2025屆山東省臨沂市蘭山區(qū)高二數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末預(yù)測試題含解析

2025屆山東省臨沂市蘭山區(qū)高二數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末預(yù)測試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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．若點(diǎn)P在曲線上運(yùn)動，則點(diǎn)P到直線的距離的最大值為（）A. B.2C. D.42．已知，，若，則（）A.6 B.11C.12 D.223．已知函數(shù)，要使函數(shù)有三個零點(diǎn)，則的取值范圍是（）A. B.C. D.4．七巧板是中國古代勞動人民發(fā)明的一種傳統(tǒng)智力玩具，被譽(yù)為“東方魔板”，它是由五塊等腰直角三角形，一塊正方形和一塊平行四邊形共七塊板組成的．如圖是一個用七巧板拼成的正方形，若在此正方形中隨機(jī)地取一點(diǎn)，則該點(diǎn)恰好取自白色部分的概率為（）A. B.C. D.5．?dāng)?shù)列，，，，…的一個通項公式為（）A. B.C. D.6．阿基米德既是古希臘著名的物理學(xué)家，也是著名的數(shù)學(xué)家，他利用“逼近法”得到橢圓的面積除以圓周率等于橢圓的長半軸長與短半軸長的乘積.若橢圓的中心為原點(diǎn)，焦點(diǎn)、在軸上，橢圓的面積為，且離心率為，則的標(biāo)準(zhǔn)方程為（）A. B.C. D.7．已知向量，．若，則（）A. B.C. D.8．如圖，已知，分別是橢圓的左、右焦點(diǎn)，現(xiàn)以為圓心作一個圓恰好經(jīng)過橢圓的中心并且交橢圓于點(diǎn)，．若過點(diǎn)的直線是圓的切線，則橢圓的離心率為（）A. B.C. D.9．已知橢圓與直線交于A，B兩點(diǎn)，點(diǎn)為線段的中點(diǎn)，則a的值為（）A. B.3C. D.10．已知圓與直線至少有一個公共點(diǎn)，則的取值范圍為（）A. B.C. D.11．雙曲線型自然通風(fēng)塔外形是雙曲線的一部分繞其虛軸旋轉(zhuǎn)所成的曲面，如圖所示，它的最小半徑為米，上口半徑為米，下口半徑為米，高為24米，則該雙曲線的離心率為（）A.2 B.C. D.12．已知直線與圓相交于兩點(diǎn)，當(dāng)?shù)拿娣e最大時，的值是（）A. B.C. D.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．橢圓C：的左、右焦點(diǎn)分別為，，點(diǎn)A在橢圓上，，直線交橢圓于點(diǎn)B，，則橢圓的離心率為______14．直線過點(diǎn)，且原點(diǎn)到直線l的距離為，則直線方程是______15．已知點(diǎn)為雙曲線的左焦點(diǎn)，過原點(diǎn)的直線l與雙曲線C相交于P，Q兩點(diǎn)．若，則______16．已知實數(shù)，，，滿足，，，則的最大值是______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，△ABC中，，，在三角形內(nèi)挖去一個半圓（圓心O在邊BC上，半圓與AC、AB分別相切于點(diǎn)C，M，與BC交于點(diǎn)N），將△ABC繞直線BC旋轉(zhuǎn)一周得到一個旋轉(zhuǎn)體（1）求該幾何體中間一個空心球表面積的大??；（2）求圖中陰影部分繞直線BC旋轉(zhuǎn)一周所得旋轉(zhuǎn)體的體積18．（12分）已知點(diǎn)，點(diǎn)為直線上的動點(diǎn)，過作直線的垂線，線段的中垂線與交于點(diǎn).（1）求點(diǎn)的軌跡的方程；（2）若過點(diǎn)直線與曲線交于，兩點(diǎn)，求與面積之和的最小值.（為坐標(biāo)原點(diǎn)）19．（12分）森林資源是全人類共有的寶貴財富，其在改善環(huán)境，保護(hù)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著重要的作用.2020年12月12日，主席在全球氣候峰會上通過視頻發(fā)表題為《繼往開來，開啟全球應(yīng)對氣候變化的新征程》的重要講話，宣布“到2030年，我國森林蓄積量將比2005年增加60億立方米”.為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，某地林業(yè)管理部門著手制定本地的森林蓄積量規(guī)劃.經(jīng)統(tǒng)計，本地2020年底的森林蓄積量為120萬立方米，森林每年以25%的增長率自然生長，而為了保證森林通風(fēng)和發(fā)展經(jīng)濟(jì)的需要，每年冬天都要砍伐掉萬立方米的森林.設(shè)為自2021年開始，第年末的森林蓄積量.（1）請寫出一個遞推公式，表示二間的關(guān)系；（2）將（1）中的遞推公式表示成的形式，其中，為常數(shù)；（3）為了實現(xiàn)本地森林蓄積量到2030年底翻兩番的目標(biāo)，每年的砍伐量最大為多少萬立方米？（精確到1萬立方米）（可能用到的數(shù)據(jù)：，，）20．（12分）總書記指出：“我們既要綠水青山，也要金山銀山．”新能源汽車環(huán)保、節(jié)能，以電代油，減少排放，既符合我國的國情，也代表了世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向．工業(yè)部表示，到2025年中國的汽車總銷量將達(dá)到3500萬輛，并希望新能源汽車至少占總銷量的五分之一．江蘇某新能源公司年初購入一批新能源汽車充電樁，每臺16200元，第一年每臺設(shè)備的維修保養(yǎng)費(fèi)用為1100元，以后每年增加400元，每臺充電樁每年可給公司收益8100元（1）每臺充電樁第幾年開始獲利？（2）每臺充電樁在第幾年時，年平均利潤最大21．（12分）在平面直角坐標(biāo)系中，圓外的點(diǎn)在軸的右側(cè)運(yùn)動，且到圓上的點(diǎn)的最小距離等于它到軸的距離，記的軌跡為（1）求的方程；（2）過點(diǎn)的直線交于，兩點(diǎn)，以為直徑的圓與平行于軸的直線相切于點(diǎn)，線段交于點(diǎn)，證明：是的中點(diǎn)22．（10分）已知拋物線上的點(diǎn)到其焦點(diǎn)F的距離為5.（1）求C的方程；（2）過點(diǎn)的直線l交C于A，B兩點(diǎn)，且N為線段的中點(diǎn)，求直線l的方程.

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、A【解析】由方程確定曲線的形狀，然后轉(zhuǎn)化為求圓上的點(diǎn)到直線距離的最大值【詳解】由曲線方程為知曲線關(guān)于軸成軸對稱，關(guān)于原點(diǎn)成中心對稱圖形，在第一象限內(nèi)，方程化為，即，在第一象限內(nèi)，曲線是為圓心，為半徑的圓在第一象限的圓?。ê鴺?biāo)軸上的點(diǎn)），實際上整個曲線就是這段圓弧及其關(guān)于坐標(biāo)軸．原點(diǎn)對稱的圖形加上原點(diǎn)，點(diǎn)到直線的距離為，所以所求最大值為故選：A2、C【解析】根據(jù)遞推關(guān)系式計算即可求出結(jié)果.【詳解】因為，，，則，，，故選：C.3、A【解析】要使函數(shù)有三個解，則與圖象有三個交點(diǎn)，數(shù)形結(jié)合即可求解.【詳解】要使函數(shù)有三個解，則與圖象有三個交點(diǎn)，因為當(dāng)時，，所以，可得在上遞減，在遞增，所以，有最小值，且時，，當(dāng)趨向于負(fù)無窮時，趨向于0，但始終小于0，當(dāng)時，單調(diào)遞減，由圖像可知：所以要使函數(shù)有三個零點(diǎn)，則.故選：A4、A【解析】設(shè)七巧板正方形邊長為4，求出陰影部分的面積，再利用幾何概型概率公式計算作答.【詳解】設(shè)七巧板正方形邊長為4，則大陰影等腰三角形底邊長為4，底邊上的高為2，可得小正方形對角線長為2，小正方形邊長為，小陰影等腰直角三角形腰長為，小白色等腰直角三角形底邊長為2，則左上角陰影等腰直角三角形腰長為2，因此，圖中陰影部分面積，而七巧板正方形面積，于是得七巧板中白色部分面積為，所以在此正方形中隨機(jī)地取一點(diǎn)，則該點(diǎn)恰好取自白色部分的概率為.故選：A5、B【解析】根據(jù)給定數(shù)列，結(jié)合選項提供通項公式，將n代入驗證法判斷是否為通項公式.【詳解】A：時，排除；B：數(shù)列，，，，…滿足.C：時，排除；D：時，排除；故選：B6、A【解析】設(shè)橢圓方程為，解方程組即得解.【詳解】解：設(shè)橢圓方程為，由題意可知，橢圓的面積為，且、、均為正數(shù)，即，解得，因為橢圓的焦點(diǎn)在軸上，所以的標(biāo)準(zhǔn)方程為.故選：A.7、A【解析】根據(jù)給定條件利用空間向量平行的坐標(biāo)表示直接計算作答.【詳解】向量，，因，則，解得，所以，B，D都不正確；，C不正確，A正確.故選：A8、A【解析】由切線的性質(zhì)，可得，，再結(jié)合橢圓定義，即得解【詳解】因為過點(diǎn)的直線圓的切線，，，所以由橢圓定義可得，可得橢圓的離心率故選：A9、A【解析】先聯(lián)立直線和橢圓的方程，結(jié)合中點(diǎn)公式及點(diǎn)可求a的值.【詳解】設(shè)，聯(lián)立，得，，因為點(diǎn)為線段的中點(diǎn)，所以，即，解得，因為，所以.故選：A.10、C【解析】利用點(diǎn)到直線距離公式求出圓心到直線的距離范圍，從而求出的取值范圍.【詳解】圓心到直線的距離，當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立，故只需即可.故選：C11、A【解析】以的中點(diǎn)О為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立平面直角坐標(biāo)系，設(shè)雙曲線的方程為，設(shè)，，代入雙曲線的方程，求得，得到，進(jìn)而求得雙曲線的離心率.【詳解】以的中點(diǎn)О為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，則，設(shè)雙曲線的方程為，則，可設(shè)，，又由，在雙曲線上，所以，解得，，即，所以該雙曲線的離心率為.故選：A.第II卷12、C【解析】利用點(diǎn)到直線的距離公式和弦長公式可以求出的面積是關(guān)于的一個式子，即可求出答案.【詳解】圓心到直線的距離，弦長為..當(dāng)，即時，取得最大值.故選：C.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、（也可以）【解析】可以利用條件三角形為等腰直角三角形，設(shè)出邊長，找到邊長與之間等量關(guān)系，然后把等量關(guān)系帶入到勾股定理表達(dá)的等式中，即可求解離心率.【詳解】由題意知三角形為等腰直角三角形，設(shè)，則，解得，，在三角形中，由勾股定理得，所以，故答案為：（也可以）14、【解析】直線斜率不存在不滿足題意，即設(shè)直線的點(diǎn)斜式方程，再利用點(diǎn)到直線的距離公式，求出的值，即可求出直線方程.【詳解】①當(dāng)直線斜率不存在時，顯然不滿足題意.②當(dāng)直線斜率存在時，設(shè)直線為.原點(diǎn)到直線l的距離為，即直線方程為.故答案為：.15、7【解析】先證明四邊形是平行四邊形，再根據(jù)雙曲線的定義可求解.【詳解】由雙曲線的對稱性，可知，又，所以四邊形是平行四邊形，所以，由，可知點(diǎn)在雙曲線的左支，如下圖所示：由雙曲線定義有，又，所以.故答案為：16、10【解析】采用數(shù)形結(jié)合法，將所求問題轉(zhuǎn)化為兩點(diǎn)到直線的距離和的倍，結(jié)合梯形中位線性質(zhì)和三角形三邊關(guān)系可求得答案.【詳解】由，，，可知，點(diǎn)在圓上，由，即為等腰直角三角形，結(jié)合點(diǎn)到直線距離公式可理解為圓心到直線的距離，變形得，即所求問題可轉(zhuǎn)化為兩點(diǎn)到直線的距離和的倍，作于于，中點(diǎn)為，中點(diǎn)為，由梯形中位線性質(zhì)可得，，作于，于，連接，則，當(dāng)且僅當(dāng)與重合，三點(diǎn)共線時，有最大值，由點(diǎn)到直線距離公式可得，由幾何性質(zhì)可得，，此時，故的最大值為.故答案為：10.三、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）；（2）.【解析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)體的軸截面圖，根據(jù)已知條件求球的半徑與長，再利用球體、圓錐的面積、體積公式計算即可.【小問1詳解】連接，則，設(shè)，在中，，；【小問2詳解】，∴圓錐球.18、（1）（2）【解析】（1）根據(jù)拋物線的定義可得軌跡方程；（2）聯(lián)立直線與拋物線方程，利用根與系數(shù)關(guān)系結(jié)合均值不等式可得最小值【小問1詳解】如圖所示，由已知得點(diǎn)為線段中垂線上一點(diǎn)，即，即動點(diǎn)到點(diǎn)的距離與點(diǎn)到直線的距離相等，所以點(diǎn)的軌跡為拋物線，其焦點(diǎn)為，準(zhǔn)線為直線，所以點(diǎn)的軌跡方程為，【小問2詳解】如圖所示：設(shè)，點(diǎn)，，聯(lián)立直線與拋物線方程，得，，，，，，所以，當(dāng)且僅當(dāng)，即，時取等號，此時，即，所以當(dāng)直線直線，時取得最小值為.【點(diǎn)睛】(1)直線與拋物線的位置關(guān)系和直線與橢圓、雙曲線的位置關(guān)系類似，一般要用到根與系數(shù)的關(guān)系；(2)有關(guān)直線與拋物線的弦長問題，要注意直線是否過拋物線的焦點(diǎn)，若過拋物線的焦點(diǎn)，可直接使用公式|AB|＝x1＋x2＋p，若不過焦點(diǎn)，則必須用一般弦長公式19、（1）；（2）.；（3）19萬立方米.【解析】（1）由題意得到；（2）若遞推公式寫成，則，再與遞推公式比較系數(shù)；（3）若實現(xiàn)翻兩番的目標(biāo)，則，根據(jù)遞推公式，計算的最大值.【詳解】解：（1）由題意，得，并且.①（2）將化成，②比較①②的系數(shù)，得解得所以（1）中的遞推公式可以化為.（3）因為，且，所以，由（2）可知，所以，即數(shù)列是以為首項，為公比的等比數(shù)列，其通項公式：，所以.到2030年底的森林蓄積量為該數(shù)列的第10項，即.由題意，森林蓄積量到2030年底要達(dá)到翻兩番的目標(biāo)，所以，即.即.解得.所以每年的砍伐量最大為19萬立方米.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛：遞推公式求通項公式，有以下幾種方法：

型如：的數(shù)列的遞推公式，采用累加法求通項；

形如：的數(shù)列的遞推公式，采用累乘法求通項；

形如：的遞推公式，通過構(gòu)造轉(zhuǎn)化為，構(gòu)造數(shù)列是以為首項，為公比的等比數(shù)列，

形如：的遞推公式，兩邊同時除以，轉(zhuǎn)化為的形式求通項公式；

形如：，可通過取倒數(shù)轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列求通項公式.20、（1）公司從第3年開始獲利；（2）第9年時每臺充電樁年平均利潤最大3600元【解析】（1）判斷已知條件是等差數(shù)列，然后求解利潤的表達(dá)式，推出表達(dá)式求解n即可（2）利用基本不等式求解最大值即可【詳解】（1）每年的維修保養(yǎng)費(fèi)用是以1100為首項，400為公差的等差數(shù)列，設(shè)第n年時累計利潤為f（n），f（n）=8100n-[1100+1500+…+（400n+700）]-16200=8100n-n（200n+900）-16200=-200n2+7200n-16200=-200（n2-36n+81），開始獲利即f（n）＞0，∴-200（n2-36n+81）＞0，即n2-36n+81＜0，解得，所以公司從第3年開始獲利；（2）每臺充電樁年平均利潤為當(dāng)且僅當(dāng)，即n=9時，等號成立即在第9年時每臺充電樁年平均利潤最大3600元【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)列與函數(shù)的實際應(yīng)用，基本不等式的應(yīng)用，考查轉(zhuǎn)化思想以及計算能力，是中檔題21、（1）（2）證明見解析【解析】（1）設(shè)點(diǎn)，求得到圓上的最小距離為，根據(jù)題意得到，整理即可求得曲線的方程；（2）當(dāng)直線的斜率不存在時，顯然成立；當(dāng)直線的斜率存在時，設(shè)直線的方程，聯(lián)立方程組求得和，得到，結(jié)合拋物線的定義和方程求得，，結(jié)合，即可求解.【小問1詳解】解：設(shè)點(diǎn)，（其中），由圓，可得圓心坐標(biāo)為，因為在圓外，所以到圓上的點(diǎn)的最小距離為，又由到圓上的點(diǎn)的最小距離等于它到軸的距離，可得，即，整理得，即曲線的方程為【小問2詳解】解：當(dāng)直線的斜率不存在時，可得點(diǎn)為拋物線的