湖北省荊、荊、襄、宜四地七?？荚嚶?lián)盟2023年高二上數(shù)學(xué)期末調(diào)研模擬試題含解析

湖北省荊、荊、襄、宜四地七?？荚嚶?lián)盟2023年高二上數(shù)學(xué)期末調(diào)研模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)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(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，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(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．已知向量，，則“”是“”的（）A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件2．已知正實(shí)數(shù)x，y滿(mǎn)足4x+3y＝4，則的最小值為（）A. B.C. D.3．已知，，，，則（）A. B.C. D.4．已知函數(shù)，若，，則實(shí)數(shù)的取值范圍是A. B.C. D.5．已知數(shù)列滿(mǎn)足，則（）A.2 B.C.1 D.6．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(xiàn)的一部分繞其虛軸旋轉(zhuǎn)所形成的曲面，且其外形上下對(duì)稱(chēng)．花瓶的最小直徑為，瓶口直徑為，瓶高為，則該雙曲線(xiàn)的虛軸長(zhǎng)為（）A. B.C. D.457．已知空間向量，且與垂直，則等于（）A.－2 B.－1C.1 D.28．如圖，在長(zhǎng)方體中，，，則直線(xiàn)和夾角的余弦值為（）A. B.C. D.9．已知橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)坐標(biāo)是，則（）A.5 B.2C.1 D.10．設(shè)等差數(shù)列，的前n項(xiàng)和分別是，若，則（）A. B.C. D.11．下列關(guān)于函數(shù)及其圖象的說(shuō)法正確的是（）A.B.最小正周期為C.函數(shù)圖象的對(duì)稱(chēng)中心為點(diǎn)D.函數(shù)圖象的對(duì)稱(chēng)軸方程為12．設(shè)為數(shù)列的前n項(xiàng)和，且，則=（）A.26 B.19C.11 D.9二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．過(guò)橢圓的右焦點(diǎn)作兩條相互垂直的直線(xiàn)m，n，直線(xiàn)m與橢圓交于A，B兩點(diǎn)，直線(xiàn)n與橢圓交于C，D兩點(diǎn)，若．則下列方程①；②；③；④．其中可以作為直線(xiàn)AB的方程的是______（寫(xiě)出所有正確答案的序號(hào)）14．已知拋物線(xiàn)與直線(xiàn)交于D，E兩點(diǎn)，若（點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)）的面積為16，則拋物線(xiàn)的方程為_(kāi)_____；過(guò)焦點(diǎn)F的直線(xiàn)l與拋物線(xiàn)交于A，B兩點(diǎn)，則______15．已知數(shù)列，點(diǎn)在函數(shù)的圖象上，則數(shù)列的前10項(xiàng)和是______16．若正實(shí)數(shù)滿(mǎn)足則的最小值為_(kāi)_______________________三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）已知正三棱柱底面邊長(zhǎng)為，是上一點(diǎn)，是以為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形，（1）證明：是的中點(diǎn)；（2）求二面角的大小18．（12分）在平面直角坐標(biāo)系xOy中，橢圓C的參數(shù)方程為（θ為參數(shù)），直線(xiàn)l的參數(shù)方程為（t為參數(shù)）（Ⅰ）寫(xiě)出橢圓C的普通方程和直線(xiàn)l的傾斜角；（Ⅱ）若點(diǎn)P（1，2），設(shè)直線(xiàn)l與橢圓C相交于A，B兩點(diǎn)，求|PA|·|PB|的值19．（12分）有三個(gè)條件：①數(shù)列的任意相鄰兩項(xiàng)均不相等，，且數(shù)列為常數(shù)列，②，③，，中，從中任選一個(gè)，補(bǔ)充在下面橫線(xiàn)上，并回答問(wèn)題已知數(shù)列的前n項(xiàng)和為，______，求數(shù)列的通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和20．（12分）已知數(shù)列滿(mǎn)足且（1）求證：數(shù)列為等差數(shù)列，并求數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）設(shè)，求數(shù)列的前n項(xiàng)和為.21．（12分）我們知道，裝同樣體積的液體容器中，如果容器的高度一樣，那么側(cè)面所需的材料就以圓柱形的容器最省.所以汽油桶等裝液體的容器大都是圓柱形的，某臥式油罐如圖1所示，它垂直于軸的截面如圖2所示，已知截面圓的半徑是1米，弧的長(zhǎng)為米表示劣弧與弦所圍成陰影部分的面積.（1）請(qǐng)寫(xiě)出函數(shù)表達(dá)式；（2）用求導(dǎo)的方法證明.22．（10分）如圖，點(diǎn)О是正四棱錐的底面中心，四邊形PQDO矩形，（1）點(diǎn)B到平面APQ的距離：（2）設(shè)E為棱PC上的點(diǎn)，且，若直線(xiàn)DE與平面APQ所成角的正弦值為，試求實(shí)數(shù)的值

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】根據(jù)平面向量垂直的性質(zhì)，結(jié)合平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示公式、充分性、必要性的定義進(jìn)行求解判斷即可.詳解】當(dāng)時(shí)，有，顯然由，但是由不一定能推出，故選：A2、A【解析】將4x+3y＝4變形為含2x+1和3y+2的等式，即2(2x+1)+(3y+2)＝8，再由換元法、基本不等式換“1”的代換求解即可【詳解】由正實(shí)數(shù)x，y滿(mǎn)足4x+3y＝4，可得2(2x+1)+(3y+2)＝8，令a＝2x+1，b＝3y+2，可得2a+b＝8，∴，即，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)，∴的最小值為.故選：A3、D【解析】根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)和冪函數(shù)的單調(diào)性可得正確的選項(xiàng).【詳解】因?yàn)?，故，故，又，在上的增函?shù)，故，故，故選：D.4、A【解析】函數(shù)，若，，可得，解得或，則實(shí)數(shù)的取值范圍是，故選A.5、D【解析】首先得到數(shù)列的周期，再計(jì)算的值.【詳解】由條件，可知，兩式相加可得，即，所以數(shù)列是以周期為的周期數(shù)列，.故選：D6、C【解析】設(shè)雙曲線(xiàn)方程為，，由已知可得，并求得雙曲線(xiàn)上一點(diǎn)的坐標(biāo)，把點(diǎn)的坐標(biāo)代入雙曲線(xiàn)方程，求解，即可得到雙曲線(xiàn)的虛軸長(zhǎng)【詳解】設(shè)點(diǎn)是雙曲線(xiàn)與截面的一個(gè)交點(diǎn)，設(shè)雙曲線(xiàn)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(xiàn)的虛軸長(zhǎng)為故選：7、B【解析】直接利用空間向量垂直的坐標(biāo)運(yùn)算即可解決.【詳解】∵∴∴，解得，故選：B.8、D【解析】如圖建立空間直角坐標(biāo)系，分別求出的坐標(biāo)，由空間向量夾角公式即可求解.【詳解】如圖：以為原點(diǎn)，分別以，，所在的直線(xiàn)為，，軸建立空間直角坐標(biāo)系，則，，，，所以，，所以，所以直線(xiàn)和夾角的余弦值為，故選：D.9、C【解析】根據(jù)題意橢圓焦點(diǎn)在軸上，且，將橢圓方程化為標(biāo)準(zhǔn)形式，從而得出，得出答案.【詳解】由焦點(diǎn)坐標(biāo)是，則橢圓焦點(diǎn)在軸上，且將橢圓化為，則由，焦點(diǎn)坐標(biāo)是，則，解得故選：C10、C【解析】結(jié)合等差數(shù)列前項(xiàng)和公式求得正確答案.【詳解】依題意等差數(shù)列，的前n項(xiàng)和分別是，由于，故可設(shè)，，當(dāng)時(shí)，，，所以，所以.故選：C11、D【解析】化簡(jiǎn)，利用正弦型函數(shù)的性質(zhì)，依次判斷，即可【詳解】∵∴，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；的最小正周期為，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；令，則，故函數(shù)圖象的對(duì)稱(chēng)中心為點(diǎn)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；令，則，所以函數(shù)圖象的對(duì)稱(chēng)軸方程為，D選項(xiàng)正確故選：D12、D【解析】先求得，然后求得.【詳解】依題意，當(dāng)時(shí)，，當(dāng)時(shí)，，，所以，所以.故選：D二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、①②【解析】①②結(jié)合橢圓方程得到與橢圓參數(shù)的關(guān)系，即可判斷；③④聯(lián)立直線(xiàn)與橢圓方程，利用弦長(zhǎng)公式求，即可判斷.【詳解】由題設(shè)，且右焦點(diǎn)為，①時(shí)直線(xiàn)，故，則符合題設(shè)；②時(shí)，同①知：符合題設(shè)；③時(shí)直線(xiàn)，聯(lián)立直線(xiàn)AB與橢圓方程并整理得：，則，同理可得，則，不合題設(shè)；④時(shí)，同③分析知：，不合題設(shè)；故答案為：①②.14、①.②.1【解析】利用的面積列方程，化簡(jiǎn)求得的值，從而求得拋物線(xiàn)方程.將的斜率分成存在和不存在兩種情況進(jìn)行分類(lèi)討論，結(jié)合根與系數(shù)關(guān)系求得.【詳解】依題意可知，，所以，解得.所以?huà)佄锞€(xiàn)方程為.焦點(diǎn)，當(dāng)直線(xiàn)的斜率不存在時(shí)，直線(xiàn)的方程為，，即，此時(shí).當(dāng)直線(xiàn)的斜率存在且不為時(shí)，設(shè)直線(xiàn)的方程為，由消去并化簡(jiǎn)得，，設(shè)，則，結(jié)合拋物線(xiàn)的定義可知.故答案為：；15、【解析】將點(diǎn)代入可得，從而得，再由裂項(xiàng)相消法可求解.【詳解】由題意有，所以，所以數(shù)列的前10項(xiàng)和為：.故答案為：16、【解析】利用基本不等式即可求解.【詳解】，，又，，，當(dāng)且僅當(dāng)即，等號(hào)成立，.故答案為：【點(diǎn)睛】易錯(cuò)點(diǎn)睛：利用基本不等式求最值時(shí)，要注意其必須滿(mǎn)足的三個(gè)條件：（1）“一正二定三相等”“一正”就是各項(xiàng)必須為正數(shù)；（2）“二定”就是要求和的最小值，必須把構(gòu)成和的二項(xiàng)之積轉(zhuǎn)化成定值；要求積的最大值，則必須把構(gòu)成積的因式的和轉(zhuǎn)化成定值；（3）“三相等”是利用基本不等式求最值時(shí)，必須驗(yàn)證等號(hào)成立的條件，若不能取等號(hào)則這個(gè)定值就不是所求的最值，這也是最容易發(fā)生錯(cuò)誤的地方.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、（1）證明見(jiàn)解析；（2）.【解析】（1）根據(jù)正棱柱的性質(zhì)，結(jié)合線(xiàn)面垂直的判定定理、直角三角形的性質(zhì)、正三角形的性質(zhì)進(jìn)行證明即可；（2）根據(jù)線(xiàn)面垂直的判定定理和性質(zhì)，結(jié)合二面角的定義進(jìn)行求解即可.【小問(wèn)1詳解】證明：在正三棱柱中，平面，平面，則,又是以為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形，則，且，平面，故平面，而平面，所以，又為正三角形，所以為的中點(diǎn)；【小問(wèn)2詳解】在正中，取的中點(diǎn)為，則，又平面，則，且，平面，故平面，取的中點(diǎn)為，且的中點(diǎn)為，則，故平面，而平面，所以，在等腰直角中，取的中點(diǎn)為，則，，平面，所以平面，而平面，所以，故為二面角平面角，又，則，，所以在中，，即：，故二面角的大小為.：18、(I)見(jiàn)解析；（Ⅱ）.【解析】（Ⅰ）利用平方法消去θ得到橢圓C的普通方程為，根據(jù)直線(xiàn)參數(shù)方程的幾何意義求出直線(xiàn)的斜率，從而可得結(jié)果；（Ⅱ）把直線(xiàn)的方程，代入中，利用直線(xiàn)參數(shù)方程的幾何意義求出直線(xiàn)的斜率結(jié)合韋達(dá)定理可得結(jié)果.試題解析：（Ⅰ）消去θ得到橢圓C的普通方程為∵直線(xiàn)的斜率為，∴直線(xiàn)l的傾斜角為（Ⅱ）把直線(xiàn)的方程，代入中，得即，∴t1·t2＝4，即｜PA｜·｜PB｜＝419、；【解析】選①，由數(shù)列為常數(shù)列可得，由此可求，根據(jù)任意相鄰兩項(xiàng)均不相等可得，由此證明數(shù)列為等比數(shù)列，并求出數(shù)列的通項(xiàng)公式，利用分組求和法求數(shù)列的前n項(xiàng)和為，選②由取可求，再取與原式相減可得，由此證明數(shù)列為等比數(shù)列，并求出數(shù)列的通項(xiàng)公式，利用分組求和法求數(shù)列的前n項(xiàng)和為，選③由取與原式相減可得，取可求，由此可得，故，由此證明數(shù)列為等比數(shù)列，并求出數(shù)列的通項(xiàng)公式，利用分組求和法求數(shù)列的前n項(xiàng)和為，【詳解】解：選①：因?yàn)?，?shù)列為常數(shù)列，所以，解得或，又因?yàn)閿?shù)列的任意相鄰兩項(xiàng)均不相等，且，所以數(shù)列為2，-1，2，-1，2，-1……，所以，即，所以，又，所以是以為首項(xiàng)，公比為-1的等比數(shù)列，所以，即；所以選②：因?yàn)?，易知，，所以?xún)墒较鄿p可得，即，以下過(guò)程與①相同；選③：由，可得，又，時(shí)，，所以，因?yàn)?，所以也滿(mǎn)足上式，所以，即，以下過(guò)程與①相同20、（1）證明見(jiàn)解析，；（2）.【解析】（1）對(duì)遞推公式進(jìn)行變形，結(jié)合等差數(shù)列的定義進(jìn)行求解即可；（2）運(yùn)用裂項(xiàng)相消法進(jìn)行求解即可.【小問(wèn)1詳解】因?yàn)?，且，所以即，所以?shù)列是公差為2的等差數(shù)列.又，所以即；【小問(wèn)2詳解】由（1）得，所以.故.21、（1），（2）證明見(jiàn)解析【解析】（1）由弧長(zhǎng)公式得，根據(jù)即可求解；（2）利用導(dǎo)數(shù)判斷出在上單調(diào)遞增，即可證明.【小問(wèn)1詳解】由弧長(zhǎng)公式得，于是，【小問(wèn)2詳解】cos，顯然在上單調(diào)遞增，于是.22、（1）（2）或【解析】（1）以三棱錐等體積法求點(diǎn)到面距離，思路簡(jiǎn)單快捷.（2）由直線(xiàn)DE與平面APQ所成角的正