2024年山東省天成大聯考數學高三上期末考試模擬試題含解析

2024年山東省天成大聯考數學高三上期末考試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y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．在邊長為2的菱形中，，將菱形沿對角線對折，使二面角的余弦值為，則所得三棱錐的外接球的表面積為（）A． B． C． D．2．如圖所示，已知雙曲線的右焦點為，雙曲線的右支上一點，它關于原點的對稱點為，滿足，且，則雙曲線的離心率是（）.A． B． C． D．3．如圖示，三棱錐的底面是等腰直角三角形，，且，，則與面所成角的正弦值等于（）A． B． C． D．4．點為不等式組所表示的平面區(qū)域上的動點，則的取值范圍是（）A． B． C． D．5．正四棱錐的五個頂點在同一個球面上，它的底面邊長為，側棱長為，則它的外接球的表面積為（）A． B． C． D．6．中國古代用算籌來進行記數，算籌的擺放形式有縱橫兩種形式（如圖所示），表示一個多位數時，像阿拉伯記數一樣，把各個數位的數碼從左到右排列，但各位數碼的籌式需要縱橫相間，其中個位、百位、方位……用縱式表示，十位、千位、十萬位……用橫式表示，則56846可用算籌表示為（）A． B． C． D．7．等比數列若則（）A．±6 B．6 C．-6 D．8．已知函數，為圖象的對稱中心，若圖象上相鄰兩個極值點，滿足，則下列區(qū)間中存在極值點的是（）A． B． C． D．9．已知復數，則的虛部為（）A．－1 B． C．1 D．10．已知，且，則在方向上的投影為（）A． B． C． D．11．已知等比數列的前項和為，若，且公比為2，則與的關系正確的是（）A． B．C． D．12．己知，，，則（）A． B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．數學家狄里克雷對數論，數學分析和數學物理有突出貢獻，是解析數論的創(chuàng)始人之一.函數，稱為狄里克雷函數.則關于有以下結論:①的值域為;②;③;④其中正確的結論是_______(寫出所有正確的結論的序號)14．在編號為1，2，3，4，5且大小和形狀均相同的五張卡片中，一次隨機抽取其中的三張，則抽取的三張卡片編號之和是偶數的概率為________.15．函數的值域為_____.16．若復數（是虛數單位），則________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）某市環(huán)保部門對該市市民進行了一次垃圾分類知識的網絡問卷調查，每位市民僅有一次參加機會，通過隨機抽樣，得到參與問卷調查的100人的得分（滿分：100分）數據，統(tǒng)計結果如表所示：組別男235151812女051010713(1)若規(guī)定問卷得分不低于70分的市民稱為“環(huán)保關注者”，請完成答題卡中的列聯表，并判斷能否在犯錯誤概率不超過0.05的前提下，認為是否為“環(huán)保關注者”與性別有關？(2)若問卷得分不低于80分的人稱為“環(huán)保達人”．視頻率為概率．①在我市所有“環(huán)保達人”中，隨機抽取3人，求抽取的3人中，既有男“環(huán)保達人”又有女“環(huán)保達人”的概率；②為了鼓勵市民關注環(huán)保，針對此次的調查制定了如下獎勵方案：“環(huán)保達人”獲得兩次抽獎活動；其他參與的市民獲得一次抽獎活動．每次抽獎獲得紅包的金額和對應的概率.如下表：紅包金額（單位：元）1020概率現某市民要參加此次問卷調查，記（單位：元）為該市民參加間卷調查獲得的紅包金額，求的分布列及數學期望．附表及公式：0.150.100.050.0250.0100.0050.0012.0722.7063.8415.0246.6357.87910.82818．（12分）如圖，為等腰直角三角形，，D為AC上一點，將沿BD折起，得到三棱錐，且使得在底面BCD的投影E在線段BC上，連接AE.（1）證明：；（2）若，求二面角的余弦值.19．（12分）已知函數.（1）若在上為單調函數，求實數a的取值范圍：（2）若，記的兩個極值點為，，記的最大值與最小值分別為M，m，求的值.20．（12分）已知函數（）（1）函數在點處的切線方程為，求函數的極值；（2）當時，對于任意，當時，不等式恒成立，求出實數的取值范圍.21．（12分）已知數列中，，前項和為，若對任意的，均有（是常數，且）成立，則稱數列為“數列”.（1）若數列為“數列”，求數列的前項和；（2）若數列為“數列”，且為整數，試問：是否存在數列，使得對任意，成立？如果存在，求出這樣數列的的所有可能值，如果不存在，請說明理由.22．（10分）已知是各項都為正數的數列，其前項和為，且為與的等差中項．（1）求證：數列為等差數列；（2）設，求的前100項和．

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】

取AC中點N，由題意得即為二面角的平面角，過點B作于O，易得點O為的中心，則三棱錐的外接球球心在直線BO上，設球心為，半徑為，列出方程即可得解.【題目詳解】如圖，由題意易知與均為正三角形，取AC中點N，連接BN，DN，則，，即為二面角的平面角，過點B作于O，則平面ACD，由，可得，，，即點O為的中心，三棱錐的外接球球心在直線BO上，設球心為，半徑為，，,解得，三棱錐的外接球的表面積為.故選：D.【題目點撥】本題考查了立體圖形外接球表面積的求解，考查了空間想象能力，屬于中檔題.2、C【解題分析】

易得，，又，平方計算即可得到答案.【題目詳解】設雙曲線C的左焦點為E，易得為平行四邊形，所以，又，故，，，所以，即，故離心率為.故選：C.【題目點撥】本題考查求雙曲線離心率的問題，關鍵是建立的方程或不等關系，是一道中檔題.3、A【解題分析】

首先找出與面所成角，根據所成角所在三角形利用余弦定理求出所成角的余弦值，再根據同角三角函數關系求出所成角的正弦值.【題目詳解】由題知是等腰直角三角形且，是等邊三角形，設中點為，連接，，可知，，同時易知，，所以面，故即為與面所成角，有，故.故選：A.【題目點撥】本題主要考查了空間幾何題中線面夾角的計算，屬于基礎題.4、B【解題分析】

作出不等式對應的平面區(qū)域，利用線性規(guī)劃的知識，利用的幾何意義即可得到結論．【題目詳解】不等式組作出可行域如圖：，，，的幾何意義是動點到的斜率，由圖象可知的斜率為1，的斜率為：，則的取值范圍是：，，．故選：．【題目點撥】本題主要考查線性規(guī)劃的應用，根據目標函數的幾何意義結合斜率公式是解決本題的關鍵．5、C【解題分析】

如圖所示，在平面的投影為正方形的中心，故球心在上，計算長度，設球半徑為，則，解得，得到答案.【題目詳解】如圖所示：在平面的投影為正方形的中心，故球心在上，，故，，設球半徑為，則，解得，故.故選：.【題目點撥】本題考查了四棱錐的外接球問題，意在考查學生的空間想象能力和計算能力.6、B【解題分析】

根據題意表示出各位上的數字所對應的算籌即可得答案．【題目詳解】解：根據題意可得，各個數碼的籌式需要縱橫相間，個位，百位，萬位用縱式表示；十位，千位，十萬位用橫式表示，用算籌表示應為：縱5橫6縱8橫4縱6，從題目中所給出的信息找出對應算籌表示為中的．故選：．【題目點撥】本題主要考查學生的合情推理與演繹推理，屬于基礎題．7、B【解題分析】

根據等比中項性質代入可得解，由等比數列項的性質確定值即可.【題目詳解】由等比數列中等比中項性質可知，，所以，而由等比數列性質可知奇數項符號相同，所以，故選：B.【題目點撥】本題考查了等比數列中等比中項的簡單應用，注意項的符號特征，屬于基礎題.8、A【解題分析】

結合已知可知，可求，進而可求，代入，結合，可求，即可判斷．【題目詳解】圖象上相鄰兩個極值點，滿足，即，，，且，，，，，，當時，為函數的一個極小值點，而．故選：．【題目點撥】本題主要考查了正弦函數的圖象及性質的簡單應用，解題的關鍵是性質的靈活應用．9、A【解題分析】

分子分母同乘分母的共軛復數即可.【題目詳解】，故的虛部為.故選：A.【題目點撥】本題考查復數的除法運算，考查學生運算能力，是一道容易題.10、C【解題分析】

由向量垂直的向量表示求出，再由投影的定義計算．【題目詳解】由可得，因為，所以．故在方向上的投影為．故選：C．【題目點撥】本題考查向量的數量積與投影．掌握向量垂直與數量積的關系是解題關鍵．11、C【解題分析】

在等比數列中，由即可表示之間的關系.【題目詳解】由題可知，等比數列中，且公比為2，故故選：C【題目點撥】本題考查等比數列求和公式的應用，屬于基礎題.12、B【解題分析】

先將三個數通過指數，對數運算變形，再判斷.【題目詳解】因為，，所以，故選：B.【題目點撥】本題主要考查指數、對數的大小比較，還考查推理論證能力以及化歸與轉化思想，屬于中檔題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、②【解題分析】

根據新定義，結合實數的性質即可判斷①②③，由定義求得比小的有理數個數，即可確定④.【題目詳解】對于①，由定義可知，當為有理數時；當為無理數時，則值域為，所以①錯誤；對于②，因為有理數的相反數還是有理數，無理數的相反數還是無理數，所以滿足，所以②正確；對于③，因為，當為無理數時，可以是有理數，也可以是無理數，所以③錯誤；對于④，由定義可知，所以④錯誤；綜上可知，正確的為②.故答案為：②.【題目點撥】本題考查了新定義函數的綜合應用，正確理解題意是解決此類問題的關鍵，屬于中檔題.14、【解題分析】

先求出所有的基本事件個數，再求出“抽取的三張卡片編號之和是偶數”這一事件包含的基本事件個數，利用古典概型的概率計算公式即可算出結果.【題目詳解】一次隨機抽取其中的三張，所有基本事件為：1，2，3；1，2，4；1，2，5；1，3，4；1，3，5；1，4，5；2，3，4；2，3，5；2，4，5；3，4，5；共有10個，其中“抽取的三張卡片編號之和是偶數”包含6個基本事件，因此“抽取的三張卡片編號之和是偶數”的概率為：.故答案為：.【題目點撥】本題考查了古典概型及其概率計算公式，屬于基礎題.15、【解題分析】

利用配方法化簡式子，可得，然后根據觀察法，可得結果.【題目詳解】函數的定義域為所以函數的值域為故答案為：【題目點撥】本題考查的是用配方法求函數的值域問題，屬基礎題。16、【解題分析】

直接根據復數的代數形式四則運算法則計算即可．【題目詳解】，．【題目點撥】本題主要考查復數的代數形式四則運算法則的應用．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)不能；(2)①；②分布列見解析，.【解題分析】

（1）根據題目所給的數據可求2×2列聯表即可；計算K的觀測值K2，對照題目中的表格，得出統(tǒng)計結論．（2）由相互獨立事件的概率可得男“環(huán)保達人”又有女“環(huán)保達人”的概率：P＝1﹣（）3﹣（）3，解出X的分布列及數學期望E（X）即可；【題目詳解】(1)由圖中表格可得列聯表如下:非“環(huán)保關注者”是“環(huán)保關注者”合計男104555女153045合計2575100將列聯表中的數據代入公式計算得K”的觀測值，所以在犯錯誤的概率不超過0.05的前提下，不能認為是否為“環(huán)保關注者”與性別有關.(2)視頻率為概率,用戶為男“環(huán)保達人”的概率為.為女“環(huán)保達人”的概率為，①抽取的3名用戶中既有男“環(huán)保達人”又有女“環(huán)保達人”的概率為；②的取值為10，20，30，40.,,,,所以的分布列為10203040.【題目點撥】本題考查了獨立性檢驗的應用問題，考查了概率分布列和期望，計算能力的應用問題，是中檔題目．18、（1）見解析；（2）【解題分析】

（1）由折疊過程知與平面垂直，得，再取中點，可證與平面垂直，得，從而可得線面垂直，再得線線垂直；（2）由已知得為中點，以為原點，所在直線為軸，在平面內過作的垂線為軸建立空間直角坐標系，由已知求出線段長，得出各點坐標，用平面的法向量計算二面角的余弦．【題目詳解】（1）易知與平面垂直，∴，連接，取中點，連接，由得，，∴平面，平面，∴，又，∴平面，∴；（2）由，知是中點，令，則，由，，∴，解得，故．以為原點，所在直線為軸，在平面內過作的垂線為軸建立空間直角坐標系，如圖，則，，，設平面的法向量為，則，取，則．又易知平面的一個法向量為，．∴二面角的余弦值為．【題目點撥】本題考查證明線線垂直，考查用空間向量法求二面角．證線線垂直，一般先證線面垂直，而證線面垂直又要證線線垂直，注意線線垂直、線面垂直及面面垂直的轉化．求空間角，常用方法就是建立空間直角坐標系，用空間向量法求空間角．19、（1）；（2）【解題分析】

（1）求導.根據單調，轉化為對恒成立求解（2）由（1）知，是的兩個根，不妨設，令.根據，確定，將轉化為.令，用導數法研究其單調性求最值.【題目詳解】（1）的定義域為，.因為單調，所以對恒成立，所以，恒成立，因為，當且僅當時取等號，所以；（2）由（1）知，是的兩個根.從而，，不妨設，則.因為，所以t為關于a的減函數，所以..令，則.因為當時，在上為減函數.所以當時，.從而，所以在上為減函數.所以當時，.【題目點撥】本題主要考查導數在函數中的綜合應用，還考查了轉化化歸的思想和運算求解的能力，屬于難題.20、（1）極小值為，極大值為.（2）【解題分析】

（1）根據斜線的斜率即可求得參數，再對函數求導，即可求得函數的極值；（2）根據題意，對目標式進行變形，構造函數，根據是單調減函數，分離參數，求函數的最值即可求得結果.【題目詳解】（1）函數的定義域為，，，，可知，，解得，，可知在，時，，函數單調遞增，在時，，函數單調遞減，可知函數的極小值為，極大值為.（2）可以變形為，可得，可知函數在上單調遞減，，可得，設，，可知函數在單調遞減，，可知，可知參數的取值范圍為.【題目點撥】本題考查由切線的斜率求參數的值，以及對具體函數極值的求解，涉及構造函數法，以及利用導數求函數的值域；第二問的難點在于對目標式的變形，屬綜合性中檔題.21、（1）（2）存在，【解題分析】

由數列為“數列”可得,，，兩式相減得，又，利用等比數列通項公式即可求出,進而求出;由題意得，，，兩式相減得，，據此可得,當時,,進而可得,即數列為常數列,進而可得,結合，得到關于的不等式,再由