北京市十一所學(xué)校2023年高一數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

北京市十一所學(xué)校2023年高一數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題（本大題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請將正確答案涂在答題卡上.）1．下列四組函數(shù)中，表示同一函數(shù)的是（）A. B.C D.2．設(shè)全集，，，則如圖陰影部分表示的集合為（）A. B.C. D.3．表面積為24的正方體的頂點(diǎn)都在同一個球面上，則該球的表面積是A. B.C. D.4．已知函數(shù)，若，，互不相等，且，則的取值范圍是（）A. B.C. D.5．若集合A＝{x|－2＜x＜1}，B＝{x|x＜－1或x＞3}，則A∩B＝（）A.{x|－2＜x＜－1} B.{x|－2＜x＜3}C.{x|－1＜x＜1} D.{x|1＜x＜3}6．定義在上的函數(shù)滿足，且當(dāng)時，.若關(guān)于的方程在上至少有兩個實(shí)數(shù)解，則實(shí)數(shù)的取值范圍為A. B.C. D.7．已知函數(shù)對任意都有，則等于A.2或0 B.-2或0C.0 D.-2或28．已知集合A={0，1}，B={-1，0}，則A∩B=（）A.0， B.C. D.9．下列函數(shù)中既是奇函數(shù)，又在區(qū)間上是增函數(shù)的是（）A. B.C. D.10．命題A：命題B：(x＋2)·(x＋a)<0；若A是B的充分不必要條件，則a的取值范圍是A.(－∞，－4) B.[4，＋∞)C.(4，＋∞) D.(－∞，－4]11．已知偶函數(shù)在上單調(diào)遞增，且，則滿足的x的取值范圍是（）A. B.C. D.12．已知函數(shù)是定義在R上的減函數(shù)，實(shí)數(shù)a，b，c滿足，且，若是函數(shù)的一個零點(diǎn)，則下列結(jié)論中一定不正確的是（）A. B.C. D.二、選擇題（本大題共4小題，每小題5分，共20分,將答案寫在答題卡上.）13．若，記，，，則P、Q、R的大小關(guān)系為______14．已知函數(shù)的圖象恒過定點(diǎn)，若點(diǎn)也在函數(shù)的圖象上，則_________15．已知函數(shù)，則的值是()A. B. C. D.16．已知函數(shù)的圖象經(jīng)過定點(diǎn)，若為正整數(shù)，那么使得不等式在區(qū)間上有解的的最大值是__________.三、解答題（本大題共6個小題，共70分。解答時要求寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟。）17．如圖，在直四棱柱中，底面是邊長為2的正方形，分別為線段，的中點(diǎn).(1)求證：||平面；(2)四棱柱的外接球的表面積為，求異面直線與所成的角的大小.18．已知集合.（1）若，求；（2）若，求實(shí)數(shù)m的取值范圍.19．已知為銳角，（1）求的值；（2）求的值20．已知平面上點(diǎn)，且.（1）求；（2）若點(diǎn)，用基底表示.21．通過研究學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，專家發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的注意力隨著老師講課時間的變化而變化，講課開始時，學(xué)生的興趣激增，中間有一段時間，學(xué)生的興趣保持較理想的狀態(tài)，隨后學(xué)生的注意力開始分散，設(shè)f（t）表示學(xué)生注意力隨時間t（分鐘）的變化規(guī)律（f（t）越大，表明學(xué)生注意力越集中）經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析得知：（1）講課開始后第5分鐘與講課開始后第25分鐘比較，何時學(xué)生的注意力更集中？（2）講課開始后多少分鐘，學(xué)生的注意力最集中？能持續(xù)多少分鐘？（3）一道比較難的數(shù)學(xué)題，需要講解25分鐘，并且要求學(xué)生的注意力至少達(dá)到180，那么經(jīng)過適當(dāng)安排，老師能否在學(xué)生達(dá)到所需的狀態(tài)下講授完這道題目？22．已知二次函數(shù)的圖象經(jīng)過，且不等式對一切實(shí)數(shù)都成立（1）求函數(shù)的解析式；（2）若對任意，不等式恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍

參考答案一、選擇題（本大題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請將正確答案涂在答題卡上.）1、A【解析】求得每個選項(xiàng)中函數(shù)的定義域，結(jié)合對應(yīng)關(guān)系是否相等，即可容易判斷.【詳解】對于A：，，定義域均為，兩個函數(shù)的定義域和對應(yīng)關(guān)系都相同，表示同一函數(shù)；對于B：的定義域?yàn)镽，的定義域?yàn)?，兩個函數(shù)的定義域不同，不是同一函數(shù)；對于：的定義域?yàn)?，的定義域?yàn)?，兩個函數(shù)的定義域不同，不是同一函數(shù)；對于D：的定義域?yàn)椋亩x域?yàn)榛?，兩個函數(shù)的定義域不同，不是同一函數(shù).故選：A.【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)相等的判斷，屬簡單題；注意函數(shù)定義域的求解.2、D【解析】解出集合、，然后利用圖中陰影部分所表示的集合的含義得出結(jié)果.【詳解】，.圖中陰影部分所表示的集合為且.故選：D.【點(diǎn)睛】本題考查韋恩圖表示的集合的求解，同時也考查了一元二次不等式的解法，解題的關(guān)鍵就是弄清楚陰影部分所表示的集合的含義，考查運(yùn)算求解能力，屬于基礎(chǔ)題.3、A【解析】根據(jù)正方體的表面積，可求得正方體的棱長，進(jìn)而求得體對角線的長度；由體對角線為外接球的直徑，即可求得外接球的表面積【詳解】設(shè)正方體的棱長為a因?yàn)楸砻娣e為24，即得a=2正方體的體對角線長度為所以正方體的外接球半徑為所以球的表面積為所以選A【點(diǎn)睛】本題考查了立體幾何中空間結(jié)構(gòu)體的外接球表面積求法，屬于基礎(chǔ)題4、A【解析】畫出圖像，利用正弦函數(shù)的對稱性求出，再結(jié)合的范圍即可求解.【詳解】不妨設(shè)，畫出的圖像，即與有3個交點(diǎn)，由圖像可知，關(guān)于對稱，即，令，解得，所以，故，.故選：A.5、A【解析】直接根據(jù)交集的定義即可得解.【詳解】解：因?yàn)锳＝{x|－2＜x＜1}，B＝{x|x＜－1或x＞3}，所以.故選：A.6、C【解析】原問題等價于函數(shù)與的圖象至少有兩個交點(diǎn)【詳解】解：關(guān)于的方程在上至少有兩個實(shí)數(shù)解，等價于函數(shù)與的圖象至少有兩個交點(diǎn)，因?yàn)楹瘮?shù)滿足，且當(dāng)時，，所以當(dāng)時，，時，，時，，所以的大致圖象如圖所示：因?yàn)楸硎竞氵^定點(diǎn)，斜率為的直線，所以要使兩個函數(shù)圖象至少有兩個交點(diǎn)，由圖可知只需，即，故選：C7、D【解析】分析：由條件可得，函數(shù)f（x）的圖象關(guān)于直線x=對稱，故f（）等于函數(shù)的最值，從而得出結(jié)論詳解：由題意可得，函數(shù)f（x）的圖象關(guān)于直線x=對稱，故f（）=±2，故答案為±2點(diǎn)睛：本題考查了函數(shù)f（x）=Asin（ωx+φ）的圖象與性質(zhì)的應(yīng)用問題，是基礎(chǔ)題目．一般函數(shù)的對稱軸為a，函數(shù)的對稱中心為（a,0）.8、B【解析】利用交集定義直接求解【詳解】解：∵集合A={0，1}，B={-1，0}，∴A∩B={0}故選B【點(diǎn)睛】本題考查交集的求法，考查交集定義,是基礎(chǔ)題9、B【解析】利用函數(shù)的定義域、奇偶性、單調(diào)性等性質(zhì)分別對各選項(xiàng)逐一判斷即可得解.【詳解】對于A，函數(shù)圖象總在x軸上方，不是奇函數(shù)，A不滿足；對于B，函數(shù)在R上遞增，且，該函數(shù)是奇函數(shù)，B滿足；對于C，函數(shù)是偶函數(shù)，C不滿足；對于D，函數(shù)定義域是非零實(shí)數(shù)集，而，D不滿足.故選：B10、A【解析】記根據(jù)題意知，所以故選A11、B【解析】由題得函數(shù)在上單調(diào)遞減，且，再根據(jù)函數(shù)的圖象得到，解不等式即得解.【詳解】因?yàn)榕己瘮?shù)在上單調(diào)遞增，且，所以在上單調(diào)遞減，且，因?yàn)?，所以，所?故選：B【點(diǎn)睛】本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性的應(yīng)用，意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.12、B【解析】根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性可得，再分和兩種情況討論，結(jié)合零點(diǎn)的存在性定理即可得出結(jié)論.【詳解】解：∵是定義在R上的減函數(shù)，，∴，∵，∴或，，，當(dāng)時，，；當(dāng)，，時，；∴是不可能的.故選：B二、選擇題（本大題共4小題，每小題5分，共20分,將答案寫在答題卡上.）13、【解析】利用平方差公式和同角三角函數(shù)的平方關(guān)系可得P、R的關(guān)系，然后作差，因式分解，結(jié)合已知可判斷P、Q的大小關(guān)系.【詳解】又因?yàn)椋运?，即所以P、Q、R的大小關(guān)系為.故答案為：14、【解析】根據(jù)對數(shù)過定點(diǎn)可求得，代入構(gòu)造方程可求得結(jié)果.【詳解】，，，解得：.故答案為：.15、B【解析】分段函數(shù)求值，根據(jù)自變量所在區(qū)間代相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系即可求解【詳解】函數(shù)那么可知，故選：B16、【解析】由可得出，由已知不等式結(jié)合參變量分離法可得出，令，求出函數(shù)在上的最大值，即可得出實(shí)數(shù)的取值范圍，即可得解.【詳解】由已知可得，則，解得，故，由得，因?yàn)?，則，可得，令，，則函數(shù)在上單調(diào)遞減，所以，，.因此，正整數(shù)的最大值為.故答案：.三、解答題（本大題共6個小題，共70分。解答時要求寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟。）17、（1）見解析；（2）【解析】（1）連接BD1，由中位線定理證明EF∥D1B，由線面平行的判定定理證明EF∥平面ABC1D1；（2）由（1）和異面直線所成角的定義，得異面直線EF與BC所成的角是∠D1BC，由題意和球的表面積公式求出外接球的半徑，由勾股定理求出側(cè)棱AA1的長，由直四棱柱的結(jié)構(gòu)特征和線面垂直的定義，判斷出BC⊥CD1，在RT△CC1D1中求出tan∠D1BC，求出∠D1BC可得答案．試題解析：（1）連接，在中，分別為線段的中點(diǎn)，∴為中位線，∴，而面，面，∴平面.（2）由（1）知，故即為異面直線與所成的角.∵四棱柱的外接球的表面積為，∴四棱柱的外接球的半徑，設(shè)，則，解得，在直四棱柱中，∵平面，平面，∴，在中，，∴，∴異面直線與所成的角為.18、（1）（2）【解析】（1）時，求出集合，由此能求出；（2）由可得，當(dāng)時，，當(dāng)時，，由此能求出實(shí)數(shù)的取值范圍【小問1詳解】解：時，集合，，【小問2詳解】解：，，當(dāng)時，，解得，當(dāng)時，，解得，實(shí)數(shù)的取值范圍是19、（1）；（2）.【解析】（1）根據(jù)題中條件，求出，，再由兩角差的余弦公式，求出，根據(jù)二倍角公式，即可求出結(jié)果；（2）由（1）求出，，再由兩角差的正切公式，即可求出結(jié)果.【詳解】（1），為銳角，且，，則，，，，；（2）由（1），所以，則，又，，；.20、（1）；（2）【解析】（1）設(shè)，根據(jù)向量相等的坐標(biāo)表示可得答案；（2）設(shè)，建立方程，解之可得答案【詳解】解：（1）設(shè)，由點(diǎn)，所以，又，所以，解得所以點(diǎn)，所以；（2）若點(diǎn)，所以，，設(shè)，即，解得所以用基底表示21、（1）講課開始25分鐘時，學(xué)生的注意力比講課開始后5分鐘更集中（2）講課開始10分鐘，學(xué)生的注意力最集中，能持續(xù)10分鐘（3）不能【解析】（1）分別求出比較即可；（2）由單調(diào)性得出最大值，從而得出學(xué)生的注意力最集中所持續(xù)的時間；（3）由的解，結(jié)合的單調(diào)性求解即可.【小問1詳解】因?yàn)?，所以講課開始25分鐘時，學(xué)生的注意力比講課開始后5分鐘更集中【小問2詳解】當(dāng)時，是増函數(shù)，且當(dāng)時，是減函數(shù)，且所以講課開始10分鐘，學(xué)生的注意力最集中，能持續(xù)10分鐘【小問3詳解】當(dāng)時，令，則當(dāng)時，令，則則學(xué)生注意力在180以上所持續(xù)的時間為所以老師不能在學(xué)生達(dá)到所需要的狀態(tài)下講授完這道題22、（1）；（2）.【解析】（1）觀察不等式，令，得到成立，即，以及，再根據(jù)不等式對一切實(shí)數(shù)都成立，列式求函數(shù)的解析式；（2）法一，不等式轉(zhuǎn)化為對恒成立，利用函數(shù)與不等式的關(guān)系，得到的取值范圍，法二，代入后利用平方關(guān)系得到，恒成立，再根據(jù)參變分離，轉(zhuǎn)化為最值問題求參數(shù)的取值范圍.【詳解】（1）由題意得：①，因?yàn)椴坏仁綄σ磺袑?shí)數(shù)都成立，令，得：，所以，即②由①②解得：，且，所以，由題意得：且對恒成立