2024屆北京市昌平區(qū)臨川育人學(xué)校數(shù)學(xué)高一上期末經(jīng)典模擬試題含解析

2024屆北京市昌平區(qū)臨川育人學(xué)校數(shù)學(xué)高一上期末經(jīng)典模擬試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每個小題給出的四個選項(xiàng)中，恰有一項(xiàng)是符合題目要求的1．為了得到函數(shù)圖象，只需把的圖象上的所有點(diǎn)（）A.向左平移個單位 B.向右平移個單位C.向左平移個單位 D.向右平移個單位2．命題“，”的否定是（）A， B.，C.， D.，3．已知集合，則下列關(guān)系中正確的是（）A. B.C. D.4．已知點(diǎn)P(3,4)在角的終邊上，則的值為（）A B.C. D.5．已知底面邊長為1，側(cè)棱長為的正四棱柱的各頂點(diǎn)均在同一個球面上，則該球的體積為A. B.C. D.6．下列函數(shù)中，既是偶函數(shù)又在單調(diào)遞增的函數(shù)是（）A. B.C. D.7．小敏打開計(jì)算機(jī)時，忘記了開機(jī)密碼的前兩位，只記得第一位是中的一個字母，第二位是1,2,3,4,5中的一個數(shù)字，則小敏輸入一次密碼能夠成功開機(jī)的概率是A. B.C. D.8．定義在實(shí)數(shù)集上的奇函數(shù)恒滿足，且時，，則（）A. B.C.1 D.9．已知點(diǎn)（a，2）在冪函數(shù)的圖象上，則函數(shù)f（x）的解析式是（）A. B.C. D.10．下列函數(shù)中與函數(shù)是同一個函數(shù)的是（）A. B.C. D.二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11．已知集合，若集合A有且僅有2個子集，則a的取值構(gòu)成的集合為________.12．設(shè)集合，，則______13．若冪函數(shù)圖像過點(diǎn)，則此函數(shù)的解析式是________.14．已知是半徑為，圓角為扇形,是扇形弧上的動點(diǎn)，是扇形的接矩形，則的最大值為________.15．命題“”的否定是________________.16．若角的終邊經(jīng)過點(diǎn)，則___________.三、解答題：本大題共5小題，共70分。解答時應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．求下列函數(shù)的解析式（1）已知是一次函數(shù)，且滿足，求；（2）若函數(shù)，求18．如圖,在圓錐中,已知,圓的直徑,是弧的中點(diǎn),為的中點(diǎn).（1）求異面直線和所成的角的正切值；（2）求直線和平面所成角的正弦值.19．某自然資源探險組織試圖穿越某峽谷，但峽谷內(nèi)被某致命昆蟲所侵?jǐn)_，為了穿越這個峽谷，該探險組織進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)研，若每平方米的昆蟲數(shù)量記為昆蟲密度，調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在這個峽谷中，昆蟲密度是時間（單位：小時）的一個連續(xù)不間斷的函數(shù)其函數(shù)表達(dá)式為，其中時間是午夜零點(diǎn)后的小時數(shù)，為常數(shù).（1）求的值；（2）求出昆蟲密度的最小值和出現(xiàn)最小值的時間；（3）若昆蟲密度不超過1250只/平方米，則昆蟲的侵?jǐn)_是非致命性的，那么在一天24小時內(nèi)哪些時間段，峽谷內(nèi)昆蟲出現(xiàn)非致命性的侵?jǐn)_.20．已知A，B，C為的內(nèi)角.（1）若，求的取值范圍；（2）求證：；（3）設(shè)，且，，，求證：21．已知集合，（1）當(dāng)時，求；（2）若，求a的取值范圍

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每個小題給出的四個選項(xiàng)中，恰有一項(xiàng)是符合題目要求的1、D【解題分析】利用三角函數(shù)圖象的平移規(guī)律可得結(jié)論.【題目詳解】因?yàn)?，所以，為了得到函?shù)的圖象，只需把的圖象上的所有點(diǎn)向右平移個單位.故選：D.2、D【解題分析】利用全稱量詞命題的否定變換形式即可求解.【題目詳解】的否定是，的否定是，故“，”的否定是“，”，故選：D3、C【解題分析】利用元素與集合、集合與集合的關(guān)系可判斷各選項(xiàng)的正誤.詳解】∵，∴，所以選項(xiàng)A、B、D錯誤，由空集是任何集合的子集，可得選項(xiàng)C正確.故選：C.【題目點(diǎn)撥】本題考查元素與集合、集合與集合關(guān)系的判斷，屬于基礎(chǔ)題.4、D【解題分析】利用三角函數(shù)的定義即可求出答案.【題目詳解】因?yàn)辄c(diǎn)P(3,4)在角的終邊上,所以,,故選:D【題目點(diǎn)撥】本題考查了三角函數(shù)的定義,三角函數(shù)誘導(dǎo)公式,屬于基礎(chǔ)題.5、D【解題分析】根據(jù)正四棱柱的幾何特征得：該球的直徑為正四棱柱的體對角線，故，即得，所以該球的體積，故選D.考點(diǎn)：正四棱柱的幾何特征；球的體積.6、B【解題分析】由奇偶性排除，再由增減性可選出正確答案.【題目詳解】項(xiàng)為奇函數(shù)，項(xiàng)為非奇非偶函數(shù)函數(shù)，為偶函數(shù)，項(xiàng)中，在單減，項(xiàng)中，在單調(diào)遞增.故選：B7、C【解題分析】開機(jī)密碼的可能有，，共15種可能，所以小敏輸入一次密碼能夠成功開機(jī)的概率是，故選C【考點(diǎn)】古典概型【解題反思】對古典概型必須明確兩點(diǎn)：①對于每個隨機(jī)試驗(yàn)來說，試驗(yàn)中所有可能出現(xiàn)基本事件只有有限個；②每個基本事件出現(xiàn)的可能性相等．只有在同時滿足①、②的條件下，運(yùn)用的古典概型計(jì)算公式（其中n是基本事件的總數(shù)，m是事件A包含的基本事件的個數(shù)）得出的結(jié)果才是正確的8、B【解題分析】根據(jù)函數(shù)奇偶性和等量關(guān)系，求出函數(shù)是周期為4的周期函數(shù)，利用函數(shù)的周期性進(jìn)行轉(zhuǎn)化求解即可【題目詳解】解：奇函數(shù)恒滿足，，即，則，即，即是周期為4的周期函數(shù)，所以，故選：B9、A【解題分析】由冪函數(shù)的定義解出a，再把點(diǎn)代入解出b.【題目詳解】∵函數(shù)是冪函數(shù)，∴，即，∴點(diǎn)（4，2）在冪函數(shù)的圖象上，∴，故故選：A.10、B【解題分析】根據(jù)同一函數(shù)的概念，結(jié)合函數(shù)的定義域與對應(yīng)法則，逐項(xiàng)判定，即可求解.【題目詳解】對于A中，函數(shù)的定義為，因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)?，所以兩函?shù)的定義域不同，不是同一函數(shù)；對于B中，函數(shù)與函數(shù)的定義域和對應(yīng)法則都相同，所以是同一函數(shù)；對于C中，函數(shù)與函數(shù)的對應(yīng)法則不同，不是同一函數(shù)；對于D中，函數(shù)的定義域?yàn)?，因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)?，所以兩函?shù)的定義域不同，不是同一函數(shù).故選：B.二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11、【解題分析】由題意得出方程有唯一實(shí)數(shù)解或有兩個相等的實(shí)數(shù)解，然后討論并求解當(dāng)和時滿足題意的參數(shù)的值.【題目詳解】∵集合A有且僅有2個子集，可得A中僅有一個元素，即方程僅有一個實(shí)數(shù)解或有兩個相等的實(shí)數(shù)解.當(dāng)時，方程化為，∴，此時，符合題意；當(dāng)時，則由，，令時解方程得，此時，符合題意，令時解方程得，此時符合題意；綜上可得滿足題意的參數(shù)可能的取值有0，-1，1，∴a的取值構(gòu)成的集合為.故答案為：.【題目點(diǎn)撥】本題考查了由集合子集的個數(shù)求參數(shù)的問題，考查了分類討論思想，屬于一般難度的題.12、【解題分析】聯(lián)立方程組，求出交點(diǎn)坐標(biāo)，即可得到答案【題目詳解】解方程組，得或.故答案為：13、【解題分析】先用待定系數(shù)法設(shè)出函數(shù)的解析式，再代入點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算出參數(shù)的值即可得出正確選項(xiàng).【題目詳解】設(shè)冪函數(shù)的解析式為，由于函數(shù)圖象過點(diǎn)，故有，解得，所以該函數(shù)的解析式是，故答案為：.【題目點(diǎn)撥】該題考查的是有關(guān)應(yīng)用待定系數(shù)法求冪函數(shù)的解析式的問題，屬于基礎(chǔ)題目.14、【解題分析】設(shè),用表示出的長度,進(jìn)而用三角函數(shù)表示出,結(jié)合輔助角公式即可求得最大值.【題目詳解】設(shè)扇形的半徑為,是扇形的接矩形則,所以則所以因?yàn)?所以所以當(dāng)時,取得最大值故答案為:【題目點(diǎn)撥】本題考查了三角函數(shù)的應(yīng)用,將邊長轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)式,結(jié)合輔助角公式求得最值是常用方法,屬于中檔題.15、.【解題分析】根據(jù)含有一個量詞的命題的否定可得結(jié)果【題目詳解】由含有一個量詞的命題的否定可得，命題“”的否定為“”故答案為【題目點(diǎn)撥】對于含有量詞的命題的否定要注意兩點(diǎn)：一是要改換量詞，把特稱（全稱）量詞改為全稱（特稱）量詞；二是把命題進(jìn)行否定．本題考查特稱命題的否定，屬于簡單題16、【解題分析】根據(jù)三角函數(shù)的定義求出和的值，再由正弦的二倍角公式即可求解.【題目詳解】因?yàn)榻堑慕K邊經(jīng)過點(diǎn)，所以，，則，所以，，所以，故答案為：.三、解答題：本大題共5小題，共70分。解答時應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1），；（2），【解題分析】（1）利用待定系數(shù)法求解；（2）利用換元法求解.【題目詳解】（1）因?yàn)槭且淮魏瘮?shù)，設(shè)，則，所以，則，解得，所以；（2）由函數(shù)，令，則，所以，所以.18、（1）2；（2）【解題分析】（1）由三角形中位線定理可得∥，則可得是異面直線和所成的角，然后在中求解即可，（2）直線與平面所成的角，應(yīng)先作出直線在平面內(nèi)的射影，則斜線與射影所成的角即為所求．過點(diǎn)O向平面PAC作垂線，則可證得即為直線與平面所成的角，進(jìn)而求出其正弦值【題目詳解】（1）因?yàn)榉謩e是和的中點(diǎn)所以∥，所以異面直線和所成的角為，在中，,是弧的中點(diǎn),為的中點(diǎn)，所以，因?yàn)槠矫?，平面，所以，因?yàn)樗?，?）因?yàn)椋瑸榈闹悬c(diǎn)，所以，因?yàn)槠矫?，平面，所以，因?yàn)?，所以平面因?yàn)槠矫妫云矫嫫矫?，在平面中，過作于，則平面，連結(jié)，則是在平面上的射影，所以是直線和平面所成的角在中，在中，19、（1）（2）昆蟲密度的最小值為0，出現(xiàn)最小值的時間為和（3）至至【解題分析】（1）由題意得，解出即可；（2）將看成一個整體，將函數(shù)轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)，根據(jù)二次函數(shù)的單調(diào)性即可得出結(jié)論；（3）解不等式即可得出結(jié)論【題目詳解】解：（1）因?yàn)樗且粋€連續(xù)不間斷的函數(shù)，所以當(dāng)時，得到，即；（2）當(dāng)時，，，則當(dāng)時，達(dá)到最小值0，，解得，所以在和時，昆蟲密度達(dá)到最小值，最小值為0；（3）時，令，得，即，即，即，解得，，因?yàn)?，令得，令得所以，所以，在至至?nèi)，峽谷內(nèi)昆蟲出現(xiàn)非致命性的侵?jǐn)_【題目點(diǎn)撥】本題主要考查分段函數(shù)在實(shí)際問題中的應(yīng)用，同時考查了三角函數(shù)的應(yīng)用，屬于中檔題20、（1）（2）證明見解析（3）證明見解析【解題分析】（1）根據(jù)兩角和的正切公式及均值不等式求解；（2）先證明，再由不等式證明即可；（3）找出不等式的等價條件，換元后再根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性構(gòu)造不等式，利用不等式性質(zhì)即可得證.【小問1詳解】,為銳角，，，解得，當(dāng)且僅當(dāng)時，等號成立，即.【小問2詳解】在中，，,,.【小問3詳解】由（2）知，令，原不等式等價