江西省恒立中學(xué)2024屆高二數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末考試模擬試題含解析

江西省恒立中學(xué)2024屆高二數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末考試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)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(zhǔn)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖，過拋物線的焦點(diǎn)的直線交拋物線于點(diǎn)，，交其準(zhǔn)線于點(diǎn)，準(zhǔn)線與對稱軸交于點(diǎn)，若，且，則此拋物線的方程為（）A. B.C. D.2．若變量x，y滿足約束條件，則目標(biāo)函數(shù)最大值為（）A.1 B.-5C.-2 D.-73．已知直線的方程為，則該直線的傾斜角為（）A. B.C. D.4．從橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)發(fā)出的光線，經(jīng)過橢圓反射后，反射光線經(jīng)過橢圓的另一個(gè)焦點(diǎn)；從雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)發(fā)出的光線，經(jīng)過雙曲線反射后，反射光線的反向延長線經(jīng)過雙曲線的另一個(gè)焦點(diǎn).如圖①，一個(gè)光學(xué)裝置由有公共焦點(diǎn)的橢圓與雙曲線構(gòu)成，現(xiàn)一光線從左焦點(diǎn)發(fā)出，依次經(jīng)與反射，又回到了點(diǎn)，歷時(shí)秒；若將裝置中的去掉，如圖②，此光線從點(diǎn)發(fā)出，經(jīng)兩次反射后又回到了點(diǎn)，歷時(shí)秒；若，則的長軸長與的實(shí)軸長之比為（）A. B.C. D.5．已知等比數(shù)列中，，，則該數(shù)列的公比為（）A. B.C. D.6．已知函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為，則等于（）A.0 B.1C.2 D.47．在四棱錐中，底面ABCD是正方形，E為PD中點(diǎn)，若，，，則（）A. B.C. D.8．設(shè)為數(shù)列的前n項(xiàng)和，且，則=（）A.26 B.19C.11 D.99．已知隨機(jī)變量X，Y滿足，，且，則的值為（）A.0.2 B.0.3C.0..5 D.0.610．已知直線l1：ax+2y＝0與直線l2：2x+（2a+2）y+1＝0垂直，則實(shí)數(shù)a的值為（）A.﹣2 B.C.1 D.1或﹣211．已知等比數(shù)列中，，則由此數(shù)列的奇數(shù)項(xiàng)所組成的新數(shù)列的前項(xiàng)和為（）A. B.C. D.12．若命題p為真命題，命題q為假命題，則下列命題為真命題的是（）A. B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．函數(shù)的圖象在點(diǎn)處的切線的方程是______.14．“第七屆全國畫院美術(shù)作品展”于2021年12月2日至2022年2月20日在鄭州美術(shù)館展出.已知某油畫作品高2米，寬6米，畫的底部離地有2.7米（如圖所示）.有一身高為1.8米的游客從正面觀賞它（該游客頭頂E到眼睛C的距離為10），設(shè)該游客離墻距離CD為x米，視角為.為使觀賞視角最大，x應(yīng)為___________米.15．已知函數(shù)f（x）=ex-2x+a有零點(diǎn)，則a的取值范圍是___________16．已知關(guān)于的不等式恒成立，則實(shí)數(shù)的取值范圍是___________.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）已知等差數(shù)列滿足；正項(xiàng)等比數(shù)列滿足，，（1）求數(shù)列，的通項(xiàng)公式；（2）數(shù)列滿足，的前n項(xiàng)和為，求的最大值.18．（12分）已知拋物線C：上有一動點(diǎn)，，過點(diǎn)P作拋物線C的切線交y軸于點(diǎn)Q（1）判斷線段PQ的垂直平分線是否過定點(diǎn)？若過，求出定點(diǎn)坐標(biāo)；若不過，請說明理由；（2）過點(diǎn)P作垂線交拋物線C于另一點(diǎn)M，若切線的斜率為k，設(shè)的面積為S，求的最小值19．（12分）已知函數(shù).（1）求的單調(diào)區(qū)間；（2）討論的零點(diǎn)個(gè)數(shù).20．（12分）如圖，在四棱錐中，底面，，是的中點(diǎn)，，.（1）證明：；（2）求直線與平面所成角的正弦值.21．（12分）如圖，在直四棱柱中，（1）求二面角的余弦值；（2）若點(diǎn)P為棱的中點(diǎn)，點(diǎn)Q在棱上，且直線與平面所成角的正弦值為，求的長22．（10分）如圖，正方體的棱長為4，E，F(xiàn)分別是上的點(diǎn)，且.（1）求與平面所成角的正切值；（2）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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】根據(jù)拋物線定義，結(jié)合三角形相似以及已知條件，求得，則問題得解.【詳解】根據(jù)題意，過作垂直于準(zhǔn)線，垂足為，過作垂直于準(zhǔn)線，垂足為，如下所示：因?yàn)?，?/，，則，故可得，又△△，則，即，解得，故拋物線方程為：.故選：.2、A【解析】作出不等式組對應(yīng)的平面區(qū)域，利用目標(biāo)函數(shù)的幾何意義，進(jìn)行求最值即可【詳解】解：由得作出不等式組對應(yīng)的平面區(qū)域如圖（陰影部分平移直線，由圖象可知當(dāng)直線，過點(diǎn)時(shí)取得最大值，由，解得，所以代入目標(biāo)函數(shù)，得，故選：A3、D【解析】設(shè)直線傾斜角為，則，即可求出.【詳解】設(shè)直線的傾斜角為，則，又因?yàn)?，所?故選：D.4、D【解析】在圖①和圖②中，利用橢圓和雙曲線的定義，分別求得和的周長，再根據(jù)光速相同，且求解.【詳解】在圖①中，由橢圓的定義得：，由雙曲線的定義得，兩式相減得，所以的周長為，在圖②中，的周長為，因?yàn)楣馑傧嗤?，且，所以，即，所以，即的長軸長與的實(shí)軸長之比為，故選：D5、C【解析】設(shè)等比數(shù)列的公比為，可得出，即可得解.【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為，可得出.故選：C.6、A【解析】先對函數(shù)求導(dǎo)，然后代值計(jì)算即可【詳解】因?yàn)?，所?故選：A7、C【解析】根據(jù)向量線性運(yùn)算法則計(jì)算即可.【詳解】故選：C8、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：D9、D【解析】利用正態(tài)分布的計(jì)算公式：，【詳解】且又故選：D10、B【解析】由題意，利用兩直線垂直的性質(zhì)，兩直線垂直時(shí)，一次項(xiàng)對應(yīng)系數(shù)之積的和等于0，計(jì)算求得a的值【詳解】∵直線l1：ax+2y＝0與直線l2：2x+（2a+2）y+1＝0垂直，∴a×2+2×（2a+2）＝0，求得a＝﹣，故選：B11、B【解析】確實(shí)新數(shù)列是等比數(shù)列及公比、首項(xiàng)后，由等比數(shù)列前項(xiàng)和公式計(jì)算，【詳解】由題意，新數(shù)列為，所以，，前項(xiàng)和為故選：B.12、B【解析】根據(jù)邏輯聯(lián)結(jié)詞“且”，一假則假，對四個(gè)選項(xiàng)一一判斷直接即可判斷.【詳解】邏輯聯(lián)結(jié)詞“且”，一假則假.因?yàn)槊}p為真命題，命題q為假命題，所以為假命題，為真命題.所以，為假，故A錯誤；為真，故B正確；為假，故C錯誤；為假，故D錯誤.故選：B二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解析】求導(dǎo)，求得，，根據(jù)直線的點(diǎn)斜式方程求得答案.【詳解】因?yàn)?，，所以切線的斜率，切線方程是，即.故答案為：.14、【解析】設(shè)，進(jìn)而得到，，從而求出，再利用基本不等式即可求得答案.【詳解】設(shè)，則，，所以，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取“=”.所以該游客離墻距離為米時(shí)，觀賞視角最大.故答案為：.15、【解析】根據(jù)零點(diǎn)定義，分離出，構(gòu)造函數(shù)，通過研究的值域來確定的取值范圍【詳解】根據(jù)零點(diǎn)定義，則所以令則，令解得當(dāng)時(shí)，，函數(shù)單調(diào)遞減當(dāng)時(shí)，，函數(shù)單調(diào)遞增所以當(dāng)時(shí)取得最小值，最小值為所以由零點(diǎn)的條件為所以，即的取值范圍為【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)零點(diǎn)的意義，通過導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的值域，分離參數(shù)法的應(yīng)用，屬于中檔題16、【解析】參變分離，可得，設(shè)，求導(dǎo)分析單調(diào)性，可得，即得解【詳解】因?yàn)?，所以不等式可化為，設(shè)，則，設(shè)，由于故在上單調(diào)遞增，且，則當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞減；當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞增，所以，則，即.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），（2）8【解析】（1）利用已知的關(guān)系把替換成，再把兩式作差后整理即得通項(xiàng)公式，的通項(xiàng)公式可由已知條件建立基本量的方程求解.（2）由的通項(xiàng)公式可判斷，，，當(dāng)時(shí)，所有正項(xiàng)的和即為的最大項(xiàng)的值.小問1詳解】，，兩式相減得所以，又也滿足，故；設(shè)等比數(shù)列的公比為，由得，即，因?yàn)?，即，，（?fù)值舍去），所以【小問2詳解】由題意，，則，，，且當(dāng)時(shí)，所以的最大值是.18、（1）線段的垂直平分線過定點(diǎn)（2）【解析】（1）設(shè)切線的方程為，并與拋物線方程聯(lián)立，利用判別式求得點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)而求得點(diǎn)坐標(biāo)，從而求得線段的垂直平分線的方程，進(jìn)而求得定點(diǎn)坐標(biāo).（2）結(jié)合弦長公式求得的面積，利用基本不等式求得的最小值.【小問1詳解】依題意可知切線的斜率存在，且斜率大于.設(shè)直線PQ的方程為，.由消去并化簡得，由得，，則，解得，所以，在中，令得，所以，PQ中點(diǎn)為，所以線段PQ的中垂線方程為，即，所以線段的垂直平分線過定點(diǎn).【小問2詳解】由（1）可知，直線PM的方程為，即.由消去并化簡得：，所以，而，所以得，，，.所以的面積，所以.當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立.所以的最小值為.19、（1）單調(diào)遞增區(qū)間是和，單調(diào)遞減區(qū)間是（2）時(shí)，有1個(gè)零點(diǎn)；或時(shí)，有2個(gè)零點(diǎn)；時(shí)，有3個(gè)零點(diǎn).【解析】（1）求解函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，再運(yùn)用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的單調(diào)區(qū)間即可；（2）根據(jù)導(dǎo)數(shù)分析原函數(shù)的極值，進(jìn)而討論其零點(diǎn)個(gè)數(shù).【詳解】（1）因?yàn)椋杂?，得或；由，?故單調(diào)遞增區(qū)間是和，單調(diào)遞減區(qū)間是.（2）由（1）可知的極小值是，極大值是.①當(dāng)時(shí)，方程有且僅有1個(gè)實(shí)根，即有1個(gè)零點(diǎn)；②當(dāng)時(shí)，方程有2個(gè)不同實(shí)根，即有2個(gè)零點(diǎn)；③當(dāng)時(shí)，方程有3個(gè)不同實(shí)根，即有3個(gè)零點(diǎn)；④當(dāng)時(shí)，方程有2個(gè)不同實(shí)根，即有2個(gè)零點(diǎn)；⑤當(dāng)時(shí)，方程有1個(gè)實(shí)根，即有1個(gè)零點(diǎn).綜上，當(dāng)或時(shí)，有1個(gè)零點(diǎn)；當(dāng)或時(shí)，有2個(gè)零點(diǎn)；當(dāng)時(shí)，有3個(gè)零點(diǎn).20、（1）證明見解析（2）【解析】（1）建立空間直角坐標(biāo)系，分別求出向量和，證明即可；（2）先求出和平面的法向量，然后利用公式求出，則直線與平面所成角的正弦值即為.【小問1詳解】證明：∵，，∴△≌△,∴,設(shè)，在△中，由余弦定理得，即，則,即，，連接交于點(diǎn)，分別以，為軸、軸，過作軸，建立如圖空間直角坐標(biāo)系，則，，，，，，的中點(diǎn)，則，，∵，∴.【小問2詳解】由（1）可知，，，，設(shè)平面的法向量為，則，即，令，則，即，則，記直線與平面所成角為，.21、（1），（2）【解析】（1）推導(dǎo)出，以A為原點(diǎn)，分別以，，所在的直線為軸，軸，軸，建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系，利用空間向量求二面角的余弦值；（2）設(shè)，則，求出平面的法向量，利用空間向量求出的長【詳解】解（1）在直四棱柱中，因?yàn)槠矫妫矫?，平面，所以因?yàn)?，所以以A為原點(diǎn)，分別以，，所在的直線為軸，軸，軸，建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系，因?yàn)?，所?所以，設(shè)平面的一個(gè)法向量為，則，令，則，因?yàn)槠矫?，所以平面的一個(gè)法向量為，設(shè)二面角的平面角為，由圖可知為銳角，所以二面角的余弦值為（2）設(shè)，則，因?yàn)辄c(diǎn)為的中點(diǎn)，所以，則，設(shè)平面一個(gè)法向量為，則，令，則，設(shè)直線與平面所成角的大小為，因?yàn)橹本€與平面所成角的正弦值為，所以，解得或（舍去）所以【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛：此題考查二面角的求法，考查線段長的求法，考查空間中線線、線面、面面間的位置關(guān)系等知識，考查運(yùn)算能力，