2023屆北京市海淀區(qū)市級名校高三數學第一學期期末質量檢測模擬試題含解析

2022-2023學年高三上數學期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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．若復數滿足（是虛數單位），則（）A． B． C． D．2．設函數的導函數，且滿足，若在中，，則（）A． B． C． D．3．已知，，，則的最小值為（）A． B． C． D．4．在正方體中，，分別為，的中點，則異面直線，所成角的余弦值為（）A． B． C． D．5．已知，，，若，則正數可以為（）A．4 B．23 C．8 D．176．某單位去年的開支分布的折線圖如圖1所示，在這一年中的水、電、交通開支（單位：萬元）如圖2所示，則該單位去年的水費開支占總開支的百分比為（）A． B． C． D．7．《周易》是我國古代典籍，用“卦”描述了天地世間萬象變化．如圖是一個八卦圖，包含乾、坤、震、巽、坎、離、艮、兌八卦（每一卦由三個爻組成，其中“”表示一個陽爻，“”表示一個陰爻）．若從含有兩個及以上陽爻的卦中任取兩卦，這兩卦的六個爻中都恰有兩個陽爻的概率為（）A． B． C． D．8．已知數列滿足,(),則數列的通項公式()A． B． C． D．9．已知復數為虛數單位），則z的虛部為（）A．2 B． C．4 D．10．已知函數若對區(qū)間內的任意實數，都有，則實數的取值范圍是(）A． B． C． D．11．在中，角的對邊分別為，若，則的形狀為（）A．直角三角形 B．等腰非等邊三角形C．等腰或直角三角形 D．鈍角三角形12．是的（）A．充分不必要條件 B．必要不充分條件C．充要條件 D．既不充分也不必要條件二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．在的二項展開式中，所有項的系數的和為________14．如圖所示，直角坐標系中網格小正方形的邊長為1，若向量、、滿足，則實數的值為_______．15．已知數列中，為其前項和，，，則_________，_________.16．已知，，，，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）在①，②，③這三個條件中任選一個，補充在下面問題中，并解答.已知等差數列的公差為，等差數列的公差為.設分別是數列的前項和，且，，（1）求數列的通項公式；（2）設，求數列的前項和.18．（12分）已知函數，．（1）當時，討論函數的單調性；（2）若，當時，函數，求函數的最小值．19．（12分）已知關于的不等式解集為（）.（1）求正數的值；（2）設，且，求證：.20．（12分）設函數f(x)=x2?4xsinx?4cosx．（1）討論函數f(x)在[?π，π]上的單調性；（2）證明：函數f(x)在R上有且僅有兩個零點．21．（12分）已知拋物線的焦點為，點，點為拋物線上的動點．（1）若的最小值為，求實數的值；（2）設線段的中點為，其中為坐標原點，若，求的面積．22．（10分）已知數列滿足,，數列滿足.（Ⅰ）求證數列是等比數列；（Ⅱ）求數列的前項和.

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、B【解析】

利用復數乘法運算化簡，由此求得.【詳解】依題意，所以.故選：B【點睛】本小題主要考查復數的乘法運算，考查復數模的計算，屬于基礎題.2、D【解析】

根據的結構形式，設，求導，則，在上是增函數，再根據在中，，得到，，利用余弦函數的單調性，得到，再利用的單調性求解.【詳解】設，所以，因為當時，，即，所以，在上是增函數，在中，因為，所以，，因為，且，所以，即，所以，即故選：D【點睛】本題主要考查導數與函數的單調性，還考查了運算求解的能力，屬于中檔題.3、B【解析】,選B4、D【解析】

連接，，因為，所以為異面直線與所成的角（或補角），不妨設正方體的棱長為2，取的中點為，連接，在等腰中，求出，在利用二倍角公式，求出，即可得出答案.【詳解】連接，，因為，所以為異面直線與所成的角（或補角），不妨設正方體的棱長為2，則，，在等腰中，取的中點為，連接，則，，所以，即：，所以異面直線，所成角的余弦值為.故選：D.【點睛】本題考查空間異面直線的夾角余弦值，利用了正方體的性質和二倍角公式，還考查空間思維和計算能力.5、C【解析】

首先根據對數函數的性質求出的取值范圍，再代入驗證即可；【詳解】解：∵，∴當時，滿足，∴實數可以為8.故選：C【點睛】本題考查對數函數的性質的應用，屬于基礎題.6、A【解析】

由折線圖找出水、電、交通開支占總開支的比例，再計算出水費開支占水、電、交通開支的比例，相乘即可求出水費開支占總開支的百分比.【詳解】水費開支占總開支的百分比為.故選：A【點睛】本題考查折線圖與柱形圖，屬于基礎題.7、B【解析】

基本事件總數為個，都恰有兩個陽爻包含的基本事件個數為個，由此求出概率.【詳解】解：由圖可知，含有兩個及以上陽爻的卦有巽、離、兌、乾四卦，取出兩卦的基本事件有（巽，離），（巽，兌），（巽，乾），（離，兌），（離，乾），（兌，乾）共個，其中符合條件的基本事件有（巽，離），（巽，兌），（離，兌）共個，所以，所求的概率.故選：B.【點睛】本題滲透傳統(tǒng)文化，考查概率、計數原理等基本知識，考查抽象概括能力和應用意識，屬于基礎題．8、A【解析】

利用數列的遞推關系式，通過累加法求解即可．【詳解】數列滿足：，，可得以上各式相加可得：，故選：．【點睛】本題考查數列的遞推關系式的應用，數列累加法以及通項公式的求法，考查計算能力．9、A【解析】

對復數進行乘法運算，并計算得到，從而得到虛部為2.【詳解】因為，所以z的虛部為2.【點睛】本題考查復數的四則運算及虛部的概念，計算過程要注意.10、C【解析】分析：先求導,再對a分類討論求函數的單調區(qū)間，再畫圖分析轉化對區(qū)間內的任意實數，都有，得到關于a的不等式組，再解不等式組得到實數a的取值范圍.詳解：由題得.當a＜1時，，所以函數f（x）在單調遞減，因為對區(qū)間內的任意實數，都有，所以，所以故a≥1，與a＜1矛盾，故a＜1矛盾.當1≤a<e時，函數f(x)在[0,lna]單調遞增，在(lna,1]單調遞減.所以因為對區(qū)間內的任意實數，都有，所以，所以即令，所以所以函數g(a)在（1，e）上單調遞減，所以，所以當1≤a<e時，滿足題意.當a時，函數f(x)在(0,1)單調遞增,因為對區(qū)間內的任意實數，都有，所以,故1+1，所以故綜上所述，a∈.故選C.點睛：本題的難點在于“對區(qū)間內的任意實數，都有”的轉化.由于是函數的問題，所以我們要聯(lián)想到利用函數的性質（單調性、奇偶性、周期性、對稱性、最值、極值等）來分析解答問題.本題就是把這個條件和函數的單調性和最值聯(lián)系起來，完成了數學問題的等價轉化，找到了問題的突破口.11、C【解析】

利用正弦定理將邊化角，再由，化簡可得，最后分類討論可得；【詳解】解：因為所以所以所以所以所以當時，為直角三角形；當時即，為等腰三角形；的形狀是等腰三角形或直角三角形故選：．【點睛】本題考查三角形形狀的判斷，考查正弦定理的運用，考查學生分析解決問題的能力，屬于基礎題．12、B【解析】

分別判斷充分性和必要性得到答案.【詳解】所以（逆否命題）必要性成立當，不充分故是必要不充分條件，答案選B【點睛】本題考查了充分必要條件，屬于簡單題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、1【解析】

設，令，的值即為所有項的系數之和?！驹斀狻吭O，令，所有項的系數的和為。【點睛】本題主要考查二項式展開式所有項的系數的和的求法─賦值法。一般地，對于，展開式各項系數之和為，注意與“二項式系數之和”區(qū)分。14、【解析】

根據圖示分析出、、的坐標表示，然后根據坐標形式下向量的數量積為零計算出的取值.【詳解】由圖可知：，所以，又因為，所以，所以.故答案為：.【點睛】本題考查向量的坐標表示以及坐標形式下向量的數量積運算，難度較易.已知，若，則有.15、8（寫為也得分）【解析】

由，得，.當時，，所以，所以的奇數項是以1為首項，以2為公比的等比數列；其偶數項是以2為首項，以2為公比的等比數列.則，.16、【解析】

由已知利用同角三角函數的基本關系式可求得，的值，由兩角差的正弦公式即可計算得的值.【詳解】，，，，，，，，.故答案為：【點睛】本題主要考查了同角三角函數的基本關系、兩角差的正弦公式，需熟記公式，屬于基礎題.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）；（2）【解析】

方案一：（1）根據等差數列的通項公式及前n項和公式列方程組，求出和，從而寫出數列的通項公式；（2）由第（1）題的結論，寫出數列的通項，采用分組求和、等比求和公式以及裂項相消法，求出數列的前項和.其余兩個方案與方案一的解法相近似.【詳解】解：方案一：（1）∵數列都是等差數列，且，，解得，綜上（2）由（1）得：方案二：（1）∵數列都是等差數列，且，解得，.綜上，（2）同方案一方案三：（1）∵數列都是等差數列，且.，解得，，.綜上，（2）同方案一【點睛】本題考查了等差數列的通項公式、前n項和公式的應用，考查了分組求和、等比求和及裂項相消法求數列的前n項和，屬于中檔題.18、（1）見解析（2）的最小值為【解析】

（1）由題可得函數的定義域為，，當時，，令，可得；令，可得，所以函數在上單調遞增，在上單調遞減；當時，令，可得；令，可得或，所以函數在，上單調遞增，在上單調遞減；當時，恒成立，所以函數在上單調遞增．綜上，當時，函數在上單調遞增，在上單調遞減；當時，函數在，上單調遞增，在上單調遞減；當時，函數在上單調遞增．（2）方法一：當時，，，設，，則，所以函數在上單調遞減，所以，當且僅當時取等號．當時，設，則，所以，設，，則，所以函數在上單調遞減，且，，所以存在，使得，所以當時，；當時，，所以函數在上單調遞增，在上單調遞減，因為，，所以，所以，當且僅當時取等號．所以當時，函數取得最小值，且，故函數的最小值為．方法二：當時，，，則，令，，則，所以函數在上單調遞增，又，所以存在，使得，所以函數在上單調遞減，在上單調遞增，因為，所以當時，恒成立，所以當時，恒成立，所以函數在上單調遞減，所以函數的最小值為．19、（1）1；（2）證明見解析.【解析】

（1）將不等式化為，求解得出，根據解集確定正數的值；（2）利用基本不等式以及不等式的性質，得出，，，三式相加，即可得證.【詳解】（1）解：不等式，即不等式∴，而，于是依題意得（2）證明：由（1）知，原不等式可化為∵，∴，同理，三式相加得，當且僅當時取等號綜上.【點睛】本題主要考查了求絕對值不等式中參數的范圍以及基本不等式的應用，屬于中檔題.20、見解析【解析】

（1）f(x)=2x?4xcosx?4sinx+4sinx=，由f(x)=1，x∈[?π，π]得x=1或或．當x變化時，f(x)和f(x)的變化情況如下表：x1f(x)?1+1?1+f(x)單調遞減極小值單調遞增極大值單調遞減極小值單調遞增所以f(x)在區(qū)間，上單調遞減，在區(qū)間，上單調遞增．（2）由（1）得極大值為f(1)=?4；極小值為f()=f()<f(1)<1．又f(π)=f(?π)=π2+4>1，所以f(x)在，上各有一個零點．顯然x∈(π，2π)時，?4xsinx>1，x2?4cosx>1，所以f(x)>1；x∈[2π，+∞)時，f(x)≥x2?4x?4>62?4×6?4=8>1，所以f(x)在(π，+∞)上沒有零點．因為f(?x)=(?x)2?4(?x)sin(?x)?4cos(?x)=x2?4xsinx?4cosx=f(x)，所以f(x)為偶函數，從而x<?π時，f(x)>1，即f(x)在(?∞，?π)上也沒有零點．故f(x)僅在，上各有一個零點，即f(x)在R上有且僅有兩個零點．21、（1）的值為或.（2）【解析】

（1）分類討論，當時，線段與拋物線沒有公共點，設點在拋物線準線上的射影為，當三點共線時，能取得最小值，利用拋物線的焦半徑公式即可求解；當時，線段與拋物線有公共點，利用兩點間的距離公式即可求解.（2）由題意可得軸且設，則，代入拋物線方程求出，再利用三角形的面積公式即可求解.【詳解】由題，，若線段與拋物線沒有公共點，即時，設點在拋物線準線上的射影為，則三點共線時，的最小值為，此時若線