2024届江苏省常州市田家炳中学数学高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

2024届江苏省常州市田家炳中学数学高一下期末学业质量监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．函数的最小正周期为，则图象的一条对称轴方程是（）A． B． C． D．2．已知角的终边过点，则（）A． B． C． D．3．函数的单调减区间为A．B．C．D．4．已知是常数，如果函数的图像关于点中心对称，那么的最小值为（）A． B． C． D．5．以下给出了4个命题：（1）两个长度相等的向量一定相等；（2）相等的向量起点必相同；（3）若，且，则；（4）若向量的模小于的模，则．其中正确命题的个数共有（）A．3个 B．2个 C．1个 D．0个6．已知直线，若，则的值为（）A．8 B．2 C． D．-27．在中，，，，则的面积为A． B． C． D．8．从甲、乙等5名学生中随机选出2人，则甲被选中的概率为（）A． B．C． D．9．已知向量，，若向量与的夹角为，则实数（）A． B． C． D．10．设是虚数单位，复数为纯虚数，则实数的值为（）A． B． C． D．二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．已知，则________．12．直线与间的距离为________．13．已知的一个内角为，并且三边长构成公差为4的等差数列，则的面积为_______________.14．设无穷等比数列的公比为，若，则__________________．15．已知一组样本数据，且，平均数，则该组数据的标准差为__________.16．已知、、分别是的边、、的中点，为的外心，且，给出下列等式：①；②；③；④其中正确的等式是_________（填写所有正确等式的编号）.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．有n名学生，在一次数学测试后，老师将他们的分数（得分取正整数，满分为100分），按照，，，，的分组作出频率分布直方图（如图1），并作出样本分数的茎叶图（如图2）（图中仅列出了得分在，的数据）.（1）求样本容量n和频率分布直方图中x、y的值；（2）分数在的学生中，男生有2人，现从该组抽取三人“座谈”，求至少有两名女生的概率.18．如图，四边形是边长为2的正方形，为的中点，以为折痕把折起，使点到达点的位置，且.（1）求证：平面平面；（2）求二面角的余弦值.19．设递增等差数列{an}的前n项和为Sn，已知a3＝1，a4是a3和a7的等比中项，（1）求数列{an}的通项公式；（2）求数列{an}的前n项和Sn．20．向量，，，函数．（1）求的表达式，并在直角坐标中画出函数在区间上的草图；（2）若方程在上有两个根、，求的取值范围及的值．21．四棱锥S-ABCD中，底面ABCD为平行四边形，侧面底面ABCD，已知，为正三角形．（1）证明．（2）若，，求二面角的大小的余弦值．

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、D【解题分析】

先根据函数的周期求出的值，求出函数的对称轴方程，然后利用赋值法可得出函数图象的一条对称轴方程.【题目详解】由于函数的最小正周期为，则，，令，解得.当时，函数图象的一条对称轴方程为.故选：D.【题目点拨】本题考查利用正弦型函数的周期求参数，同时也考查了正弦型函数图象对称轴方程的计算，解题时要结合正弦函数的基本性质来进行求解，考查运算求解能力，属于中等题.2、D【解题分析】

首先根据三角函数的定义，求得，之后应用三角函数的诱导公式，化简求得结果.【题目详解】由已知得，则.故选D【题目点拨】该题考查的是有关三角函数的化简求值问题，涉及到的知识点有三角函数的定义，诱导公式，属于简单题目.3、A【解题分析】

根据正弦函数的单调递减区间，列出不等式求解，即可得出结果.【题目详解】的单调减区间为，,解得函数的单调减区间为.故选A.【题目点拨】本题主要考查三角函数的单调性，熟记正弦函数的单调区间即可，属于常考题型.4、C【解题分析】

将点的坐标代入函数的解析式，得出，求出的表达式，可得出的最小值.【题目详解】由于函数的图象关于点中心对称，则，，则，因此，当时，取得最小值，故选C.【题目点拨】本题考查余弦函数的对称性，考查初相绝对值的最小值，解题时要结合题中条件求出初相的表达式，结合表达式进行计算，考查分析问题和解决问题的能力，属于中等题.5、D【解题分析】

利用向量的概念性质和向量的数量积对每一个命题逐一分析判断得解.【题目详解】（1）两个长度相等的向量不一定相等，因为它们可能方向不同，所以该命题是错误的；（2）相等的向量起点不一定相同，只要它们方向相同长度相等就是相等向量，所以该命题是错误的；（3）若，且，则是错误的，举一个反例，如，不一定相等，所以该命题是错误的；（4）若向量的模小于的模，则，是错误的，因为向量不能比较大小，因为向量既有大小又有方向，故该命题不正确．故选：D【题目点拨】本题主要考查向量的概念和数量积的计算，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.6、D【解题分析】

根据两条直线垂直，列方程求解即可.【题目详解】由题：直线相互垂直，所以，解得：.故选：D【题目点拨】此题考查根据两条直线垂直，求参数的取值，关键在于熟练掌握垂直关系的表达方式，列方程求解.7、C【解题分析】

利用三角形中的正弦定理求出角B，利用三角形内角和求出角C，再利用三角形的面积公式求出三角形的面积，求得结果.【题目详解】因为中，，，，由正弦定理得：，所以，所以，所以，所以，故选C.【题目点拨】该题所考查的是有关三角形面积的求解问题，在解题的过程中，需要注意根据题中所给的条件，应用正弦定理求得，从而求得，之后应用三角形面积公式求得结果.8、B【解题分析】试题分析：从甲乙等名学生中随机选出人，基本事件的总数为，甲被选中包含的基本事件的个数，所以甲被选中的概率，故选B．考点：古典概型及其概率的计算．9、B【解题分析】

根据坐标运算可求得与，从而得到与；利用向量夹角计算公式可构造方程求得结果.【题目详解】由题意得：，，，解得：本题正确选项：【题目点拨】本题考查利用向量数量积、模长和夹角求解参数值的问题，关键是能够通过坐标运算表示出向量和模长，进而利用向量夹角公式构造方程.10、A【解题分析】，，，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】

利用向量内积的坐标运算以及向量模的坐标表示，准确运算，即可求解．【题目详解】由题意，向量，则，，所以．故答案为【题目点拨】本题主要考查了向量内积的坐标运算，以及向量模的坐标运算的应用，其中解答中熟记向量的数量积的运算公式，准确运算是解答的关键，着重考查了推理与运算能力，属于基础题．12、【解题分析】

根据两平行线间的距离，，代入相应的数据，整理计算得到答案.【题目详解】因为直线与互相平行，所以根据平行线间的距离公式，可以得到它们之间的距离，.【题目点拨】本题考查两平行线间的距离公式，属于简单题.13、【解题分析】

试题分析：设三角形的三边长为a-4,b=a,c=a+4,(a<b<c),根据题意可知三边长构成公差为4的等差数列，可知a+c=2b,C=120,，则由余弦定理，c=a+b-2abcosC，,三边长为6,10,14，,b=a+c-2accosB,即（a+c）=a+c-2accosB,cosB=，sinB=可知S==.考点：本试题主要考查了等差数列与解三角形的面积的求解的综合运用．点评：解决该试题的关键是利用余弦定理来求解，以及边角关系的运用，正弦面积公式来求解．巧设变量a-4,a,a+4会简化运算．14、【解题分析】

由可知,算出用表示的极限,再利用性质计算得出即可.【题目详解】显然公比不为1,所以公比为的等比数列求和公式,且,故.此时当时,求和极限为,所以,故,所以,故,又,故.故答案为：.【题目点拨】本题主要考查等比数列求和公式,当时.15、11【解题分析】

根据题意，利用方差公式计算可得数据的方差，进而利用标准差公式可得答案．【题目详解】根据题意，一组样本数据，且，平均数，则其方差，则其标准差，故答案为：11.【题目点拨】本题主要考查平均数、方差与标准差，属于基础题.样本方差，标准差.16、①②④.【解题分析】

根据向量的中点性质与向量的加法运算,可判断①②③.【题目详解】、、分别是的边、、的中点,为的外心,且,设三条中线交点为G,如下图所示:对于①,由三角形中线性质及向量加法运算可知,所以①正确;对于②,,所以②正确;对于③,,所以③错误;对于,由外心性质可知,所以故正确.综上可知,正确的为①②④.故答案为:①②④.【题目点拨】本题考查了向量的线性运算,三角形外心的性质及应用,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），，；（2）【解题分析】

（1）利用之间的人数和频率即可求出，进而可求出、；（2）列出所有基本事件，再找到符合要求的基本事件即可得解.【题目详解】（1）由题意可知，样本容量，，.（2）由题意知，分数在的学生共有5人，其中男生2人，女生3人，分别设编号为，和，，，则从该组抽取三人“座谈”包含的基本事件：，，，，，，，，，，共计10个.记事件A“至少有两名女生”，则事件A包含的基本事件有：，，，，，，，共计7个.所以至少有两名女生的概率为.【题目点拨】本题考查了频率分布直方图和古典概型概率的求法，属于基础题.18、（1）见解析；（2）【解题分析】

（1）先由线面垂直的判定定理得到平面，进而可得平面平面；（2）先取中点，连结，，证明平面平面，在平面内作于点，则平面.以点为原点，为轴，为轴，如图建立空间直角坐标系.分别求出两平面的法向量，求向量夹角余弦值，即可求出结果.【题目详解】（1）因为四边形是正方形，所以折起后，且，因为，所以是正三角形，所以.又因为正方形中，为的中点，所以，所以，所以，所以，又因为，所以平面.又平面，所以平面平面.（2）取中点，连结，，则，，又，则平面.又平面，所以平面平面.在平面内作于点，则平面.以点为原点，为轴，为轴，如图建立空间直角坐标系.在中，，，.∴，，故，，，∴，.设平面的一个法向量为，则由，得，令，得，，∴.因为平面的法向量为，则，又二面角为锐二面角，∴二面角的余弦值为.【题目点拨】本题主要考查面面垂直的判定，以及二面角的余弦值，熟记面面垂直的判定定理、以及二面角的向量求法即可，属于常考题型.19、（1）an＝2n﹣1；（2）.【解题分析】

（1）用首项和公差表示出已知关系，求出，可得通项公式；（2）由等差数列前项和公式得结论．【题目详解】（1）在递增等差数列{an}中，设公差为d＞0，∵，∴，解得．∴an＝﹣3+（n﹣1）×2＝2n﹣1．（2）由（1）知，．【题目点拨】本题考查等差数列的通项公式和前项和公式，解题方法是基本量法．20、（1），见解析（2）或，或．【解题分析】

（1）根据数量积的坐标表示，二倍角公式，辅助角公式即可求出的表达式，再根据五点作图法或者平移法即可作出其在上的草图；（2）依题意知，函数在上的图象与直线有两个交点，根据数形结合，即可求出的取值范围及的值．【题目详解】（1）依题知，．将正弦函数的图象向右平移个单位，再将各点的横坐标变为原来的，即可得到的图象，截取的部分即得，如图所示：（2）依题可知，函数在上的图象与直线有两个交点，根据数形结合，可知，或，当时，两交点关于直线对称，所以；当时，两交点关于直线对称，所以．故或，或．【题目点拨】本题主要考查数量积的坐标表示，二倍角公式，辅助角公式的应用，正弦型函数图象的画法，以及方程的根与两函数图象交点的个数关系的应用，意在考查学生的数学运算能力，数形结合能力，以及转化能力，属于中档题．21、（1）证明见解析．（2）二面角的余弦值为．【解题分析】

（1）作于点，连接，根据面面垂直性质可得底面ABCD，由三角形全等性质可得，进而根据线面垂直判定定理证明平面，即可证明.（2）根据所给角度和线段关系，可证明以均为等边三角形，从而取中点，连接，即可由线段长结