辽宁省清原中学2024届高二数学第一学期期末综合测试模拟试题含解析

辽宁省清原中学2024届高二数学第一学期期末综合测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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．已知等比数列中，，，则首项（）A. B.C. D.02．已知命题对任意，总有；是方程的根则下列命题为真命题的是A. B.C. D.3．椭圆的离心率为（）A. B.C. D.4．已知数列中，，则（）A.2 B.C. D.5．中国农历的二十四节气是中华民族的智慧与传统文化的结晶，二十四节气歌是以春、夏、秋、冬开始的四句诗.在国际气象界，二十四节气被誉为“中国的第五大发明”.2016年11月30日，二十四节气被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录.某小学三年级共有学生600名，随机抽查100名学生并提问二十四节气歌，只能说出一句的有45人，能说出两句及以上的有38人，据此估计该校三年级的600名学生中，对二十四节气歌一句也说不出的有（）A.17人 B.83人C.102人 D.115人6．已知直线方程为，则其倾斜角为（）A.30° B.60°C.120° D.150°7．已知函数的部分图象与轴交于点，与轴的一个交点为，如图所示，则下列说法错误的是（）A. B.的最小正周期为6C.图象关于直线对称 D.在上单调递减8．在直三棱柱中，底面是等腰直角三角形，，点在棱上，且，则与平面所成角的正弦值为（）A. B.C. D.9．三棱锥A-BCD中，E，F，H分别为边CD，AD，BC的中点，BE，DH的交点为G，则的化简结果为（）A. B.C. D.10．年月日，很多人的微信圈都在转发这样一条微信：“，所遇皆为对，所做皆称心””．形如“”的数字叫“回文数”，即从左到右读和从右到左读都一样的正整数，则位的回文数共有（）A. B.C. D.11．金刚石的成分为纯碳，是自然界中天然存在的最坚硬物质，它的结构是由8个等边三角形组成的正八面体．若某金刚石的棱长为2，则它的体积为（）A. B.C. D.12．的展开式中，常数项为（）A. B.C. D.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．一支车队有10辆车，某天下午依次出发执行运输任务．第一辆车于14时出发，以后每间隔10分钟发出一辆车．假设所有的司机都连续开车，并都在18时停下来休息．截止到18时，最后一辆车行驶了____小时，如果每辆车行驶的速度都是60km/h，这个车队各辆车行驶路程之和为______千米14．过圆内的点作一条直线，使它被该圆截得的线段最短，则直线的方程是______15．等差数列的前n项和分别为，若对任意正整数n都有，则的值为___________.16．已知实数x，y满足约束条件，则的最小值为______.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）如图，点分别在射线，上运动，且（1）求；（2）求线段的中点M的轨迹C的方程；（3）直线与，轨迹C及自上而下依次交于D，E，F，G四点，求证：18．（12分）已知函数，曲线在处的切线方程为.（Ⅰ）求实数，的值；（Ⅱ）求在区间上的最值.19．（12分）如图所示，在三棱柱中，平面，，，，点，分别在棱和棱上，且，，点为棱的中点.（1）求证：平面；（2）求直线与平面所成角的正弦值.20．（12分）已知等比数列满足，.（Ⅰ）求的通项公式；（Ⅱ）若，设（），记数列的前n项和为，求.21．（12分）如图，在三棱锥A-BCD中，O为线段BD中点，是边长为1正三角形，且OA⊥BC，AB=AD（1）证明：平面ABD⊥平面BCD；（2）若|OA|=1，，求平面BCE与平面BCD的夹角的余弦值22．（10分）如图1，在四边形ABCD中，，，E是AD的中点，将沿BF折起至的位置，使得二面角的大小为120°（如图2），M，N分别是，的中点.（1）证明：平面；（2）求平面与平面夹角的余弦值.

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、B【解题分析】设等比数列的公比为q，根据等比数列的通项公式，列出方程组，即可求得，进而可求得答案.【题目详解】设等比数列公比为q，则，解得，所以.故选：B2、A【解题分析】由绝对值的意义可知命题p为真命题；由于，所以命题q为假命题；因此为假命题，为真命题，“且”字联结的命题只有当两命题都真时才是真命题，所以答案选A3、A【解题分析】由椭圆标准方程求得，再计算出后可得离心率【题目详解】在椭圆中，，，，因此，该椭圆的离心率为.故选：A.【题目点拨】本题考查求椭圆的离心率，根据椭圆标准方程求出即可4、A【解题分析】根据数列的周期性即可求解.【题目详解】由得,显然该数列中的数从开始循环,数列的周期是，所以.故选：A.5、C【解题分析】根据频率计算出正确答案.【题目详解】一句也说不出的学生频率为，所以估计名学生中，一句也说不出的有人.故选：C6、D【解题分析】由直线方程可得斜率，根据斜率与倾斜角的关系即可求倾斜角大小.【题目详解】由题设，直线斜率，若直线的倾斜角为，则，∵，∴.故选：D7、D【解题分析】根据函数的图象求出，再利用函数的性质结合周期公式逆推即可求解.【题目详解】因为函数的图象与轴交于点，所以，又，所以，A正确；因为的图象与轴的一个交点为，即，所以，又，解得，所以，所以，求得最小正周期为，B正确；，所以是的一条对称轴，C正确；令，解得，所以函数在，上单调递减，D错误故选：D.8、C【解题分析】取AC的中点M，过点M作，且使得，进而证明平面，然后判断出是与平面所成的角，最后求出答案.【题目详解】如图，取AC的中点M，因为，则，过点M作，且使得，则四边形BDNM是平行四边形，所以.由题意，平面ABC，则平面ABC，而平面ABC，所以，又，所以平面，而所以平面，连接DA,NA，则是与平面所成的角.而，于是，.故选：.9、D【解题分析】依题意可得为的重心，由三角形重心的性质可知，由中位线定理可知，再利用向量的加法运算法则即可求出结果【题目详解】解：依题意可得为的重心，，，分别为边，和的中点，，，故选：D10、C【解题分析】根据“回文数”的对称性，只需计算前位数的排法种数即可，确定这四位数的选数的种数，利用分步乘法计数原理可得结果.【题目详解】根据“回文数”的对称性，只需计算前位数的排法种数即可，首位数不能放零，首位数共有种选择，第二位、第三位、第四位数均有种选择，因此，位的回文数共有个.故选：C.11、C【解题分析】由几何关系先求出一个正四面体的高，再结合锥体体积公式即可求解正八面体的体积.【题目详解】如图，设底面中心为，连接，由几何关系知，，则正八面体体积为.故选：C12、A【解题分析】写出展开式通项，令的指数为零，求出参数的值，代入通项计算即可得解.【题目详解】的展开式通项为，令，可得，因此，展开式中常数项为.故选：A.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、①.2.5####②.1950【解题分析】通过分析，求出最后一辆车的出发时间，从而求出最后一辆车的行驶时间，这10辆车的行驶路程可以看作等差数列，利用等差数列求和公式进行求解.【题目详解】因为，所以最后一辆车出发时间为15时30分，则最后一辆车行驶时间为18-15.5=2.5小时，第一辆车行程为km，且从第二辆车开始，每辆车都比前一辆少走km，这10辆车的行驶路程可以看作首项为240，公差为-10的等差数列，则10辆车的行程路程之和为（km）.故答案为：2.5,195014、【解题分析】由已知得圆的圆心为，所以当直线时，被该圆截得的线段最短，可求得直线的方程.【题目详解】解：由得，所以圆的圆心为，所以当直线时，被该圆截得的线段最短，所以，解得，所以直线l的方程为，即，故答案为：.15、##0.68【解题分析】利用等差数列求和公式与等差中项进行求解.【题目详解】由题意得：，同理可得：，所以故答案为：16、【解题分析】作出该不等式表示的平面区域，由的几何意义结合距离公式得出答案.【题目详解】该不等式组表示的平面区域，如下图所示过点作直线的垂线，垂足为因为表示原点与可行域中点之间的距离，所以的最小值为.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（2）（3）证明见详解【解题分析】（1）用两点间的距离公式和三角形的面积公式，结合已知直接可解；（2）根据中点坐标公式，结合（1）中结论可得；（3）要证，只需证和的中点重合，直接或利用韦达定理求出中点横坐标，证明其相等即可.【小问1详解】记直线的倾斜角为，则，易得所以因为，所以，整理得：【小问2详解】设点M的坐标为，则即，由（1）知，所以，即【小问3详解】要证，只需证和的中点重合，记D，E，F，G的横坐标分别为，易知直线的斜率（当时与渐近线平行或重合，此时与双曲线最多一个交点）则解方程组，得解方程组，得将代入，得所以因为所以所以和的中点的横坐标相等，所以和的中点重合，记其中点为N，则有，即18、（Ⅰ）最大值为，最小值为.（Ⅱ）最大值为，最小值为.【解题分析】（Ⅰ）切点在函数上，也在切线方程为上，得到一个式子，切线的斜率等于曲线在的导数，得到另外一个式子，联立可求实数，的值；（Ⅱ）函数在闭区间的最值在极值点或者端点处取得，通过比较大小可得最大值和最小值.【题目详解】解：（Ⅰ），∵曲线在处的切线方程为，∴解得，.（Ⅱ）由（Ⅰ）知，，则，令，解得，∴在上单调递减，在上单调递增，又，，，∴在区间上的最大值为，最小值为.【题目点拨】本题主要考查导函数与切线方程的关系以及利用导函数求最值的问题.19、（1）证明见解析（2）【解题分析】（1）构建空间直角坐标系，由已知确定相关点坐标，进而求的方向向量、面的法向量，并应用坐标计算空间向量的数量积，即可证结论.（2）求的方向向量，结合（1）中面的法向量，应用空间向量夹角的坐标表示求直线与平面所成角的正弦值.【小问1详解】以为原点，以，，为轴、轴、轴的正方向建立空间直角坐标系，如图所示，可得：，，，，，，，.∴，，，设为面的法向量，则，令得，∴，即，∴平面；【小问2详解】由（1）知：，为面的一个法向量，设与平面所成角为，则，∴直线与平面所成角的正弦值为.20、（Ⅰ）或；（Ⅱ）.【解题分析】（Ⅰ）设等比数列的公比为q，由已知建立方程组，求得数列的首项和公比，从而求得数列的通项；（Ⅱ）由（Ⅰ）及已知可得和（），运用错位相减法可求得数列的和【题目详解】解：（Ⅰ）设等比数列的公比为q，由，可得，记为①又因为，可得，即记为②，由①②可得或，故的通项公式为或（Ⅱ）由（Ⅰ）及可知，所以（），所以③④③－④得，所以【题目点拨】方法点睛：数列求和的常用方法：（1）公式法：即直接用等差、等比数列的求和公式求和.（2）错位相减法：若是等差数列，是等比数列，求.（3）裂项相消法：把数列的通项拆成两项之差，相消剩下首尾的若干项.常见的裂顶有，，等.（4）分组求和法：把数列的每一项分成若干项，使其转化为等差或等比数列，再求和.（5）倒序相加法.21、（1）证明见解析（2）【解题分析】（1）由题意可得OA⊥平面BCD，从而可证明.（2）作OF⊥BD交BC于点F，如图，以O为坐标原点，分别以OF，OD，OA所在直线轴建立空间直角坐标系,利用向量法可求解.【小问1详解】因为AB=AD，O为BD中点，所以OA⊥BD因为OA⊥BC，且BD，BC平面BCD，BD∩BC=B，所以OA⊥平面BCD又因为OA平面ABD，所以平面ABD⊥平面BCD【小问2详解】作OF⊥BD交BC于点F，如图，以O为坐标原点，分别以OF，OD，OA所在直线轴建立空间直角坐标系因为三角形OCD为边长为1的正三角形，且OA=OB=1，DE=2AE所以A(0，0，1)，B(0，－1，0)，设平面EBC的法向量为=()因为⊥BE，⊥BC，所以令，则，，所以已知平面BCD的法向量所以所以平面EBC与平面BCD的夹角的余弦值为22、（1）证明见解析（2）【解题分析】（1）构造中位线，利用面面平行，可以证明;（2）建立空间直角坐标系，用空间向量的方法即可.【小问1详解】证明：如图，取ED的中点P，连