2023年北京市第66中學(xué)高一數(shù)學(xué)第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下數(shù)學(xué)期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線(xiàn)內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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．已知集合A＝{x|x2﹣x﹣2＜0}，B＝{x|≥﹣1}，則A∪B＝（）A．（﹣1，2） B．（﹣1，2] C．（0，1） D．（0，2）2．如圖所示，在正方體ABCD-A1B1C1D1中，E，F(xiàn)分別是AB，AD的中點(diǎn)，則異面直線(xiàn)B1C與EF所成的角的大小為()A．30° B．45° C．60° D．90°3．已知點(diǎn)，點(diǎn)是圓上任意一點(diǎn)，則面積的最大值是（）A． B． C． D．4．一個(gè)幾何體的三視圖如圖所示，則該幾何體的體積為（）A．10 B．20 C．30 D．605．已知數(shù)列，其前n項(xiàng)和為，且，則的值是（）A．4 B．8 C．2 D．96．“十二平均律”是通用的音律體系，明代朱載堉最早用數(shù)學(xué)方法計(jì)算出半音比例，為這個(gè)理論的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn).十二平均律將一個(gè)純八度音程分成十二份，依次得到十三個(gè)單音，從第二個(gè)單音起，每一個(gè)單音的頻率與它的前一個(gè)單音的頻率的比都等于.若第一個(gè)單音的頻率為f，則第八個(gè)單音的頻率為A． B．C． D．7．在正方體中，，分別為棱，的中點(diǎn)，則異面直線(xiàn)與所成的角為A． B． C． D．8．函數(shù)在上零點(diǎn)的個(gè)數(shù)為（）A．2 B．3 C．4 D．59．若且，則下列不等式成立的是()A． B． C． D．10．“”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：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11．若、是方程的兩根，則__________.12．設(shè)數(shù)列的通項(xiàng)公式，則數(shù)列的前20項(xiàng)和為_(kāi)___________．13．在中，，，則的值為_(kāi)_______14．已知為直線(xiàn)上一點(diǎn)，過(guò)作圓的切線(xiàn)，則切線(xiàn)長(zhǎng)最短時(shí)的切線(xiàn)方程為_(kāi)_________．15．已知，且，則_____.16．已知圓：，若對(duì)于圓：上任意一點(diǎn)，在圓上總存在點(diǎn)使得，則實(shí)數(shù)的取值范圍為_(kāi)_________．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．在三棱錐中，平面平面，，，分別是棱，上的點(diǎn)（1）為的中點(diǎn)，求證：平面平面.（2）若，平面，求的值.18．某校從高一年級(jí)的一次月考成績(jī)中隨機(jī)抽取了50名學(xué)生的成績(jī)（滿(mǎn)分100分，且抽取的學(xué)生成績(jī)都在內(nèi)），按成績(jī)分為，，，，五組，得到如圖所示的頻率分布直方圖.（1）用分層抽樣的方法從月考成績(jī)?cè)趦?nèi)的學(xué)生中抽取6人，求分別抽取月考成績(jī)?cè)诤蛢?nèi)的學(xué)生多少人；（2）在（1）的前提下，從這6名學(xué)生中隨機(jī)抽取2名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，求月考成績(jī)?cè)趦?nèi)至少有1名學(xué)生被抽到的概率.19．已知數(shù)列的前n項(xiàng)和為，且，求數(shù)列的通項(xiàng)公式．20．已知函數(shù)是指數(shù)函數(shù)．(1)求的表達(dá)式；(2)判斷的奇偶性，并加以證明(3)解不等式：．21．已知為第三象限角，．(1)化簡(jiǎn)(2)若，求的值

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】

先分別求出集合A和B，由此能求出A∪B．【詳解】∵集合A＝{x|x2﹣x﹣2＜0}＝{x|﹣1＜x＜2}，B＝{x|≥﹣1}＝{x|0＜x≤2}，∴A∪B＝{x|﹣1＜x≤2}＝（﹣1，2]．故選B．【點(diǎn)睛】本題考查并集的求法，考查并集定義等基礎(chǔ)知識(shí)，考查運(yùn)算求解能力，是基礎(chǔ)題．2、C【解析】連接，由三角形中位線(xiàn)定理及平行四邊形性質(zhì)可得，所以是與所成角，由正方體的性質(zhì)可知是等邊三角形，所以，與所成角是,故選C.3、B【解析】

求出直線(xiàn)的方程，計(jì)算出圓心到直線(xiàn)的距離，可知的最大高度為，并計(jì)算出，最后利用三角形的面積公式可得出結(jié)果.【詳解】直線(xiàn)的方程，且，圓的圓心坐標(biāo)為，半徑長(zhǎng)為，圓心到直線(xiàn)的距離為，所以，點(diǎn)到直線(xiàn)的距離的最大值為，因此，面積的最大值為，故選B.【點(diǎn)睛】本題考查三角形面積的最值問(wèn)題，考查圓的幾何性質(zhì)，當(dāng)直線(xiàn)與圓相離時(shí)，若圓的半徑為，圓心到直線(xiàn)的距離為，則圓上一點(diǎn)到直線(xiàn)距離的最大值為，距離的最小值為，要熟悉相關(guān)結(jié)論的應(yīng)用.4、B【解析】

由三視圖可知幾何體為四棱錐，利用四棱錐體積公式可求得結(jié)果.【詳解】由三視圖可知，該幾何體為底面為長(zhǎng)為，寬為的長(zhǎng)方形，高為的四棱錐四棱錐體積本題正確選項(xiàng)：【點(diǎn)睛】本題考查根據(jù)三視圖求解幾何體體積的問(wèn)題，關(guān)鍵是能夠通過(guò)三視圖將幾何體還原為四棱錐，從而利用棱錐體積公式來(lái)進(jìn)行求解.5、A【解析】

根據(jù)求解.【詳解】由題得.故選：A【點(diǎn)睛】本題主要考查數(shù)列和的關(guān)系，意在考查學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的理解掌握水平，屬于基礎(chǔ)題.6、D【解析】分析：根據(jù)等比數(shù)列的定義可知每一個(gè)單音的頻率成等比數(shù)列，利用等比數(shù)列的相關(guān)性質(zhì)可解.詳解：因?yàn)槊恳粋€(gè)單音與前一個(gè)單音頻率比為，所以，又，則故選D.點(diǎn)睛：此題考查等比數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵是能夠判斷單音成等比數(shù)列.等比數(shù)列的判斷方法主要有如下兩種：（1）定義法，若（）或（），數(shù)列是等比數(shù)列；（2）等比中項(xiàng)公式法，若數(shù)列中，且（），則數(shù)列是等比數(shù)列.7、A【解析】

如圖做輔助線(xiàn)，正方體中，且，P，M為和中點(diǎn)，,則即為所求角，設(shè)邊長(zhǎng)即可求得．【詳解】如圖，取的中點(diǎn)，連接，，.因?yàn)闉槔獾闹悬c(diǎn)，為的中點(diǎn)，所以，所以，則是異面直線(xiàn)與所成角的平面角.設(shè)，在中，，，則，即.【點(diǎn)睛】本題考查異面直線(xiàn)所成的角，解題關(guān)鍵在于構(gòu)造包含異面直線(xiàn)所成角的三角形．8、D【解析】

在同一直角坐標(biāo)系下，分別作出與的圖象，結(jié)合函數(shù)圖象即可求解.【詳解】解：由題意知：函數(shù)在上零點(diǎn)個(gè)數(shù)，等價(jià)于與的圖象在同一直角坐標(biāo)系下交點(diǎn)的個(gè)數(shù)，作圖如下：由圖可知：函數(shù)在上有個(gè)零點(diǎn).故選：D【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的零點(diǎn)的知識(shí)，考查數(shù)形結(jié)合思想，屬于中檔題.9、D【解析】

利用不等式的性質(zhì)對(duì)四個(gè)選項(xiàng)逐一判斷.【詳解】選項(xiàng)A:，符合，但不等式不成立，故本選項(xiàng)是錯(cuò)誤的；選項(xiàng)B:當(dāng)符合已知條件，但零沒(méi)有倒數(shù)，故不成立，故本選項(xiàng)是錯(cuò)誤的；選項(xiàng)C:當(dāng)時(shí)，不成立，故本選項(xiàng)是錯(cuò)誤的；選項(xiàng)D:因?yàn)椋愿鶕?jù)不等式的性質(zhì)，由能推出，故本選項(xiàng)是正確的，因此本題選D.【點(diǎn)睛】本題考查了不等式的性質(zhì)，結(jié)合不等式的性質(zhì)，舉特例是解決這類(lèi)問(wèn)題的常見(jiàn)方法.10、A【解析】

根據(jù)和之間能否推出的關(guān)系，得到答案.【詳解】由可得，由，得到或，，不能得到，所以“”是“”的充分不必要條件，故選：A.【點(diǎn)睛】本題考查充分不必要條件的判斷，屬于簡(jiǎn)單題.二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11、【解析】

由題意利用韋達(dá)定理求得、的值，再利用兩角差的正切公式，求得要求式子的值．【詳解】解：、是方程的兩根，，，，或，，則，故答案為：．【點(diǎn)睛】本題主要考查韋達(dá)定理，兩角差的正切公式，屬于基礎(chǔ)題．12、【解析】

對(duì)去絕對(duì)值，得，再求得的前項(xiàng)和，代入=20即可求解【詳解】由題的前n項(xiàng)和為的前20項(xiàng)和，代入可得.故答案為：260【點(diǎn)睛】本題考查等差數(shù)列的前項(xiàng)和，去絕對(duì)值是關(guān)鍵，考查計(jì)算能力，是基礎(chǔ)題13、【解析】

由，得到，由三角形的內(nèi)角和，求出，再由正弦定理求出的值.【詳解】因?yàn)?，，所以，所以，在中，由正弦定理得，所?【點(diǎn)睛】本題考查正弦定理解三角形，屬于簡(jiǎn)單題.14、或【解析】

利用切線(xiàn)長(zhǎng)最短時(shí)，取最小值找點(diǎn)：即過(guò)圓心作直線(xiàn)的垂線(xiàn)，求出垂足點(diǎn)．就切線(xiàn)的斜率是否存在分類(lèi)討論，結(jié)合圓心到切線(xiàn)的距離等于半徑得出切線(xiàn)的方程．【詳解】設(shè)切線(xiàn)長(zhǎng)為，則，所以當(dāng)切線(xiàn)長(zhǎng)取最小值時(shí)，取最小值，過(guò)圓心作直線(xiàn)的垂線(xiàn)，則點(diǎn)為垂足點(diǎn)，此時(shí)，直線(xiàn)的方程為，聯(lián)立，得，點(diǎn)的坐標(biāo)為.①若切線(xiàn)的斜率不存在，此時(shí)切線(xiàn)的方程為，圓心到該直線(xiàn)的距離為，合乎題意；②若切線(xiàn)的斜率存在，設(shè)切線(xiàn)的方程為，即.由題意可得，化簡(jiǎn)得，解得，此時(shí)，所求切線(xiàn)的方程為，即.綜上所述，所求切線(xiàn)方程為或，故答案為或．【點(diǎn)睛】本題考查過(guò)點(diǎn)的圓的切線(xiàn)方程的求解，考查圓的切線(xiàn)長(zhǎng)相關(guān)問(wèn)題，在過(guò)點(diǎn)引圓的切線(xiàn)問(wèn)題時(shí)，要對(duì)直線(xiàn)的斜率是否存在進(jìn)行分類(lèi)討論，另外就是將直線(xiàn)與圓相切轉(zhuǎn)化為圓心到直線(xiàn)的距離等于半徑長(zhǎng)，考查分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，屬于中等題．15、【解析】

首先根據(jù)已知條件求得的值，平方后利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式求得的值.【詳解】由得，兩邊平方并化簡(jiǎn)得，由于，所以.而，由于，所以【點(diǎn)睛】本小題主要考查同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式，考查兩角和的正弦公式，考查化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法，屬于基礎(chǔ)題.16、【解析】

由，知為圓的切線(xiàn)，所以?xún)蓤A外離，即圓心距大于兩半徑之和，代入方程即可。【詳解】由，知為圓的切線(xiàn)，即在圓上任意一點(diǎn)都可以向圓作切線(xiàn)，當(dāng)兩圓外離時(shí)，滿(mǎn)足條件，所以，，即，化簡(jiǎn)，得：，解得：或.【點(diǎn)睛】和圓半徑所成夾角為，即是圓的切線(xiàn)，兩圓外離表示圓心距大于兩半徑之和。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）根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)，證得，由面面垂直的性質(zhì)定理，證得平面，進(jìn)而證得平面平面.（2）根據(jù)線(xiàn)面平行的性質(zhì)定理，證得，平行線(xiàn)分線(xiàn)段成比例，由此求得的值.【詳解】（1），為的中點(diǎn)，所以.又因?yàn)槠矫嫫矫妫矫嫫矫?，且平面，所以平面，又平面，所以平面平?（2）∵平面，面，面面∴，∴.【點(diǎn)睛】本小題主要考查面面垂直的判定定理和性質(zhì)定理，考查線(xiàn)面平行的性質(zhì)定理，考查空間想象能力和邏輯推理能力，屬于中檔題.18、（1）有4人，有2人；（2）【解析】

（1）由頻率分布直方圖，求出成績(jī)?cè)诤蛢?nèi)的頻率的比值，再按比例抽取即可；（2）由古典概型的概率的求法，先求出從這6名學(xué)生中隨機(jī)抽取2名學(xué)生的所有不同取法，再求出被抽到的學(xué)生至少有1名月考成績(jī)?cè)趦?nèi)的不同取法，再求解即可.【詳解】解：（1）因?yàn)?，所以，則月考成績(jī)?cè)趦?nèi)的學(xué)生有人；月考成績(jī)?cè)趦?nèi)的學(xué)生有人，則成績(jī)?cè)诤蛢?nèi)的頻率的比值為，故用分層抽樣的方法從月考成績(jī)?cè)趦?nèi)的學(xué)生中抽取4人，從月考成績(jī)?cè)趦?nèi)的學(xué)生中抽取2人.（2）由（1）可知，被抽取的6人中有4人的月考成績(jī)?cè)趦?nèi)，分別記為，，，；有2人的月考成績(jī)?cè)趦?nèi)，分別記為，.則從這6名學(xué)生中隨機(jī)抽取2名學(xué)生的情況為，，，，，，，，，，，，，，，共15種；被抽到的學(xué)生至少有1名月考成績(jī)?cè)趦?nèi)的情況為，，，，，，，，，共9種.故月考成績(jī)內(nèi)至少有1名學(xué)生被抽到的概率為.【點(diǎn)睛】本題考查了分層抽樣，重點(diǎn)考查了古典概型概率的求法，屬中檔題.19、【解析】

利用公式，計(jì)算的通項(xiàng)公式，再驗(yàn)證時(shí)的情況.【詳解】當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，不滿(mǎn)足上式．∴【點(diǎn)睛】本題考查了利用求數(shù)列通項(xiàng)公式，忽略的情況是容易犯的錯(cuò)誤.20、（1）（2）見(jiàn)證明；（3）【解析】

(1)根據(jù)指數(shù)函數(shù)定義得到，檢驗(yàn)得到答案.(2)，判斷關(guān)系得到答案.(3)利用函數(shù)的單調(diào)性得到答案.【詳解】解：（1）∵函數(shù)是指數(shù)函數(shù)，且，∴，可得或（舍去），∴；（2）由（1）得，∴，∴，∴是奇函數(shù)；（3