河南省信阳市息县息县一中2024届高一数学第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

河南省信阳市息县息县一中2024届高一数学第二学期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．已知角的终边经过点，则=（）A． B． C． D．2．若，满足不等式组，则的最小值为（）A．-5 B．-4 C．-3 D．-23．已知，，点在内，且，设，则等于（）A． B．3 C． D．4．已知，则下列不等式一定成立的是（）A． B． C． D．5．在△ABC中，角A，B，C所对的边分别为a，b，c，若a﹣b＝ccosB﹣ccosA，则△ABC的形状为（）A．等腰三角形 B．等边三角形C．直角三角形 D．等腰三角形或直角三角形6．函数的图象如图所示，则y的表达式为（）A． B．C． D．7．若、为异面直线，直线，则与的位置关系是（）A．相交 B．异面 C．平行 D．异面或相交8．经过原点且倾斜角为的直线被圆C:截得的弦长是，则圆在轴下方部分与轴围成的图形的面积等于（）A． B． C． D．9．在各项均为正数的数列中，对任意都有．若，则等于（）A．256 B．510 C．512 D．102410．设函数是上的偶函数，且在上单调递减．若，，，则，，的大小关系为（）A． B． C． D．二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．若，则=_________________12．已知等边，为中点，若点是所在平面上一点，且满足，则__________.13．已知，，那么的值是________．14．已知样本数据的方差是1，如果有，那么数据，的方差为______.15．已知数列的通项公式，，前项和达到最大值时，的值为______.16．在数列中，是其前项和，若，，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．已知数列的前项和为.（1）求这个数列的通项公式；（2）若，求数列的前项和.18．已知A、B分别在射线CM、CN（不含端点C）上运动，∠MCN=23π（Ⅰ）若a、b、（Ⅱ）若c=3，∠ABC=θ，试用θ表示ΔABC19．如图，在四棱锥P～ABCD中，底面ABCD为矩形，E，F分别为AD，PB的中点，PE⊥平面ABCD，AP⊥DP，AP＝DP．（1）求证：EF∥平面PCD；（2）设G为AB中点，求证：平面EFG⊥平面PCD．20．已知向量,的夹角为,且,.(1)求；(2)求.21．在平面直角坐标系xOy中，已知点，，，.（1）①证明：；②证明：存在点P使得.并求出P的坐标；（2）过C点的直线将四边形ABCD分成周长相等的两部分，产生的另一个交点为E，求点E的坐标.

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、D【解题分析】试题分析：由题意可知x=-4，y=3，r=5，所以.故选D.考点：三角函数的概念.2、A【解题分析】

画出不等式组表示的平面区域，平移目标函数，找出最优解，求出的最小值．【题目详解】画出，满足不等式组表示的平面区域，如图所示平移目标函数知，当目标函数过点时，取得最小值，由得，即点坐标为∴的最小值为，故选A.【题目点拨】本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值，属简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”：（1）作出可行域（一定要注意是实线还是虚线）；（2）找到目标函数对应的最优解对应点（在可行域内平移变形后的目标函数，最先通过或最后通过的顶点就是最优解）；（3）将最优解坐标代入目标函数求出最值.3、B【解题分析】

先根据,可得,又因为，,所以可得:在轴方向上的分量为，在轴方向上的分量为,又根据,可得答案.【题目详解】，，

，，

在轴方向上的分量为，

在轴方向上的分量为，

，

，，

两式相比可得:.故选B.【题目点拨】.向量的坐标运算主要是利用加、减、数乘运算法则进行的．若已知有向线段两端点的坐标，则应先求出向量的坐标，解题过程中要注意方程思想的运用及运算法则的正确使用．4、C【解题分析】试题分析：若，那么，A错；，B错；是单调递减函数当时，所以，C.正确；是减函数，所以，故选C.考点：不等式5、D【解题分析】

用正弦定理化边为角，再由诱导公式和两角和的正弦公式化简变形可得．【题目详解】∵a﹣b＝ccosB﹣ccosA，∴，∴,∴，∴或，∴或，故选：D.【题目点拨】本题考查正弦定理，考查三角形形状的判断．解题关键是诱导公式的应用．6、B【解题分析】

根据图像最大值和最小值可得，根据最大值和最小值的所对应的的值，可得周期，然后由，得到，代入点，结合的范围，得到答案.【题目详解】根据图像可得，，即，根据，得，所以，代入，得，所以，，所以，又因，所以得，所以得到，故选B.【题目点拨】本题考查根据函数图像求正弦型函数的解析式，属于简单题.7、D【解题分析】解：因为为异面直线，直线，则与的位置关系是异面或相交，选D8、A【解题分析】

由已知利用垂径定理求得，得到圆的半径，画出图形，由扇形面积减去三角形面积求解．【题目详解】解：直线方程为，圆的圆心坐标为，半径为．圆心到直线的距离．则，解得．圆的圆心坐标为，半径为1．如图，，则，．，，圆在轴下方部分与轴围成的图形的面积等于．故选：．【题目点拨】本题考查直线与圆位置关系的应用，考查扇形面积的求法，考查计算能力，属于中档题．9、C【解题分析】

因为，所以，则因为数列的各项均为正数，所以所以，故选C10、B【解题分析】

根据偶函数的定义可变形，再直接比较的大小关系，即可利用函数的单调性得出，，的大小关系．【题目详解】因为函数是上的偶函数，所以，而，函数在上单调递减，所以．故选：B．【题目点拨】本题主要考查函数的性质的应用，涉及奇偶性，指数函数，对数函数的单调性，以及对数的运算性质的应用，属于基础题．二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11、【解题分析】分析：由二倍角公式求得，再由诱导公式得结论．详解：由已知，∴．故答案为．点睛：三角函数恒等变形中，公式很多，如诱导公式、同角关系，两角和与差的正弦（余弦、正切）公式、二倍角公式，先选用哪个公式后选用哪个公式在解题中尤其重要，但其中最重要的是“角”的变换，要分析出已知角与未知角之间的关系，通过这个关系都能选用恰当的公式．12、0【解题分析】

利用向量加、减法的几何意义可得，再利用向量数量积的定义即可求解.【题目详解】根据向量减法的几何意义可得：,即,所以.故答案为：0【题目点拨】本题考查了向量的加、减法的几何意义以及向量的数量积，属于基础题.13、【解题分析】

首先根据题中条件求出角，然后代入即可.【题目详解】由题知，，所以，故.故答案为：.【题目点拨】本题考查了特殊角的三角函数值，属于基础题.14、1【解题分析】

利用方差的性质直接求解．【题目详解】根据题意，样本数据的平均数为，方差是1，则有，对于数据，其平均数为，其方差为，故答案为1.【题目点拨】本题考查方差的求法，考查方差的性质等基础知识，考查运算求解能力，是基础题．15、或【解题分析】

令，求出的取值范围，即可得出达到最大值时对应的值.【题目详解】令，解得，因此，当或时，前项和达到最大值.故答案为：或.【题目点拨】本题考查等差数列前项和最值的求解，可以利用关于的二次函数，由二次函数的基本性质求得，也可以利用等差数列所有非正项或非负项相加即得，考查计算能力，属于基础题.16、【解题分析】

令，可求出的值，令，由可求出的表达式，再检验是否符合时的表达式，由此可得出数列的通项公式.【题目详解】当时，；当时，.不适合上式，因此，.故答案为：.【题目点拨】本题考查利用求数列的通项公式，一般利用，求解时还应对是否满足的表达式进行验证，考查运算求解能力，属于中等题.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)(2)【解题分析】

（1）当且时，利用求得，经验证时也满足所求式子，从而可得通项公式；（2）由（1）求得，利用错位相减法求得结果.【题目详解】（1）当且时，…①当时，，也满足①式数列的通项公式为：（2）由（1）知：【题目点拨】本题考查利用求解数列通项公式、错位相减法求解数列的前项和的问题，关键是能够明确当数列通项为等差与等比乘积时，采用错位相减法求和，属于常考题型.18、（1）c=7或c=2.（1）=2sinθ+2【解题分析】试题分析：（Ⅰ）由题意可得a=c-4、b=c-1．又因∠MCN=π，,可得恒等变形得c1-9c+14=0，再结合c＞4，可得c的值．（Ⅱ）在△ABC中，由正弦定理可得AC=1sⅠnθ,BC=，△ABC的周长f（θ）=|AC|+|BC|+|AB|=,再由利用正弦函数的定义域和值域，求得f（θ）取得最大值．试题解析：（Ⅰ）∵a、b、c成等差，且公差为1，∴a=c-4、b=c-1．又因∠MCN=π，,可得,恒等变形得c1-9c+14=0，解得c=2，或c=1．又∵c＞4，∴c=2．（Ⅱ）在△ABC中，由正弦定理可得.∴△ABC的周长f（θ）=|AC|+|BC|+|AB|=,又,当,即时，f（θ）取得最大值.考点：1.余弦定理;1．正弦定理19、(1)证明见解析(2)证明见解析【解题分析】

（1）取的中点，连接，通过证明四边形为平行四边形，证得，由此证得平面.（2）通过证明，证得平面，由此证得平面，从而证得平面平面.【题目详解】（1）证明：取PC的中点H，连接FH则FH∥BC，FH，又ED∥BC，ED，∴ED∥FH，ED＝FH，∴四边形EFHD为平行四边形，∴EF∥DH，又DH⊂平面PCD，EF⊄平面PCD，∴EF∥平面PCD；（2）证明：∵PE⊥平面ABCD，CD⊥AD，∴CD⊥AP（三垂线定理），又AP⊥PD，∴AP⊥平面PCD，又∵GF∥AP，∴GF⊥平面PCD，∴平面EFG⊥平面PCD．【题目点拨】本小题主要考查线面平行的证明，考查面面垂直的证明，考查空间想象能力和逻辑推理能力，属于中档题.20、（1）1；（2）【解题分析】

（1）利用向量数量积的定义求解；（2）先求模长的平方，再进行开方可得.【题目详解】（1）•=||||cos60°=2×1×=1；（2）|+|2=（+）2=+2•+=4+2×1+1=7.所以|+|=.【题目点拨】本题主要考查平面向量数量积的定义及向量模长的求解，一般地，求解向量模长时，先把模长平方，化为数量积运算进行求解.21、（1）①见解析；②见解析，；（2）.【解题分析】

（1）①利用夹角公式可得；②由条件知点为四边形外接圆的圆心，根据，可得，四