，改變量詞，否定結(jié)論.【題目詳解】由題意可知命題“存在，使得”的否定為“對任意，”.故選：D.12、C【解題分析】先利用已知條件得到，解出公差，得到通項公式，再代入數(shù)列，利用裂項相消法求和即可.【題目詳解】因為成等比數(shù)列，，故，即，故，解得或（舍去），故，即，故的前項和為：.故選：C.【題目點(diǎn)撥】方法點(diǎn)睛：數(shù)列求和的方法：（1）倒序相加法：如果一個數(shù)列的前項中首末兩端等距離的兩項的和相等或等于同一個常數(shù)，那么求這個數(shù)列的前項和即可以用倒序相加法（2）錯位相減法：如果一個數(shù)列的各項是由一個等差數(shù)列和一個等比數(shù)列的對應(yīng)項之積構(gòu)成的，那么這個數(shù)列的前項和即可以用錯位相減法來求；（3）裂項相消法：把數(shù)列的通項拆成兩項之差，在求和時，中間的一些像可相互抵消，從而求得其和；（4）分組轉(zhuǎn)化法：一個數(shù)列的通項公式是由若干個等差數(shù)列或等比數(shù)列:或可求和的數(shù)列組成，則求和時可用分組轉(zhuǎn)換法分別求和再相加減；（5）并項求和法：一個數(shù)列的前項和可以兩兩結(jié)合求解，則稱之為并項求和，形如類型，可采用兩項合并求解.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、①.②.【解題分析】由題意得：拋物線焦點(diǎn)為F（0，），準(zhǔn)線方程為y=﹣．因為點(diǎn)到其焦點(diǎn)的距離為10，所以根據(jù)拋物線的定義得到方程，得到該拋物線的準(zhǔn)線方程【題目詳解】∵拋物線方程∴拋物線焦點(diǎn)為F（0，），準(zhǔn)線方程為y=﹣，又∵點(diǎn)到其焦點(diǎn)的距離為10，∴根據(jù)拋物線的定義，得9+=10，∴p=2，拋物線∴準(zhǔn)線方程為故答案為:,.14、①.21②.1540【解題分析】根據(jù)題中給出的圖形，結(jié)合題意找到各層球的數(shù)列與層數(shù)的關(guān)系，得到＝，由此可求的值，以及前20層的總球數(shù)【題目詳解】由題意可知，，故＝＝，所＝＝21，所以S20＝a1+a2+a3+a4+??+a20＝（12+22+32+??+202）+（1+2+3+??+20）＝×+×＝1540故答案為：21；154015、【解題分析】在長方體中，以點(diǎn)A為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系，利用已知條件求出點(diǎn)H的坐標(biāo)作答.【題目詳解】在長方體中，以點(diǎn)A為原點(diǎn)建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系，則，，因點(diǎn)H，A，三點(diǎn)共線，令，點(diǎn)，則，又，則，解得，所以點(diǎn)到平面ABCD的距離為.故答案為：16、##3.6【解題分析】先計算平均數(shù)，再計算方差.【題目詳解】該組數(shù)據(jù)的平均數(shù)為，方差為故答案為：三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）證明見解析（2）證明見解析【解題分析】【小問1詳解】連接AC，分別是的中點(diǎn)，.在中，，所以四點(diǎn)共面.【小問2詳解】，所以，又平面平面，同理平面，為平面與平面的一個公共點(diǎn).又平面平面，即三點(diǎn)共線.18、（1）；（2）存在，直線方程為或.【解題分析】（1）利用待定系數(shù)法即求；（2）利用直線與圓的位置關(guān)系可得，然后利用菱形的性質(zhì)可得圓心到直線的距離，即得.【小問1詳解】曲線與軸的交點(diǎn)為，與軸的交點(diǎn)為，，設(shè)圓的方程為，則，解得.∴圓的方程為；【小問2詳解】∵圓與直線交于，兩點(diǎn)，圓化為，圓心坐標(biāo)為，半徑為.∴圓心到直線的距離，解得.假設(shè)存在點(diǎn)，使得四邊形為菱形，則與互相平分，∴圓心到直線的距離，即，解得，經(jīng)驗證滿足條件.∴存在點(diǎn)，使得四邊形為菱形，此時的直線方程為或.19、（1）證明見解析（2）【解題分析】（1）連接EC，設(shè)EB與AC相交于點(diǎn)O，結(jié)合已知條件利用線面平行的判定定理可證得OG//平面PEF，再由三角形中位線定理結(jié)合線面垂直的判定定理可得AC//平面PEF，從而由面面垂直的判定可得平面PEF//平面GAC，進(jìn)而可證得結(jié)論，（2）由已知可證得PA、AB、AD兩兩互相垂直，以A為原點(diǎn)，AB，AD，AP所在的直線為x軸，y軸，z軸，建立空間直角坐標(biāo)系，利用空間向量求解即可【小問1詳解】證明：連接EC，設(shè)EB與AC相交于點(diǎn)O，如圖，因為BC//AD，且，AB⊥AD，所以四邊形ABCE為矩形，所以O(shè)為EB的中點(diǎn)，又因為G為PB的中點(diǎn)，所以O(shè)G為△PBE的中位線，即OG∥PE，因為OG平面PEF，PE?平面PEF，所以O(shè)G//平面PEF，因為E，F(xiàn)分別為線段AD，DC的中點(diǎn)，所以EF//AC，因為AC平面PEF，EF?平面PEF，所以AC//平面PEF，因為OG?平面GAC，AC?平面GAC，AC∩OG＝O，所以平面PEF//平面GAC，因為PF?平面PEF，所以PF//平面GAC.【小問2詳解】因為PA⊥底面ABCD，AB?平面ABCD，AD?平面ABCD，所以PA⊥AB，PA⊥AD，因為AB⊥AD，所以PA、AB、AD兩兩互相垂直，以A為原點(diǎn)，AB，AD，AP所在的直線為x軸，y軸，z軸，建立空間直角坐標(biāo)系，如圖所示：則A（0，0，0），，C（1，1，0），D（0，2，0），P（0，0，1），所以，設(shè)平面ACG的法向量為，則，所以，令x＝1，可得y＝﹣1，z＝﹣1，所以，設(shè)直線PD與平面ACG所成角為θ，則，所以直線PD與平面ACG所成角的正弦值為.20、（1）（2）【解題分析】(1)由圓心到直線的距離等于半徑即可求出.(2)由相關(guān)點(diǎn)法即可求出軌跡方程.【小問1詳解】已知圓與直線相切，所以圓心到直線的距離為半徑．所以，所以圓O的標(biāo)準(zhǔn)方程為：【小問2詳解】設(shè)因為AB的中點(diǎn)是M，則，所以，又因A在圓O上運(yùn)動，則，所以帶入有：，化簡得：．線段AB的中點(diǎn)M的軌跡方程為:.21、（1）an=n（2）【解題分析】（1）由已知條件可得（d+2）2=2d+7，從而可求出公差，進(jìn)而可求得數(shù)列的通項公式，（2）由（1）得，然后利用錯位相減法求【小問1詳解】因a1，a2+1，a3+6成等比數(shù)列，所以又a1=1，所以（d+2）2=2d+7，所以d=1或d=（舍），所以an=n；【小問2詳解】因為，所以，所以，所以所以22、（1）（2）證明見解析，定點(diǎn)【解題分析】（1）先判斷出在橢圓上，再代入求橢圓方程；