福建省福州市福建師大附中2025屆數(shù)學高二上期末考試模擬試題含解析

福建省福州市福建師大附中2025屆數(shù)學高二上期末考試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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選項中，只有一項是符合題目要求的。1．已知點為直線上任意一點，為坐標原點．則以為直徑的圓除過定點外還過定點（）A. B.C. D.2．已知雙曲線的左、右焦點分別為，點A在雙曲線上，且軸，若則雙曲線的離心率等于（）A. B.C.2 D.33．已知數(shù)列的前項和為，滿足，，，則（）A. B.C.,,成等差數(shù)列 D.,,成等比數(shù)列4．已知圓過點，，且圓心在軸上，則圓的方程是（）A. B.C. D.5．已知函數(shù)的導函數(shù)為，且滿足，則（）A. B.C. D.6．已知拋物線的焦點為F，，點是拋物線上的動點，則當?shù)闹底钚r，=（）A.1 B.2C. D.47．雙曲線的一條漸近線方程為，則雙曲線的離心率為（）A.2 B.5C. D.8．如圖，在單位正方體中，以為原點，，，為坐標向量建立空間直角坐標系，則平面的法向量是（）A.，1， B.，1，C.，， D.，1，9．在直三棱柱中，底面是等腰直角三角形，，點在棱上，且，則與平面所成角的正弦值為（）A. B.C. D.10．圓心，半徑為的圓的方程是（）A. B.C. D.11．若直線與曲線有兩個公共點，則實數(shù)的取值范圍為（）A. B.C. D.12．的展開式中，常數(shù)項為（）A. B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．設函數(shù)，，若存在，成立，則實數(shù)的取值范圍為__________.14．設點是雙曲線上的一點，、分別是雙曲線的左、右焦點，已知，且，則雙曲線的離心率為________15．橢圓的焦距為______.16．過點,的直線方程（一般式）為___________.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）已知的展開式中二項式系數(shù)和為16（1）求展開式中二項式系數(shù)最大的項；（2）設展開式中的常數(shù)項為p，展開式中所有項系數(shù)的和為q，求18．（12分）已知是公差不為0的等差數(shù)列，其前項和為，，且，，成等比數(shù)列.（1）求和；（2）若，數(shù)列的前項和為，且對任意的恒成立，求實數(shù)的取值范圍.19．（12分）已知橢圓的左右焦點分別為，，點在橢圓上，與軸垂直，且（1）求橢圓的方程；（2）若點在橢圓上，且，求的面積20．（12分）已知的離心率為，短軸長為2，F(xiàn)為右焦點（1）求橢圓的方程；（2）在x軸上是否存在一點M，使得過F的任意一條直線l與橢圓的兩個交點A，B，恒有，若存在求出M的坐標，若不存在，說明理由21．（12分）如圖，在平面直角坐標系xOy中，已知拋物線C：y2=4x的焦點為F，準線為l，過點F且斜率大于0的直線交拋物線C于A，B兩點（其中A在B的上方），過線段AB的中點M且與x軸平行的直線依次交直線OA、OB，l于點P、Q、N（1）試探索PM與NQ長度的大小關系，并證明你的結論；（2）當P、Q是線段MN的三等分點時，求直線AB的斜率；（3）當P、Q不是線段MN的三等分點時，證明：以點Q為圓心、線段QO長為半徑的圓Q不可能包圍線段NP22．（10分）中，內(nèi)角、、所對的邊為、、，.（1）求角的大??；（2）若、、成等差數(shù)列，且，求邊長的值.

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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】設垂直于直線，可知圓恒過垂足；兩條直線方程聯(lián)立可求得點坐標.【詳解】設垂直于直線，垂足為，則直線方程為：，由圓的性質(zhì)可知：以為直徑的圓恒過點，由得：，以為直徑的圓恒過定點.故選：D.2、B【解析】由雙曲線定義結合通徑公式、化簡得出，最后得出離心率.【詳解】，，，解得故選：B3、C【解析】寫出數(shù)列前幾項，觀察規(guī)律，找到數(shù)列變化的周期，再依次去判斷各項的說法即可解決.【詳解】數(shù)列中，，，，則此數(shù)列為1，2，2，1，，，1，2，2，1，，，1，2，2，1，，，…即數(shù)列的各項是周期為6數(shù)值循環(huán)重復的一列數(shù)，選項A：，，則.判斷錯誤；選項B：由，可知當時，.判斷錯誤；選項C：，則，即,,成等差數(shù)列.判斷正確；選項D：,,則，,即,,不能構成等比數(shù)列.判斷錯誤.故選：C4、B【解析】根據(jù)圓心在軸上，設出圓的方程，把點，的坐標代入圓的方程即可求出答案.【詳解】因為圓的圓心在軸上，所以設圓的方程為，因為點，在圓上，所以，解得，所以圓的方程是.故選：B.5、C【解析】求出導數(shù)后，把x=e代入，即可求解.【詳解】因為，所以，解得故選：C6、B【解析】根據(jù)拋物線定義，轉(zhuǎn)化，要使有最小值，只需最大，即直線與拋物線相切，聯(lián)立直線方程與拋物線方程，求出斜率，然后求出點坐標，即可求解.【詳解】由題知，拋物線的準線方程為，，過P作垂直于準線于，連接，由拋物線定義知.由正弦函數(shù)知，要使最小值，即最小，即最大，即直線斜率最大，即直線與拋物線相切.設所在的直線方程為：，聯(lián)立拋物線方程：，整理得：則，解得即，解得，代入得或，再利用焦半徑公式得故選：B.關鍵點睛：本題考查拋物線的性質(zhì)，直線與拋物線的位置關系，解題的關鍵是要將取最小值轉(zhuǎn)化為直線斜率最大，再轉(zhuǎn)化為拋物線的切線，考查學生的轉(zhuǎn)化思想與運算求解能力，屬于中檔題.7、D【解析】根據(jù)漸近線方程求得關系，結合離心率的計算公式，即可求得結果.【詳解】因為雙曲線的一條漸近線方程為，則；又雙曲線離心率.故選：D.8、A【解析】設平面的法向量是，，，由可求得法向量.【詳解】在單位正方體中，以為原點，，，為坐標向量建立空間直角坐標系，，0，，，1，，，1，，，1，，，0，，設平面的法向量是，，，則，取，得，1，，平面的法向量是，1，.故選：.9、C【解析】取AC的中點M，過點M作，且使得，進而證明平面，然后判斷出是與平面所成的角，最后求出答案.【詳解】如圖，取AC的中點M，因為，則，過點M作，且使得，則四邊形BDNM是平行四邊形，所以.由題意，平面ABC，則平面ABC，而平面ABC，所以，又，所以平面，而所以平面，連接DA,NA，則是與平面所成的角.而，于是，.故選：.10、D【解析】根據(jù)圓心坐標及半徑，即可得到圓的方程.【詳解】因為圓心為，半徑為，所以圓的方程為:.故選：D.11、D【解析】由題可知，曲線表示一個半圓，結合半圓的圖像和一次函數(shù)圖像即可求出的取值范圍.【詳解】由得，畫出圖像如圖：當直線與半圓O相切時，直線與半圓O有一個公共點，此時，，所以，由圖可知，此時，所以，當直線如圖過點A、B時，直線與半圓O剛好有兩個公共點，此時，由圖可知，當直線介于與之間時，直線與曲線有兩個公共點，所以.故選：D.12、A【解析】寫出展開式通項，令的指數(shù)為零，求出參數(shù)的值，代入通項計算即可得解.【詳解】的展開式通項為，令，可得，因此，展開式中常數(shù)項為.故選：A.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解析】由不等式分離參數(shù)，令，則求即可【詳解】由，得，令，則當時，；當時，；所以在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增，故由于存在，成立，則故答案為：14、【解析】由雙曲線的定義可求得、，利用勾股定理可得出關于、的齊次等式，進而可求得該雙曲線的離心率.【詳解】由雙曲線定義可得，故，由勾股定理可得，即，可得，因此，該雙曲線的離心率為.故答案為：.15、【解析】由求出即可.【詳解】可化為，設焦距為，則，則焦距故答案為：16、【解析】利用兩點式方程可求直線方程.【詳解】∵直線過點,，∴，∴，化簡得.故答案為：.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）（2）【解析】（1）由二項式系數(shù)和的性質(zhì)得出，再由性質(zhì)求出展開式中二項式系數(shù)最大的項；（2）由通項得出，利用賦值法得出，再求解【小問1詳解】由題意可得，解得．，展開式中二項式系數(shù)最大的項為；【小問2詳解】，其展開式的通項為，令，得∴常數(shù)項令，可得展開式中所有項系數(shù)的和為，∴18、（1），；（2）.【解析】（1）求出，即得數(shù)列的和；（2）由題得，再利用分組求和求出，得到，令，判斷函數(shù)的單調(diào)性得解.【詳解】（1）設數(shù)列的公差為，由已知得，，即，整理得，又，，；（2）由題意：，，，令，則，即對任意的恒成立，是單調(diào)遞增數(shù)列，，只需，所以.【點睛】方法點睛：求數(shù)列的最值，常用數(shù)列的單調(diào)性求解，求數(shù)列的單調(diào)性，一般利用定義法作差或作商判斷.19、（1）；（2）【解析】（1）由橢圓的性質(zhì)求出，進而得出方程；（2）由，結合余弦定理求出，再由面積公式得出三角形的面積.【詳解】解：（1），與軸垂直，，∴∴橢圓的方程為（2）由（1）知，∵，∴∴，∴的面積為【點睛】關鍵點睛：解決問題二的關鍵在于利用余弦定理結合完全平方和公式求出，進而得出面積.20、（1）；（2）存在點M滿足條件，點M的坐標為.【解析】(1)根據(jù)給定條件直接計算出即可求解作答.(2)假定存在點，當直線l與x軸不重合時，設出l的方程，與橢圓C的方程聯(lián)立，借助、斜率互為相反數(shù)計算得解，再驗證直線l與x軸重合的情況即可作答.【小問1詳解】依題意，，而離心率，即，解得，所以橢圓C的方程為：.【小問2詳解】由(1)知，，假定存在點滿足條件，當直線與x軸不重合時，設l的方程為：，由消去x并整理得：，設，則有，因，則直線、斜率互為相反數(shù)，于是得：，整理得，即，則有，即，而m為任意實數(shù)，則，當直線l與x軸重合時，點A，B為橢圓長軸的兩個端點，點也滿足，所以存在點M滿足條件，點M的坐標為.【點睛】思路點睛：解答直線與橢圓相交的問題，常把直線與橢圓的方程聯(lián)立，消去x(或y)建立一元二次方程，然后借助根與系數(shù)的關系，并結合題設條件建立有關參變量的等量關系.21、（1），證明見解析（2）（3）證明見解析【解析】（1）根據(jù)已知條件設出直線方程及，與拋物線的方程聯(lián)立，利用韋達定理和中點坐標公式，三點共線的性質(zhì)即可求解；（2）根據(jù)已知條件得出，運用韋達定理和弦長公式，可得出直線的斜率；（3）根據(jù)（1）的結論及求根公式，求得點的坐標，結合的表達式，結合圖形可知,由的范圍和的取值即可證明.【小問1詳解】由題意可知，拋物線的焦點為,設直線的方程為，則，消去，得，，，所以直線的方程為，由因為三點共線，所以，，同理，，,所以，所以.【小問2詳解】因為P、Q是線段MN的三等分點，所以，，，又，，所以，所以，解得或（舍）所以直線AB的斜率為.【小問3詳解】由（1）知，，得，所以，