2024学年福建省宁德市高中同心顺联盟高二数学第一学期期末检测模拟试题含解析

2024学年福建省宁德市高中同心顺联盟高二数学第一学期期末检测模拟试题注意事项: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．如图，执行该程序框图，则输出的的值为（）A. B.2C. D.32．圆的圆心坐标和半径分别为（）A.和 B.和C.和 D.和3．过点且斜率为的直线方程为（）A. B.C. D.4．阿波罗尼斯约公元前年证明过这样一个命题：平面内到两定点距离之比为常数且的点的轨迹是圆．后人将这个圆称为阿氏圆．若平面内两定点A，B间的距离为2，动点P与A，B距离之比满足：，当P、A、B三点不共线时，面积的最大值是（）A. B.2C. D.5．下列命题中正确的是（）A.抛物线的焦点坐标为B.抛物线的准线方程为x=−1C.抛物线的图象关于x轴对称D.抛物线的图象关于y轴对称6．已知过点的直线与圆相切，且与直线垂直，则（）A. B.C. D.7．设等差数列的前n项和为．若，则（）A.19 B.21C.23 D.388．若球的半径为，一个截面圆的面积是，则球心到截面圆心的距离是（）A. B.C. D.9．“﹣3＜m＜4”是“方程表示椭圆”的（）条件A.充分不必要 B.必要不充分C.充要 D.既不充分也不必要10．若直线与直线垂直，则（）A.6 B.4C. D.11．直线在轴上的截距为（）A.3 B.C. D.12．若a，b，c为实数，且，则以下不等式成立的是（）A. B.C. D.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．已知等差数列的通项公式为，那么它的前项和___________.14．由曲线围成的图形的面积为_______________15．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为______.16．已知点P在圆上，已知，，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，四棱柱的底面为正方形，平面，，，点在上，且.（1）求证：；（2）求直线与平面所成角的正弦值；（3）求平面与平面夹角的余弦值.18．（12分）设O为坐标原点，动点P在圆上，过点P作轴的垂线，垂足为Q且.（1）求动点D的轨迹E的方程；（2）直线与圆相切，且直线与曲线E相交于两不同的点A、B，T为线段AB的中点.线段OA、OB分别与圆O交于M、N两点，记的面积分别为，求的取值范围.19．（12分）已知圆M经过点F（2，0），且与直线x=-2相切.（1）求圆心M的轨迹C的方程；（2）过点（-1，0）的直线l与曲线C交于A，B两点，若，求直线l的斜率k的取值范围.20．（12分）等差数列的前项和记为，已知.（1）求的通项公式：（2）求，并求为何值时的值最大.21．（12分）已知数列{an}的前n项和为Sn，an＞0，a1＜2，6Sn＝（an+1）（an+2）.（1）求证：数列{an}是等差数列；（2）令，数列{bn}的前n项和为Tn，求证：.22．（10分）在四棱锥中，底面为直角梯形，，，平面底面，为的中点，是棱上的点，，，.（1）求证：平面平面；（2）若，求直线与所成角的余弦值.

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】根据程序流程图依次算出的值即可.【题目详解】，第一次执行，，第二次执行，，第三次执行，，所以输出.故选：B2、C【解题分析】利用圆的一般方程的圆心和半径公式，即得解【题目详解】可化为，由圆心为，半径，易知圆心的坐标为，半径为.故选：C3、B【解题分析】利用点斜式可得出所求直线的方程.【题目详解】由题意可知所求直线的方程为，即.故选：B.4、C【解题分析】根据给定条件建立平面直角坐标系，求出点P的轨迹方程，探求点P与直线AB的最大距离即可计算作答.【题目详解】依题意，以线段AB的中点为原点，直线AB为x轴建立平面直角坐标系，如图，则，，设，因，则，化简整理得：，因此，点P的轨迹是以点为圆心，为半径的圆，点P不在x轴上时，与点A，B可构成三角形，当点P到直线(轴)的距离最大时，的面积最大，显然，点P到轴的最大距离为，此时，，所以面积的最大值是故选：C5、C【解题分析】根据抛物线的性质逐项分析可得答案.【题目详解】抛物线的焦点坐标为，故A错误；抛物线的准线方程为，故B错误；抛物线的图象关于x轴对称，故C正确，D错误；故选：C.6、B【解题分析】首先由点的坐标满足圆的方程来确定点在圆上，然后求出过点的圆的切线方程，最后由两直线的垂直关系转化为斜率关系求解.【题目详解】由题知，圆的圆心，半径.因为，所以点在圆上，所以过点的圆的切线与直线垂直，设切线的斜率，则有，即，解得.因为直线与切线垂直，所以，解得.故选：B.7、A【解题分析】由已知及等差数列的通项公式得到公差d，再利用前n项和公式计算即可.【题目详解】设等差数列的公差为d，由已知，得，解得，所以.故选：A8、C【解题分析】由题意可解出截面圆的半径，然后利用勾股定理求解球心与截面圆圆心的距离【题目详解】由截面圆的面积为可知，截面圆的半径为，则球心到截面圆心的距离为故选：C【题目点拨】解答本题的关键点在于，球心与截面圆圆心的连线垂直于截面9、B【解题分析】求出方程表示椭圆的充要条件是且,由此可得答案.【题目详解】因为方程表示椭圆的充要条件是,解得且,所以“﹣3＜m＜4”是“方程表示椭圆”的必要不充分条件.故选:B【题目点拨】本题考查了由方程表示椭圆求参数的范围,考查了充要条件和必要不充分条件,本题易错点警示:漏掉,本题属于基础题.10、A【解题分析】由两条直线垂直的条件可得答案.【题目详解】由题意可知，即故选：A.11、A【解题分析】把直线方程由一般式化成斜截式，即可得到直线在轴上的截距.【题目详解】由，可得，则直线在轴上的截距为3.故选：A12、C【解题分析】利用不等式的性质直接推导和取值验证相结合可解.【题目详解】取可排除ABD；由不等式的性质易得C正确.故选：C二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】由题意知等差数列的通项公式，即可求出首项，再利用等差数列求和公式即可得到答案.【题目详解】已知等差数列的通项公式为，..故答案为：.14、【解题分析】当时，曲线表示的图形为以为圆心，以为半径的圆在第一象限的部分，所以面积为，根据对称性，可知由曲线围成的图形的面积为考点：本小题主要考查曲线表示的平面图形的面积的求法，考查学生分类讨论思想的运用和运算求解能力.点评：解决此题的关键是看出所求图形在四个象限内是相同的，然后求出在一个象限内的图形的面积即可解决问题.15、【解题分析】根据三视图还原几何体，由此计算出几何体的体积.【题目详解】根据三视图可知，该几何体为如图所示三棱锥，所以该几何体的体积为.故答案为：16、【解题分析】推导出极化恒等式，即，结合最小值为，求出最小值.【题目详解】由题意，取线段AB中点，则，，两式分别平方得：①，②，①－②得：，因为圆心到距离为，所以最小值为，又，故最小值为：.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）证明见解析（2）（3）【解题分析】（1）以为原点，所在的直线为轴的正方向建立空间直角坐标系，求出平面的一个法向量可得，即平面，再由线面垂直的性质可得答案；（2）设直线与平面所成角的为，可得答案；（3）由二面角的向量求法可得答案.【小问1详解】以为原点，所在的直线为轴的正方向建立空间直角坐标系，则，，，，，所以，，，设平面的一个法向量为，所以，即，令，则，所以，所以，所以平面，平面，所以.【小问2详解】，所以，由（1）平面的一个法向量为，设直线与平面所成角的为，所以直线与平面所成角的正弦值.【小问3详解】由已知为平面的一个法向量，且，由（1）平面的一个法向量为，所以，由图可得平面与平面夹角的余弦值为.18、（1）；（2）.【解题分析】(1)设出点D的坐标，借助向量运算表示出点P的坐标代入圆O的方程计算作答.(2)在直线的斜率存在时设出其方程，与轨迹E的方程联立，借助韦达定理表示出，再利用二次函数性质计算得解，然后计算直线的斜率不存在的值作答.【小问1详解】设点，则，因，则有，又点P在圆上，即，所以动点D的轨迹E的方程是.【小问2详解】当直线的斜率存在时，设其方程为：，因直线与圆相切，则，即，而时，直线与椭圆E相切，不符合题意，因此，由消去x并整理得：，设，则，而点T是线段AB中点，则有：，令，则，而，当，即时，，当，即时，，而，于是得，当直线的斜率不存在时，直线，，此时，所以的取值范围是.【题目点拨】思路点睛：圆锥曲线中的最值问题，往往需要利用韦达定理构建目标的函数关系式，自变量可以斜率或点的横、纵坐标等.而目标函数的最值可以通过二次函数或基本不等式或导数等求得.19、（1）；（2）.【解题分析】(1)设圆心，轨迹两点的距离公式列出方程，整理方程即可；(2)设直线l的方程和点A、B的坐标，直线方程联立抛物线方程，消去x得出关于y的一元二次方程，结合根的判别式和韦达定理表示出弦，进而列出不等式，解之即可.【小问1详解】设圆心，由题意知，，整理，得，即圆心M的轨迹C方程为：；【小问2详解】由题意知，过点(-1，0)的直线l与抛物线C相交于点A、B，所以直线l的斜率存在且不为0，设直线，点，则，消去x，得，或，，同理可得，所以，即，由，得，解得，综上，或，所以或，即直线l的斜率的取值范围为.20、（1）；（2）当或时，的值最大.【解题分析】（1）根据等差数列前项和公式，结合等差数列的通项公式进行求解即可；（2）根据等差数列的性质进行求解即可.【小问1详解】设等差数列的公差为，因为，所以有，即；【小问2详解】由（1）可知，所以该数列是递减数列，而，当时，解得：，因此当或时，的值最大.21、（1）证明见解析（2）证明见解析【解题分析】（1）根据数列通项与前项和的关系，构造新等式，作差整理得到，进而求解结论；（2）求出数列{an}的通项公式，再代入裂项求和即可.【小问1详解】证明：因为，所以当时，，两式相减，得到，整理得，又因为an＞0，所以，所以数列{an}是等差数列，公差为3；【小问2详解】证明：当n＝1时，6S1＝（a1+1）（a1+2），解得a1＝1或a1＝2，因为a1＜2，所以a1＝1，由（1）可知公差d＝3，所以an＝a1+（n﹣1）d＝1+（n﹣1）×3＝3n﹣2，所以，所以＝.22、（1）证明见解析；（2）；【解题分析】（1）证明，利用面面垂直的性质可得出平面，再利用面面垂直的判