陜西省西安市第七十中學(xué)2024屆高二上數(shù)學(xué)期末監(jiān)測模擬試題含解析

陜西省西安市第七十中學(xué)2024屆高二上數(shù)學(xué)期末監(jiān)測模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（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，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，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，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．若，則（）A. B.C. D.2．已知向量，且，則（）A. B.C. D.3．在中國古代，人們用圭表測量日影長度來確定節(jié)氣，一年之中日影最長的一天被定為冬至.從冬至算起，依次有冬至、小寒、大寒、立春、雨水、驚蟄、春分、清明、谷雨、立夏、小滿、芒種這十二個節(jié)氣，其日影長依次成等差數(shù)列，若冬至、立春、春分日影長之和為31.5尺，小寒、雨水，清明日影長之和為28.5尺，則大寒、驚蟄、谷雨日影長之和為（）A.25.5尺 B.34.5尺C.37.5尺 D.96尺4．已知雙曲線，則雙曲線的漸近線方程為（）A. B.C. D.5．?dāng)?shù)列中，，，若，則（）A.2 B.3C.4 D.56．已知直線經(jīng)過點(diǎn)，且是的方向向量，則點(diǎn)到的距離為（）A. B.C. D.7．已知雙曲線的漸近線方程為，則該雙曲線的離心率等于（）A. B.C.2 D.48．下列結(jié)論正確的是（）A.若，則 B.若，則C.若，則 D.若，則9．若拋物線的焦點(diǎn)與橢圓的右焦點(diǎn)重合，則的值為A. B.C. D.10．已知數(shù)列是等差數(shù)列，為數(shù)列的前項(xiàng)和，，，則（）A.54 B.71C.81 D.8011．若方程表示圓，則實(shí)數(shù)m的取值范圍為（）A B.C. D.12．設(shè)m，n是兩條不同直線，，是兩個不同平面，則下列說法錯誤的是（）A.若，，則； B.若，，則；C.若，，則； D.若，，則二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知函數(shù)，是的導(dǎo)函數(shù)，則______14．命題“若，則”的逆否命題為______15．已知函數(shù)f（x）=ex-2x+a有零點(diǎn)，則a的取值范圍是___________16．一道數(shù)學(xué)難題，在半小時內(nèi)，甲能解決的概率是，乙能解決的概率是，兩人試圖獨(dú)立地在半小時內(nèi)解決它，則問題得到解決的概率是________.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）如圖，在四棱錐中，底面四邊形為角梯形，，，，O為的中點(diǎn)，，.（1）證明：平面；（2）若，求平面與平面所成夾角的余弦值.18．（12分）已知以點(diǎn)為圓心的圓與直線相切，過點(diǎn)的動直線l與圓A相交于M，N兩點(diǎn)（1）求圓A的方程（2）當(dāng)時，求直線l方程19．（12分）著名的“康托爾三分集”是由德國數(shù)學(xué)家康托爾構(gòu)造的，是人類理性思維的產(chǎn)物，其操作過程如下：將閉區(qū)間均分為三段，去掉中間的區(qū)間段記為第一次操作；再將剩下的兩個閉區(qū)間，分別均分為三段，并各自去掉中間的區(qū)間段，記為第二次操作；…，如此這樣，每次在上一次操作的基礎(chǔ)上，將剩下的各個區(qū)間分別均分為三段，同樣各自去掉中間的區(qū)間段.操作過程不斷地進(jìn)行下去，以至無窮.每次操作后剩下的閉區(qū)間構(gòu)成的集合即是“康托爾三分集”.例如第一次操作后的“康托爾三分集”為.（1）求第二次操作后的“康托爾三分集”；（2）定義的區(qū)間長度為，記第n次操作后剩余的各區(qū)間長度和為，求；（3）記n次操作后“康托爾三分集”的區(qū)間長度總和為，若使不大于原來的，求n的最小值.（參考數(shù)據(jù)：，）20．（12分）已知函數(shù).（1）求的單調(diào)遞增區(qū)間；（2）求在的最大值.21．（12分）在平面直角坐標(biāo)系中，已知.（1）求直線的方程；（2）平面內(nèi)的動點(diǎn)滿足，到點(diǎn)與點(diǎn)距離的平方和為24，求動點(diǎn)的軌跡方程.22．（10分）如圖，已知三棱柱的側(cè)棱與底面垂直，，，和分別是和的中點(diǎn)，點(diǎn)在直線上，且.（1）證明：無論取何值，總有；（2）是否存在點(diǎn)，使得平面與平面所成角為？若存在，試確定點(diǎn)的位置；若不存在，請說明理由.

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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】設(shè)，計(jì)算出、的值，利用平方差公式可求得結(jié)果.【題目詳解】設(shè)由已知可得，，因此，.故選：D.2、A【解題分析】利用空間向量共線的坐標(biāo)表示即可求解.【題目詳解】由題意可得，解得，所以.故選：A3、A【解題分析】由題意可知，十二個節(jié)氣其日影長依次成等差數(shù)列，設(shè)冬至日的日影長為尺，公差為尺，利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式，求出，即可求出，從而得到答案【題目詳解】設(shè)從冬至日起，小寒、大寒、立春、雨水、驚蟄、春分、清明、谷雨、立夏、小滿、芒種這十二個節(jié)氣其日影長依次成等差數(shù)列{}，如冬至日的日影長為尺，設(shè)公差為尺.由題可知，所以，，，，故選：A4、A【解題分析】求出、的值，可得出雙曲線的漸近線方程.【題目詳解】在雙曲線中，，，因此，該雙曲線的漸近線方程為.故選：A.5、C【解題分析】由已知得數(shù)列是以2為首項(xiàng)，以2為公比的等比數(shù)列，求出，再利用等比數(shù)列求和可得答案.【題目詳解】∵，∴，所以，數(shù)列是以2為首項(xiàng)，以2為公比的等比數(shù)列，則，∴，∴，則，解得.故選：C.6、B【解題分析】求出，根據(jù)點(diǎn)到直線的距離的向量公式進(jìn)行求解.【題目詳解】因?yàn)椋瑸榈囊粋€方向向量，所以點(diǎn)到直線的距離.故選：B7、A【解題分析】由雙曲線的漸近線方程，可得，再由的關(guān)系和離心率公式，計(jì)算即可得到所求值【題目詳解】解：雙曲線的漸近線方程為，由題意可得即，可得由可得，故選：A.8、C【解題分析】先舉例說明ABD不成立，再根據(jù)不等式性質(zhì)說明C成立.【題目詳解】當(dāng)時，滿足，但不成立，所以A錯；當(dāng)時，滿足，但不成立，所以B錯；當(dāng)時，滿足，但不成立，所以D錯；因?yàn)樗裕?，因此同向不等式相加得，即C對；故選：C【題目點(diǎn)撥】本題考查不等式性質(zhì)，考查基本分析判斷能力，屬基礎(chǔ)題.9、D【解題分析】解：橢圓的右焦點(diǎn)為(2,0)，所以拋物線的焦點(diǎn)為(2,0)，則，故選D10、C【解題分析】利用等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式求解.【題目詳解】∵是等差數(shù)列，，∴，得，∴.故選：C.11、D【解題分析】根據(jù)，解不等式即可求解.【題目詳解】由方程表示圓，則，解得.所以實(shí)數(shù)m的取值范圍為.故選：D12、C【解題分析】直接由直線平面的定理得到選項(xiàng)正確；對于選項(xiàng)，m，n可能平行、相交或異面，所以該選項(xiàng)錯誤；對于選項(xiàng)，與內(nèi)一直線l，所以，因?yàn)閘為內(nèi)一直線，所以．所以該選項(xiàng)正確.【題目詳解】對于選項(xiàng)，若，，則，所以該選項(xiàng)正確；對于選項(xiàng)，若，，則，所以該選項(xiàng)正確；對于選項(xiàng)，若，，則m，n可能平行、相交或異面，所以該選項(xiàng)錯誤；對于選項(xiàng)，若，，則與內(nèi)一直線l，所以，因?yàn)閘為內(nèi)一直線，所以．所以該選項(xiàng)正確.故選：C【題目點(diǎn)撥】本題主要考查空間直線平面位置關(guān)系判斷，意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、2【解題分析】根據(jù)基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式及導(dǎo)數(shù)的加法法則，對求導(dǎo)，再求即可.【題目詳解】由題設(shè)，，所以.故答案為：14、若，則【解題分析】否定原命題條件和結(jié)論，并將條件與結(jié)論互換，即可寫出逆否命題.【題目詳解】由逆否命題的定義知：原命題的逆否命題為“若，則”.故答案為：若，則.15、【解題分析】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【題目詳解】根據(jù)零點(diǎn)定義，則所以令則，令解得當(dāng)時，，函數(shù)單調(diào)遞減當(dāng)時，，函數(shù)單調(diào)遞增所以當(dāng)時取得最小值，最小值為所以由零點(diǎn)的條件為所以，即的取值范圍為【題目點(diǎn)撥】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、【解題分析】分甲解決乙不能解決，甲不能解決乙能解決，甲能解決乙也能解決三類，利用獨(dú)立事件的概率求解.【題目詳解】因?yàn)榧啄芙鉀Q的概率是，乙能解決的概率是，所以問題得到解決的概率是，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）證明見解析；（2）.【解題分析】（1）連接，可通過證明，得平面；（2）以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系，求出平面的法向量和平面的法向量，通過向量的夾角公式可得答案.【小問1詳解】如圖，連接，在中，由可得.因?yàn)椋?，所以，，因?yàn)椋?，，所以，所?又因?yàn)?，平面，，所以平?【小問2詳解】由（1）可知，，，兩兩垂直，以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系，則，，，，.由，有，則，設(shè)平面的法向量為，由，，有，取，則，，可得平面的一個法向量為.設(shè)平面的法向量為，由，，有，取，則，，可得平面的一個法向量為.由，，，可得平面與平面所成夾角的余弦值為.18、（1）；（2）或.【解題分析】（1）利用圓心到直線的距離公式求圓的半徑，從而求解圓的方程；（2）根據(jù)相交弦長公式，求出圓心到直線的距離，設(shè)出直線方程，再根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式確定直線方程【題目詳解】（1）由題意知到直線的距離為圓A半徑r，所以，所以圓A的方程為（2）設(shè)的中點(diǎn)為Q，則由垂徑定理可知，且，在中由勾股定理易知，設(shè)動直線l方程為：或，顯然符合題意由到直線l距離為1知得所以或?yàn)樗笾本€方程【題目點(diǎn)撥】本題考查圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及直線與圓的相交弦長問題，考查學(xué)生分析解決問題的能力，屬于中檔題19、（1）（2）（3）【解題分析】（1）根據(jù)“康托爾三分集”的定義，即可求得第二次操作后的“康托爾三分集”；（2）根據(jù)“康托爾三分集”的定義，分別求得前幾次的剩余區(qū)間長度的和，求得其通項(xiàng)公式，即可求解；（3）由（2）可得第次操作剩余區(qū)間的長度和為，結(jié)合題意，得到，利用對數(shù)的運(yùn)算公式，即可求解.【小問1詳解】解：根據(jù)“康托爾三分集”的定義可得：第一次操作后的“康托爾三分集”為，第二次操作后的“康托爾三分集”為；【小問2詳解】解：將定義的區(qū)間長度為，根據(jù)“康托爾三分集”的定義可得：每次去掉的區(qū)間長后組成的數(shù)為以為首項(xiàng)，為公比的等比數(shù)列，第1次操作去掉的區(qū)間長為，剩余區(qū)間的長度和為，第2次操作去掉兩個區(qū)間長為的區(qū)間，剩余區(qū)間的長度和為，第3次操作去掉四個區(qū)間長為的區(qū)間，剩余區(qū)間的長度和為，第4次操作去掉個區(qū)間長為，剩余區(qū)間的長度和為，第次操作去掉個區(qū)間長為，剩余區(qū)間的長度和為，所以第次操作后剩余的各區(qū)間長度和為；【小問3詳解】解：設(shè)定義區(qū)間，則區(qū)間長度為1，由（2）可得第次操作剩余區(qū)間的長度和為，要使得“康托三分集”的各區(qū)間的長度之和不大于，則滿足，即，即，因?yàn)闉檎麛?shù)，所以的最小值為.20、（1）（2）【解題分析】（1）利用兩角和的余弦公式以及輔助角公式可得，再由正弦函數(shù)單調(diào)區(qū)間，整體代入即可求解.（2）根據(jù)三角函數(shù)的單調(diào)性即可求解.【小問1詳解】，，解得，所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為【小問2詳解】由（1），解得函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為，所以函數(shù)在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增，，，所以函數(shù)的最大值為.21、（1）（2）【解題分析】（1）結(jié)合點(diǎn)斜式求得直線的方程.（2）設(shè)，根據(jù)已知條件列方程，化簡求得的軌跡方程.【小問1詳解】，于是直線的方程為，即【小問2詳解】設(shè)動點(diǎn)，于是，代入坐標(biāo)得，化簡得，于是動點(diǎn)的軌跡方程為22、（1）證明見解析；（2）不存在，理由見