2023-2024學(xué)年山西省朔州市懷仁市高二下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE2山西省朔州市懷仁市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試題考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分.滿分150分，考試時(shí)間120分鐘.2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色里水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚.3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答親答在答題卡上.選擇題每小題選出〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的〖答案〗無效，在試題卷、草稿紙上作答無效.4.本試卷主要命題范圍：選擇性必修第二冊(cè)第五章一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用，選擇性必修第三冊(cè)第六章計(jì)數(shù)原理.一、選擇題：本題共8小題，每小題5分，共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的.1.下列求導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算中正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗A：，故A錯(cuò)誤；B：，故B錯(cuò)誤；C：，故C錯(cuò)誤；D：，故D正確；故選：D.2.已知函數(shù)（是的導(dǎo)函數(shù)），則（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗因?yàn)?，則，又因?yàn)?，?dāng)時(shí)，，解得，所以.故選：D.3.重慶市高考綜合改革實(shí)施方案中規(guī)定：高考考試科目按照“”的模式設(shè)置，“3”為語文、數(shù)學(xué)、外語3門必選科目；“1”為由考生在物理、歷史2門科目中選考1門作為首選科目；“2”為由考生在思想政治、地理、化學(xué)、生物4門科目中選2門作為再選科目.現(xiàn)由甲、乙2位同學(xué)選科，若他們的首選科目相同，再選科目恰有一門相同的不同選法的種數(shù)為（）A.24 B.36 C.48 D.72〖答案〗C〖解析〗第一步：甲乙首選科目相同，有種方法；第二步：從思想政治、地理、化學(xué)、生物4門科目中選一科中選一科作為甲乙的相同科目，有種方法；第三步：甲從剩下的三科中選一科，有種方法；第四步：乙從剩下的兩科中選一科，有種方法.所以共有種不同方法.故選：C4.函數(shù)在區(qū)間上的最大值是，則的值為()A.3 B.1C.2 D.－1〖答案〗B〖解析〗由題意可知，，令，解得或（舍）.當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；所以函數(shù)在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增.所以,,，則最大，所以當(dāng)時(shí)，函數(shù)取得最大值為.由題意可知，，解得,所以的值為.故選：B.5.已知函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn)，則實(shí)數(shù)m的取值范圍是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗令，則，由得，或；由得，，則當(dāng)或時(shí)單調(diào)遞增；當(dāng)時(shí)單調(diào)遞減.則時(shí)取得極大值；時(shí)取得極小值.函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn)，即函數(shù)與直線圖像有3個(gè)不同的交點(diǎn)，則實(shí)數(shù)m的取值范圍是故選：A6.如圖1，現(xiàn)有一個(gè)底面直徑為高為的圓錐容器，以的速度向該容器內(nèi)注入溶液，隨著時(shí)間（單位：）的增加，圓錐容器內(nèi)的液體高度也跟著增加，如圖2所示，忽略容器的厚度，則當(dāng)時(shí)，圓錐容器內(nèi)的液體高度的瞬時(shí)變化率為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗設(shè)注入溶液的時(shí)間為（單位：）時(shí)，溶液的高為，則，得.因?yàn)?，所以?dāng)時(shí)，，即圓錐容器內(nèi)的液體高度的瞬時(shí)變化率為.故選：C7.設(shè)，，，則a，b，c的大小關(guān)系為（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗令，則，，，而，當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞減，∵，所以，即.故選：B.8.若函數(shù)=有大于零的極值點(diǎn)，則的取值范圍為（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗原命題等價(jià)于有大于零的零點(diǎn)，顯然在上單調(diào)遞增，又因?yàn)闀r(shí)，，所以，所以故選：A.二、選擇題：本大題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得6分，部分選對(duì)的得部分分，有選錯(cuò)的得0分.9.已知，則（）A. B.C. D.〖答案〗ACD〖解析〗令，可得，故A正確；含的項(xiàng)為，故，B錯(cuò)誤；令，，又，故，C正確；令，，又，故，D正確.故選：ACD.10.設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為，的部分圖象如圖所示，則（）A.函數(shù)在上單調(diào)遞增 B.函數(shù)在上單調(diào)遞減C.函數(shù)在處取得極小值 D.函數(shù)在處取得極大值〖答案〗AB〖解析〗有的圖象可得當(dāng)時(shí)，，函數(shù)單調(diào)遞減；當(dāng)時(shí)，，函數(shù)單調(diào)遞增；所以函數(shù)在上單調(diào)遞增，故A正確；函數(shù)在上單調(diào)遞減，故B正確；函數(shù)在處無極值，故C錯(cuò)誤；函數(shù)在處取得極小值，故D錯(cuò)誤.故選：AB.11.設(shè)函數(shù)則下列說法正確的是（）A.當(dāng)時(shí)，的圖象位于x軸下方 B.存在單調(diào)遞增區(qū)間C.有且僅有兩個(gè)極值點(diǎn) D.在區(qū)間上有最大值〖答案〗AB〖解析〗因?yàn)楹瘮?shù)，可得函數(shù)的定義域?yàn)?，且，令，可得，?dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，，當(dāng)時(shí)，，由，所以，即，所以在上單調(diào)遞減，因?yàn)闀r(shí)，，當(dāng)時(shí)，的圖象在軸的下方，所以A正確；當(dāng)時(shí)，，所以，又因?yàn)?，所以存在使得，所以?dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，，所以上單調(diào)遞減，在上單遞增，當(dāng)時(shí)，函數(shù)取得極小值，無極大值，所以函數(shù)只有一個(gè)極值點(diǎn)，且在區(qū)間上先減后增，沒有最大值，所以C、D錯(cuò)誤.故選：AB.三、填空題：本大題共3小題，每小題5分，共15分.12.已知，則曲線在點(diǎn)處的切線方程為______．〖答案〗〖解析〗，則，又，故切線方程為，即.故〖答案〗為：.13.甲、乙、丙、丁4名同學(xué)爭(zhēng)奪數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)3門學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽的冠軍，且每門學(xué)科只有1名冠軍產(chǎn)生，有______種不同的冠軍獲得情況.〖答案〗64〖解析〗由題意可知數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)3門學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽的冠軍各有4種情況，故有種情況.故〖答案〗為：14.已知函數(shù)，則的最小值是____________.〖答案〗〖解析〗由函數(shù)，則函數(shù)的最小正周期為，又由，可得函數(shù)為奇函數(shù)，只需考慮在上的最值即可，又由，可得，當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞增；當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞減，所以函數(shù)在上的最大值為，因?yàn)楹瘮?shù)為奇函數(shù)，所以函數(shù)的最小值為.故〖答案〗為：.四、解答題：本大題共5小題，共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.15.已知的展開式中，所有二項(xiàng)式系數(shù)的和為32．（1）求的值；（2）若展開式中的系數(shù)為，求的值．解：（1）∵所有二項(xiàng)式系數(shù)的和為32，∴，∴．（2）二項(xiàng)式展開式的通項(xiàng)公式為，令，∴展開式中的系數(shù)為，∴，解得．16.6位同學(xué)報(bào)名參加2022年杭州亞運(yùn)會(huì)4個(gè)不同的項(xiàng)目（記為）的志愿者活動(dòng)，每位同學(xué)恰報(bào)1個(gè)項(xiàng)目.（1）6位同學(xué)站成一排拍照，如果甲乙兩位同學(xué)必須相鄰，丙丁兩位同學(xué)不相鄰，求不同的排隊(duì)方式有多少種？（2）若每個(gè)項(xiàng)目至少需要一名志愿者，求一共有多少種不同報(bào)名方式？（3）若每個(gè)項(xiàng)目只招一名志愿者，且同學(xué)甲不參加項(xiàng)目，同學(xué)乙不參加項(xiàng)目，求一共有多少種不同錄用方式？解：（1）根據(jù)題意先把甲乙看成整體，與除了甲、乙、丙、丁之外的兩人進(jìn)行排列，再把丙丁插空進(jìn)行排列，所以共有.（2）先分為4組，則按人數(shù)可分為1，1，1，3和1，1，2，2兩種分組方式，共有種；再分到4個(gè)項(xiàng)目，即可得共有；（3）先考慮全部，則共有種排列方式，其中甲參加項(xiàng)目共有種，同學(xué)乙參加項(xiàng)目共有種；甲參加項(xiàng)目同時(shí)乙參加項(xiàng)目共有種，根據(jù)題意減去不滿足題意的情況共有種.17.已知函數(shù).（1）若在處取得極小值，求實(shí)數(shù)的值；（2）若在上單調(diào)遞增，求實(shí)數(shù)的取值范圍.解：（1）因?yàn)?，所以，得，此時(shí)，所以在上，單調(diào)遞減，在上，單調(diào)遞增，所以在處取得極小值，符合題意，故實(shí)數(shù)的值為.（2）由（1）知，，因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增，所以在上恒成立.因，所以在上恒成立，即在上恒成立.因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞減，所以，故實(shí)數(shù)的取值范圍為.18.已知函數(shù).（1）求函數(shù)的單調(diào)性與極值；（2）若關(guān)于的方程有兩個(gè)解，求實(shí)數(shù)的取值范圍.解：（1）依題意，，當(dāng)時(shí)，，函數(shù)單調(diào)遞增；當(dāng)時(shí)，，函數(shù)單調(diào)遞減故當(dāng)時(shí)，函數(shù)的極大值為，無極小值；（2）令，得.當(dāng)時(shí)，，則在上單調(diào)遞增.因此函數(shù)至多只有一個(gè)零點(diǎn)，不符合題意，當(dāng)時(shí)，由，得，因此在上是單調(diào)遞增，在上是單調(diào)遞減，所以.一方面，當(dāng)從右邊趨近于0時(shí)，趨向于；當(dāng)x趨向于時(shí)，，因此，趨向于；另一方面，由，得，即，因此，，很明顯在上是單調(diào)遞增且，根據(jù)題意得：，所以.即方程有且只有一個(gè)大于1的正實(shí)根.設(shè)，由（開口向下）且，對(duì)稱軸為，得，解得.所以實(shí)數(shù)的取值范圍是；綜上，在單調(diào)遞增，單調(diào)遞減，極大值=-1，無極小值，.19.已知函數(shù).（1）當(dāng)時(shí)，求的最值；（2）當(dāng)時(shí)，若的兩個(gè)零點(diǎn)分別為，證明：.解：（1）當(dāng)時(shí)，，定義域?yàn)?，，?dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，.可知在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增，所以，無最大值.（2），因?yàn)?，所以在上單調(diào)遞增，又因?yàn)椋援?dāng)時(shí)，，當(dāng)時(shí)，.所以的最小值為，因?yàn)?，所以在上存在一個(gè)零點(diǎn)；因?yàn)?，可知在上也存在一個(gè)零點(diǎn)；所以，故.山西省朔州市懷仁市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試題考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分.滿分150分，考試時(shí)間120分鐘.2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色里水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚.3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答親答在答題卡上.選擇題每小題選出〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的〖答案〗無效，在試題卷、草稿紙上作答無效.4.本試卷主要命題范圍：選擇性必修第二冊(cè)第五章一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用，選擇性必修第三冊(cè)第六章計(jì)數(shù)原理.一、選擇題：本題共8小題，每小題5分，共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的.1.下列求導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算中正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗A：，故A錯(cuò)誤；B：，故B錯(cuò)誤；C：，故C錯(cuò)誤；D：，故D正確；故選：D.2.已知函數(shù)（是的導(dǎo)函數(shù)），則（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗因?yàn)?，則，又因?yàn)椋?dāng)時(shí)，，解得，所以.故選：D.3.重慶市高考綜合改革實(shí)施方案中規(guī)定：高考考試科目按照“”的模式設(shè)置，“3”為語文、數(shù)學(xué)、外語3門必選科目；“1”為由考生在物理、歷史2門科目中選考1門作為首選科目；“2”為由考生在思想政治、地理、化學(xué)、生物4門科目中選2門作為再選科目.現(xiàn)由甲、乙2位同學(xué)選科，若他們的首選科目相同，再選科目恰有一門相同的不同選法的種數(shù)為（）A.24 B.36 C.48 D.72〖答案〗C〖解析〗第一步：甲乙首選科目相同，有種方法；第二步：從思想政治、地理、化學(xué)、生物4門科目中選一科中選一科作為甲乙的相同科目，有種方法；第三步：甲從剩下的三科中選一科，有種方法；第四步：乙從剩下的兩科中選一科，有種方法.所以共有種不同方法.故選：C4.函數(shù)在區(qū)間上的最大值是，則的值為()A.3 B.1C.2 D.－1〖答案〗B〖解析〗由題意可知，，令，解得或（舍）.當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；所以函數(shù)在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增.所以,,，則最大，所以當(dāng)時(shí)，函數(shù)取得最大值為.由題意可知，，解得,所以的值為.故選：B.5.已知函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn)，則實(shí)數(shù)m的取值范圍是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗令，則，由得，或；由得，，則當(dāng)或時(shí)單調(diào)遞增；當(dāng)時(shí)單調(diào)遞減.則時(shí)取得極大值；時(shí)取得極小值.函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn)，即函數(shù)與直線圖像有3個(gè)不同的交點(diǎn)，則實(shí)數(shù)m的取值范圍是故選：A6.如圖1，現(xiàn)有一個(gè)底面直徑為高為的圓錐容器，以的速度向該容器內(nèi)注入溶液，隨著時(shí)間（單位：）的增加，圓錐容器內(nèi)的液體高度也跟著增加，如圖2所示，忽略容器的厚度，則當(dāng)時(shí)，圓錐容器內(nèi)的液體高度的瞬時(shí)變化率為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗設(shè)注入溶液的時(shí)間為（單位：）時(shí)，溶液的高為，則，得.因?yàn)?，所以?dāng)時(shí)，，即圓錐容器內(nèi)的液體高度的瞬時(shí)變化率為.故選：C7.設(shè)，，，則a，b，c的大小關(guān)系為（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗令，則，，，而，當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞減，∵，所以，即.故選：B.8.若函數(shù)=有大于零的極值點(diǎn)，則的取值范圍為（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗原命題等價(jià)于有大于零的零點(diǎn)，顯然在上單調(diào)遞增，又因?yàn)闀r(shí)，，所以，所以故選：A.二、選擇題：本大題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得6分，部分選對(duì)的得部分分，有選錯(cuò)的得0分.9.已知，則（）A. B.C. D.〖答案〗ACD〖解析〗令，可得，故A正確；含的項(xiàng)為，故，B錯(cuò)誤；令，，又，故，C正確；令，，又，故，D正確.故選：ACD.10.設(shè)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為，的部分圖象如圖所示，則（）A.函數(shù)在上單調(diào)遞增 B.函數(shù)在上單調(diào)遞減C.函數(shù)在處取得極小值 D.函數(shù)在處取得極大值〖答案〗AB〖解析〗有的圖象可得當(dāng)時(shí)，，函數(shù)單調(diào)遞減；當(dāng)時(shí)，，函數(shù)單調(diào)遞增；所以函數(shù)在上單調(diào)遞增，故A正確；函數(shù)在上單調(diào)遞減，故B正確；函數(shù)在處無極值，故C錯(cuò)誤；函數(shù)在處取得極小值，故D錯(cuò)誤.故選：AB.11.設(shè)函數(shù)則下列說法正確的是（）A.當(dāng)時(shí)，的圖象位于x軸下方 B.存在單調(diào)遞增區(qū)間C.有且僅有兩個(gè)極值點(diǎn) D.在區(qū)間上有最大值〖答案〗AB〖解析〗因?yàn)楹瘮?shù)，可得函數(shù)的定義域?yàn)?，且，令，可得，?dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，，當(dāng)時(shí)，，由，所以，即，所以在上單調(diào)遞減，因?yàn)闀r(shí)，，當(dāng)時(shí)，的圖象在軸的下方，所以A正確；當(dāng)時(shí)，，所以，又因?yàn)?，所以存在使得，所以?dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，，所以上單調(diào)遞減，在上單遞增，當(dāng)時(shí)，函數(shù)取得極小值，無極大值，所以函數(shù)只有一個(gè)極值點(diǎn)，且在區(qū)間上先減后增，沒有最大值，所以C、D錯(cuò)誤.故選：AB.三、填空題：本大題共3小題，每小題5分，共15分.12.已知，則曲線在點(diǎn)處的切線方程為______．〖答案〗〖解析〗，則，又，故切線方程為，即.故〖答案〗為：.13.甲、乙、丙、丁4名同學(xué)爭(zhēng)奪數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)3門學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽的冠軍，且每門學(xué)科只有1名冠軍產(chǎn)生，有______種不同的冠軍獲得情況.〖答案〗64〖解析〗由題意可知數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)3門學(xué)科知識(shí)競(jìng)賽的冠軍各有4種情況，故有種情況.故〖答案〗為：14.已知函數(shù)，則的最小值是____________.〖答案〗〖解析〗由函數(shù)，則函數(shù)的最小正周期為，又由，可得函數(shù)為奇函數(shù)，只需考慮在上的最值即可，又由，可得，當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞增；當(dāng)時(shí)，，單調(diào)遞減，所以函數(shù)在上的最大值為，因?yàn)楹瘮?shù)為奇函數(shù)，所以函數(shù)的最小值為.故〖答案〗為：.四、解答題：本大題共5小題，共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.15.已知的展開式中，所有二項(xiàng)式系數(shù)的和為32．（1）求的值；（2）若展開式中的系數(shù)為，求的值．解：（1）∵所有二項(xiàng)式系數(shù)的和為32，∴，∴．（2）二項(xiàng)式展開式的通項(xiàng)公式為，令，∴展開式中的系數(shù)為，∴，解得．16.6位同學(xué)報(bào)名參加2022年杭州亞運(yùn)會(huì)4個(gè)不同的項(xiàng)目（記為）的志愿者活動(dòng)，每位同學(xué)恰報(bào)1個(gè)項(xiàng)目.（1）6位同學(xué)站成一排拍照，如果甲乙兩位同學(xué)必須相鄰，丙丁兩位同學(xué)不相鄰，求不同的排隊(duì)方式有多少種？（2）若每個(gè)項(xiàng)目至少需要一名志愿者，求一共有多少種不同報(bào)名方式？（3）若每個(gè)項(xiàng)目只招一名志愿者，且同學(xué)甲不參加項(xiàng)目，同學(xué)乙不參加項(xiàng)目，求一共有多少種不同錄用方式？解：（1）根據(jù)題意先把甲乙看成整體，與除了甲、乙、丙、丁之外的兩人進(jìn)行排列，再把丙丁插空進(jìn)行排列，所以共有.（2）先分為4組，則按人數(shù)可分為1，1，1，3和1，1，2，2兩種分組方式，共有種；再分到4個(gè)項(xiàng)目，即可得共有；