2022-2023學(xué)年河南省八市重點(diǎn)高中數(shù)學(xué)高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下數(shù)學(xué)期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)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(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，恰有一項(xiàng)是符合題目要求的1．等差數(shù)列中，，則數(shù)列前9項(xiàng)的和等于（）A．66 B．99 C．144 D．2972．函數(shù)的大致圖像是下列哪個(gè)選項(xiàng)（）A． B．C． D．3．若數(shù)列的前n項(xiàng)的和，那么這個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式為()A． B．C． D．4．已知,,為坐標(biāo)原點(diǎn)，則的外接圓方程是（）A． B．C． D．5．將兩個(gè)長(zhǎng)、寬、高分別為5，4，3的長(zhǎng)方體壘在一起，使其中兩個(gè)面完全重合，組成一個(gè)大長(zhǎng)方體，則大長(zhǎng)方體的外接球表面積的最大值為（）A． B． C． D．6．過(guò)點(diǎn)，且圓心在直線(xiàn)上的圓的方程是（）A． B．C． D．7．過(guò)正方形的頂點(diǎn)，作平面，若，則平面和平面所成的銳二面角的大小是A． B．C． D．8．的內(nèi)角的對(duì)邊分別為，分別根據(jù)下列條件解三角形，其中有兩解的是（）A．B．C．D．9．圓錐的高和底面半徑之比，且圓錐的體積，則圓錐的表面積為（）A． B． C． D．10．在中，角A，B，C所對(duì)的邊分別為a，b，c，且滿(mǎn)足，若，則周長(zhǎng)的最大值為（）A．9 B．10 C．11 D．12二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11．已知向量滿(mǎn)足，則與的夾角的余弦值為_(kāi)_________．12．在數(shù)列中，，則___________.13．在空間直角坐標(biāo)系中，三棱錐的各頂點(diǎn)都在一個(gè)半徑為的球面上，為球心，，，，，則球的體積與三棱錐的體積之比是_____.14．已知函數(shù)，，的圖象如下圖所示，則，，的大小關(guān)系為_(kāi)_________．（用“”號(hào)連接）15．計(jì)算：______．16．設(shè)向量與向量共線(xiàn)，則實(shí)數(shù)等于__________．三、解答題：本大題共5小題，共70分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．在中，角，，所對(duì)的邊分別為，，，且，.(1)求證：是銳角三角形；(2)若，求的面積.18．已知，，當(dāng)為何值時(shí)：（1）與垂直；（2）與平行.19．已知圓經(jīng)過(guò)，，三點(diǎn)．(1)求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；(2)若過(guò)點(diǎn)N的直線(xiàn)被圓截得的弦AB的長(zhǎng)為，求直線(xiàn)的傾斜角．20．已知函數(shù).（1）若，且對(duì)任意的，恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍；（2）求，解關(guān)于的不等式.21．已知A、B兩地的距離是100km，按交通法規(guī)定，A、B兩地之間的公路車(chē)速x應(yīng)限制在60~120km/h，假設(shè)汽油的價(jià)格是7元/L，汽車(chē)的耗油率為，司機(jī)每小時(shí)的工資是70元（設(shè)汽車(chē)為勻速行駛），那么最經(jīng)濟(jì)的車(chē)速是多少？如果不考慮其他費(fèi)用，這次行車(chē)的總費(fèi)用是多少？

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，恰有一項(xiàng)是符合題目要求的1、B【解析】

根據(jù)等差數(shù)列性質(zhì)，結(jié)合條件可得，進(jìn)而求得.再根據(jù)等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式表示出，即可得解.【詳解】等差數(shù)列中，，則，解得，因而，由等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式可得，故選：B.【點(diǎn)睛】本題考查了等差數(shù)列性質(zhì)的應(yīng)用，等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式的用法，屬于基礎(chǔ)題.2、B【解析】

化簡(jiǎn)，然后作圖，值域小于部分翻折關(guān)于軸對(duì)稱(chēng)即可.【詳解】，的圖象與關(guān)于軸對(duì)稱(chēng)，將部分向上翻折，圖象變化過(guò)程如下：軸上方部分圖形即為所求圖象.故選：B.【點(diǎn)睛】本題主要考查圖形的對(duì)稱(chēng)變化，掌握關(guān)于軸對(duì)稱(chēng)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.屬于中檔題.3、D【解析】試題分析：根據(jù)前n項(xiàng)和與其通項(xiàng)公式的關(guān)系式，an=當(dāng)n≥2時(shí)，an=Sn-Sn-1=（3n-2）-（3n-1-2）=2?3n-1．當(dāng)n=1時(shí)，a1=1，不滿(mǎn)足上式；所以an=，故答案為an=，選D.考點(diǎn)：本題主要考查數(shù)列的求和公式，解題時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況注意公式的靈活運(yùn)用，屬于中檔題點(diǎn)評(píng)：解決該試題的關(guān)鍵是借助公式an=，將前n項(xiàng)和與其通項(xiàng)公式聯(lián)系起來(lái)得到其通項(xiàng)公式的值．4、A【解析】

根據(jù)圓的幾何性質(zhì)判斷出是直徑，由此求得圓心坐標(biāo)和半徑，進(jìn)而求得三角形外接圓的方程.【詳解】由于直角對(duì)的弦是直徑，故是圓的直徑，所以圓心坐標(biāo)為，半徑為，所以圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為，化簡(jiǎn)得，故選A.【點(diǎn)睛】本小題主要考查三角形外接圓的方程的求法，考查圓的幾何性質(zhì)，屬于基礎(chǔ)題.5、B【解析】

要計(jì)算長(zhǎng)方體的外接球表面積就是要求出外接球的半徑，根據(jù)長(zhǎng)方體的對(duì)角線(xiàn)是外接球的直徑這一性質(zhì)，就可以求出外接球的表面積，分類(lèi)討論：（1）長(zhǎng)寬的兩個(gè)面重合；（2）長(zhǎng)高的兩個(gè)面重合；（3）高寬兩個(gè)面重合，分別計(jì)算出新長(zhǎng)方體的對(duì)角線(xiàn)，然后分別計(jì)算出外接球的表面積，最后通過(guò)比較即可求出最大值.【詳解】（1）當(dāng)長(zhǎng)寬的兩個(gè)面重合，新的長(zhǎng)方體的長(zhǎng)為5，寬為4，高為6，對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)為：，所以大長(zhǎng)方體的外接球表面積為；（2）當(dāng)長(zhǎng)高兩個(gè)面重合，新的長(zhǎng)方體的長(zhǎng)5，寬為8，高為3，對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)為：，所以大長(zhǎng)方體的外接球表面積為；（3）當(dāng)寬高兩個(gè)面重合，新的長(zhǎng)方體的長(zhǎng)為10，寬為4，高為3，對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)為：，所以大長(zhǎng)方體的外接球表面積為，顯然大長(zhǎng)方體的外接球表面積的最大值為，故本題選B.【點(diǎn)睛】本題考查了長(zhǎng)方體外接球的半徑的求法，考查了分類(lèi)討論思想，考查了球的表面積計(jì)算公式，考查了數(shù)學(xué)運(yùn)算能力.6、C【解析】

直接根據(jù)所給信息，利用排除法解題?！驹斀狻勘绢}作為選擇題，可采用排除法，根據(jù)圓心在直線(xiàn)上，排除B、D，點(diǎn)在圓上，排除A故選C【點(diǎn)睛】本題考查利用排除法選出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程，屬于基礎(chǔ)題。7、B【解析】法一：建立如圖(1)所示的空間直角坐標(biāo)系，不難求出平面APB與平面PCD的法向量分別為n1＝(0,1,0)，n2＝(0,1,1)，故平面ABP與平面CDP所成二面角的余弦值為＝，故所求的二面角的大小是45°.法二：將其補(bǔ)成正方體．如圖(2)，不難發(fā)現(xiàn)平面ABP和平面CDP所成的二面角就是平面ABQP和平面CDPQ所成的二面角，其大小為45°.8、D【解析】

運(yùn)用正弦定理公式，可以求出另一邊的對(duì)角正弦值，最后還要根據(jù)三角形的特點(diǎn)：“大角對(duì)大邊”進(jìn)行合理排除.【詳解】A.,由所以不存在這樣的三角形.B.,由且所以只有一個(gè)角BC.中，同理也只有一個(gè)三角形.D.中此時(shí)，所以出現(xiàn)兩個(gè)角符合題意，即存在兩個(gè)三角形.所以選擇D【點(diǎn)睛】在直接用正弦定理求另外一角中，求出后，記得一定要去判斷是否會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)角.9、D【解析】

根據(jù)圓錐的體積求出底面圓的半徑和高,求出母線(xiàn)長(zhǎng)，即可計(jì)算圓錐的表面積．【詳解】圓錐的高和底面半徑之比，∴，又圓錐的體積，即，解得；∴，母線(xiàn)長(zhǎng)為，則圓錐的表面積為．故選：D．【點(diǎn)睛】本題考查圓錐的體積和表面積公式，考查計(jì)算能力，屬于基礎(chǔ)題.10、D【解析】

利用正弦定理和三角函數(shù)關(guān)系式，求得的值，由角的范圍求出角的的大小，再由條件和余弦定理列出方程，結(jié)合基本不等式，即可求解.【詳解】由，根據(jù)正弦定理可得，因?yàn)?，所以，所以，即，又由，所以，由余弦定理可得，又因?yàn)椋?dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立，又由，所以，即，所以三角形的周長(zhǎng)的最大值為.故選：D.【點(diǎn)睛】本題主要考查了正弦定理、余弦定理和正弦函數(shù)的性質(zhì)，以及基本不等式的應(yīng)用綜合應(yīng)用，著重考查了推理與運(yùn)算能力，屬于中檔試題.二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11、【解析】

由得，結(jié)合條件，即可求出，的值，代入求夾角公式，即可求解．【詳解】由得與的夾角的余弦值為.【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)量積的定義，公式的應(yīng)用，求夾角公式的應(yīng)用，計(jì)算量較大，屬基礎(chǔ)題．12、-1【解析】

首先根據(jù)，得到是以，的等差數(shù)列.再計(jì)算其前項(xiàng)和即可求出，的值.【詳解】因?yàn)椋?所以數(shù)列是以，的等差數(shù)列.所以.所以，，.故答案為：【點(diǎn)睛】本題主要考查等差數(shù)列的判斷和等差數(shù)列的前項(xiàng)和的計(jì)算，屬于簡(jiǎn)單題.13、【解析】

首先根據(jù)坐標(biāo)求出三棱錐的體積，再計(jì)算出球的體積即可.【詳解】有題知建立空間直角坐標(biāo)系，如圖所示由圖知：平面，...故答案為：【點(diǎn)睛】本題主要考查三棱錐的外接球，根據(jù)題意建立空間直角坐標(biāo)系為解題的關(guān)鍵，屬于中檔題.14、【解析】函數(shù)y=ax，y=xb，y=logcx的圖象如圖所示，由指數(shù)函數(shù)y=ax，x=2時(shí)，y∈（1，2）；對(duì)數(shù)函數(shù)y=logcx，x=2，y∈（0，1）；冪函數(shù)y=xb，x=2，y∈（1，2）；可得a∈（1，2），b∈（0，1），c∈（2，+∞）．可得b＜a＜c故答案為：b＜a＜c．15、【解析】

在分式的分子和分母中同時(shí)除以，然后利用常見(jiàn)的數(shù)列極限可計(jì)算出所求極限值.【詳解】.故答案為：.【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)列極限的計(jì)算，熟悉一些常見(jiàn)數(shù)列極限是解題的關(guān)鍵，考查計(jì)算能力，屬于基礎(chǔ)題.16、3【解析】

利用向量共線(xiàn)的坐標(biāo)公式,列式求解.【詳解】因?yàn)橄蛄颗c向量共線(xiàn),所以,故答案為:3.【點(diǎn)睛】本題考查向量共線(xiàn)的坐標(biāo)公式,屬于基礎(chǔ)題.三、解答題：本大題共5小題，共70分。解答時(shí)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)由正弦定理、余弦定理得，則角C最大，由余弦定理可得答案.

（2）由平面向量數(shù)量積的運(yùn)算及三角形的面積公式結(jié)合（1）可得，利用面積公式可求解.【詳解】【詳解】

(1)由，根據(jù)正弦定理得，又，所以即，所以，因此邊最大，即角最大.設(shè)則即,所以是銳角三角形.（2）由（1）和，即可得解得.所以在中，且所以的面積為.【點(diǎn)睛】本題考查正弦定理和余弦定理，數(shù)量積的定義的應(yīng)用和求三角形面積.18、（1）；（2）【解析】

根據(jù)向量坐標(biāo)運(yùn)算計(jì)算得到與的坐標(biāo)（1）由垂直關(guān)系得到數(shù)量積為，可構(gòu)造方程求得；（2）由向量平行的坐標(biāo)表示可構(gòu)造方程求得.【詳解】，（1）由與垂直得：，解得：（2）由與平行得：，解得：【點(diǎn)睛】本題考查平面向量平行和垂直的坐標(biāo)表示；關(guān)鍵是能夠明確兩向量垂直可得；兩向量平行可得.19、(1)(2)30°或90°．【解析】

（1）解法一：將圓的方程設(shè)為一般式，將題干三個(gè)點(diǎn)代入圓的方程，解出相應(yīng)的參數(shù)值，即可得出圓的一般方程，再化為標(biāo)準(zhǔn)方程；解法二：求出線(xiàn)段和的中垂線(xiàn)方程，將兩中垂線(xiàn)方程聯(lián)立求出交點(diǎn)坐標(biāo)，即為圓心坐標(biāo)，然后計(jì)算為圓的半徑，即可寫(xiě)出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）先利用勾股定理計(jì)算出圓心到直線(xiàn)的距離為，并對(duì)直線(xiàn)的斜率是否存在進(jìn)行分類(lèi)討論：一是直線(xiàn)的斜率不存在，得出直線(xiàn)的方程為，驗(yàn)算圓心到該直線(xiàn)的距離為；二是當(dāng)直線(xiàn)的斜率存在時(shí)，設(shè)直線(xiàn)的方程為，并表示為一般式，利用圓心到直線(xiàn)的距離為得出關(guān)于的方程，求出的值．結(jié)合前面兩種情況求出直線(xiàn)的傾斜角．【詳解】（1）解法一：設(shè)圓的方程為，則∴即圓為，∴圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為；解法二：則中垂線(xiàn)為,中垂線(xiàn)為，∴圓心滿(mǎn)足∴，半徑，∴圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為．（2）①當(dāng)斜率不存在時(shí)，即直線(xiàn)到圓心的距離為1，也滿(mǎn)足題意，此時(shí)直線(xiàn)的傾斜角為90°，②當(dāng)斜率存在時(shí)，設(shè)直線(xiàn)的方程為，由弦長(zhǎng)為4，可得圓心到直線(xiàn)的距離為，，∴，此時(shí)直線(xiàn)的傾斜角為30°，綜上所述，直線(xiàn)的傾斜角為30°或90°．【點(diǎn)睛】本題考查圓的方程以及直線(xiàn)截圓所得弦長(zhǎng)的計(jì)算，在求直線(xiàn)與圓所得弦長(zhǎng)的計(jì)算中，問(wèn)題的核心要轉(zhuǎn)化為弦心距的計(jì)算，弦心距的計(jì)算主要有以下兩種方式：一是利用勾股定理計(jì)算，二是利用點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式計(jì)算圓心到直線(xiàn)的距離．20、（1）（2）見(jiàn)解析【解析】

（1）由題意，若，則函數(shù)關(guān)于對(duì)稱(chēng)，根據(jù)二次函數(shù)對(duì)稱(chēng)性，可求，代入化簡(jiǎn)得在上恒成立，由，知當(dāng)為最小值，根據(jù)恒成立思想，令最小值，即可求解；（2）根據(jù)題意，由，化簡(jiǎn)一元二次不等式為，討論參數(shù)范圍，寫(xiě)出解集即可.【詳解】解：（1）若，所以函數(shù)對(duì)稱(chēng)軸，.，即在恒成立，