北京師范大學(xué)附中2023年高一數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末預(yù)測(cè)試題含解析

北京師范大學(xué)附中2023年高一數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末預(yù)測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題（本大題共12小題，共60分）1．設(shè)，，，則a，b，c的大小關(guān)系是（）A. B.C. D.2．已知命題，則為（）A. B.C. D.3．已知函數(shù)，有下面四個(gè)結(jié)論：①的一個(gè)周期為；②的圖像關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)；③當(dāng)時(shí)，的值域是；④在(單調(diào)遞減，其中正確結(jié)論的個(gè)數(shù)是（）A.1 B.2C.3 D.44．設(shè)集合，則A. B.C. D.5．已知函數(shù)，則滿(mǎn)足的x的取值范圍是（）A. B.C. D.6．已知，并且是終邊上一點(diǎn)，那么的值等于A. B.C. D.7．已知角的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)，始邊在軸非負(fù)半軸上，且角的終邊上一點(diǎn)，則（）A. B.C. D.8．設(shè)，則“”是“”的A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件9．設(shè)函數(shù)，則的值為（）A. B.C. D.1810．已知是兩條不同直線(xiàn)，是三個(gè)不同平面，下列命題中正確的是（）A.若則 B.若則C.若則 D.若則11．函數(shù)在一個(gè)周期內(nèi)的圖象如圖所示，則其表達(dá)式為A. B.C. D.12．函數(shù)的定義域?yàn)锳 B.C. D.二、填空題（本大題共4小題，共20分）13．正方體中，分別是，的中點(diǎn)，則直線(xiàn)與所成角的余弦值是_______.14．無(wú)論實(shí)數(shù)k取何值，直線(xiàn)kx-y+2+2k＝0恒過(guò)定點(diǎn)__15．在△ABC中，點(diǎn)滿(mǎn)足，過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與，所在直線(xiàn)分別交于點(diǎn)，，若，，，則的最小值為_(kāi)__________.16．已知，α為銳角，則___________.三、解答題（本大題共6小題，共70分）17．已知平面向量，，，且，.（1）求和：（2）若，，求向量與向量的夾角的大小.18．如圖，已知圓心在x軸正半軸上的圓C與直線(xiàn)5x+12y+21＝0相切，與y軸交于M，N兩點(diǎn)且∠MCN＝120°.（1）求圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程；（2）求過(guò)點(diǎn)P（0，3）的直線(xiàn)l與圓C交于不同的兩點(diǎn)D，E，若|DE|＝2，求直線(xiàn)l的方程.19．設(shè)函數(shù)且是定義在上的奇函數(shù)（1）求的值；（2）若，試判斷函數(shù)的單調(diào)性不需證明，求出不等式的解集20．設(shè)，.（1）求的值；（2）求與夾角的余弦值.21．目前，"新冠肺炎"在我國(guó)得到了很好的遏制，但在世界其他一些國(guó)家還大肆流行.因防疫需要，某學(xué)校決定對(duì)教室采用藥熏消毒法進(jìn)行消毒，藥熏開(kāi)始前要求學(xué)生全部離開(kāi)教室.已知在藥熏過(guò)程中，教室內(nèi)每立方米空氣中的藥物含量（毫克）與藥熏時(shí)間（小時(shí)）成正比；當(dāng)藥熏過(guò)程結(jié)束，藥物即釋放完畢，教室內(nèi)每立方米空氣中的藥物含量（毫克）達(dá)到最大值.此后，教室內(nèi)每立方米空氣中的藥物含量（毫克）與時(shí)間（小時(shí)）的函數(shù)關(guān)系式為（為常數(shù)）.已知從藥熏開(kāi)始，教室內(nèi)每立方米空氣中的藥物含量（毫克）關(guān)于時(shí)間（小時(shí)）的變化曲線(xiàn)如圖所示.（1）從藥熏開(kāi)始，求每立方米空氣中的藥物含量（毫克）與時(shí)間（小時(shí)）之間的函數(shù)關(guān)系式；（2）據(jù)測(cè)定，當(dāng)空氣中每立方米的藥物含量不高于0.125毫克時(shí)，學(xué)生方可進(jìn)入教室，那么從藥熏開(kāi)始，至少需要經(jīng)過(guò)多少小時(shí)后，學(xué)生才能回到教室?22．已知奇函數(shù)和偶函數(shù)滿(mǎn)足（1）求和的解析式；（2）存在，，使得成立，求實(shí)數(shù)a的取值范圍

參考答案一、選擇題（本大題共12小題，共60分）1、C【解析】利用指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)確定a，b，c的范圍，由此比較它們的大小.【詳解】∵函數(shù)在上為減函數(shù)，，∴，即，∵函數(shù)在上為減函數(shù)，，∴，即，函數(shù)在上為減函數(shù)，，即∴.故選：C.2、D【解析】由全稱(chēng)命題的否定為存在命題，分析即得解【詳解】由題意，命題由全稱(chēng)命題的否定為存在命題，可得：為故選：D3、B【解析】函數(shù)周期.，故是函數(shù)的對(duì)稱(chēng)軸.由于，故③錯(cuò)誤.，函數(shù)在不單調(diào).故有個(gè)結(jié)論正確.【點(diǎn)睛】本題主要考查三角函數(shù)圖像與性質(zhì)，包括了周期性，對(duì)稱(chēng)性，值域和單調(diào)性.三角函數(shù)的周期性，其中正弦和余弦函數(shù)的周期都是利用公式來(lái)求解，而正切函數(shù)函數(shù)是利用公式來(lái)求解.三角函數(shù)的對(duì)稱(chēng)軸是使得函數(shù)取得最大值或者最小值的地方.對(duì)于選擇題4、B【解析】,選B.【考點(diǎn)】集合的運(yùn)算【名師點(diǎn)睛】集合的交、并、補(bǔ)運(yùn)算問(wèn)題，應(yīng)先把集合化簡(jiǎn)再計(jì)算，常常借助數(shù)軸或韋恩圖進(jìn)行處理.5、D【解析】通過(guò)解不等式來(lái)求得的取值范圍.【詳解】依題意，即：或，即：或，解得或.所以的取值范圍是.故選：D6、A【解析】由題意得：，選A.7、D【解析】根據(jù)任意角的三角函數(shù)的定義即可求出的值，根據(jù)二倍角的正弦公式，即可求出的值【詳解】由題意，角的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)，始邊在軸非負(fù)半軸上，且角的終邊上一點(diǎn)，所以，，所以故選：D8、D【解析】若，則，故不充分；若，則，而，故不必要，故選D.考點(diǎn)：本小題主要考查不等式的性質(zhì)，熟練不等式的性質(zhì)是解答好本類(lèi)題目的關(guān)鍵.9、B【解析】根據(jù)分段函數(shù)的不同定義域?qū)?yīng)的函數(shù)解析式，進(jìn)行代入計(jì)算即可.【詳解】，故選：B10、D【解析】A項(xiàng)，可能相交或異面,當(dāng)時(shí)，存在，，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，可能相交或垂直,當(dāng)

時(shí)，存在，，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，可能相交或垂直,當(dāng)

時(shí)，存在，，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，垂直于同一平面的兩條直線(xiàn)相互平行，故D項(xiàng)正確,故選D.本題主要考查的是對(duì)線(xiàn)，面關(guān)系的理解以及對(duì)空間的想象能力.考點(diǎn)：直線(xiàn)與平面、平面與平面平行的判定與性質(zhì)；直線(xiàn)與平面、平面與平面垂直的判定與性質(zhì).11、A【解析】由圖象得，周期，所以，故又由條件得函數(shù)圖象的最高點(diǎn)為，所以，故，又，所以，故函數(shù)的解析式為．選A12、C【解析】要使得有意義，要滿(mǎn)足真數(shù)大于0，且分母不能為0，即可求出定義域.【詳解】要使得有意義，則要滿(mǎn)足，解得.答案為C.【點(diǎn)睛】常見(jiàn)的定義域求解要滿(mǎn)足：（1）分式：分母0；（2）偶次根式：被開(kāi)方數(shù)0；（3）0次冪：底數(shù)0；（4）對(duì)數(shù)式：真數(shù)，底數(shù)且；（5）：；二、填空題（本大題共4小題，共20分）13、【解析】結(jié)合異面直線(xiàn)所成角的找法，找出角，構(gòu)造三角形，計(jì)算余弦值，即可【詳解】連接，而，所以直線(xiàn)與所成角即為，設(shè)正方體邊長(zhǎng)為1，則，所以余弦值為【點(diǎn)睛】考查了異面直線(xiàn)所成角的計(jì)算方法，關(guān)鍵得出直線(xiàn)與所成角即為，難度中等14、【解析】由kx-y+2+2k＝0，得(x+2)k+(2-y)＝0，由此能求出無(wú)論實(shí)數(shù)k取何值，直線(xiàn)kx-y+2+2k＝0恒過(guò)定點(diǎn)【詳解】∵kx-y+2+2k＝0，∴(x+2)k+(2-y)＝0，解方程組，得∴無(wú)論實(shí)數(shù)k取何值，直線(xiàn)kx-y+2+2k＝0恒過(guò)定點(diǎn)故答案為：15、3【解析】先利用條件找到，然后對(duì)減元，化為，利用基本不等式求最小值.【詳解】，，，三點(diǎn)共線(xiàn)，.則當(dāng)且僅當(dāng)，即時(shí)等號(hào)成立.故答案為：3.【點(diǎn)睛】（1）在向量運(yùn)算中:①構(gòu)造向量加、減法的三角形法則和平行四邊形法則；②樹(shù)立“基底”意識(shí)，利用基向量進(jìn)行線(xiàn)性運(yùn)算；（2）基本不等式求最值要注意應(yīng)用條件：“一正二定三相等”.16、【解析】由同角三角函數(shù)關(guān)系和誘導(dǎo)公式可得結(jié)果.【詳解】因?yàn)?，且為銳角，則，所以，故.故答案為：.三、解答題（本大題共6小題，共70分）17、（1），；（2）.【解析】（1）本題首先可根據(jù)、得出，然后通過(guò)計(jì)算即可得出結(jié)果；（2）本題首先可根據(jù)題意得出以及，然后求出、以及的值，最后根據(jù)向量的數(shù)量積公式即可得出結(jié)果.【詳解】（1）因?yàn)?，，，且，，所以，解得，故?（2）因?yàn)?，，所以，因?yàn)?，，所以，，，，設(shè)與的夾角為，則，因?yàn)?，所以，向量與向量的夾角為.【點(diǎn)睛】本題考查向量平行、向量垂直以及向量的數(shù)量積的相關(guān)性質(zhì)，若、且，則，考查通過(guò)向量的數(shù)量積公式求向量的夾角，考查計(jì)算能力，是中檔題.18、（1）（x﹣1）2+y2＝4；（2）y或x＝0【解析】（1）由題意設(shè)圓心為，且，再由已知求解三角形可得，于是可設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為，由點(diǎn)到直線(xiàn)的距離列式求得值，則圓的標(biāo)準(zhǔn)方程可求；（2）當(dāng)直線(xiàn)的斜率存在時(shí)，設(shè)直線(xiàn)的方程為，即，利用圓心到直線(xiàn)的距離等于半徑列式求得，可得直線(xiàn)方程，驗(yàn)證當(dāng)時(shí)滿(mǎn)足題意，則答案可求【詳解】解：（1）由題意設(shè)圓心為，且，由，可得中，，，則，于是可設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為，又點(diǎn)到直線(xiàn)的距離，解得或（舍去）故圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為；（2）當(dāng)直線(xiàn)的斜率存在時(shí)，設(shè)直線(xiàn)的方程為，即則由題意可知，圓心到直線(xiàn)的距離故，解得又當(dāng)時(shí)滿(mǎn)足題意，故直線(xiàn)的方程為或【點(diǎn)睛】本題考查圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的求法，考查直線(xiàn)與圓位置關(guān)系的應(yīng)用，考查計(jì)算能力，是中檔題．19、（1）（2）【解析】（1）由奇函數(shù)的性質(zhì)可得，從而可求出的值；（2）由可得，從而可判斷出函數(shù)單調(diào)性，然后根據(jù)函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性解不等式【小問(wèn)1詳解】∵是定義在上的奇函數(shù)，，即

，，

當(dāng)時(shí)，，，

故符合題意【小問(wèn)2詳解】∵，又且，，都是上的減函數(shù)，是定義在上的減函數(shù)，故，，不等式的解集20、(1)-2；(2).【解析】（1），，所以；（2）因?yàn)椋源导纯傻门c夾角的余弦值.試題解析：（1）（2）因?yàn)?，，所?21、（1）；（2）0.8小時(shí).【解析】（1）時(shí)，設(shè)，由最高點(diǎn)求出，再依據(jù)最高點(diǎn)求出參數(shù)，從而得函數(shù)解析式；（2）解不等式可得結(jié)論【詳解】解：（1）依題意，當(dāng)時(shí)，可設(shè)，且，解得又由，解得，所以（2）令，即，得，解得，即至少需要經(jīng)過(guò)后，學(xué)生才能回到教室.22、（1），（2）【解析】（1）利用奇偶性得到方程組，求解和的解