四川省成都市青羊区石室中学2024年高二上数学期末统考试题含解析

四川省成都市青羊区石室中学2024年高二上数学期末统考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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．已知是等差数列的前项和，，，则的最小值为（）A. B.C. D.2．下面四个条件中，使成立的充分而不必要的条件是A. B.C. D.3．据有关文献记载：我国古代一座层塔共挂了盏灯，且相邻两层中的下一层灯数比上一层灯数都多为常数盏，底层的灯数是顶层的倍，则塔的底层共有灯（）A.盏 B.盏C.盏 D.盏4．三棱柱中，，，，若，则（）A. B.C. D.5．已知椭圆上的一点到椭圆一个焦点的距离为3，则点到另一焦点的距离为（）A.1 B.3C.5 D.76．方程表示的曲线是（）A.一个椭圆和一条直线 B.一个椭圆和一条射线C.一条射线 D.一个椭圆7．现有一根金锤，长5尺，头部1尺，重4斤，尾部1尺，重2斤，若该金锤从头到尾，每一尺的重量构成等差数列，该金锤共重（）斤A.6 B.7C.9 D.158．函数f（x）＝的图象大致形状是（）A. B.C. D.9．设平面的法向量为，平面的法向量为，若，则的值为（）A.-5 B.-3C.1 D.710．球O为三棱锥的外接球，和都是边长为的正三角形，平面PBC平面ABC，则球的表面积为（）A. B.C. D.11．曲线上的点到直线的距离的最小值是（）A.3 B.C.2 D.12．矿山爆破时，在爆破点处炸开的矿石的运动轨迹可看作是不同的抛物线，根据地质、炸药等因素可以算出这些抛物线的范围，这个范围的边界可以看作一条抛物线，叫“安全抛物线”，如图所示．已知某次矿山爆破时的安全抛物线的焦点为，则这次爆破时，矿石落点的最远处到点的距离为（）A. B.2C. D.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．如图的形状出现存南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中，后人称为“三角垛”.“三角垛”的最一上层有1个球，第二层有3个球，第三层有6个球……，设从上至下各层球数构成一个数列则___________.（填数字）14．在△ABC中，角A，B，C所对的边分别为a，b，c，设△ABC的面积为S，其中，，则S的最大值为______15．一个高为2的圆柱，底面周长为2，该圆柱的表面积为.16．设椭圆标准方程为，则该椭圆的离心率为______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．（12分）某地区2021年清明节前后3天每天下雨的概率为50%，通过模拟实验的方法来计算该地区这3天中恰好有2天下雨的概率．用随机数x（，且）表示是否下雨：当时表示该地区下雨，当时，表示该地区不下雨，从随机数表中随机取得20组数如下：332714740945593468491272073445992772951431169332435027898719（1）求出m的值，并根据上述数表求出该地区清明节前后3天中恰好有2天下雨的概率；（2）从2012年到2020年该地区清明节当天降雨量（单位：）如表：（其中降雨量为0表示没有下雨）．时间2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年年份t123456789降雨量y292826272523242221经研究表明：从2012年至2021年，该地区清明节有降雨的年份的降雨量y与年份t成线性回归，求回归直线方程，并计算如果该地区2021年（）清明节有降雨的话，降雨量为多少？（精确到0.01）参考公式：，参考数据：，，，18．（12分）已知函数在处的切线垂直于直线.（1）求（2）求的单调区间19．（12分）设数列的前项和为，已知，且（1）证明：；（2）求20．（12分）已知椭圆，离心率为，短半轴长为1（1）求椭圆C的方程；（2）已知直线，问：在椭圆C上是否存在点T，使得点T到直线l的距离最大？若存在，请求出这个最大距离；若不存在，请说明理由21．（12分）某公司有员工人，对他们进行年龄和学历情况调查，其结果如下：现从这名员工中随机抽取一人，设“抽取的人具有本科学历”，“抽取的人年龄在岁以下”，试求：（1）；（2）；（3）.22．（10分）已知椭圆的离心率为，点在椭圆C上.（1）求椭圆C的标准方程；（2）已知直线与椭圆C交于P，Q两点，点M是线段PQ的中点，直线过点M，且与直线l垂直.记直线与y轴的交点为N，求的取值范围.

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、C【解题分析】根据，可得，再根据，得，从而可得出答案.【题目详解】解：因为，所以，又，所以，所以的最小值为.故选：C.2、A【解题分析】由，但无法得出，A满足；由、均无法得出，不满足“充分”；由，不满足“不必要”.考点：不等式性质、充分必要性.3、C【解题分析】根据给定条件利用等差数列前n项和公式列式计算即可作答.【题目详解】依题意，层塔从上层到下层挂灯盏数依次排成一列可得等差数列，，于是得，解得，，所以塔的底层共有灯盏.故选：C4、A【解题分析】利用空间向量线性运算及基本定理结合图形即可得出答案.【题目详解】解：由，，，若，得.故选：A.5、D【解题分析】由椭圆的定义可以直接求得点到另一焦点的距离.【题目详解】设椭圆的左、右焦点分别为、,由已知条件得，由椭圆定义得,其中，则.故选：.6、A【解题分析】根据题意得到或，即可求解.【题目详解】由方程，可得或，即或，所以方程表示的曲线为一个椭圆或一条直线.故选：A.7、D【解题分析】设该等差数列为，其公差为，根据题意和等差数列的性质可得，进而求出结果.【题目详解】设该等差数列为，其公差为，由题意知，，由，解得，所以.故选：D8、B【解题分析】利用函数的奇偶性排除选项A,C，然后利用特殊值判断即可【题目详解】解：由题得函数的定义域为，关于原点对称.所以函数是奇函数，排除选项A,C.当时，，排除选项D，故选：B9、C【解题分析】根据，可知向量建立方程求解即可.【题目详解】由题意根据，可知向量，则有，解得.故选：C10、B【解题分析】取中点为T，以及的外心为，的外心为，依据平面平面可知为正方形，然后计算外接球半径，最后根据球表面积公式计算.【题目详解】设中点为T，的外心为，的外心为，如图由和均为边长为的正三角形则和的外接圆半径为，又因为平面PBC平面ABC，所以平面，可知且，过分别作平面、平面的垂线相交于点即为三棱锥的外接球的球心，且四边形是边长为的正方形，所以外接球半径，则球的表面积为，故选：B11、D【解题分析】求出函数的导函数，设切点为，依题意即过切点的切线恰好与直线平行，此时切点到直线的距离最小，求出切点坐标，再利用点到直线的距离公式计算可得；【题目详解】解：因为，所以，设切点为，则，解得，所以切点为，点到直线的距离，所以曲线上的点到直线的距离的最小值是；故选：D12、D【解题分析】根据给定条件求出抛物线的顶点，结合抛物线的性质求出p值即可计算作答.【题目详解】依题意，抛物线的顶点坐标为，则抛物线的顶点到焦点的距离为，p>0，解得，于是得抛物线的方程为，由得，，即抛物线与轴的交点坐标为，因此，，所以矿石落点的最远处到点的距离为.故选：D二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】根据题中给出的图形，结合题意找到各层球的数列与层数的关系，得到，即可得解【题目详解】解：由题意可知，，，，，，故，所以，故答案为：14、【解题分析】应用余弦定理有，再由三角形内角性质及同角三角函数平方关系求，根据基本不等式求得，注意等号成立条件，最后利用三角形面积公式求S的最大值.【题目详解】由余弦定理知：，而，所以，而，即，当且仅当时等号成立，又，当且仅当时等号成立.故答案为：15、6【解题分析】2r=2，r=1，S表=2rh+2r2=4+2=6.16、##【解题分析】求出、的值，即可求得椭圆的离心率.【题目详解】在椭圆中，，，则，因此，该椭圆的离心率为.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），；（2）；该地区2020年清明节有降雨的话，降雨量为20.2mm【解题分析】（1）利用概率模拟求概率；（2）套用公式求回归直线方程即可.【题目详解】解：（1）由题意可知，，解得，即表示下雨，表示不下雨，所给的20组数据中714,740,491,272,073,445,435,027,共8组表示3天中恰有两天下雨，故所求的概率为；（2）由题中所给的数据可得，，所以，，所以回归方程为，当时，，所以该地区2020年清明节有降雨的话，降雨量为20.2mm【题目点拨】求线性回归方程的步骤：①求出；②套公式求出；③写出回归方程；④利用回归方程进行预报；18、（1）；（2）在内单调递减，在内单调递增【解题分析】（1）由题意求导可得，代入可得（1），从而求，进而求切线方程；（2）的定义域为，，从而求单调性【题目详解】解：（1）因为在处切线垂直于，所以（2）因为的定义域为当时，当时，在内单调递减，在内单调递增【题目点拨】本题考查导数的几何意义，利用导数研究函数的单调性，属于基础题.19、（1）证明见解析；（2）【解题分析】（1）当时，由题可得，，两式子相减可得，即，然后验证当n=1时，命题成立即可；（2）通过求解数列的奇数项与偶数项的和即可得到其对应前n项和的通项公式.【题目详解】（1）由条件，对任意，有，因而对任意，有，两式相减，得，即，又，所以，故对一切，（2）由（1）知，，所以，于是数列是首项，公比为3的等比数列，数列是首项，公比为3的等比数列，所以，于是从而，综上所述，.【题目点拨】已知数列{an}的前n项和Sn，求数列的通项公式，其求解过程分为三步：（1）先利用a1＝S1求出a1；（2）用n－1替换Sn中的n得到一个新的关系，利用an＝Sn－Sn－1（n≥2）便可求出当n≥2时an的表达式；（3）对n＝1时的结果进行检验，看是否符合n≥2时an的表达式，如果符合，则可以把数列的通项公式合写；如果不符合，则应该分n＝1与n≥2两段来写．数列求和的常用方法有倒序相加法，错位相减法，裂项相消法，分组求和法，并项求和法等，可根据通项特点进行选用.20、（1）；（2）存在，最大距离为.，理由见解析【解题分析】（1）根据离心率及短轴长求椭圆参数，即可得椭圆方程.（2）根据直线与椭圆的位置关系，将问题转为平行于直线且与椭圆相切的切线与直线最大距离，设直线方程联立椭圆方程根据求参数，进而判断点T的存在性，即可求最大距离.【小问1详解】由题设知：且，又，∴，故椭圆C的方程为.小问2详解】联立直线与椭圆，可得：，∴，即直线与椭圆相离，∴只需求平行于直线且与椭圆相切的切线与直线最大距离即为所求，令平行于直线且与椭圆相切的直线为，联立椭圆，整理可得：，∴，可得，当，切线为，其与直线距离为；当，切线为，其与直线距离为；综上，时，与椭圆切点与直线距离最大为.21、（1）；（2）；（3）.【解题分析】（1）利用古典概型的概率公式可求得；（2）利用古典概型的概率公式和对立事件的概率公式可求得；（3）利用古典概型的概率公式可求得所求事