陕西省西安市第七十中学2024届高二上数学期末监测模拟试题含解析

陕西省西安市第七十中学2024届高二上数学期末监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．若，则（）A. B.C. D.2．已知向量，且，则（）A. B.C. D.3．在中国古代，人们用圭表测量日影长度来确定节气，一年之中日影最长的一天被定为冬至.从冬至算起，依次有冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气，其日影长依次成等差数列，若冬至、立春、春分日影长之和为31.5尺，小寒、雨水，清明日影长之和为28.5尺，则大寒、惊蛰、谷雨日影长之和为（）A.25.5尺 B.34.5尺C.37.5尺 D.96尺4．已知双曲线，则双曲线的渐近线方程为（）A. B.C. D.5．数列中，，，若，则（）A.2 B.3C.4 D.56．已知直线经过点，且是的方向向量，则点到的距离为（）A. B.C. D.7．已知双曲线的渐近线方程为，则该双曲线的离心率等于（）A. B.C.2 D.48．下列结论正确的是（）A.若，则 B.若，则C.若，则 D.若，则9．若抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合，则的值为A. B.C. D.10．已知数列是等差数列，为数列的前项和，，，则（）A.54 B.71C.81 D.8011．若方程表示圆，则实数m的取值范围为（）A B.C. D.12．设m，n是两条不同直线，，是两个不同平面，则下列说法错误的是（）A.若，，则； B.若，，则；C.若，，则； D.若，，则二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．已知函数，是的导函数，则______14．命题“若，则”的逆否命题为______15．已知函数f（x）=ex-2x+a有零点，则a的取值范围是___________16．一道数学难题，在半小时内，甲能解决的概率是，乙能解决的概率是，两人试图独立地在半小时内解决它，则问题得到解决的概率是________.三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．（12分）如图，在四棱锥中，底面四边形为角梯形，，，，O为的中点，，.（1）证明：平面；（2）若，求平面与平面所成夹角的余弦值.18．（12分）已知以点为圆心的圆与直线相切，过点的动直线l与圆A相交于M，N两点（1）求圆A的方程（2）当时，求直线l方程19．（12分）著名的“康托尔三分集”是由德国数学家康托尔构造的，是人类理性思维的产物，其操作过程如下：将闭区间均分为三段，去掉中间的区间段记为第一次操作；再将剩下的两个闭区间，分别均分为三段，并各自去掉中间的区间段，记为第二次操作；…，如此这样，每次在上一次操作的基础上，将剩下的各个区间分别均分为三段，同样各自去掉中间的区间段.操作过程不断地进行下去，以至无穷.每次操作后剩下的闭区间构成的集合即是“康托尔三分集”.例如第一次操作后的“康托尔三分集”为.（1）求第二次操作后的“康托尔三分集”；（2）定义的区间长度为，记第n次操作后剩余的各区间长度和为，求；（3）记n次操作后“康托尔三分集”的区间长度总和为，若使不大于原来的，求n的最小值.（参考数据：，）20．（12分）已知函数.（1）求的单调递增区间；（2）求在的最大值.21．（12分）在平面直角坐标系中，已知.（1）求直线的方程；（2）平面内的动点满足，到点与点距离的平方和为24，求动点的轨迹方程.22．（10分）如图，已知三棱柱的侧棱与底面垂直，，，和分别是和的中点，点在直线上，且.（1）证明：无论取何值，总有；（2）是否存在点，使得平面与平面所成角为？若存在，试确定点的位置；若不存在，请说明理由.

参考答案一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解题分析】设，计算出、的值，利用平方差公式可求得结果.【题目详解】设由已知可得，，因此，.故选：D.2、A【解题分析】利用空间向量共线的坐标表示即可求解.【题目详解】由题意可得，解得，所以.故选：A3、A【解题分析】由题意可知，十二个节气其日影长依次成等差数列，设冬至日的日影长为尺，公差为尺，利用等差数列的通项公式，求出，即可求出，从而得到答案【题目详解】设从冬至日起，小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气其日影长依次成等差数列{}，如冬至日的日影长为尺，设公差为尺.由题可知，所以，，，，故选：A4、A【解题分析】求出、的值，可得出双曲线的渐近线方程.【题目详解】在双曲线中，，，因此，该双曲线的渐近线方程为.故选：A.5、C【解题分析】由已知得数列是以2为首项，以2为公比的等比数列，求出，再利用等比数列求和可得答案.【题目详解】∵，∴，所以，数列是以2为首项，以2为公比的等比数列，则，∴，∴，则，解得.故选：C.6、B【解题分析】求出，根据点到直线的距离的向量公式进行求解.【题目详解】因为，为的一个方向向量，所以点到直线的距离.故选：B7、A【解题分析】由双曲线的渐近线方程，可得，再由的关系和离心率公式，计算即可得到所求值【题目详解】解：双曲线的渐近线方程为，由题意可得即，可得由可得，故选：A.8、C【解题分析】先举例说明ABD不成立，再根据不等式性质说明C成立.【题目详解】当时，满足，但不成立，所以A错；当时，满足，但不成立，所以B错；当时，满足，但不成立，所以D错；因为所以，又，因此同向不等式相加得，即C对；故选：C【题目点拨】本题考查不等式性质，考查基本分析判断能力，属基础题.9、D【解题分析】解：椭圆的右焦点为(2,0)，所以抛物线的焦点为(2,0)，则，故选D10、C【解题分析】利用等差数列的前n项和公式求解.【题目详解】∵是等差数列，，∴，得，∴.故选：C.11、D【解题分析】根据，解不等式即可求解.【题目详解】由方程表示圆，则，解得.所以实数m的取值范围为.故选：D12、C【解题分析】直接由直线平面的定理得到选项正确；对于选项，m，n可能平行、相交或异面，所以该选项错误；对于选项，与内一直线l，所以，因为l为内一直线，所以．所以该选项正确.【题目详解】对于选项，若，，则，所以该选项正确；对于选项，若，，则，所以该选项正确；对于选项，若，，则m，n可能平行、相交或异面，所以该选项错误；对于选项，若，，则与内一直线l，所以，因为l为内一直线，所以．所以该选项正确.故选：C【题目点拨】本题主要考查空间直线平面位置关系判断，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、2【解题分析】根据基本初等函数的导数公式及导数的加法法则，对求导，再求即可.【题目详解】由题设，，所以.故答案为：14、若，则【解题分析】否定原命题条件和结论，并将条件与结论互换，即可写出逆否命题.【题目详解】由逆否命题的定义知：原命题的逆否命题为“若，则”.故答案为：若，则.15、【解题分析】根据零点定义，分离出，构造函数，通过研究的值域来确定的取值范围【题目详解】根据零点定义，则所以令则，令解得当时，，函数单调递减当时，，函数单调递增所以当时取得最小值，最小值为所以由零点的条件为所以，即的取值范围为【题目点拨】本题考查了函数零点的意义，通过导数求函数的值域，分离参数法的应用，属于中档题16、【解题分析】分甲解决乙不能解决，甲不能解决乙能解决，甲能解决乙也能解决三类，利用独立事件的概率求解.【题目详解】因为甲能解决的概率是，乙能解决的概率是，所以问题得到解决的概率是，故答案为：三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、（1）证明见解析；（2）.【解题分析】（1）连接，可通过证明，得平面；（2）以O为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系，求出平面的法向量和平面的法向量，通过向量的夹角公式可得答案.【小问1详解】如图，连接，在中，由可得.因为，，所以，，因为，，，所以，所以.又因为，平面，，所以平面.【小问2详解】由（1）可知，，，两两垂直，以O为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系，则，，，，.由，有，则，设平面的法向量为，由，，有，取，则，，可得平面的一个法向量为.设平面的法向量为，由，，有，取，则，，可得平面的一个法向量为.由，，，可得平面与平面所成夹角的余弦值为.18、（1）；（2）或.【解题分析】（1）利用圆心到直线的距离公式求圆的半径，从而求解圆的方程；（2）根据相交弦长公式，求出圆心到直线的距离，设出直线方程，再根据点到直线的距离公式确定直线方程【题目详解】（1）由题意知到直线的距离为圆A半径r，所以，所以圆A的方程为（2）设的中点为Q，则由垂径定理可知，且，在中由勾股定理易知，设动直线l方程为：或，显然符合题意由到直线l距离为1知得所以或为所求直线方程【题目点拨】本题考查圆的标准方程及直线与圆的相交弦长问题，考查学生分析解决问题的能力，属于中档题19、（1）（2）（3）【解题分析】（1）根据“康托尔三分集”的定义，即可求得第二次操作后的“康托尔三分集”；（2）根据“康托尔三分集”的定义，分别求得前几次的剩余区间长度的和，求得其通项公式，即可求解；（3）由（2）可得第次操作剩余区间的长度和为，结合题意，得到，利用对数的运算公式，即可求解.【小问1详解】解：根据“康托尔三分集”的定义可得：第一次操作后的“康托尔三分集”为，第二次操作后的“康托尔三分集”为；【小问2详解】解：将定义的区间长度为，根据“康托尔三分集”的定义可得：每次去掉的区间长后组成的数为以为首项，为公比的等比数列，第1次操作去掉的区间长为，剩余区间的长度和为，第2次操作去掉两个区间长为的区间，剩余区间的长度和为，第3次操作去掉四个区间长为的区间，剩余区间的长度和为，第4次操作去掉个区间长为，剩余区间的长度和为，第次操作去掉个区间长为，剩余区间的长度和为，所以第次操作后剩余的各区间长度和为；【小问3详解】解：设定义区间，则区间长度为1，由（2）可得第次操作剩余区间的长度和为，要使得“康托三分集”的各区间的长度之和不大于，则满足，即，即，因为为整数，所以的最小值为.20、（1）（2）【解题分析】（1）利用两角和的余弦公式以及辅助角公式可得，再由正弦函数单调区间，整体代入即可求解.（2）根据三角函数的单调性即可求解.【小问1详解】，，解得，所以函数的单调递增区间为【小问2详解】由（1），解得函数的单调递减区间为，所以函数在上单调递减，在上单调递增，，，所以函数的最大值为.21、（1）（2）【解题分析】（1）结合点斜式求得直线的方程.（2）设，根据已知条件列方程，化简求得的轨迹方程.【小问1详解】，于是直线的方程为，即【小问2详解】设动点，于是，代入坐标得，化简得，于是动点的轨迹方程为22、（1）证明见解析；（2）不存在，理由见