山东省菏泽市单县第五中学2024届数学高一上期末综合测试模拟试题含解析

山东省菏泽市单县第五中学2024届数学高一上期末综合测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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．已知正实数满足,则最小值为A. B.C. D.2．如图，一个空间几何体的主视图、左视图、俯视图为全等的等腰直角三角形，如果直角三角形的直角边长为1，那么这个几何体的体积为A.1 B.C. D.3．如图，在平面四边形中，，，，将其沿对角线折成四面体，使平面平面，若四面体顶点在同一球面上，则该球的表面积为（）A. B.C. D.4．棱长为2的正方体的顶点都在同一球面上，则该球面的表面积为A. B.C. D.5．若，且，则（）A. B.C. D.6．函数的图像的大致形状是（）A. B.C. D.7．已知，，则a，b，c的大小关系为A. B.C. D.8．已知集合，，有以下结论：①；②；③．其中错误的是（）A.①③ B.②③C.①② D.①②③9．已知一个空间几何体的三视图如图所示，根据图中标出的尺寸，可得这个几何体的体积是（）A.6 B.8C.12 D.1810．直线与圆交点的个数为A.2个 B.1个C.0个 D.不确定二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．函数在一个周期内图象如图所示，此函数的解析式为___________.12．如图1是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图，它由四个全等的直角三角形围成，其中，现将每个直角三角形的较长的直角边分别向外延长一倍，得到如图2的数学风车，则图2“赵爽弦图”外面（图中阴影部分）的面积与大正方形面积之比为_______________13．已知角的终边过点，求_________________.14．圆的半径是6cm，则圆心角为30°的扇形面积是_________15．已知函数，若是的最大值，则实数t的取值范围是______16．已知，且，则__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．已知定义域为的函数是奇函数.（1）求的值；（2）判断并证明函数的单调性；（3）若对任意的不等式恒成立，求实数的取值范围.18．计算求解（1）（2）已知，，求的值19．（1）已知，求的最小值；（2）求函数的定义域20．对于在区间上有意义的函数，若满足对任意的，，有恒成立，则称在上是“友好”的，否则就称在上是“不友好”的．现有函数.（1）当时，判断函数在上是否“友好”；（2）若关于x的方程的解集中有且只有一个元素，求实数a的取值范围21．如图，在三棱锥A­BCD中，AB⊥AD，BC⊥BD，平面ABD⊥平面BCD，点E，F(E与A，D不重合)分别在棱AD，BD上，且EF⊥AD.求证：(1)EF∥平面ABC；(2)AD⊥AC.

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】由题设条件得，，利用基本不等式求出最值【题目详解】由已知，，所以当且仅当时等号成立，又，所以时取最小值故选A【题目点拨】本题考查据题设条件构造可以利用基本不等式的形式，利用基本不等式求最值2、D【解题分析】由三视图可知：此立体图形是一个底面为等腰直角三角形，一条棱垂直于底面的三棱锥；所以其体积为.故选D.考点：三视图和立体图形的转化；三棱锥的体积.3、B【解题分析】由题意，的中点就是球心，求出球的半径，即可得到球的表面积【题目详解】解：由题意，四面体顶点在同一个球面上，和都是直角三角形，所以的中点就是球心，所以，球的半径为：，所以球的表面积为：故选B【题目点拨】本题是基础题，考查四面体的外接球的表面积的求法，找出外接球的球心，是解题的关键，考查计算能力，空间想象能力4、A【解题分析】先求出该球面的半径，由此能求出该球面的表面积【题目详解】棱长为2的正方体的顶点都在同一球面上，该球面的半径，该球面的表面积为故选A【题目点拨】本题考查球面的表面积的求法，考查正方体的外接球、球的表面积等基础知识，考查推理论证能力、运算求解能力，考查化归与转化思想，是基础题5、D【解题分析】根据给定条件，将指数式化成对数式，再借助换底公式及对数运算法则计算即得.【题目详解】因为，于是得，，又因为，则有，即，因此，，而，解得，所以.故选：D6、D【解题分析】化简函数解析式，利用指数函数的性质判断函数的单调性，即可得出答案.【题目详解】根据，是减函数，是增函数.在上单调递减，在上单调递增故选：D.【题目点拨】本题主要考查了根据函数表达式求函数图象，解题关键是掌握指数函数图象的特征，考查了分析能力和计算能力，属于中档题.7、D【解题分析】利用指数函数与对数函数的单调性即可得出【题目详解】解：，，又，故选D【题目点拨】本题考查了指数函数与对数函数的单调性，考查了推理能力与计算能力，属于中档题8、C【解题分析】解出不等式，得到集合，然后逐一判断即可.【题目详解】由可得所以，故①错；，②错；，③对，故选：C9、A【解题分析】由三视图还原几何体：底面等腰直角三角形，高为4的三棱锥，应用棱锥的体积公式求体积即可.【题目详解】由三视图可得如下几何体：底面等腰直角三角形，高为4的三棱锥，∴其体积.故选：A.10、A【解题分析】化为点斜式：，显然直线过定点，且定点在圆内∴直线与圆相交，故选A二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11、【解题分析】根据所给的图象，可得到，周期的值，进而得到，根据函数的图象过点可求出的值，得到三角函数的解析式【题目详解】由图象可知，，，由，三角函数的解析式是函数的图象过,，把点的坐标代入三角函数的解析式，，，又，，三角函数的解析式是.故答案为：.12、24:25【解题分析】设三角形三边的边长分别为，分别求出阴影部分面积和大正方形面积即可求解.【题目详解】解：由题意，“赵爽弦图”由四个全等的直角三角形围成，其中，设三角形三边的边长分别为，则大正方形的边长为5，所以大正方形的面积，如图，将延长到，则，所以，又到的距离即为到的距离，所以三角形的面积等于三角形的面积，即，所以“赵爽弦图”外面（图中阴影部分）的面积，所以“赵爽弦图”外面（图中阴影部分）的面积与大正方形面积之比为.故答案为：24:25.13、【解题分析】先求出，再利用三角函数定义，即可得出结果.【题目详解】依题意可得：，故答案为：【题目点拨】本题考查了利用终边上点来求三角函数值，考查了理解辨析能力和运算能力，属于基础题目.14、3π【解题分析】根据扇形的面积公式即可计算.【题目详解】,.故答案为：3π.15、【解题分析】先求出时最大值为，再由是的最大值，解出t的范围.【题目详解】当时，，由对勾函数的性质可得：在时取得最大值；当时，，且是的最大值，所以，解得：.故答案为：16、【解题分析】利用二倍角公式可得，再由同角三角函数的基本关系即可求解.【题目详解】解：因为，整理可得，解得，或2（舍去），由于，可得，，所以，故答案为：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）为定义在上的减函数，证明见解析；（3）.【解题分析】（1）由可求得；根据奇函数定义知，由此构造方程求得；（2）将函数整理为，设，可证得，由此可得结论；（3）根据单调性和奇偶性可将不等式化为，结合的范围可求得，由此可得结果.【小问1详解】是定义在上的奇函数，且，，解得：，，，解得：；当，时，，，满足为奇函数；综上所述：，；【小问2详解】由（1）得：；设，则，，，，，是定义在上的减函数；【小问3详解】由得：，又为上的奇函数，，，由（2）知：是定义在上的减函数，，即，当时，，，即实数的取值范围为.18、（1）；（2）.【解题分析】（1）利用对数运算法则直接计算作答.（2）利用对数换底公式及对数运算法则计算作答.【小问1详解】.【小问2详解】因，，所以.19、（1）3；（2）或【解题分析】（1）由，利用基本不等式即可求解.（2）由题意可得，解一元二次不等式即可求解.【题目详解】解：（1），，，当且仅当，即时取等号，的最小值为3；（2）由题知，令，解得或∴函数定义域为或20、（1）当时，函数在，上是“友好”的（2）【解题分析】（1）当时，利用函数的单调性求出和，由即可求得结论；（2）化简原方程，然后讨论的范围和方程的解即可得答案【小问1详解】解：当时，，因为单调递增，在单调递减，所以在上单调递减，所以，，因为，所以由题意可得，当时，函数在上是“友好”的；【小问2详解】解：因为，即，且，①所以，即，②当时，方程②的解为，代入①成立；当时，方程②的解为，代入①不成立；当且时，方程②的解为或将代入①，则且，解得且，将代入①，则，且，解得且所以要使方程的解集中有且只有一个元素，则，综上，的取值范围为21、（1）见解析（2）见解析【解题分析】（1）先由平面几何知识证明，再由线面平行判定定理得结论；（2）先由面面垂直性质定理得平面，则，再由AB⊥AD及线面垂直判定定理得AD⊥平面ABC，即可得AD⊥AC试题解析：证明：（1）在平面内，因为AB⊥AD，，所以.又因为平面ABC，平面A