广东省梅州市蕉岭中学2024届数学高一上期末学业水平测试模拟试题含解析

广东省梅州市蕉岭中学2024届数学高一上期末学业水平测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，恰有一项是符合题目要求的1．角的终边经过点，且，则（）A. B.C. D.2．下列大小关系正确的是A. B.C. D.3．已知关于的方程在区间上存在两个不同的实数根，则实数的取值范围是（）A. B.C. D.4．函数的定义域是（）A.（-1，1） B.C.（0，1） D.5．已知函数则（）A.－ B.2C.4 D.116．已知，若，则x的取值范围为（）A. B.C. D.7．容量为100的样本数据，按从小到大的顺序分为8组，如下表：组号12345678频数1013141513129第3组的频数和频率分别是（）A.和14 B.14和C.和24 D.24和8．(程序如下图）程序的输出结果为A.3，4 B.7，7C.7，8 D.7，119．设四边形为平行四边形，，若点满足，，则A. B.C. D.10．已知函数，则，则A. B.C.2 D.二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．已知长方体的8个顶点都在球的球面上，若，，，则球的表面积为___________.12．函数的最小正周期是________.13．已知命题“，”是真命题，则实数的取值范围为__________14．若正实数满足，则的最大值是________15．已知幂函数f(x)的图象过点(4，2)，则f＝________.16．已知函数f(x)=①f(5)=______；②函数f(x)与函数y=(三、解答题：本大题共5小题，共70分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．已知函数（1）若是定义在上的偶函数，求实数的值；（2）在（1）条件下，若，求函数的零点18．求函数的定义域、值域与单调区间；19．如图，在三棱柱中，侧棱⊥底面，，分别为棱的中点（1）求证：；（2）若求三棱锥的体积20．若函数的自变量的取值范围为时，函数值的取值范围恰为，就称区间为的一个“和谐区间”.（1）先判断“函数没有“和谐区间”是否正确，再写出函数“和谐区间”；（2）若是定义在上的奇函数，当时，.（i）求的“和谐区间”；（ii）若函数的图象是在定义域内所有“和谐区间”上的图象，是否存在实数，使集合恰含有个元素，若存在，求出的取值范围；若不存在，请说明理由.21．已知函数.（1）求函数的单调区间；（2）若函数在有且仅有两个零点，求实数取值范围.

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，恰有一项是符合题目要求的1、A【解题分析】利用三角函数的定义可求得的值，再利用三角函数的定义可求得的值.【题目详解】由三角函数的定义可得，则，解得，因此，.故选：A.2、C【解题分析】根据题意，由于那么根据与0,1的大小关系比较可知结论为，选C.考点：指数函数与对数函数的值域点评：主要是利用指数函数和对数函数的性质来比较大小，属于基础题3、C【解题分析】本题首先可根据方程存在两个不同的实数根得出、，然后设，分为、两种情况进行讨论，最后根据对称轴的相关性质以及的大小即可得出结果.【题目详解】因为方程存在两个不同的实数根，所以，，解得或，设，对称轴为，当时，因为两个不同实数根在区间上，所以，即，解得，当时，因为两个不同的实数根在区间上，所以，即，解得，综上所述，实数的取值范围是，故选：C.4、B【解题分析】根据函数的特征，建立不等式求解即可.【题目详解】要使有意义，则，所以函数的定义域是.故选：B5、C【解题分析】根据分段函数的分段条件，先求得，进而求得的值，得到答案.【题目详解】由题意，函数，可得，所以.故选：C.【题目点拨】本题主要考查了分段函数的求值问题，其中解答中根据分段函数的分段条件，代入准确运算是解答的关键，着重考查运算与求解能力.6、C【解题分析】首先判断函数的单调性和定义域，再解抽象不等式.【题目详解】函数的定义域需满足，解得：，并且在区间上，函数单调递增，且，所以，即，解得：或.故选：C【题目点拨】关键点点睛：本题的关键是判断函数的单调性和定义域，尤其是容易忽略函数的定义域.7、B【解题分析】根据样本容量和其它各组的频数，即可求得答案.【题目详解】由题意可得：第3组频数为，故第3组的频率为，故选：B8、D【解题分析】∵变量初始值X=3，Y=4，∴根据X=X+Y得输出的X=7.又∵Y=X+Y，∴输出的Y=11.故选D.9、D【解题分析】令，则，，故选D10、B【解题分析】因为，所以，故选B.二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11、【解题分析】求得长方体外接球的半径，从而求得球的表面积.【题目详解】由题知，球O的半径为，则球O的表面积为故答案为：12、【解题分析】直接利用三角函数的周期公式，求出函数的周期即可.【题目详解】函数中，.故答案为：【题目点拨】本题考查三角函数的周期公式的应用，是基础题.13、【解题分析】此题实质上是二次不等式的恒成立问题，因为，函数的图象抛物线开口向上，所以只要判别式不大于0即可【题目详解】解：因为命题“，”是真命题，所以不等式在上恒成立由函数的图象是一条开口向上的抛物线可知，判别式即解得所以实数的取值范围是故答案为：【题目点拨】本题主要考查全称命题或存在性命题的真假及应用，解题要注意的范围，如果，一定要注意数形结合；还应注意条件改为假命题，有时考虑它的否定是真命题，求出的范围．本题是一道基础题14、4【解题分析】由基本不等式及正实数、满足，可得的最大值.【题目详解】由基本不等式，可得正实数、满足，，可得，当且仅当时等号成立，故的最大值为，故答案为：4.15、【解题分析】根据图象过点的坐标，求得幂函数解析式，再代值求得函数值即可.【题目详解】设幂函数为y＝xα(α为常数).∵函数f(x)的图象过点(4，2)，∴2＝4α，∴α＝，∴f(x)＝，∴f＝.故答案为：.【题目点拨】本题考查幂函数解析式的求解，以及幂函数函数值的求解，属综合简单题.16、①.-14【解题分析】①根据函数解析式，代值求解即可；②在同一直角坐标系中画出两个函数的图象，即可数形结合求得结果.【题目详解】①由题可知：f5②根据f(x)的解析式，在同一坐标系下绘制f(x)与y=(数形结合可知，两个函数有3个交点.故答案为：-14；三、解答题：本大题共5小题，共70分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、（1）；（2）有两个零点，分别为和【解题分析】（1）由函数为偶函数得即可求实数的值；（2），计算令，则即可.试题解析：(1)解：∵是定义在上的偶函数.∴，即故.经检验满足题意（2）依题意.则由，得，令，则解得.即.∴函数有两个零点，分别为和.18、定义域为，值域为，递减区间为，递增区间为.【解题分析】由函数的解析式有意义列出不等式，可求得其定义域，由，结合基本不等式，可求得函数的值域，令，根据对勾函数的性质和复合函数的单调性的判定方法，可求得函数的单调区间.【题目详解】由题意，函数有意义，则满足且，因为方程，所以，解得，所以函数的定义域为又由，因为，所以，当且仅当时，即时，等号成立，所以，所以函数的值域为，令，根据对勾函数的性质，可得函数在区间上单调递减，在上单调递增，结合复合函数的单调性的判定方法，可得在上单调递减，在上单调递增.19、（1）见解析；（2）.【解题分析】（1）可证平面，从而得到.（2）取的中点为，连接，可证平面，故可求三棱锥的体积【题目详解】（1）因为侧棱⊥底面，平面，所以，因为为中点，，故，而，故平面，而平面，故.（2）取的中点为，连接.因为，故，故，因为，故，且，故，因为三棱柱中，侧棱⊥底面，故三棱柱为直棱柱，故⊥底面，因为底面，故，而，故平面，而，故.【题目点拨】思路点睛：线线垂直的判定可由线面垂直得到，也可以由两条线所成的角为得到，而线面垂直又可以由面面垂直得到，解题中注意三种垂直关系的转化.又三棱锥的体积的计算需选择合适的顶点和底面，此时顶点到底面的距离容易计算.20、（1）正确，；（2）（i）和，（ii）存在符合题意，理由见解析.【解题分析】（1）根据和谐区间的定义判断两个函数即可；（2）（i）根据是奇函数求出的解析式，再利用“和谐区间”的定义求出的“和谐区间”，（ii）由（i）可得的解析式，由与都是奇函数，问题转化为与的图象在第一象限内有一个交点，由单调性求出的端点坐标，代入可得临界值即可求解.【小问1详解】函数定义域为，且为奇函数，当时，单调递减，任意的，则，所以时，没有“和谐区间”，同理时，没有“和谐区间”，所以“函数没有“和谐区间”是正确的，在上单调递减，所以在上单调递减，所以值域为，即，所以，所以，是方程的两根,因为，解得，所以函数的“和谐区间”为.【小问2详解】（i）因为当时，所以当时，，所以因为是定义在上的奇函数，所以，所以当时，，可得，设，因为在上单调递减，所以，，所以，，所以，是方程的两个不相等的正数根，即，是方程的两个不相等的正数根，且，所以，，所以在区间上的“和谐区间”是，同理可得，在区间上的“和谐区间”是.所以的“和谐区间”是和，（ii）存在，理由如下：因为函数的图象是以在定义域内所有“和谐区间”上的图象，所以若集合恰含有个元素，等价于函数与函数的图象有两个交点，且一个交点在第一象限，一个交点在第三象限.因为与都是奇函数，所以只需考虑与的图象在第一象限内有一个交点.因为在区间上单调递减，所以曲线的两个端点为，.因为，所以的零点是，，或所以当的图象过点时，，；当图象过点