2024届新疆石河子一中数学高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届新疆石河子一中数学高一第二学期期末学业水平测试试题注意事项：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．《九章算术》中，将四个面均为直角三角形的三棱锥称为鳖臑，若三棱锥为鳖臑，其中平面，，三棱锥的四个顶点都在球的球面上，则该球的体积是（）A． B． C． D．2．若，，则等于()A． B． C． D．3．已知，则等于（）A． B． C． D．34．设等比数列的公比，前项和为，则（）A． B． C． D．5．为了得到函数的图象，只需将函数图象上所有的点（）A．向左平移个单位长度 B．向右平移个单位长度C．向左平移个单位长度 D．向右平移个单位长度6．已知向量，，若，则与的夹角为（）A． B． C． D．7．在区间内任取一个实数，则此数大于2的概率为（）A． B． C． D．8．一只小狗在图所示的方砖上走来走去，最终停在涂色方砖的概率为（）A． B． C． D．9．平面内任一向量都可以表示成的形式，下列关于向量的说法中正确的是（）A．向量的方向相同 B．向量中至少有一个是零向量C．向量的方向相反 D．当且仅当时，10．如图，网格纸上正方形小格边长为，图中粗线画的是某几何体的三视图，则该几何体的表面积等于（）A．B．C．D．二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．对于下列数排成的数阵：它的第10行所有数的和为________12．在行列式中，元素的代数余子式的值是________.13．设ω为正实数.若存在a、b(π≤a<b≤2π)，使得14．已知函数,为的反函数,则_______(用反三角形式表示).15．如图所示，正方体的棱长为3，以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为_____．16．已知函数是定义在上的奇函数，当时，，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．已知数列满足，.（1）求证：数列是等比数列；（2）求数列的通项公式.18．已知函数，设其最小值为（1）求；（2）若，求a以及此时的最大值.19．中，角A，B，C所对边分别是a、b、c，且．(1)求的值；(2)若，求面积的最大值．20．若x，y为正实数，求证：，并说明等号成立的条件.21．已知函数.（1）求函数的最小正周期和单调增区间；（2）求函数在区间上的最小值以及取得该最小值时的值.

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、A【解题分析】

根据三棱锥的结构特征和线面位置关系，得到中点为三棱锥的外接球的球心，求得球的半径，利用球的体积公式，即可求解.【题目详解】由题意，如图所示，因为，且为直角三角形，所以，又因为平面，所以，则平面，得.又由，所以中点为三棱锥的外接球的球心，则外接球的半径.所以该球的体积是.故选A.【题目点拨】本题考查了有关球的组合体问题，以及三棱锥的体积的求法，解答时要认真审题，注意球的性质的合理运用，求解球的组合体问题常用方法有（1）三条棱两两互相垂直时，可恢复为长方体，利用长方体的体对角线为外接球的直径，求出球的半径；（2）利用球的截面的性质，根据勾股定理列出方程求解球的半径.2、C【解题分析】

直接用向量的坐标运算即可得到答案.【题目详解】由，.故选：C【题目点拨】本题考查向量的坐标运算，属于基础题.3、C【解题分析】

等式分子分母同时除以即可得解.【题目详解】由可得.故选：C.【题目点拨】本题考查了三角函数商数关系的应用，属于基础题.4、C【解题分析】

利用等比数列的前n项和公式表示出,利用等比数列的通项公式表示出，计算即可得出答案。【题目详解】因为，所以故选C【题目点拨】本题考查等比数列的通项公式与前n项和公式，属于基础题。5、C【解题分析】

利用诱导公式,的图象变换规律,得出结论.【题目详解】为了得到函数的图象,

只需将函数图象上所有的点向左平移个单位长度,

故选C.6、D【解题分析】∵，，⊥，∴，解得．∴．∴，又．设向量与的夹角为，则．又，∴．选D．7、D【解题分析】

根据几何概型长度型直接求解即可.【题目详解】根据几何概型可知，所求概率为：本题正确选项：【题目点拨】本题考查几何概型概率问题的求解，属于基础题.8、C【解题分析】

方砖上共分为九个全等的正方形，涂色方砖为其中的两块，由几何概型的概率公式可计算出所求事件的概率.【题目详解】由图形可知，方砖上共分为九个全等的正方形，涂色方砖为其中的两块，由几何概型的概率公式可知，小狗最终停在涂色方砖的概率为，故选：C.【题目点拨】本题考查利用几何概型概率公式计算事件的概率，解题时要理解事件的基本类型，正确选择古典概型和几何概型概率公式进行计算，考查计算能力，属于基础题.9、D【解题分析】

根据平面向量的基本定理，若平面内任一向量都可以表示成的形式，构成一个基底，所以向量不共线．【题目详解】因为任一向量，根据平面向理的基本定理得，所以向量不共线，故A，C不正确.是一个基底，所以不能为零向量，故B不正确.因为不共线，且不能为零向量，所以若，当且仅当，故D正确.故选：D【题目点拨】本题主要考查平面向量的基本定理，还考查了理解辨析的能力，属于基础题.10、C【解题分析】

由三视图可知该几何体是一个四棱锥，作出图形即可求出表面积。【题目详解】该几何体为四棱锥，如图..选C.【题目点拨】本题考查了三视图，考查了四棱锥的表面积，考查了学生的空间想象能力与计算能力，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】

由题意得第10行的第一个数的绝对值为，第10行的最后一个数的绝对值为，再根据奇数为负数，偶数为正数，得到第10行的各个数，由此能求出第10行所有数的和．【题目详解】第1行1个数，第2行2个数，则第9行9个数，故第10行的第一个数的绝对值为，第10行的最后一个数的绝对值为，且奇数为负数，偶数为正数，故第10行所有数的和为，故答案为：．【题目点拨】本题以数阵为背景，观察数列中项的特点，求数列通项和前项和，考查逻辑推理能力和运算求解能力，求解时要注意等差数列性质的合理运用．12、【解题分析】

根据余子式的定义，要求的代数余子式的值，这个元素在三阶行列式中的位置是第一行第二列，那么化去第一行第二列得到的代数余子式，解出即可．【题目详解】解：在行列式中，元素在第一行第二列，那么化去第一行第二列得到的代数余子式为：解这个余子式的值为，故元素的代数余子式的值是．故答案为：【题目点拨】考查学生会求行列式中元素的代数余子式，行列式的计算方法，属于基础题．13、ω∈[【解题分析】

由sinωa+sinωb=2⇒sinωa=sinωb=1.而[ωa,ωb]⊆[ωπ,2ωπ]【题目详解】由sinωa+而[ωa,ωb]⊆[ωπ,2ωπ]，故已知条件等价于：存在整数ωπ当ω≥4时，区间[ωπ,2ωπ]的长度不小于4π当0<ω<4时，注意到，[ωπ故只要考虑如下几种情形：（1）ωπ≤π2<（2）ωπ≤5（3）ωπ≤9综上，并注意到ω≥4也满足条件，知ω∈[9故答案为：ω∈[【题目点拨】本题主要考查三角函数的图像和性质，意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.14、【解题分析】

先将转化为，，然后求出即可【题目详解】因为所以所以所以所以把与互换可得即所以故答案为：【题目点拨】本题考查的是反函数的求法，较简单15、【解题分析】

该多面体为正八面体，将其转化为两个正四棱锥，通过计算两个正四棱锥的体积计算出正八面体的体积.【题目详解】以正方体所有面的中心为顶点的多面体为正八面体，也可以看作是两个正四棱锥的组合体，每一个正四棱锥的侧棱长与底面边长均为．则其中一个正四棱锥的高为h．∴该多面体的体积V．故答案为：【题目点拨】本小题主要考查正八面体、正四棱锥体积的计算，属于基础题.16、【解题分析】

根据奇偶性，先计算，再计算【题目详解】因为是定义在上的奇函数，所以.因为当时，所以.故答案为【题目点拨】本题考查了奇函数的性质，属于常考题型.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）证明见解析；（2）.【解题分析】

（1）利用数列的递推公式证明出为非零常数，即可证明出数列是等比数列；（2）确定等比数列的首项和公比，求出数列的通项公式，即可求出.【题目详解】（1），，因此，数列是等比数列；（2）由于，所以，数列是以为首项，以为公比的等比数列，，因此，.【题目点拨】本题考查等比数列的证明，同时也考查了数列通项的求解，考查推理能力与计算能力，属于中等题.18、（1）（2），【解题分析】

（1）利用同角三角函数间的基本关系化简函数解析式后，分三种情况、和讨论，根据二次函数求最小值的方法求出的最小值的值即可；（2）把代入到第一问的的第二和第三个解析式中，求出的值，代入中得到的解析式，利用配方可得的最大值．【题目详解】（1）由题意，函数∵，∴，若，即，则当时，取得最小值，.若，即，则当时，取得最小值，.若即，则当时，取得最小值，，∴．（2）由（1）及题意，得当时，令，解得或（舍去）；当时，令，解得（舍去），综上，，此时，则时，取得最大值.【题目点拨】本题主要考查了利用二次函数的方法求三角函数的最值，要求熟练掌握余弦函数图象与性质，其中解答中合理转化为二次函数的图象与性质进行求解是解答的关键，着重考查了转化思想，以及推理与运算能力，属于中档试题．19、（1）；（2）【解题分析】

(1)将化简代入数据得到答案.(2)利用余弦定理和均值不等式计算，代入面积公式得到答案.【题目详解】；(2)由，可得，由余弦定理可得，即有，当且仅当，取得等号．则面积为．即有时，的面积取得最大值．【题目点拨】本题考查了三角恒等变换，余弦定理，面积公式，均值不等式，属于常考题型.20、当且仅当时取等号，证明见解析【解题分析】

由题意，.【题目详解】由题意，可得：，当且仅当时取等号，又，当且仅当时取等号，联立解得，故，当且仅当时取等号.【题目点拨】本题考查了基本不等式的运用，考查了不等式的证明，属于中档题.21、（1）最小正周期为，单调递增区间为；（2）当时，函数取最小值.【解题分析】

（1）利用三角恒等变换思想化简函数的解析式为，