2023-2024學(xué)年河北省保定市高二上學(xué)期期末調(diào)研數(shù)學(xué)試題(解析版)_第1頁
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高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE3河北省保定市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末調(diào)研數(shù)學(xué)試題注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必用黑色字跡或簽字筆將自己的姓名、考生號、考場號和座位號填寫在答題卡上.將條形碼橫貼在答題卡右上角“條形碼粘貼處”.2.作答選擇題時(shí),選出每小題〖答案〗后,用鉛筆2B把答題卡對應(yīng)題目選項(xiàng)的〖答案〗信息點(diǎn)涂黑,如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它標(biāo)號,〖答案〗不能答在試卷上.3.非選擇題必須用黑色字跡鋼筆或簽字筆作答,〖答案〗必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動(dòng),先劃掉原來的〖答案〗,然后再寫上新的〖答案〗;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液.不按以上要求作答的〖答案〗無效.4.考生必須保持答題卡的整潔.考試結(jié)束后,將試卷和答題卡一并交回.一、選擇題:本大題共8小題,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.在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)關(guān)于平面的對稱點(diǎn)坐標(biāo)為()A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)關(guān)于平面的對稱點(diǎn)坐標(biāo)為,故選:A2.已知直線與直線夾角為,則的傾斜角為()A.或 B.或 C.或 D.或〖答案〗C〖解析〗直線斜率則傾斜角為,直線與直線夾角為,則的傾斜角為或.故選:C.3.如圖,是拋物線上一點(diǎn),是拋物線焦點(diǎn),以為始邊、為終邊的角,則()A.1 B.2 C.4 D.8〖答案〗B〖解析〗由題可知,則直線的方程為,與拋物線方程聯(lián)立,得,解得,或,因?yàn)辄c(diǎn)在第一象限,所以,所以.故選:B.4.已知數(shù)列滿足,的前項(xiàng)和為,則()A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗,數(shù)列是以為公差的等差數(shù)列,,數(shù)列是以為公差的等差數(shù)列,.故選:B.5.任取一個(gè)正整數(shù),若是奇數(shù),就將該數(shù)乘3再加上1;若是偶數(shù),就將該數(shù)除以2.反復(fù)進(jìn)行上述兩種運(yùn)算,經(jīng)過有限次步驟后,必進(jìn)入循環(huán)圖,這就是數(shù)學(xué)史上著名的“冰霓猜想”(又稱“角谷猜想”等).已知數(shù)列滿足:,則()A.1 B.2 C.3 D.4〖答案〗B〖解析〗由題意可得,,,,,,,,,…,按照此規(guī)律下去,可得,,,,令,解得,.故選:B.6.已知三棱柱的側(cè)棱與底面邊長都相等,頂點(diǎn)在底面ABC上的射影為的中心,則異面直線AB與所成角的余弦值為()A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗設(shè)頂點(diǎn)在底面上的射影為,連接,因?yàn)?,所以為異面直線AB與所成角,因?yàn)闉榈冗吶切?,為的中心,所以,因?yàn)轫旤c(diǎn)在底面ABC上的射影為,所以平面,因?yàn)槠矫?,所以?所以,所以,因?yàn)椋?,所以為等邊三角形,所以,所以,所以異面直線AB與所成角的余弦值為,故選:A7.在公比不為1的等比數(shù)列中,,的前項(xiàng)積為,則中不同的數(shù)值有()A.15個(gè) B.14個(gè) C.13個(gè) D.12個(gè)〖答案〗B〖解析〗不妨設(shè)數(shù)列的公比為,則由可得:,則,于是,,對于,由可得:,即,整理得:,故得:,又,故有:,即在中,共有6對值分別相同,即其中不同的數(shù)值有14個(gè).故選:B.8.已知為雙曲線的左,右焦點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),為雙曲線上一點(diǎn),且,則到軸的距離為()A.2 B. C. D.〖答案〗C〖解析〗由雙曲線,可得,則,設(shè),由雙曲線的定義,可得,根據(jù)余弦定理,可得,解得,再設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,因?yàn)?,可得,解得,由,可得,即點(diǎn)到軸的距離為.故選:C.二、選擇題:本題共4小題,在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.9.已知等比數(shù)列的首項(xiàng)為,公比為,則下列能判斷為遞增數(shù)列的有()A. B.C. D.〖答案〗BD〖解析〗由等比數(shù)列首項(xiàng)為,公比為,對于A中,若,可得,所以為遞減數(shù)列,所以A錯(cuò)誤;對于B中,若,可得,所以為遞增數(shù)列,所以B正確;對于C中,若,可得,所以為遞減數(shù)列,所以C錯(cuò)誤;對于D中,若,可得,所以為遞增數(shù)列,所以D正確.故選:BD.10.平面直角坐標(biāo)系中,,則下列說法正確的是()A.若,則點(diǎn)軌跡橢圓B.若,則點(diǎn)軌跡為雙曲線C.若,則點(diǎn)軌跡關(guān)于軸、軸都是對稱的D.若,則點(diǎn)軌跡為圓〖答案〗ACD〖解析〗對于A中,因?yàn)?,由橢圓的定義可知,點(diǎn)的軌跡為橢圓,所以A正確;對于B中,由雙曲線的定義可得時(shí),點(diǎn)的軌跡為雙曲線,所以B不正確;對于C中,設(shè),由,可得,整理得,可得曲線關(guān)于軸對稱,所以C正確;對于D中,因?yàn)?,可得,整理得,即,所以點(diǎn)的軌跡為以為圓心,半徑為的圓,所以D正確.故選:ACD.11.正方體中,P,Q,R分別是棱的中點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是()AP,Q,R,C四點(diǎn)共面 B.平面PQRC.平面 D.和平面PQR所成角的正弦值為〖答案〗BC〖解析〗以D為坐標(biāo)原點(diǎn),以所在直線為軸建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè)正方體的棱長為2,則,則,則兩向量沒有倍數(shù)關(guān)系,即不共線,即不平行,又平面,平面,且平面平面,故不相交,則異面,即P,Q,R,C四點(diǎn)不共面,A錯(cuò)誤;,設(shè)平面的一個(gè)法向量為,則,令,則,又,則,又平面,故平面,B正確;由于,則,則,故平面,即平面,C正確;由于,平面的一個(gè)法向量為,設(shè)和平面所成角為,則,故D錯(cuò)誤;故選:BC12.已知點(diǎn),直線上有且僅有一點(diǎn)滿足,則可能是()A.0 B.-1 C. D.〖答案〗AB〖解析〗由點(diǎn),且點(diǎn)滿足,根據(jù)雙曲線的定義,可得點(diǎn)是以為焦點(diǎn)的雙曲線的右支,且,所以雙曲線的方程為,又由直線,可得,聯(lián)立方程組,解得,所以直線過定點(diǎn),由雙曲線的漸近線方程為,當(dāng)時(shí),直線的方程為,此時(shí)直線與雙曲線的右支相切,只有一個(gè)公共點(diǎn),符合題意,所以A正確;當(dāng)時(shí),直線的方程為,此時(shí)直線與雙曲線的右支只有一個(gè)公共點(diǎn),符合題意,所以B正確;當(dāng)時(shí),直線的方程為,此時(shí)直線與雙曲線的右支沒有公共點(diǎn),不符合題意,所以C不正確;當(dāng)時(shí),直線的方程為,聯(lián)立方程組,其中,可得,此時(shí),且易知方程有兩個(gè)正根,所以直線與雙曲線有兩個(gè)公共點(diǎn),不符合題意,所以D不正確.故選:AB.三、填空題:本題共4小題.13.等差數(shù)列中,,則______.〖答案〗0〖解析〗因?yàn)閿?shù)列為等差數(shù)列,所以若,則,又,所以,又,所以,故〖答案〗為:.14.若數(shù)列為等比數(shù)列,則以為焦點(diǎn)的拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為______.〖答案〗〖解析〗因?yàn)閿?shù)列為等比數(shù)列,所以,,則,,所以以為焦點(diǎn)的拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為:,故〖答案〗為:15.在空間直角坐標(biāo)系中,過點(diǎn)且一個(gè)法向量為的平面的方程可寫為.已知直線的方向向量為,平面的方程為,則直線與平面所成角的正弦值為______.〖答案〗〖解析〗平面的方程為,所以可得平面法向量可以為,又直線的方向向量為所以直線與平面所成角的正弦值為,故〖答案〗為:16.過直線上任意一點(diǎn)作橢圓的兩條切線,切點(diǎn)分別是A,B,過點(diǎn)向直線引垂線,垂足為,則線段為坐標(biāo)原點(diǎn))的最大值為______.〖答案〗〖解析〗設(shè),設(shè)切線的方程為,聯(lián)立得;∵與橢圓相切,∴,整理得:,所以代入,得,所以,從而切線的方程為,再將代入整理可得,直線的方程為:,同理直線的方程為:,直線,的方程過點(diǎn),所以,,即,,則為方程的解,故直線的方程為,令,則,這直線恒過定點(diǎn),①當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),則直線為,過點(diǎn)向直線引垂線,垂足為,則,②當(dāng)直線的斜率存在時(shí),則直線為,過點(diǎn)向直線引垂線,垂足為,過點(diǎn)作向直線引垂線,垂足為,連接,點(diǎn)到直線距離為,過點(diǎn)作交于點(diǎn),可知四邊形時(shí)矩形,所以,而在中,,又,所以,所以,在中,,而在中,,則,故可知.故〖答案〗為:.四、解答題:本題共6小題,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.17.如圖,在空間四邊形ABCD中,為BC的中點(diǎn),在CD上,且.(1)以為基底,表示;(2),,求.解:(1),(2)由(1)得18.已知數(shù)列的首項(xiàng)是3,且滿足.(1)求證:是等比數(shù)列;(2)求數(shù)列的前項(xiàng)和.解:(1)由,得,又.所以數(shù)列是以1為首項(xiàng),3為公比的等比數(shù)列.(2)由(1)得數(shù)列是以1為首項(xiàng),3為公比的等比數(shù)列,,,19.已知點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),,點(diǎn)為線段MN中點(diǎn).(1)求點(diǎn)的軌跡方程;(2)已知,求的最大值.解:(1)設(shè)點(diǎn),因?yàn)闉橹悬c(diǎn),,于是有,因?yàn)辄c(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),所以,代入得,化簡得,所以點(diǎn)的軌跡方程為;(2)因?yàn)?,所以所以的最大值?9.20.如圖,正四棱錐中,,正四棱錐的高為分別為PB,PD的中點(diǎn).(1)求證:(2)連結(jié)BF,DE相交于點(diǎn),求平面與平面夾角的正弦值.解:(1)在正四棱錐中,連接交于點(diǎn),連接.因?yàn)樗睦忮F為正四棱錐,所以平面,四邊形為正方形,所以,,因?yàn)槠矫?,所以,所以兩兩垂直,所以以為原點(diǎn),以分別為軸,軸,軸建立空間直角坐標(biāo)系.因?yàn)?,,所以在中,由,得,得,所以,則,因?yàn)闉榉謩e為PB,PD的中點(diǎn),所以,所以,所以.所以.(2)在分別為的中點(diǎn),點(diǎn)為的交點(diǎn),所以為的重心,則,所以,設(shè)平面的法向量為,則,令,則,設(shè)平面的法向量為,則,令,則,設(shè)平面與平面夾角為,則,所以,所以平面與平面夾角的正弦值為.21.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)設(shè),數(shù)列的前項(xiàng)和為,定義為不超過的最大整數(shù),例如,,求數(shù)列的前項(xiàng)和.(說明:)解:(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為,由得:,解得:,.(2)由(1)得:,,;則當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;綜上所述:.22.橢圓的離心率為分別為橢圓的右頂點(diǎn)和上頂點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),已知面積為3.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)過點(diǎn)作直線交橢圓于P,Q兩點(diǎn),過點(diǎn)向軸引垂線交MN于點(diǎn)B,點(diǎn)C為點(diǎn)P關(guān)于點(diǎn)B的對稱點(diǎn),求證:C,Q,M三點(diǎn)共線.解:(1)由題意得,即解得,所以橢圓.(2)由題意可得直線的斜率存在,設(shè)斜率為則直線,聯(lián)立,消去得,化簡得,,則,因?yàn)榉謩e為橢圓的右頂點(diǎn)和上頂點(diǎn),所以則直線為,又因?yàn)檫^點(diǎn)向軸引垂線交于點(diǎn),所以點(diǎn)滿足解得,點(diǎn)為點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)的對稱點(diǎn),所以,所以,所以三點(diǎn)共線.河北省保定市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末調(diào)研數(shù)學(xué)試題注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必用黑色字跡或簽字筆將自己的姓名、考生號、考場號和座位號填寫在答題卡上.將條形碼橫貼在答題卡右上角“條形碼粘貼處”.2.作答選擇題時(shí),選出每小題〖答案〗后,用鉛筆2B把答題卡對應(yīng)題目選項(xiàng)的〖答案〗信息點(diǎn)涂黑,如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它標(biāo)號,〖答案〗不能答在試卷上.3.非選擇題必須用黑色字跡鋼筆或簽字筆作答,〖答案〗必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動(dòng),先劃掉原來的〖答案〗,然后再寫上新的〖答案〗;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液.不按以上要求作答的〖答案〗無效.4.考生必須保持答題卡的整潔.考試結(jié)束后,將試卷和答題卡一并交回.一、選擇題:本大題共8小題,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.在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)關(guān)于平面的對稱點(diǎn)坐標(biāo)為()A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗在空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)關(guān)于平面的對稱點(diǎn)坐標(biāo)為,故選:A2.已知直線與直線夾角為,則的傾斜角為()A.或 B.或 C.或 D.或〖答案〗C〖解析〗直線斜率則傾斜角為,直線與直線夾角為,則的傾斜角為或.故選:C.3.如圖,是拋物線上一點(diǎn),是拋物線焦點(diǎn),以為始邊、為終邊的角,則()A.1 B.2 C.4 D.8〖答案〗B〖解析〗由題可知,則直線的方程為,與拋物線方程聯(lián)立,得,解得,或,因?yàn)辄c(diǎn)在第一象限,所以,所以.故選:B.4.已知數(shù)列滿足,的前項(xiàng)和為,則()A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗,數(shù)列是以為公差的等差數(shù)列,,數(shù)列是以為公差的等差數(shù)列,.故選:B.5.任取一個(gè)正整數(shù),若是奇數(shù),就將該數(shù)乘3再加上1;若是偶數(shù),就將該數(shù)除以2.反復(fù)進(jìn)行上述兩種運(yùn)算,經(jīng)過有限次步驟后,必進(jìn)入循環(huán)圖,這就是數(shù)學(xué)史上著名的“冰霓猜想”(又稱“角谷猜想”等).已知數(shù)列滿足:,則()A.1 B.2 C.3 D.4〖答案〗B〖解析〗由題意可得,,,,,,,,,…,按照此規(guī)律下去,可得,,,,令,解得,.故選:B.6.已知三棱柱的側(cè)棱與底面邊長都相等,頂點(diǎn)在底面ABC上的射影為的中心,則異面直線AB與所成角的余弦值為()A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗設(shè)頂點(diǎn)在底面上的射影為,連接,因?yàn)?,所以為異面直線AB與所成角,因?yàn)闉榈冗吶切?,為的中心,所以,因?yàn)轫旤c(diǎn)在底面ABC上的射影為,所以平面,因?yàn)槠矫?,所以?所以,所以,因?yàn)椋?,所以為等邊三角形,所以,所以,所以異面直線AB與所成角的余弦值為,故選:A7.在公比不為1的等比數(shù)列中,,的前項(xiàng)積為,則中不同的數(shù)值有()A.15個(gè) B.14個(gè) C.13個(gè) D.12個(gè)〖答案〗B〖解析〗不妨設(shè)數(shù)列的公比為,則由可得:,則,于是,,對于,由可得:,即,整理得:,故得:,又,故有:,即在中,共有6對值分別相同,即其中不同的數(shù)值有14個(gè).故選:B.8.已知為雙曲線的左,右焦點(diǎn),為坐標(biāo)原點(diǎn),為雙曲線上一點(diǎn),且,則到軸的距離為()A.2 B. C. D.〖答案〗C〖解析〗由雙曲線,可得,則,設(shè),由雙曲線的定義,可得,根據(jù)余弦定理,可得,解得,再設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,則,因?yàn)椋傻?,解得,由,可得,即點(diǎn)到軸的距離為.故選:C.二、選擇題:本題共4小題,在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.9.已知等比數(shù)列的首項(xiàng)為,公比為,則下列能判斷為遞增數(shù)列的有()A. B.C. D.〖答案〗BD〖解析〗由等比數(shù)列首項(xiàng)為,公比為,對于A中,若,可得,所以為遞減數(shù)列,所以A錯(cuò)誤;對于B中,若,可得,所以為遞增數(shù)列,所以B正確;對于C中,若,可得,所以為遞減數(shù)列,所以C錯(cuò)誤;對于D中,若,可得,所以為遞增數(shù)列,所以D正確.故選:BD.10.平面直角坐標(biāo)系中,,則下列說法正確的是()A.若,則點(diǎn)軌跡橢圓B.若,則點(diǎn)軌跡為雙曲線C.若,則點(diǎn)軌跡關(guān)于軸、軸都是對稱的D.若,則點(diǎn)軌跡為圓〖答案〗ACD〖解析〗對于A中,因?yàn)?,由橢圓的定義可知,點(diǎn)的軌跡為橢圓,所以A正確;對于B中,由雙曲線的定義可得時(shí),點(diǎn)的軌跡為雙曲線,所以B不正確;對于C中,設(shè),由,可得,整理得,可得曲線關(guān)于軸對稱,所以C正確;對于D中,因?yàn)?,可得,整理得,即,所以點(diǎn)的軌跡為以為圓心,半徑為的圓,所以D正確.故選:ACD.11.正方體中,P,Q,R分別是棱的中點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是()AP,Q,R,C四點(diǎn)共面 B.平面PQRC.平面 D.和平面PQR所成角的正弦值為〖答案〗BC〖解析〗以D為坐標(biāo)原點(diǎn),以所在直線為軸建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè)正方體的棱長為2,則,則,則兩向量沒有倍數(shù)關(guān)系,即不共線,即不平行,又平面,平面,且平面平面,故不相交,則異面,即P,Q,R,C四點(diǎn)不共面,A錯(cuò)誤;,設(shè)平面的一個(gè)法向量為,則,令,則,又,則,又平面,故平面,B正確;由于,則,則,故平面,即平面,C正確;由于,平面的一個(gè)法向量為,設(shè)和平面所成角為,則,故D錯(cuò)誤;故選:BC12.已知點(diǎn),直線上有且僅有一點(diǎn)滿足,則可能是()A.0 B.-1 C. D.〖答案〗AB〖解析〗由點(diǎn),且點(diǎn)滿足,根據(jù)雙曲線的定義,可得點(diǎn)是以為焦點(diǎn)的雙曲線的右支,且,所以雙曲線的方程為,又由直線,可得,聯(lián)立方程組,解得,所以直線過定點(diǎn),由雙曲線的漸近線方程為,當(dāng)時(shí),直線的方程為,此時(shí)直線與雙曲線的右支相切,只有一個(gè)公共點(diǎn),符合題意,所以A正確;當(dāng)時(shí),直線的方程為,此時(shí)直線與雙曲線的右支只有一個(gè)公共點(diǎn),符合題意,所以B正確;當(dāng)時(shí),直線的方程為,此時(shí)直線與雙曲線的右支沒有公共點(diǎn),不符合題意,所以C不正確;當(dāng)時(shí),直線的方程為,聯(lián)立方程組,其中,可得,此時(shí),且易知方程有兩個(gè)正根,所以直線與雙曲線有兩個(gè)公共點(diǎn),不符合題意,所以D不正確.故選:AB.三、填空題:本題共4小題.13.等差數(shù)列中,,則______.〖答案〗0〖解析〗因?yàn)閿?shù)列為等差數(shù)列,所以若,則,又,所以,又,所以,故〖答案〗為:.14.若數(shù)列為等比數(shù)列,則以為焦點(diǎn)的拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為______.〖答案〗〖解析〗因?yàn)閿?shù)列為等比數(shù)列,所以,,則,,所以以為焦點(diǎn)的拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程為:,故〖答案〗為:15.在空間直角坐標(biāo)系中,過點(diǎn)且一個(gè)法向量為的平面的方程可寫為.已知直線的方向向量為,平面的方程為,則直線與平面所成角的正弦值為______.〖答案〗〖解析〗平面的方程為,所以可得平面法向量可以為,又直線的方向向量為所以直線與平面所成角的正弦值為,故〖答案〗為:16.過直線上任意一點(diǎn)作橢圓的兩條切線,切點(diǎn)分別是A,B,過點(diǎn)向直線引垂線,垂足為,則線段為坐標(biāo)原點(diǎn))的最大值為______.〖答案〗〖解析〗設(shè),設(shè)切線的方程為,聯(lián)立得;∵與橢圓相切,∴,整理得:,所以代入,得,所以,從而切線的方程為,再將代入整理可得,直線的方程為:,同理直線的方程為:,直線,的方程過點(diǎn),所以,,即,,則為方程的解,故直線的方程為,令,則,這直線恒過定點(diǎn),①當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),則直線為,過點(diǎn)向直線引垂線,垂足為,則,②當(dāng)直線的斜率存在時(shí),則直線為,過點(diǎn)向直線引垂線,垂足為,過點(diǎn)作向直線引垂線,垂足為,連接,點(diǎn)到直線距離為,過點(diǎn)作交于點(diǎn),可知四邊形時(shí)矩形,所以,而在中,,又,所以,所以,在中,,而在中,,則,故可知.故〖答案〗為:.四、解答題:本題共6小題,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.17.如圖,在空間四邊形ABCD中,為BC的中點(diǎn),在CD上,且.(1)以為基底,表示;(2),,求.解:(1),(2)由(1)得18.已知數(shù)列的首項(xiàng)是3,且滿足.(1)求證:是等比數(shù)列;(2)求數(shù)列的前項(xiàng)和.解:(1)由,得,又.所以

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