2024屆河北省數(shù)學高一上期末綜合測試模擬試題含解析

2024屆河北省數(shù)學高一上期末綜合測試模擬試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用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．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準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選項的方框涂滿、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；在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題意，請將正確選項填涂在答題卡上.）1．定義在上的奇函數(shù)滿足，且當時，，則方程在上的所有根的和為（）A. B.C. D.2．已知函數(shù)，則不等式的解集為（）A. B.C. D.3．已知函數(shù)，下列含有函數(shù)零點的區(qū)間是（）A. B.C. D.4．設，，，則下列大小關系表達正確的是（）A. B.C. D.5．下列函數(shù)中哪個是冪函數(shù)（）A. B.C. D.6．函數(shù)的圖像的一條對稱軸是（）A. B.C. D.7．下列命題正確的是A.若兩條直線和同一個平面所成的角相等，則這兩條直線平行B.若一個平面內有三個點到另一個平面的距離相等，則這兩個平面平行C.若一條直線平行于兩個相交平面，則這條直線與這兩個平面交線平行D.若兩個平面都垂直于第三個平面，則這兩個平面平行8．已知直線過，，且，則直線的斜率為（）A. B.C. D.9．如圖，正方體的棱長為1，線段上有兩個動點E、F，且，則下列結論中錯誤的是A.B.C.三棱錐體積為定值D.10．已知，則a，b，c的大小關系為（）A. B.C. D.二、填空題（本大題共5小題，請把答案填在答題卡中相應題中橫線上）11．若點位于第三象限，那么角終邊落在第___象限12．在平面直角坐標系中，點在單位圓O上，設，且.若，則的值為______________.13．已知函數(shù)，若對恒成立，則實數(shù)的取值范圍是___________.14．函數(shù)關于直線對稱，設，則________.15．設函數(shù)，若其定義域內不存在實數(shù)，使得，則的取值范圍是______三、解答題（本大題共6小題.解答應寫出文字說明，證明過程或演算步驟.）16．已知二次函數(shù)的圖象經(jīng)過，且不等式對一切實數(shù)都成立（1）求函數(shù)的解析式；（2）若對任意，不等式恒成立，求實數(shù)的取值范圍17．已知函數(shù)（其中）的圖象過點，且其相鄰兩條對稱軸之間的距離為，（1）求實數(shù)的值及的單調遞增區(qū)間；（2）若，求的值域18．一個半徑為2米的水輪如圖所示，其圓心O距離水面1米，已知水輪按逆時針勻速轉動，每4秒轉一圈，如果當水輪上點P從水中浮現(xiàn)時（圖中點）開始計算時間．（1）以過點O且與水面垂直的直線為y軸，過點O且平行于水輪所在平面與水面的交線的直線為x軸，建立如圖所示的直角坐標系，試將點P距離水面的高度h（單位：米）表示為時間t（單位：秒）的函數(shù)；（2）在水輪轉動的任意一圈內，有多長時間點P距水面的高度超過2米？19．已知全集，集合，（1）當時，求；（2）如果，求實數(shù)的取值范圍20．已知函數(shù)，（為常數(shù)）.（1）當時，判斷在的單調性，并用定義證明；（2）若對任意，不等式恒成立，求的取值范圍；（3）討論零點的個數(shù).21．在區(qū)間上，如果函數(shù)為增函數(shù)，而函數(shù)為減函數(shù)，則稱函數(shù)為“弱增”函數(shù).試證明：函數(shù)在區(qū)間上為“弱增”函數(shù).

參考答案一、選擇題（本大題共10小題；在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題意，請將正確選項填涂在答題卡上.）1、D【解析】首先由題所給條件計算函數(shù)的周期性與對稱性，作出函數(shù)圖像，在上的所有根等價于函數(shù)與圖像的交點，從兩函數(shù)的交點找到根之間的關系，從而求得所有根的和.【詳解】函數(shù)為奇函數(shù)，所以，則的對稱軸為：，由知函數(shù)周期為8，作出函數(shù)圖像如下：在上的所有根等價于函數(shù)與圖像的交點，交點橫坐標按如圖所示順序排列，因為，，所以兩圖像在y軸左側有504個交點，在y軸右側有506個交點，故選：D【點睛】本題考查函數(shù)的圖像與性質，根據(jù)函數(shù)的解析式推出周期性與對稱性，考查函數(shù)的交點與方程的根的關系，屬于中檔題.2、D【解析】由題可得函數(shù)為偶函數(shù)，且在上為增函數(shù)，可得，然后利用余弦函數(shù)的性質即得.【詳解】∵函數(shù)，定義域為R，∴，∴函數(shù)為偶函數(shù)，且在上為增函數(shù)，，∵，∴，即，又，∴.故選：D.3、C【解析】利用零點存性定理即可求解.【詳解】解析：因為函數(shù)單調遞增，且，，，，.且所以含有函數(shù)零點的區(qū)間為.故選：C4、D【解析】利用中間量來比較三者的大小關系【詳解】由題.所以.故選：D5、A【解析】直接利用冪函數(shù)的定義判斷即可【詳解】解：冪函數(shù)是，，顯然，是冪函數(shù).，，都不滿足冪函數(shù)的定義，所以A正確故選：A【點睛】本題考查了冪函數(shù)的概念，屬基礎題.6、C【解析】對稱軸穿過曲線的最高點或最低點，把代入后得到,因而對稱軸為，選.7、C【解析】若兩條直線和同一平面所成角相等，這兩條直線可能平行，也可能為異面直線，也可能相交，所以A錯；一個平面不在同一條直線的三點到另一個平面的距離相等，則這兩個平面平行，故B錯；若兩個平面垂直同一個平面兩平面可以平行，也可以垂直；故D錯；故選項C正確.[點評]本題旨在考查立體幾何的線、面位置關系及線面的判定和性質，需要熟練掌握課本基礎知識的定義、定理及公式.8、A【解析】利用，求出直線斜率，利用可得斜率乘積為，即可求解.【詳解】設直線斜率為，直線斜率為，因為直線過，，所以斜率為，因為，所以，所以，故直線的斜率為.故選：A9、D【解析】可證，故A正確；由∥平面ABCD，可知，B也正確；連結BD交AC于O，則AO為三棱錐的高，，三棱錐的體積為為定值，C正確；D錯誤．選D10、B【解析】首先求出、，即可判斷，再利用作差法判斷，即可得到，再判斷，即可得解；【詳解】解：由，所以，可知，又由，有，又由，有，可得，即，故有.故選：B二、填空題（本大題共5小題，請把答案填在答題卡中相應題中橫線上）11、四【解析】根據(jù)所給的點在第三象限，寫出這個點的橫標和縱標都小于0，根據(jù)這兩個都小于0，得到角的正弦值小于0，余弦值大于0，得到角是第四象限的角【詳解】解：∵點位于第三象限，∴sinθcosθ＜02sinθ＜0，∴sinθ＜0，Cosθ＞0∴θ是第四象限的角故答案為四【點睛】本題考查三角函數(shù)的符號，這是一個常用到的知識點，給出角的范圍要求說出三角函數(shù)的符號，反過來給出三角函數(shù)的符號要求看出角的范圍12、【解析】由題意，，，只需求出即可.【詳解】由題意，，因為，所以，，所以.故答案為：【點睛】本題考查三角恒等變換中的給值求值問題，涉及到三角函數(shù)的定義及配角的方法，考查學生的運算求解能力，是一道中檔題.13、【解析】需要滿足兩個不等式和對都成立.【詳解】和對都成立,令，得在上恒成立，當時，只需即可，解得；當時，只需即可，解得（舍）；綜上故答案為：14、1【解析】根據(jù)正弦及余弦函數(shù)的對稱性的性質可得的對稱軸為函數(shù)g（x）＝3cos（ωx+φ）+1的對稱中心，即可求值.【詳解】∵函數(shù)f（x）的圖象關于x對稱∵f（x）＝3sin（ωx+φ）的對稱軸為函數(shù)g（x）＝3cos（ωx+φ）+1的對稱中心故有則1故答案為1【點睛】本題考查了正弦及余弦函數(shù)的性質屬于基礎題15、【解析】按的取值范圍分類討論.【詳解】當時，定義域，，滿足要求；當時，定義域，取，，時，，不滿足要求；當時，定義域，，，滿足要求；當時，定義域，取，，時，，不滿足要求；綜上：故答案為：【點睛】關鍵點睛：由參數(shù)變化引起的分類討論，可根據(jù)題設按參數(shù)在不同區(qū)間，對應函數(shù)的變化，找到參數(shù)的取值范圍.三、解答題（本大題共6小題.解答應寫出文字說明，證明過程或演算步驟.）16、（1）；（2）.【解析】（1）觀察不等式，令，得到成立，即，以及，再根據(jù)不等式對一切實數(shù)都成立，列式求函數(shù)的解析式；（2）法一，不等式轉化為對恒成立，利用函數(shù)與不等式的關系，得到的取值范圍，法二，代入后利用平方關系得到，恒成立，再根據(jù)參變分離，轉化為最值問題求參數(shù)的取值范圍.【詳解】（1）由題意得：①，因為不等式對一切實數(shù)都成立，令，得：，所以，即②由①②解得：，且，所以，由題意得：且對恒成立，即對恒成立，對③而言，由且，得到，所以，經(jīng)檢驗滿足，故函數(shù)的解析式為（Ⅱ）法一：二次函數(shù)法，由題意，對恒成立，可轉化為，對恒成立，整理為對恒成立，令，則有，即，解得，所以的取值范圍為法二，利用乘積的符號法則和恒成立命題求解，由①得到，，對恒成立，可轉化為對恒成立，得到對恒成立，平方差公式展開整理，即即或對恒成立，即或即，或，即或，所以的取值范圍為【點睛】本題考查求二次函數(shù)的解析式，不等式恒成立求參數(shù)的取值范圍，重點考查函數(shù)，不等式與方程的關系，轉化與變形，計算能力，屬于中檔題型.17、（1）m＝1；單調增區(qū)間；（2）[0，3]【解析】解：（1）由題意可知，，，所以所以，解得：，所以的單調遞增區(qū)間為；（2）因為所以所以，所以，所以的值域為考點：正弦函數(shù)的單調性，函數(shù)的值域點評：解本題的關鍵是由函數(shù)圖象上的點和函數(shù)的周期確定函數(shù)的解析式，利用正弦函數(shù)的單調區(qū)間求出函數(shù)的單調增區(qū)間，利用角的范圍求出函數(shù)的值域18、（1）；（2）秒【解析】（1）設，根據(jù)題意求得、的值，以及函數(shù)的最小正周期，可求得的值，根據(jù)的大小可得出的值，由此可得出關于的函數(shù)解析式；（2）由得出，令，求得的取值范圍，進而可解不等式，可得出的取值范圍，進而得解.【詳解】解：（1）如圖所示，標出點M與點N，設，根據(jù)題意可知，，所以，根據(jù)函數(shù)的物理意義可知：，又因為函數(shù)的最小正周期為，所以，所以可得：．（2）根據(jù)題意可知，，即，當水輪轉動一圈時，，可得：，所以此時，解得：，又因為（秒），即水輪轉動任意一圈內，有秒的時間點P距水面的高度超過2米19、（1）或；（2）（-∞，2）.【解析】先解出集合A（1）時，求出B,再求和；（2）把轉化為，分和進行討論.【詳解】（1）當時，，∴∴或.（2）∵，∴.當時，有，解得：；當時，因為，只需，解得：；綜上：,故實數(shù)的取值范圍（-∞，2）.【點睛】（1）集合的交并補運算：①離散型的數(shù)集用韋恩圖；②連續(xù)型的數(shù)集用數(shù)軸；（2）由求參數(shù)的范圍容易漏掉的情況20、（1）見解析；（2）；（3）見解析.【解析】（1）利用函數(shù)的單調性的定義，即可證得函數(shù)的單調性，得到結論；（2）由得，轉化為，設，利用二次函數(shù)的性質，即可求解.（3）把函數(shù)有個零點轉化為方程有兩個解，令，作的圖像及直線圖像，結合圖象，即可求解，得到答案.【詳解】（1）當時，且時，是單調遞減的.證明：設，則又且，故當時，在上是單調遞減的.（2）由得，變形為，即，設，令，則，由二次函數(shù)的性質，可得，所以，解得.（3）由有個零點可得有兩個解，轉化為方程有兩個解，令，作的圖像及直線圖像有兩個交點，由圖像可得：i）當或，即或時，有個零點.ii）當或或時，由個零點；iii）當或時，有個零點.【點睛】本題主要考查了函數(shù)