安徽省合肥市新城高升學(xué)校2024屆數(shù)學(xué)高二上期末考試模擬試題含解析

安徽省合肥市新城高升學(xué)校2024屆數(shù)學(xué)高二上期末考試模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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．已知數(shù)列滿足，且，那（）A.19 B.31C.52 D.1042．點到直線的距離是（）A. B.C. D.3．已知數(shù)列為等比數(shù)列，若，，則的值為（）A.8 B.C.16 D.±164．命題“，”的否定為（）A.， B.，C.， D.，5．如右圖，一個直徑為1的小圓沿著直徑為2的大圓內(nèi)壁的逆時針方向滾動，M和N是小圓的一條固定直徑的兩個端點.那么，當(dāng)小圓這樣滾過大圓內(nèi)壁的一周，點M，N在大圓內(nèi)所繪出的圖形大致是A. B.C. D.6．命題“存在，使得”的否定為（）A.存在， B.對任意，C對任意， D.對任意，7．已知點是點在坐標(biāo)平面內(nèi)的射影，則點的坐標(biāo)為（）A. B.C. D.8．在的展開式中，的系數(shù)為（）A. B.5C. D.109．已知關(guān)于的不等式的解集為，則不等式的解集為（）A.或 B.C.或 D.10．若直線的一個方向向量為，直線的一個方向向量為，則直線與所成的角為（）A30° B.45°C.60° D.90°11．閱讀程序框圖，該算法的功能是輸出A.數(shù)列的第4項 B.數(shù)列的第5項C.數(shù)列的前4項的和 D.數(shù)列的前5項的和12．已知直線，兩個不同的平面，，則下列命題正確的是（）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．如圖，橢圓的中心在坐標(biāo)原點，是橢圓的左焦點，分別是橢圓的右頂點和上頂點，當(dāng)時，此類橢圓稱為“黃金橢圓”，則“黃金橢圓”的離心率___________.14．設(shè)，則_________15．命題為假命題，則實數(shù)的取值范圍為_____________.16．若，，都為正實數(shù)，，且，，成等比數(shù)列，則的最小值為______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．（12分）若存在實常數(shù)k和b，使得函數(shù)和對其公共定義域上的任意實數(shù)x都滿足：和恒成立，則稱此直線y＝kx＋b為和的“隔離直線”.已知函數(shù)，.（1）證明函數(shù)在內(nèi)單調(diào)遞增；（2）證明和之間存在“隔離直線”，且b的最小值為－4.18．（12分）設(shè)命題方程表示中心在原點，焦點在坐標(biāo)軸上的雙曲線；命題，，若“”為假命題，“”為真命題，求實數(shù)的取值范圍.19．（12分）已知橢圓F：經(jīng)過點且離心率為，直線和是分別過橢圓F的左、右焦點的兩條動直線，它們與橢圓分別相交于點A、B和C、D，O為坐標(biāo)原點，直線AB和直線CD相交于M．記直線的斜率分別為，且（1）求橢圓F標(biāo)準(zhǔn)方程（2）是否存在定點P，Q，使得為定值．若存在，請求出P、Q的坐標(biāo)，若不存在，請說明理由20．（12分）已知圓，點，點是圓上任意一點，線段的垂直平分線交直線于點，點的軌跡記為曲線.（1）求曲線的方程；（2）已知曲線上一點，動圓，且點在圓外，過點作圓的兩條切線分別交曲線于點，.（i）求證：直線的斜率為定值；（ii）若直線與交于點，且時，求直線的方程.21．（12分）已知A，B兩地相距200km，某船從A地逆水到B地，水速為8km/h，船在靜水中的速度為vkm/h（v＞8）．若船每小時的燃料費與其在靜水中速度的平方成正比，比例系數(shù)為k，當(dāng)v＝12km/h，每小時的燃料費為720元（1）求比例系數(shù)k（2）當(dāng)時，為了使全程燃料費最省，船的實際前進速度應(yīng)為多少？（3）當(dāng)（x為大于8的常數(shù)）時，為了使全程燃料費最省，船的實際前進速度應(yīng)為多少？22．（10分）某校高二年級全體學(xué)生參加了一次數(shù)學(xué)測試，學(xué)校利用簡單隨機抽樣方法從甲班、乙班各抽取五名同學(xué)的數(shù)學(xué)測試成績（單位：分）得到如下莖葉圖，若甲、乙兩班數(shù)據(jù)的中位數(shù)相等且平均數(shù)也相等.（1）求出莖葉圖中m和n的值：（2）若從86分以上（不含86分）的同學(xué)中隨機抽出兩名，求此兩人都來自甲班的概率.

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、D【解題分析】根據(jù)等比數(shù)列的定義，結(jié)合等比數(shù)列的通項公式進行求解即可.【題目詳解】因為，所以有，因此數(shù)列是公比的等比數(shù)列，因為，所以，故選：D2、B【解題分析】直接使用點到直線距離公式代入即可.【題目詳解】由點到直線距離公式得故選：B3、A【解題分析】利用等比數(shù)列的通項公式即可求解.【題目詳解】因為為等比數(shù)列，設(shè)的公比為，則，，兩式相除可得，所以，所以，故選：A.4、A【解題分析】利用含有一個量詞的命題的否定的定義求解.【題目詳解】因為命題“，”是全稱量詞命題，所以其否定是存在量詞命題，即為，，故選：A5、A【解題分析】如圖：如圖，取小圓上一點，連接并延長交大圓于點，連接，，則在小圓中，，在大圓中，，根據(jù)大圓的半徑是小圓半徑的倍，可知的中點是小圓轉(zhuǎn)動一定角度后的圓心，且這個角度恰好是，綜上可知小圓在大圓內(nèi)壁上滾動，圓心轉(zhuǎn)過角后的位置為點，小圓上的點，恰好滾動到大圓上的也就是此時的小圓與大圓的切點．而在小圓中，圓心角（是小圓與的交點）恰好等于，則，而點與點其實是同一個點在不同時刻的位置，則可知點與點是同一個點在不同時刻的位置．由于的任意性，可知點的軌跡是大圓水平的這條直徑．類似的可知點的軌跡是大圓豎直的這條直徑.故選A.6、D【解題分析】根據(jù)特稱命題否定的方法求解，改變量詞，否定結(jié)論.【題目詳解】由題意可知命題“存在，使得”的否定為“對任意，”.故選：D.7、D【解題分析】根據(jù)空間中射影的定義即可得到答案.【題目詳解】因為點是點在坐標(biāo)平面內(nèi)的射影，所以的豎坐標(biāo)為0，橫、縱坐標(biāo)與A點的橫、縱坐標(biāo)相同，所以點的坐標(biāo)為.故選：D8、C【解題分析】首先寫出展開式的通項公式，然后結(jié)合通項公式確定的系數(shù)即可.【題目詳解】展開式的通項公式為：，令可得：，則的系數(shù)為：.故選：C.【題目點撥】二項式定理的核心是通項公式，求解此類問題可以分兩步完成：第一步根據(jù)所給出的條件(特定項)和通項公式，建立方程來確定指數(shù)(求解時要注意二項式系數(shù)中n和r的隱含條件，即n，r均為非負整數(shù)，且n≥r，如常數(shù)項指數(shù)為零、有理項指數(shù)為整數(shù)等)；第二步是根據(jù)所求的指數(shù)，再求所求解的項9、A【解題分析】由一元二次不等式的解集可得且，確定a、b、c間的數(shù)量關(guān)系，再求的解集.【題目詳解】由題意知：且，得，從而可化為，等價于，解得或.故選：A.10、C【解題分析】直接由公式，計算兩直線的方向向量的夾角，進而得出直線與所成角的大小【題目詳解】因為，，所以，所以，所以直線與所成角的大小為故選：C11、B【解題分析】分析：模擬程序的運行,依次寫出每次循環(huán)，直到滿足條件,退出循環(huán),輸出A的值即可詳解：模擬程序的運行,可得:

A=0,i=1執(zhí)行循環(huán)體,,

不滿足條件,執(zhí)行循環(huán)體,不滿足條件,執(zhí)行循環(huán)體,不滿足條件,執(zhí)行循環(huán)體,不滿足條件,執(zhí)行循環(huán)體,滿足條件,退出循環(huán),輸出A的值為31.觀察規(guī)律可得該算法的功能是輸出數(shù)列{}的第5項.所以B選項是正確的.點睛：模擬程序的運行,依次寫出每次循環(huán)得到的A,i的值,當(dāng)i=6時滿足條件,退出循環(huán),輸出A的值,觀察規(guī)律即可得解.12、C【解題分析】對于A,可能在內(nèi)，故可判斷A；對于B,可能相交，故可判斷B;對于C,根據(jù)線面垂直的判定定理，可判定C;對于D,和可能平行，或斜交或在內(nèi)，故可判斷D.【題目詳解】對于A,除了外，還有可能在內(nèi)，故可判斷A錯誤；對于B,，那么可能相交，故可判斷B錯誤；對于C,根據(jù)線面平行的性質(zhì)定理可知，在內(nèi)一定存在和平行的直線，那么該直線也垂直于，所以，故判定C正確;對于D，，，則和可能平行，或斜交或在內(nèi)，故可判D.錯誤，故選：C.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、或【解題分析】寫出，，求出，根據(jù)以及即可求解，【題目詳解】由題意，，，所以，，因為，則，即，即，所以，即，解得或（舍）.故答案為：14、【解題分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，再令，即可得出答案.【題目詳解】解：由，得，所以.故答案為：.15、【解題分析】依據(jù)題意列出關(guān)于實數(shù)的不等式，即可求得實數(shù)的取值范圍.【題目詳解】命題為假命題，則為真命題則判別式，解之得故答案為：16、##【解題分析】利用等比中項及條件可得，進而可得，再利用基本不等式即得.【題目詳解】∵，，都為正實數(shù)，，，成等比數(shù)列，∴，又，∴，即，∴，∴，當(dāng)且僅當(dāng)，即取等號.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）見解析（2）見解析【解題分析】（1）由導(dǎo)數(shù)得出在上的單調(diào)性；（2）設(shè)和之間的隔離直線為y＝kx＋b，由題設(shè)條件得出對任意恒成立，再由二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可.【小問1詳解】，當(dāng)時，在上單調(diào)遞增在內(nèi)單調(diào)遞增【小問2詳解】設(shè)和之間的隔離直線為y＝kx＋b則對任意恒成立，即對任意恒成立由對任意恒成立，得當(dāng)時，則有符合題意；當(dāng)時，則有對任意恒成立的對稱軸為又的對稱軸為即故和之間存在“隔離直線”，且b的最小值為－4.【題目點撥】關(guān)鍵點睛：在解決問題一時，求了一階導(dǎo)得不了函數(shù)的單調(diào)性，再次求導(dǎo)得，進而得出在恒成立，得在上的單調(diào)性.18、【解題分析】求出當(dāng)命題、分別為真命題時實數(shù)的取值范圍，分析可知、中一真一假，分真假、假真兩種情況討論，求出對應(yīng)的實數(shù)的取值范圍，綜合可得結(jié)果.【題目詳解】解：若為真命題，則，即，解得，若為真命題，則，解得，因為“”為假命題，“”為真命題，則、中一真一假，若真假，則，可得，若假真，則，此時.綜上所述，實數(shù)的范圍為.19、（1）；（2）存在點，使得為定值.【解題分析】（1）設(shè)，，，結(jié)合條件即求；（2）由題可設(shè)直線方程，利用韋達定理法可得，再結(jié)合條件可得點的軌跡方程為，然后利用橢圓的定義即得結(jié)論.【小問1詳解】設(shè)，，，橢圓方程為：，橢圓過點，，解得t=1，所以橢圓F的方程是【小問2詳解】由題可得焦點的坐標(biāo)分別為，當(dāng)直線AB或CD的斜率不存在時，點M的坐標(biāo)為或，當(dāng)直線AB和CD的斜率都存在時，設(shè)斜率分別為，點，直線AB為，聯(lián)立，得則，，同理可得，，因為，所以，化簡得由題意，知，所以設(shè)點，則，所以，化簡得，當(dāng)直線或的斜率不存在時，點M的坐標(biāo)為或，也滿足此方程所以點在橢圓上，根據(jù)橢圓定義可知，存在定點，使得為定值【題目點撥】關(guān)鍵點點睛：本題的關(guān)鍵是利用韋達定理法及題設(shè)條件求出點M的軌跡方程，再結(jié)合橢圓的定義，從而問題得到解決.20、（1）（2）（i）答案見解析（ii）或【解題分析】（1）通過幾何關(guān)系可知，且,由此可知點的軌跡是以點、為焦點，且實軸長為的雙曲線，通過雙曲線的定義即可求解；（2）（i）設(shè)點，，直線的方程為，將直線方程與雙曲線方程聯(lián)立利用韋達定理及求出，即得到直線的斜率為定值；（ii）由（i）可知，由已知可得，聯(lián)立方程即可求出，的值，代入即可求出的值，即可得到直線方程.【小問1詳解】由題意可知,∵,且,∴根據(jù)雙曲線的定義可知，點的軌跡是以點、為焦點，且實軸長為的雙曲線，即，，，則點的軌跡方程為；【小問2詳解】（i）設(shè)點，，直線的方程為，聯(lián)立得，其中，且，，，∵曲線上一點，∴，由已知條件得直線和直線關(guān)于對稱，則，即，整理得，，，，即，則或，當(dāng)，直線方程為，此直線過定點，應(yīng)舍去，故直線的斜率為定值.（ii）由（i）可知，由已知得，即，當(dāng)時，，，即，，，解得或，但是當(dāng)時，，故應(yīng)舍去，當(dāng)時，直線方程為，當(dāng)時，，即，，，解得（舍去）或，當(dāng)時，直線方程為,故直線的方程為或.21、（1）5（2）8km/h（3）答案見解析【解題分析】（1）列出關(guān)系式，根據(jù)當(dāng)v＝12km/h，每小時的燃料費為720元即可求解;（2）列出燃料費的函數(shù)解析式，利用導(dǎo)數(shù)求其最值即可；（3）討論x的范圍，結(jié)合（2）的結(jié)論可得答案.【小問1詳解】設(shè)每小時的燃料費為，則當(dāng)v＝12km/h，每小時的燃料費為720元，代入得.【小問2詳解】由（1）得.設(shè)全程燃料費為y，則（），所以,令，解得v＝0（舍去）或v＝16，所以當(dāng)時，；當(dāng)時，，所以當(dāng)v＝16時，y取得最小值，故為了使全程燃料費最省，船的實際前進速度應(yīng)為8km/h【小問3詳解】由（2）得，若時，則y在區(qū)間上單調(diào)遞減，當(dāng)v＝x時，y取得最小值；若時，則y區(qū)間（8，16）上單調(diào)遞減，在區(qū)間上單調(diào)遞增，當(dāng)v＝16時，y取得最小值；綜上，當(dāng)時，船的實際前進速度為8km/h，全程燃料費最省；當(dāng)時，船的實際前進速度應(yīng)為（x－8）km/h，全程燃料費最省22、（1），（2）【解題分析】（1）根據(jù)莖葉圖得甲班中位數(shù)為，由此能求出，根據(jù)由，且，能求出.（2）