2024届云南省绿春县高级中学数学高一第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2024届云南省绿春县高级中学数学高一第二学期期末学业水平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．已知直线与圆交于M，N两点，若，则k的值为（）A． B． C． D．2．下列各角中，与角终边相同的角是（）A． B． C． D．3．在锐角中，若，，，则（）A． B． C． D．4．为等差数列的前项和，且，．记，其中表示不超过的最大整数，如，．数列的前项和为（）A． B． C． D．5．数列的通项，其前项和为，则为（）A． B． C． D．6．我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题：“远望巍巍塔七层，红光点点倍加增，共灯三百八十一，请问尖头几盏灯？”意思是：“一座7层塔共挂了381盏灯，且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍，则塔的顶层共有灯多少？”现有类似问题：一座5层塔共挂了363盏灯，且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的3倍，则塔的底层共有灯A．81盏 B．112盏 C．162盏 D．243盏7．如图，给出的是的值的一个程序框图，判断框内应填入的条件是（）A． B． C． D．8．两数1，25的等差中项为（）A．1 B．13 C．5 D．9．已知扇形的半径为，圆心角为，则该扇形的面积为（）A． B． C． D．10．已知两条直线，，两个平面，，下面说法正确的是()A． B． C． D．二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．设集合，它共有个二元子集，如、、等等．记这个二元子集为、、、、，设，定义，则_____．（结果用数字作答）12．若实数，满足，则的最小值为________．13．如图中，，，，M为AB边上的动点，，D为垂足，则的最小值为______；14．把正整数排列成如图甲三角形数阵，然后擦去第偶数行中的奇数和第奇数行中的偶数，得到如图乙的三角形数阵，再把图乙中的数按从小到大的顺序排成一列，得到一个数列，若，则______________．15．在四面体A-BCD中，AB＝AC＝DB＝DC＝BC，且四面体A-BCD的最大体积为，则四面体A-BCD外接球的表面积为________．16．在平面直角坐标系xOy中，若直线与直线平行，则实数a的值为______.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．如图，四棱柱的底面是菱形，平面，，，，点为的中点．（1）求证：直线平面；（2）求证：平面；（3）求直线与平面所成的角的正切值．18．在中，角，，的对边分别为，，.且满足.（Ⅰ)求角；（Ⅱ)若的面积为，，求边.19．已知．（1）求实数的值；（2）若，求实数的值．20．已知，.(1)求的值；(2)若，均为锐角，求的值.21．已知圆过点，，圆心在直线上，是直线上任意一点．（1）求圆的方程；（2）过点向圆引两条切线，切点分别为，，求四边形的面积的最小值．

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、C【解题分析】

先求得圆心到直线的距离，再根据圆的弦长公式求解.【题目详解】圆心到直线的距离为：由圆的弦长公式：得解得故选：C【题目点拨】本题主要考查了直线与圆的位置关系，还考查了运算求解的能力，属于基础题.2、B【解题分析】

给出具体角度，可以得到终边相同角的表达式.【题目详解】角终边相同的角可以表示为，当时，，所以答案选择B【题目点拨】判断两角是否是终边相同角，即判断是否相差整数倍.3、D【解题分析】

由同角三角函数关系式,先求得,再由余弦定理即可求得的值.【题目详解】因为为锐角三角形,由同角三角函数关系式可得又因为,由余弦定理可得代入可得所以故选:D【题目点拨】本题考查了同角三角函数关系式应用,余弦定理求三角形的边,属于基础题.4、D【解题分析】

利用等差数列的通项公式与求和公式可得，再利用，可得，，．即可得出．【题目详解】解：为等差数列的前项和，且，，．可得，则公差．，，则，，，．数列的前项和为：．故选：．【题目点拨】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式、对数运算性质、取整函数，考查了推理能力与计算能力，属于中档题．5、A【解题分析】分析：利用二倍角的余弦公式化简得，根据周期公式求出周期为，从而可得结果.详解：首先对进行化简得，又由关于的取值表：123456可得的周期为，则可得，设，则，故选A．点睛：本题考查二倍角的余弦公式、三角函数的周期性以及等差数列的求和公式，意在考查灵活运用所学知识解决问题的能力以及计算能力，求求解过程要细心，注意避免计算错误.6、D【解题分析】

从塔顶到塔底每层灯盏数可构成一个公比为3的等比数列，其和为1．由等比数列的知识可得．【题目详解】从塔顶到塔底每层灯盏数依次记为a1,a2,a3故选D．【题目点拨】本题考查等比数列的应用，解题关键是根据实际意义构造一个等比数列，把问题转化为等比数列的问题．7、B【解题分析】试题分析：由题意得，执行上式的循环结构，第一次循环：；第二次循环：；第三次循环：；，第次循环：，此时终止循环，输出结果，所以判断框中，添加，故选B．考点：程序框图．8、B【解题分析】

直接利用等差中项的公式求解.【题目详解】由题得两数1，25的等差中项为.故选：B【题目点拨】本题主要考查等差中项的求法，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平，属于基础题.9、A【解题分析】

化圆心角为弧度值，再由扇形面积公式求解即可．【题目详解】扇形的半径为，圆心角为，即，该扇形的面积为，故选．【题目点拨】本题主要考查扇形的面积公式的应用．10、D【解题分析】

满足每个选项的条件时能否找到反例推翻结论即可。【题目详解】A：当m,n中至少有一条垂直交线才满足。B：很明显m,n还可以异面直线不平行。C:只有当m垂直交线时，否则不成立。故选：D【题目点拨】此题考查直线和平面位置关系，一般通过反例排除法即可解决，属于较易题目。二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11、1835028【解题分析】

分别分析中二元子集中较大元素分别为、、、时，对应的二元子集中较小的元素，再利用题中的定义结合数列求和思想求出结果.【题目详解】当二元子集较大的数为，则较小的数为；当二元子集较大的数为，则较小的数为、；当二元子集较大的数为，则较小的数为、、；当二元子集较大的数为，则较小的数为、、、、.由题意可得，令，得，上式下式得，化简得，因此，，故答案为：.【题目点拨】本题考查新定义，同时也考查了数列求和，解题的关键就是找出相应的规律，列出代数式进行计算，考查运算求解能力，属于难题.12、【解题分析】

由题意可得=≥2=2，由不等式的性质变形可得．【题目详解】∵正实数a，b满足，∴=≥2=2，∴ab≥2当且仅当=即a=且b=2时取等号．故答案为2．【题目点拨】本题考查基本不等式求最值，涉及不等式的性质，属基础题．13、【解题分析】

以为坐标原点建立平面直角坐标系，用坐标表示出的值，然后利用换元法求解出对应的最小值即可.【题目详解】如图所示，设，所以，根据条件可知：，所以，设，，，所以，所以，所以，所以当时，有最小值，最小值为.故答案为：.【题目点拨】本题考查利用坐标法以及换元法求解最值，着重考查逻辑推理和运算求解的能力，属于较难题(1)利用换元法求解最值时注意，换元后新元的取值范围；(2)三角函数中的一组“万能公式”：，.14、1028【解题分析】图乙中第行有个数，第行最后的一个数为，前行共有个数，由知出现在第45行，第45行第一个数为1937，第个数为2011，所以．[来15、【解题分析】

当面ABC面与BCD垂直时，四面体A-BCD的体积最大，根据最大体积为求出四面体的边长，又△ABC和△BCD是等腰直角三角形，所以四面体A-BCD外接球的球心位于的中点，从而得到半径，即可求解.【题目详解】如图所示：当面ABC面与BCD垂直时，四面体A-BCD的体积最大为，又AB＝AC＝DB＝DC＝BC，所以△ABC和△BCD是等腰直角三角形，所以四面体A-BCD外接球的球心为的中点，又，解得，，，所以四面体A-BCD外接球的半径故四面体A-BCD外接球的表面积为.【题目点拨】本题考查多面体的外接圆及相关计算，多面体外接圆问题关键在圆心和半径.16、1【解题分析】

由，解得，经过验证即可得出．【题目详解】由，解得．经过验证可得：满足直线与直线平行，则实数．故答案为：1．【题目点拨】本题考查直线的平行与斜率之间的关系，考查推理能力与计算能力，属于基础题．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）见解析；（2）见解析；（3）【解题分析】

（1）只需证明PO∥BD1，即可得BD1∥平面PAC；（2）只需证明AC⊥BD．DD1⊥AC．即可证明AC⊥平面BDD1B1（3）∠CPO就是直线CP与平面BDD1B1所成的角，在Rt△CPO中，tan∠CPO即可求解【题目详解】（1）设和交于点，连结，由于，分别是，的中点，故，∵平面，平面所以直线平面．（2）在四棱柱中，底面是菱形，则又平面，且平面，则，∵平面，平面，∴平面．（3）由（2）知平面．∴在平面内的射影为∴是与平面所成的角因为，所以为正三角形∴，在中，．∴与平面所成的角的正切值为．【题目点拨】本题考查了线面垂直、线面平行的判定定理、线面角，属于中档题．18、（Ⅰ)；（Ⅱ)【解题分析】

（Ⅰ）由正弦定理，两角和的正弦函数公式，同角三角函数基本关系式化简已知等式可得，结合范围，可得．（Ⅱ）由已知利用三角形的面积公式可得：，进而根据余弦定理可得的值．【题目详解】（Ⅰ)由得：∴∴又∴，即.又，∴（Ⅱ)∵的面积为，∴∴又，∴，即【题目点拨】本题主要考查了正弦定理，两角和的正弦函数公式，同角三角函数基本关系式，三角形的面积公式，余弦定理在解三角形中的综合应用，考查了计算能力和转化思想．19、（1）；（2）.【解题分析】试题分析：（1）利用向量，建立关于的方程，即可求解的值；（2）写出向量的坐标，利用得出关于的方程，即可求解实数的值.试题解析：（1）（2）由（1）得所以考点：向量的坐标运算.20、（1）（2）【解题分析】

（1）利用诱导公式可得的值，再利用两角和的正且公式可求得的值.

(2)先判断角的范围，再求的值，可求得的值.【题目详解】（1）.,可得：（2）由，均为锐角，由（1）所以，所以所以【题目点拨】本题考查三角函数的诱导公式和角变换的应用，考查知值求值和角，属于中档题.21、（1）（2）【解题分析】

（1）首先列出圆的标准方程，根据条件代入，得到关于的方程求解；（