云南省楚雄州永仁一中2024屆數(shù)學(xué)高二上期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

云南省楚雄州永仁一中2024屆數(shù)學(xué)高二上期末質(zhì)量檢測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．已知雙曲線：的右焦點(diǎn)為，過的直線（為常數(shù)）與雙曲線在第一象限交于點(diǎn).若（為原點(diǎn)），則的離心率為（）A. B.C. D.52．已知，且，則實(shí)數(shù)的值為（）A. B.3C.4 D.63．已知p：，q：，那么p是q的（）A.充要條件 B.必要不充分條件C.充分不必要條件 D.既不充分也不必要條件4．設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為，若，，，則、、、中，最大的是（）A. B.C. D.5．在四棱錐中，底面ABCD是正方形，E為PD中點(diǎn)，若，，，則（）A. B.C. D.6．已知四面體，所有棱長均為2，點(diǎn)E，F(xiàn)分別為棱AB，CD的中點(diǎn)，則（）A.1 B.2C.-1 D.-27．拋物線的焦點(diǎn)為，準(zhǔn)線為，焦點(diǎn)在準(zhǔn)線上的射影為點(diǎn)，過任作一條直線交拋物線于兩點(diǎn)，則為（）A.銳角 B.直角C.鈍角 D.銳角或直角8．與的等差中項(xiàng)是（）A. B.C. D.9．已知三棱錐O-ABC，點(diǎn)M，N分別為AB，OC的中點(diǎn)，且，用表示，則等于（）A. B.C. D.10．過橢圓+=1左焦點(diǎn)F1引直線交橢圓于A、B兩點(diǎn)，F(xiàn)2是橢圓的右焦點(diǎn)，則△ABF2的周長是（）A.20 B.18C.10 D.1611．已知向量為平面的法向量，點(diǎn)在內(nèi)，點(diǎn)在外，則點(diǎn)到平面的距離為（）A. B.C. D.12．已知雙曲線的左、右焦點(diǎn)分別為，，點(diǎn)在雙曲線的右支上，且，則雙曲線離心率的取值范圍是（）A. B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知正三角形邊長為a，則該三角形內(nèi)任一點(diǎn)到三邊的距離之和為定值.類比上述結(jié)論，在棱長為a的正四面體內(nèi)，任一點(diǎn)到其四個(gè)面的距離之和為定值_____.14．（建三江）函數(shù)在處取得極小值，則=___15．已知函數(shù)的圖象與x軸相交于A，B兩點(diǎn)，與y軸相交于點(diǎn)C，則的外接圓E的方程是________16．對(duì)某市“四城同創(chuàng)”活動(dòng)中100名志愿者的年齡抽樣調(diào)查統(tǒng)計(jì)后得到頻率分布直方圖(如圖)，但是年齡組為的數(shù)據(jù)不慎丟失，則依據(jù)此圖可估計(jì)該市“四城同創(chuàng)”活動(dòng)中志愿者年齡在的人數(shù)為________三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）如圖所示等腰梯形ABCD中，，，，點(diǎn)E為CD的中點(diǎn)，沿AE將折起，使得點(diǎn)D到達(dá)F位置.（1）當(dāng)時(shí)，求證：平面AFC；（2）當(dāng)時(shí)，求二面角的余弦值.18．（12分）已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為，，且.（1）求數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）證明：數(shù)列的前項(xiàng)和.19．（12分）已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為，數(shù)列是等比數(shù)列，，，，.(1)求數(shù)列和的通項(xiàng)公式；(2)若，設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為，求.20．（12分）如圖，在四棱錐中，平面，底面是直角梯形，，，，，為側(cè)棱包含端點(diǎn)上的動(dòng)點(diǎn).（1）當(dāng)時(shí)，求證平面；（2）當(dāng)直線與平面所成角的正弦值為時(shí)，求二面角的余弦值.21．（12分）如圖，四棱錐中，，且，（1）求證：平面平面；（2）若是等邊三角形，底面是邊長為3的正方形，是中點(diǎn)，求直線與平面所成角的正弦值.22．（10分）已知點(diǎn)在橢圓：上，橢圓E的離心率為.（1）求橢圓E的方程；（2）若不平行于坐標(biāo)軸且不過原點(diǎn)O的直線l與橢圓E交于B，C兩點(diǎn)，判斷是否可能為等邊三角形，并說明理由.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】取雙曲線的左焦點(diǎn)，連接,計(jì)算可得，即.設(shè)，則，，解得：，利用勾股定理計(jì)算可得，即可得出結(jié)果.【題目詳解】取雙曲線的左焦點(diǎn)，連接,,則因?yàn)?，所以，?,.設(shè)，則，，解得：.,,..故選：D2、B【解題分析】根據(jù)給定條件利用空間向量垂直的坐標(biāo)表示計(jì)算作答.詳解】因，且，則有，解得，所以實(shí)數(shù)的值為3.故選：B3、C【解題分析】若p成立則q成立且若q成立不能得到p一定成立,p是q充分不必要條件.【題目詳解】因?yàn)?gt;0,<1,所以若p：成立，一定成立,但q：成立，p：不一定成立,所以p是q的充分不必要條件.故選：C.4、C【解題分析】求出的表達(dá)式，解不等式可得結(jié)果.【題目詳解】由已知可得，故數(shù)列為等差數(shù)列，且公差為，所以，，令可得.因此，當(dāng)時(shí)，最大.故選：C.5、C【解題分析】根據(jù)向量線性運(yùn)算法則計(jì)算即可.【題目詳解】故選：C6、D【解題分析】在四面體中，取定一組基底向量，表示出，，再借助空間向量數(shù)量積計(jì)算作答.【題目詳解】四面體所有棱長均為2，則向量不共面，兩兩夾角都為，則，因點(diǎn)E，F(xiàn)分別為棱AB，CD的中點(diǎn)，則，，，所以.故選：D7、D【解題分析】設(shè)出直線方程，聯(lián)立拋物線方程，利用韋達(dá)定理，求得，根據(jù)其結(jié)果即可判斷和選擇.【題目詳解】為說明問題，不妨設(shè)拋物線方程，則，直線斜率顯然不為零，故可設(shè)直線方程為，聯(lián)立，可得，設(shè)坐標(biāo)為，則，故，當(dāng)時(shí)，，；當(dāng)時(shí)，，；故為銳角或直角.故選：D.8、A【解題分析】代入等差中項(xiàng)公式即可解決.【題目詳解】與的等差中項(xiàng)是故選：A9、D【解題分析】根據(jù)空間向量的加法、減法和數(shù)乘運(yùn)算可得結(jié)果.【題目詳解】.故選：D10、A【解題分析】根據(jù)橢圓的定義求得正確選項(xiàng).【題目詳解】依題意，根據(jù)橢圓的定義可知，三角形的周長為.故選：A11、A【解題分析】先求出向量，再利用空間向量中點(diǎn)到平面的距離公式即可求解.【題目詳解】解：由題知，點(diǎn)在內(nèi)，點(diǎn)在外，所以又向量為平面的法向量所以點(diǎn)到平面的距離為：故選：A.12、C【解題分析】根據(jù)雙曲線的定義求得，利用可得離心率范圍【題目詳解】因?yàn)椋?，所以，，又，即，，所以離心率故選：C二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】利用正四面體內(nèi)任一點(diǎn)可將正四面體分成四個(gè)小四面體，令它們的高分別為，由體積相等即可求得；【題目詳解】正三角形邊長為a，則該三角形內(nèi)任一點(diǎn)到三邊的距離分別為，即有：，解得同理，棱長為a的正四面體內(nèi)，任一點(diǎn)到其四個(gè)面的距離分別為，即有：，解得故答案為：【題目點(diǎn)撥】本題考查了利用空間幾何體的等體積法求高的和為定值，屬于簡單題；14、【解題分析】由，令，解得或，且時(shí)，；時(shí)，；時(shí)，，所以當(dāng)時(shí)，函數(shù)取得極小值考點(diǎn)：導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的應(yīng)用；極值的條件15、【解題分析】由題可求三角形三頂點(diǎn)的坐標(biāo)，三角形的外接圓的方程即求.【題目詳解】令，得或，則，∴外接圓的圓心的橫坐標(biāo)為2，設(shè)，半徑為r，由，得，則，即，得，.∴的外接圓的方程為.故答案為：.16、【解題分析】首先根據(jù)頻率分布直方圖計(jì)算出年齡在的頻率，從而可計(jì)算出年齡在的人數(shù).【題目詳解】年齡在的頻率為，所以年齡在的人數(shù)為.故答案為：.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）證明見解析（2）【解題分析】（1）結(jié)合線面垂直的判定定理來證得結(jié)論成立.（2）建立空間直角坐標(biāo)系，利用向量法來求得二面角的大小.【小問1詳解】設(shè)，由于四邊形是等腰梯形，是的中點(diǎn)，，所以，所以四邊形是平行四邊形，由于，所以四邊形是菱形，所以，由于，是的中點(diǎn)，所以，由于，所以平面.【小問2詳解】由于，所以三角形、三角形、三角形是等邊三角形，設(shè)是的中點(diǎn)，設(shè)，則，所以，所以，由于兩兩垂直.以為空間坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系，，,平面的法向量為，設(shè)平面法向量為，則，故可設(shè)，由圖可知，二面角為鈍角，設(shè)二面角為，，則.18、（1）（2）證明見解析.【解題分析】（1）設(shè)等差數(shù)列的公差為，根據(jù)題意可得出關(guān)于、的方程組，解出這兩個(gè)量的值，可得出數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）求得，利用裂項(xiàng)法可求得，即可證得原不等式成立.【小問1詳解】解：設(shè)等差數(shù)列的公差為，則，解得，因此，.【小問2詳解】證明：，因此，.故原不等式得證.19、（1），；（2）.【解題分析】（1）設(shè)等差數(shù)列的公差為，等比數(shù)列的公比為,根據(jù)題意列出表達(dá)式，解出公比和公差，再根據(jù)等差數(shù)等比列的通項(xiàng)公式的求法求出通項(xiàng)即可；（2）根據(jù)第一問得到前n項(xiàng)和，數(shù)列,分組求和即可.解析：(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為，等比數(shù)列的公比為，∵，，，，∴，∴，，∴，.(2)由(1)知，，∴，∴.20、（1）證明見解析；（2）.【解題分析】（1）連接交于，連接，證得，從而證得平面；（2）過作于，以為原點(diǎn)，建立空間直角坐標(biāo)系，設(shè)，求面的法向量，由直線與平面所成角的正弦值為，求得的值，再用向量法求出二面角的余弦值.【題目詳解】解：（1）連接交于，連接，由題意，∵，∴，∴，又面，面，∴面.（2）過作于，則在中，，，，以為原點(diǎn)，建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系.設(shè)，則，，，，，，，，設(shè)向量為平面的一個(gè)法向量，則由，有，令，得；記直線與平面所成的角為，則，解得，此時(shí)；設(shè)向量為平面的一個(gè)法向量則由，有，令，得；∴二面角的余弦值為.【題目點(diǎn)撥】本題考查了線面平行的判定與證明，用向量法求線面角，二面角，還考查了學(xué)生的分析能力，空間想象能力，運(yùn)算能力，屬于中檔題.21、（1）證明見解析（2）【解題分析】（1）根據(jù)線面垂直的判定定理，結(jié)合面面垂直的判定定理進(jìn)行證明即可；（2）建立空間直角坐標(biāo)系，利用空間向量夾角公式，結(jié)合線面角定義進(jìn)行求解即可.【小問1詳解】∵，∴，，又，∴，∵，面，∴面，平面ABCD,平面平面【小問2詳解】∵平面平面，交AD于點(diǎn)F，平面，平面平面，∴平面，以為原點(diǎn)，，的方向分別為軸，軸的正方向建立空間直角坐標(biāo)系，則，，，，，，，，設(shè)平面的法向量為，則，求得法向量為，由，所以直線與平面