湖南省常德市武陵區(qū)芷蘭實驗學校歷史班2024學年高三數(shù)學第一學期期末調(diào)研模擬試題含解析

湖南省常德市武陵區(qū)芷蘭實驗學校歷史班2024學年高三數(shù)學第一學期期末調(diào)研模擬試題注意事項：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．若復數(shù)在復平面內(nèi)對應的點在第二象限，則實數(shù)的取值范圍是（）A． B． C． D．2．公元前世紀，古希臘哲學家芝諾發(fā)表了著名的阿基里斯悖論：他提出讓烏龜在跑步英雄阿基里斯前面米處開始與阿基里斯賽跑，并且假定阿基里斯的速度是烏龜?shù)谋?當比賽開始后，若阿基里斯跑了米，此時烏龜便領先他米，當阿基里斯跑完下一個米時，烏龜先他米，當阿基里斯跑完下-個米時，烏龜先他米....所以，阿基里斯永遠追不上烏龜.按照這樣的規(guī)律，若阿基里斯和烏龜?shù)木嚯x恰好為米時，烏龜爬行的總距離為（）A．米 B．米C．米 D．米3．已知集合，，，則的子集共有（）A．個 B．個 C．個 D．個4．集合,則集合的真子集的個數(shù)是A．1個 B．3個 C．4個 D．7個5．若復數(shù)滿足，則（）A． B． C． D．6．已知正四面體的內(nèi)切球體積為v，外接球的體積為V，則（）A．4 B．8 C．9 D．277．已知排球發(fā)球考試規(guī)則：每位考生最多可發(fā)球三次，若發(fā)球成功，則停止發(fā)球，否則一直發(fā)到次結束為止．某考生一次發(fā)球成功的概率為，發(fā)球次數(shù)為，若的數(shù)學期望，則的取值范圍為()A． B． C． D．8．如圖，在中，點是的中點，過點的直線分別交直線，于不同的兩點，若，，則（）A．1 B． C．2 D．39．已知（），i為虛數(shù)單位，則（）A． B．3 C．1 D．510．設i是虛數(shù)單位，若復數(shù)（）是純虛數(shù)，則m的值為（）A． B． C．1 D．311．設，分別為雙曲線（a＞0，b＞0）的左、右焦點，過點作圓的切線與雙曲線的左支交于點P，若，則雙曲線的離心率為（）A． B． C． D．12．已知函數(shù)（），若函數(shù)在上有唯一零點，則的值為（）A．1 B．或0 C．1或0 D．2或0二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．如圖，養(yǎng)殖公司欲在某湖邊依托互相垂直的湖岸線、圍成一個三角形養(yǎng)殖區(qū).為了便于管理，在線段之間有一觀察站點，到直線，的距離分別為8百米、1百米，則觀察點到點、距離之和的最小值為______________百米.14．已知正四棱柱的底面邊長為，側面的對角線長是，則這個正四棱柱的體積是____．15．某陶瓷廠準備燒制甲、乙、丙三件不同的工藝品，制作過程必須先后經(jīng)過兩次燒制，當?shù)谝淮螣坪细窈蠓娇蛇M入第二次燒制，再次燒制過程相互獨立.根據(jù)該廠現(xiàn)有的技術水平，經(jīng)過第一次燒制后，甲、乙、丙三件產(chǎn)品合格的概率依次為0.5、0.6、0.4，經(jīng)過第二次燒制后，甲、乙、丙三件產(chǎn)品合格的概率依次為0.6、0.5、0.75；則第一次燒制后恰有一件產(chǎn)品合格的概率為________；經(jīng)過前后兩次燒制后，合格工藝品的件數(shù)為，則隨機變量的期望為________.16．不等式對于定義域內(nèi)的任意恒成立，則的取值范圍為__________.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，四棱錐中，底面是菱形，對角線交于點為棱的中點，．求證：（1）平面；（2）平面平面．18．（12分）已知，，函數(shù)的最小值為.（1）求證：；（2）若恒成立，求實數(shù)的最大值.19．（12分）若函數(shù)為奇函數(shù)，且時有極小值.（1）求實數(shù)的值與實數(shù)的取值范圍；（2）若恒成立，求實數(shù)的取值范圍.20．（12分）如圖，三棱柱中，與均為等腰直角三角形，，側面是菱形.（1）證明：平面平面；（2）求二面角的余弦值.21．（12分）已知.（1）解關于x的不等式：；（2）若的最小值為M，且，求證：.22．（10分）已知函數(shù)，.（1）求函數(shù)的極值；（2）當時，求證：.

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、B【解題分析】

復數(shù)，在復平面內(nèi)對應的點在第二象限，可得關于a的不等式組，解得a的范圍.【題目詳解】，由其在復平面對應的點在第二象限，得，則.故選：B.【題目點撥】本題考查了復數(shù)的運算法則、幾何意義、不等式的解法，考查了推理能力與計算能力，屬于基礎題．2、D【解題分析】

根據(jù)題意，是一個等比數(shù)列模型，設，由，解得，再求和.【題目詳解】根據(jù)題意，這是一個等比數(shù)列模型，設，所以，解得，所以.故選：D【題目點撥】本題主要考查等比數(shù)列的實際應用，還考查了建模解模的能力，屬于中檔題.3、B【解題分析】

根據(jù)集合中的元素，可得集合，然后根據(jù)交集的概念，可得，最后根據(jù)子集的概念，利用計算，可得結果.【題目詳解】由題可知：，當時，當時，當時，當時，所以集合則所以的子集共有故選：B【題目點撥】本題考查集合的運算以及集合子集個數(shù)的計算，當集合中有元素時，集合子集的個數(shù)為，真子集個數(shù)為，非空子集為，非空真子集為，屬基礎題.4、B【解題分析】

由題意，結合集合，求得集合，得到集合中元素的個數(shù)，即可求解，得到答案．【題目詳解】由題意，集合，則，所以集合的真子集的個數(shù)為個，故選B．【題目點撥】本題主要考查了集合的運算和集合中真子集的個數(shù)個數(shù)的求解，其中作出集合的運算，得到集合，再由真子集個數(shù)的公式作出計算是解答的關鍵，著重考查了推理與運算能力．5、B【解題分析】

由題意得,,求解即可.【題目詳解】因為,所以.故選:B.【題目點撥】本題考查復數(shù)的四則運算,考查運算求解能力,屬于基礎題.6、D【解題分析】

設正四面體的棱長為，取的中點為，連接，作正四面體的高為，首先求出正四面體的體積，再利用等體法求出內(nèi)切球的半徑，在中，根據(jù)勾股定理求出外接球的半徑，利用球的體積公式即可求解.【題目詳解】設正四面體的棱長為，取的中點為，連接，作正四面體的高為，則，，，設內(nèi)切球的半徑為，內(nèi)切球的球心為，則，解得：；設外接球的半徑為，外接球的球心為，則或，，在中，由勾股定理得：，，解得，，故選：D【題目點撥】本題主要考查了多面體的內(nèi)切球、外接球問題，考查了椎體的體積公式以及球的體積公式，需熟記幾何體的體積公式，屬于基礎題.7、A【解題分析】

根據(jù)題意，分別求出再根據(jù)離散型隨機變量期望公式進行求解即可【題目詳解】由題可知，，，則解得，由可得，答案選A【題目點撥】本題考查離散型隨機變量期望的求解，易錯點為第三次發(fā)球分為兩種情況：三次都不成功、第三次成功8、C【解題分析】

連接AO，因為O為BC中點，可由平行四邊形法則得，再將其用，表示.由M、O、N三點共線可知，其表達式中的系數(shù)和，即可求出的值.【題目詳解】連接AO，由O為BC中點可得，，、、三點共線，，.故選：C.【題目點撥】本題考查了向量的線性運算，由三點共線求參數(shù)的問題，熟記向量的共線定理是關鍵.屬于基礎題.9、C【解題分析】

利用復數(shù)代數(shù)形式的乘法運算化簡得答案.【題目詳解】由，得，解得.故選:C.【題目點撥】本題考查復數(shù)代數(shù)形式的乘法運算,是基礎題.10、A【解題分析】

根據(jù)復數(shù)除法運算化簡，結合純虛數(shù)定義即可求得m的值.【題目詳解】由復數(shù)的除法運算化簡可得，因為是純虛數(shù)，所以，∴，故選：A.【題目點撥】本題考查了復數(shù)的概念和除法運算，屬于基礎題.11、C【解題分析】

設過點作圓的切線的切點為，根據(jù)切線的性質可得，且，再由和雙曲線的定義可得，得出為中點，則有，得到，即可求解.【題目詳解】設過點作圓的切線的切點為，，所以是中點，，，.故選:C.【題目點撥】本題考查雙曲線的性質、雙曲線定義、圓的切線性質，意在考查直觀想象、邏輯推理和數(shù)學計算能力，屬于中檔題.12、C【解題分析】

求出函數(shù)的導函數(shù)，當時，只需，即，令，利用導數(shù)求其單調(diào)區(qū)間，即可求出參數(shù)的值，當時，根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性及零點存在性定理可判斷；【題目詳解】解：∵（），∴，∴當時，由得，則在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增，所以是極小值，∴只需，即.令，則，∴函數(shù)在上單調(diào)遞增.∵，∴；當時，，函數(shù)在上單調(diào)遞減，∵，，函數(shù)在上有且只有一個零點，∴的值是1或0.故選：C【題目點撥】本題考查利用導數(shù)研究函數(shù)的零點問題，零點存在性定理的應用，屬于中檔題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

建系，將直線用方程表示出來，再用參數(shù)表示出線段的長度，最后利用導數(shù)來求函數(shù)最小值.【題目詳解】以為原點，所在直線分別作為軸，建立平面直角坐標系，則.設直線，即，則，所以，所以，，則，則，當時，，則單調(diào)遞減，當時，，則單調(diào)遞增，所以當時，最短，此時.故答案為：【題目點撥】本題考查導數(shù)的實際應用，屬于中檔題.14、【解題分析】Aa設正四棱柱的高為h得到故得到正四棱柱的體積為故答案為54.15、0.380.9【解題分析】

考慮恰有一件的三種情況直接計算得到概率，隨機變量的可能取值為，計算得到概率，再計算數(shù)學期望得到答案.【題目詳解】第一次燒制后恰有一件產(chǎn)品合格的概率為：.甲、乙、丙三件產(chǎn)品合格的概率分別為：，，.故隨機變量的可能取值為，故；；；.故.故答案為：0.38；0.9.【題目點撥】本題考查了概率的計算，數(shù)學期望，意在考查學生的計算能力和應用能力.16、【解題分析】

根據(jù)題意，分離參數(shù)，轉化為只對于內(nèi)的任意恒成立，令，則只需在定義域內(nèi)即可，利用放縮法，得出，化簡后得出，即可得出的取值范圍.【題目詳解】解：已知對于定義域內(nèi)的任意恒成立，即對于內(nèi)的任意恒成立，令，則只需在定義域內(nèi)即可，，，當時取等號，由可知，，當時取等號，，當有解時，令，則，在上單調(diào)遞增，又，，使得，，則，所以的取值范圍為.故答案為：.【題目點撥】本題考查利用導數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性和最值，解決恒成立問題求參數(shù)值，涉及分離參數(shù)法和放縮法，考查轉化能力和計算能力.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)連結根據(jù)中位線的性質證明即可.(2)證明,再證明平面即可.【題目詳解】解：證明：連結是菱形對角線的交點,為的中點,是棱的中點,平面平面平面解：在菱形中,且為的中點,,,平面平面,平面平面．【題目點撥】本題主要考查了線面平行與垂直的判定,屬于基礎題.18、（1）見解析；（2）最大值為.【解題分析】

（1）將函數(shù)表示為分段函數(shù)，利用函數(shù)的單調(diào)性求出該函數(shù)的最小值，進而可證得結論成立；（2）由可得出，并將代數(shù)式與相乘，展開后利用基本不等式可求得的最小值，進而可得出實數(shù)的最大值.【題目詳解】（1）.當時，函數(shù)單調(diào)遞減，則；當時，函數(shù)單調(diào)遞增，則；當時，函數(shù)單調(diào)遞增，則.綜上所述，，所以；（2）因為恒成立，且，，所以恒成立，即.因為，當且僅當時等號成立，所以，實數(shù)的最大值為.【題目點撥】本題考查含絕對值函數(shù)最值的求解，同時也考查了利用基本不等式恒成立求參數(shù)，考查推理能力與計算能力，屬于中等題.19、（1），；（2）【解題分析】

（1）由奇函數(shù)可知在定義域上恒成立，由此建立方程，即可求出實數(shù)的值；對函數(shù)進行求導，，通過導數(shù)求出，若，則恒成立不符合題意，當，可證明，此時時有極小值.（2）可知，進而得到，令，通過導數(shù)可知在上為單調(diào)減函數(shù)，由可得，從而可求實數(shù)的取值范圍.【題目詳解】（1）由函數(shù)為奇函數(shù)，得在定義域上恒成立，所以，化簡可得，所以.則，令，則.故當時，；當時，，故在上遞減，在上遞增，若，則恒成立，單調(diào)遞增，無極值點；所以，解得，取，則又函數(shù)的圖象在區(qū)間上連續(xù)不間斷，故由函數(shù)零點存在性定理知在區(qū)間上，存在為函數(shù)的零點，為極小值，所以，的取值范圍是.（2）由滿足，代入，消去可得.構造函數(shù)，所以，當時，，即恒成立，故在上為單調(diào)減函數(shù)，其中.則可轉化為，故，由，設，可得當時，則在上遞增，故.綜上，的取值范圍是.【題目點撥】本題考查了利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，考查了利用導數(shù)求函數(shù)的最值，考查了奇函數(shù)的定義，考查了轉化的思想.對于恒成立的問題，常轉化為求的最小值，使；對于恒成立的問題，常轉化為求的最大值，使.20、（1）見解析（2）【解題分析】

（1）取中點，連接，，通過證明，得，結合可證線面垂直，繼而可證面面垂直.（2）設，建立空間直角坐標系，求出平面和平面的法向量，繼而可求二面角的余弦值.【題目詳解】解析：（1）取中點，連接，，由已知可得，，，∵側面是菱形，∴，，，即，∵，∴平面，∴平面平面.（2）設，則，建立如圖所示空間直角坐標系，則，，，，，，，，設平面的法向量為，則，令得.同理可求得平面的法向量，∴.【題目點撥】本題考查了面面垂直的判定，考查了二面角的求解.一般在求二面角或者線面角的問題時，常建立空間直角坐標系，通過求面的法向量、線的方向向量，繼而求解.特別地，對于線面角問題，法向量與方向向量的余角才是所求的線面角，即兩個向量夾角的余弦值為線面角的正弦值.21、（1）；（2）證明見解析.【解題分析】

（1）分類討論求解絕對值不等式即可；（2）由（1）中所得函數(shù)，求得最小值，再利用均值不等式即可證明.【題目詳解】（1）當時，等價于，該不等式恒成立，當時，等價于，該不等式解集為，當時，等價于，解得，綜上，或，所以不等式的解集為.（2），易得的最小值為1，即因為，，，所以，，，所以