2024學(xué)年云南省保山一中數(shù)學(xué)高三上期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2024學(xué)年云南省保山一中數(shù)學(xué)高三上期末統(tǒng)考模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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．已知向量，則向量在向量方向上的投影為（）A． B． C． D．2．已知復(fù)數(shù)滿(mǎn)足，(為虛數(shù)單位)，則()A． B． C． D．33．大衍數(shù)列，米源于我國(guó)古代文獻(xiàn)《乾坤譜》中對(duì)易傳“大衍之?dāng)?shù)五十”的推論，主要用于解釋我國(guó)傳統(tǒng)文化中的太極衍生原理，數(shù)列中的每一項(xiàng)，都代表太極衍生過(guò)程中，曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)的兩儀數(shù)量總和.已知該數(shù)列前10項(xiàng)是0，2，4，8，12，18，24，32，40，50，…，則大衍數(shù)列中奇數(shù)項(xiàng)的通項(xiàng)公式為（）A． B． C． D．4．已知是偶函數(shù)，在上單調(diào)遞減，，則的解集是A． B．C． D．5．已知中，，則（）A．1 B． C． D．6．在正方體中，，分別為，的中點(diǎn)，則異面直線(xiàn)，所成角的余弦值為（）A． B． C． D．7．二項(xiàng)式展開(kāi)式中，項(xiàng)的系數(shù)為（）A． B． C． D．8．若雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)與圓相切，則雙曲線(xiàn)的離心率為()A．2 B． C． D．9．命題：存在實(shí)數(shù)，對(duì)任意實(shí)數(shù)，使得恒成立；：，為奇函數(shù)，則下列命題是真命題的是（）A． B． C． D．10．函數(shù)滿(mǎn)足對(duì)任意都有成立，且函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，，則的值為（）A．0 B．2 C．4 D．111．如圖，在平行四邊形中，對(duì)角線(xiàn)與交于點(diǎn)，且，則（）A． B．C． D．12．函數(shù)的部分圖像大致為（）A． B．C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知在△ABC中，（2sin32°，2cos32°），（cos77°，﹣cos13°），則?_____，△ABC的面積為_(kāi)____．14．如圖，在三棱錐A﹣BCD中，點(diǎn)E在BD上，EA＝EB＝EC＝ED，BDCD，△ACD為正三角形，點(diǎn)M，N分別在AE，CD上運(yùn)動(dòng)（不含端點(diǎn)），且AM＝CN，則當(dāng)四面體C﹣EMN的體積取得最大值時(shí)，三棱錐A﹣BCD的外接球的表面積為_(kāi)____.15．已知實(shí)數(shù)滿(mǎn)足，則的最大值為_(kāi)_______.16．《九章算術(shù)》卷5《商功》記載一個(gè)問(wèn)題“今有圓堡瑽，周四丈八尺，高一丈一尺.問(wèn)積幾何？答曰：二千一百一十二尺，術(shù)曰：周自相乘，以高乘之，十二而一”，這里所說(shuō)的圓堡瑽就是圓柱體，它的體積為“周自相乘，以高乘之，十二而一”，就是說(shuō)：圓堡瑽（圓柱體）的體積為（底面圓的周長(zhǎng)的平方高），則由此可推得圓周率的取值為_(kāi)_______.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）如圖所示,直角梯形中,,,,四邊形為矩形,.（1）求證:平面平面;（2）在線(xiàn)段上是否存在點(diǎn),使得直線(xiàn)與平面所成角的正弦值為,若存在,求出線(xiàn)段的長(zhǎng),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.18．（12分）管道清潔棒是通過(guò)在管道內(nèi)釋放清潔劑來(lái)清潔管道內(nèi)壁的工具，現(xiàn)欲用清潔棒清潔一個(gè)如圖1所示的圓管直角彎頭的內(nèi)壁，其縱截面如圖2所示，一根長(zhǎng)度為的清潔棒在彎頭內(nèi)恰好處于位置（圖中給出的數(shù)據(jù)是圓管內(nèi)壁直徑大小，）.（1）請(qǐng)用角表示清潔棒的長(zhǎng)；（2）若想讓清潔棒通過(guò)該彎頭，清潔下一段圓管，求能通過(guò)該彎頭的清潔棒的最大長(zhǎng)度.19．（12分）數(shù)列滿(mǎn)足，，其前n項(xiàng)和為，數(shù)列的前n項(xiàng)積為.（1）求和數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）設(shè)，求的前n項(xiàng)和，并證明：對(duì)任意的正整數(shù)m、k，均有.20．（12分）設(shè)為等差數(shù)列的前項(xiàng)和，且，．（1）求數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）若滿(mǎn)足不等式的正整數(shù)恰有個(gè)，求正實(shí)數(shù)的取值范圍．21．（12分）已知函數(shù)，.（1）求函數(shù)的極值；（2）當(dāng)時(shí)，求證：.22．（10分）已知圓M：及定點(diǎn)，點(diǎn)A是圓M上的動(dòng)點(diǎn)，點(diǎn)B在上，點(diǎn)G在上，且滿(mǎn)足，，點(diǎn)G的軌跡為曲線(xiàn)C.（1）求曲線(xiàn)C的方程；（2）設(shè)斜率為k的動(dòng)直線(xiàn)l與曲線(xiàn)C有且只有一個(gè)公共點(diǎn)，與直線(xiàn)和分別交于P、Q兩點(diǎn).當(dāng)時(shí)，求（O為坐標(biāo)原點(diǎn)）面積的取值范圍.

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、A【解題分析】

投影即為，利用數(shù)量積運(yùn)算即可得到結(jié)論.【題目詳解】設(shè)向量與向量的夾角為，由題意，得，，所以，向量在向量方向上的投影為.故選：A.【題目點(diǎn)撥】本題主要考察了向量的數(shù)量積運(yùn)算，難度不大，屬于基礎(chǔ)題.2、A【解題分析】，故，故選A.3、B【解題分析】

直接代入檢驗(yàn)，排除其中三個(gè)即可．【題目詳解】由題意，排除D，，排除A，C．同時(shí)B也滿(mǎn)足，，，故選：B．【題目點(diǎn)撥】本題考查由數(shù)列的項(xiàng)選擇通項(xiàng)公式，解題時(shí)可代入檢驗(yàn)，利用排除法求解．4、D【解題分析】

先由是偶函數(shù)，得到關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)；進(jìn)而得出單調(diào)性，再分別討論和，即可求出結(jié)果.【題目詳解】因?yàn)槭桥己瘮?shù)，所以關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)；因此，由得；又在上單調(diào)遞減，則在上單調(diào)遞增；所以，當(dāng)即時(shí)，由得，所以，解得；當(dāng)即時(shí)，由得，所以，解得；因此，的解集是.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查由函數(shù)的性質(zhì)解對(duì)應(yīng)不等式，熟記函數(shù)的奇偶性、對(duì)稱(chēng)性、單調(diào)性等性質(zhì)即可，屬于常考題型.5、C【解題分析】

以為基底，將用基底表示，根據(jù)向量數(shù)量積的運(yùn)算律，即可求解.【題目詳解】,,.故選:C.【題目點(diǎn)撥】本題考查向量的線(xiàn)性運(yùn)算以及向量的基本定理，考查向量數(shù)量積運(yùn)算，屬于中檔題.6、D【解題分析】

連接，，因?yàn)?，所以為異面直線(xiàn)與所成的角（或補(bǔ)角），不妨設(shè)正方體的棱長(zhǎng)為2，取的中點(diǎn)為，連接，在等腰中，求出，在利用二倍角公式，求出，即可得出答案.【題目詳解】連接，，因?yàn)?，所以為異面直線(xiàn)與所成的角（或補(bǔ)角），不妨設(shè)正方體的棱長(zhǎng)為2，則，，在等腰中，取的中點(diǎn)為，連接，則，，所以，即：，所以異面直線(xiàn)，所成角的余弦值為.故選：D.【題目點(diǎn)撥】本題考查空間異面直線(xiàn)的夾角余弦值，利用了正方體的性質(zhì)和二倍角公式，還考查空間思維和計(jì)算能力.7、D【解題分析】

寫(xiě)出二項(xiàng)式的通項(xiàng)公式,再分析的系數(shù)求解即可.【題目詳解】二項(xiàng)式展開(kāi)式的通項(xiàng)為,令,得,故項(xiàng)的系數(shù)為.故選：D【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了二項(xiàng)式定理的運(yùn)算,屬于基礎(chǔ)題.8、C【解題分析】

利用圓心到漸近線(xiàn)的距離等于半徑即可建立間的關(guān)系.【題目詳解】由已知，雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為，故圓心到漸近線(xiàn)的距離等于1，即，所以，.故選：C.【題目點(diǎn)撥】本題考查雙曲線(xiàn)離心率的求法，求雙曲線(xiàn)離心率問(wèn)題，關(guān)鍵是建立三者間的方程或不等關(guān)系，本題是一道基礎(chǔ)題.9、A【解題分析】

分別判斷命題和的真假性，然后根據(jù)含有邏輯聯(lián)結(jié)詞命題的真假性判斷出正確選項(xiàng).【題目詳解】對(duì)于命題，由于，所以命題為真命題.對(duì)于命題，由于，由解得，且，所以是奇函數(shù)，故為真命題.所以為真命題.、、都是假命題.故選：A【題目點(diǎn)撥】本小題主要考查誘導(dǎo)公式，考查函數(shù)的奇偶性，考查含有邏輯聯(lián)結(jié)詞命題真假性的判斷，屬于基礎(chǔ)題.10、C【解題分析】

根據(jù)函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng)可得為奇函數(shù)，結(jié)合可得是周期為4的周期函數(shù)，利用及可得所求的值.【題目詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，所以的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，所以為上的奇函數(shù).由可得，故，故是周期為4的周期函數(shù).因?yàn)椋?因?yàn)?，故，所?故選：C.【題目點(diǎn)撥】本題考查函數(shù)的奇偶性和周期性，一般地，如果上的函數(shù)滿(mǎn)足，那么是周期為的周期函數(shù)，本題屬于中檔題.11、C【解題分析】

畫(huà)出圖形，以為基底將向量進(jìn)行分解后可得結(jié)果．【題目詳解】畫(huà)出圖形，如下圖．選取為基底，則，∴．故選C．【題目點(diǎn)撥】應(yīng)用平面向量基本定理應(yīng)注意的問(wèn)題（1）只要兩個(gè)向量不共線(xiàn)，就可以作為平面的一組基底，基底可以有無(wú)窮多組，在解決具體問(wèn)題時(shí)，合理選擇基底會(huì)給解題帶來(lái)方便．（2）利用已知向量表示未知向量，實(shí)質(zhì)就是利用平行四邊形法則或三角形法則進(jìn)行向量的加減運(yùn)算或數(shù)乘運(yùn)算．12、A【解題分析】

根據(jù)函數(shù)解析式，可知的定義域?yàn)椋ㄟ^(guò)定義法判斷函數(shù)的奇偶性，得出，則為偶函數(shù)，可排除選項(xiàng)，觀察選項(xiàng)的圖象，可知代入，解得，排除選項(xiàng)，即可得出答案.【題目詳解】解：因?yàn)椋缘亩x域?yàn)?，則，∴為偶函數(shù)，圖象關(guān)于軸對(duì)稱(chēng)，排除選項(xiàng)，且當(dāng)時(shí)，，排除選項(xiàng)，所以正確.故選：A.【題目點(diǎn)撥】本題考查由函數(shù)解析式識(shí)別函數(shù)圖象，利用函數(shù)的奇偶性和特殊值法進(jìn)行排除.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

①根據(jù)向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示結(jié)合兩角差的正弦公式的逆用即可得解；②結(jié)合①求出，根據(jù)面積公式即可得解.【題目詳解】①2（sin32°?cos77°﹣cos32°?sin77°），②，，∴，∴．故答案為：．【題目點(diǎn)撥】此題考查平面向量與三角函數(shù)解三角形綜合應(yīng)用，涉及平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示，三角恒等變換，根據(jù)三角形面積公式求解三角形面積，綜合性強(qiáng).14、32π【解題分析】

設(shè)ED＝a，根據(jù)勾股定理的逆定理可以通過(guò)計(jì)算可以證明出CE⊥ED.AM＝x，根據(jù)三棱錐的體積公式，運(yùn)用基本不等式，可以求出AM的長(zhǎng)度，最后根據(jù)球的表面積公式進(jìn)行求解即可.【題目詳解】設(shè)ED＝a，則CDa.可得CE2+DE2＝CD2，∴CE⊥ED.當(dāng)平面ABD⊥平面BCD時(shí)，當(dāng)四面體C﹣EMN的體積才有可能取得最大值，設(shè)AM＝x.則四面體C﹣EMN的體積（a﹣x）a×xax（a﹣x），當(dāng)且僅當(dāng)x時(shí)取等號(hào).解得a＝2.此時(shí)三棱錐A﹣BCD的外接球的表面積＝4πa2＝32π.故答案為：32π【題目點(diǎn)撥】本題考查了基本不等式的應(yīng)用，考查了球的表面積公式，考查了數(shù)學(xué)運(yùn)算能力和空間想象能力.15、【解題分析】

作出不等式組所表示的平面區(qū)域，將目標(biāo)函數(shù)看作點(diǎn)與可行域的點(diǎn)所構(gòu)成的直線(xiàn)的斜率，當(dāng)直線(xiàn)過(guò)時(shí)，直線(xiàn)的斜率取得最大值，代入點(diǎn)A的坐標(biāo)可得答案.【題目詳解】畫(huà)出二元一次不等式組所表示的平面區(qū)域，如下圖所示，由得點(diǎn)，目標(biāo)函數(shù)表示點(diǎn)與可行域的點(diǎn)所構(gòu)成的直線(xiàn)的斜率，當(dāng)直線(xiàn)過(guò)時(shí)，直線(xiàn)的斜率取得最大值，此時(shí)的最大值為.故答案為：.【題目點(diǎn)撥】本題考查求目標(biāo)函數(shù)的最值，關(guān)鍵在于明確目標(biāo)函數(shù)的幾何意義，屬于中檔題.16、3【解題分析】

根據(jù)圓堡瑽（圓柱體）的體積為（底面圓的周長(zhǎng)的平方高）,可得,進(jìn)而可求出的值【題目詳解】解:設(shè)圓柱底面圓的半徑為,圓柱的高為,由題意知,解得.故答案為:3.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了圓柱的體積公式.只要能看懂題目意思,結(jié)合方程的思想即可求出結(jié)果.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、（1）見(jiàn)解析；（2）存在，長(zhǎng)【解題分析】

（1）先證面,又因?yàn)槊?所以平面平面.（2）根據(jù)題意建立空間直角坐標(biāo)系.列出各點(diǎn)的坐標(biāo)表示,設(shè),則可得出向量,求出平面的法向量為,利用直線(xiàn)與平面所成角的正弦公式列方程求出或,從而求出線(xiàn)段的長(zhǎng).【題目詳解】解:（1）證明:因?yàn)樗倪呅螢榫匦?∴.∵∴∴∴面∴面又∵面∴平面平面（2）取為原點(diǎn),所在直線(xiàn)為軸,所在直線(xiàn)為軸建立空間直角坐標(biāo)系.如圖所示:則,,,,,設(shè),;∴,,設(shè)平面的法向量為,∴,不防設(shè).∴,化簡(jiǎn)得,解得或;當(dāng)時(shí),,∴;當(dāng)時(shí),,∴;綜上存在這樣的點(diǎn),線(xiàn)段的長(zhǎng).【題目點(diǎn)撥】本題考查平面與平面垂直的判定定理的應(yīng)用,考查利用線(xiàn)面所成角求參數(shù)問(wèn)題,是幾何綜合題,考查空間想象力以及計(jì)算能力.18、（1）；（2）.【解題分析】

（1）過(guò)作的垂線(xiàn)，垂足為，易得，進(jìn)一步可得；（2）利用導(dǎo)數(shù)求得最大值即可.【題目詳解】（1）如圖，過(guò)作的垂線(xiàn)，垂足為，在直角中，，，所以，同理，.（2）設(shè)，則，令，則，即.設(shè)，且，則當(dāng)時(shí)，，所以單調(diào)遞減；當(dāng)時(shí)，，所以單調(diào)遞增，所以當(dāng)時(shí)，取得極小值，所以.因?yàn)椋?，又，所以，又，所以，所以，所以，所以能通過(guò)此鋼管的鐵棒最大長(zhǎng)度為.【題目點(diǎn)撥】本題考查導(dǎo)數(shù)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用，考查學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算求解能力，是一道中檔題.19、（1），；（2），證明見(jiàn)解析【解題分析】

（1）利用已知條件建立等量關(guān)系求出數(shù)列的通項(xiàng)公式．（2）利用裂項(xiàng)相消法求出數(shù)列的和，進(jìn)一步利用放縮法求出結(jié)論．【題目詳解】（1），，得是公比為的等比數(shù)列，，，當(dāng)時(shí)，數(shù)列的前項(xiàng)積為，則，兩式相除得，得，又得，；（2），故.【題目點(diǎn)撥】本題考查的知識(shí)要點(diǎn)：數(shù)列的通項(xiàng)公式的求法及應(yīng)用，數(shù)列的前項(xiàng)和的應(yīng)用，裂項(xiàng)相消法在數(shù)列求和中的應(yīng)用，主要考查學(xué)生的運(yùn)算能力和轉(zhuǎn)換能力，屬于中檔題．20、（1）；（2）．【解題分析】

（1）設(shè)等差數(shù)列的公差為，根據(jù)題意得出關(guān)于和的方程組，解出這兩個(gè)量的值，然后利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式可得出數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）求出，可得出，可知當(dāng)為奇數(shù)時(shí)不等式不成立，只考慮為偶數(shù)的情況，利用數(shù)列單調(diào)性的定義判斷數(shù)列中偶數(shù)項(xiàng)構(gòu)成的數(shù)列的單調(diào)性，由此能求出正實(shí)數(shù)的取值范圍．【題目詳解】（1）設(shè)等差數(shù)列的公差為，則，整理得，解得，，因此，；（2），滿(mǎn)足不等式的正整數(shù)恰有個(gè)，得，由于，若為奇數(shù)，則不等式不可能成立.只考慮為偶數(shù)的情況，令，則，．.當(dāng)時(shí)，，則；當(dāng)時(shí)，，則；當(dāng)時(shí)，，則.所以，，又，，，，.因此，實(shí)數(shù)的取值范圍是.【題目點(diǎn)撥】本題考查數(shù)列的通項(xiàng)公式的求法，考查正實(shí)數(shù)的取值范圍的求法，考查等差數(shù)