2022-2023學(xué)年高二數(shù)學(xué)上學(xué)期期末考試試卷 理(平行班含解析)
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1、2022-2023學(xué)年高二數(shù)學(xué)上學(xué)期期末考試試卷 理(平行班,含解析) 一、選擇題(每小題5分,共60分) 1.用反證法證明某命題時(shí),對(duì)結(jié)論:“自然數(shù),,中至少有一個(gè)偶數(shù)”正確的反設(shè)為( ) A.,,都是奇數(shù) B.,,都是偶數(shù) C.,,中至少有兩個(gè)偶數(shù) D.,,中至少有兩個(gè)偶數(shù)或都是奇數(shù) 【答案】D 【解析】 結(jié)論:“自然數(shù)中恰有一個(gè)偶數(shù)”的反面為恰有兩個(gè)偶數(shù)或恰有三個(gè)偶數(shù)或恰沒(méi)有偶數(shù),因此選D. 2.下列導(dǎo)數(shù)運(yùn)算正確的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 根據(jù)函數(shù)的求導(dǎo)公式和運(yùn)算法則,逐一
2、檢驗(yàn)即可. 【詳解】由求導(dǎo)公式知 故A錯(cuò)誤,,故C錯(cuò)誤,,故D錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確,故選B. 【點(diǎn)睛】本題主要考查了常見(jiàn)函數(shù)的求導(dǎo)公式,屬于容易題. 3.用數(shù)學(xué)歸納法證明等式時(shí),第一步驗(yàn)證時(shí),左邊應(yīng)取的項(xiàng)是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 根據(jù)所給式子可知左邊為,可知正確選項(xiàng). 【詳解】當(dāng)時(shí),左邊應(yīng)為,即,故選D. 【點(diǎn)睛】本題主要考查了數(shù)學(xué)歸納法及歸納推理的能力,屬于容易題. 4.向如下圖所示的容器中勻速注水時(shí),容器中水面高度隨時(shí)間變化的大致圖像是( ) A. B. C. D.
3、 【答案】C 【解析】 【分析】 因?yàn)槿萜髦虚g凸,所以勻速注水時(shí),開(kāi)始和結(jié)束時(shí)水位高度變化快中間時(shí)水位高度變化慢,可知選C. 【詳解】結(jié)合容器的形狀,可知一開(kāi)始注水時(shí),水高度變化較快當(dāng)水位接近中部時(shí)變慢并持續(xù)一段時(shí)間,接近上部時(shí),水位高度變快,故選C. 【點(diǎn)睛】本題主要考查了對(duì)函數(shù)概念的理解及函數(shù)圖象的認(rèn)識(shí),結(jié)合生活實(shí)踐,屬于中檔題. 5.若雙曲線的一條漸近線方程為.則此雙曲線的離心率為( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 試題分析:由條件知,,所以,所以選C. 考點(diǎn):雙曲線的幾何性質(zhì). 6.若平面與的法向量分別是,,
4、則平面與的位置關(guān)系是( ) A. 平行 B. 垂直 C. 相交但不垂直 D. 無(wú)法確定 【答案】B 【解析】 【分析】 根據(jù)所給向量可知其數(shù)量積為零,故知兩向量垂直. 【詳解】因?yàn)椋?,所以兩平面垂? 【點(diǎn)睛】本題主要考查了平面的法向量,向量的數(shù)量積,利用法向量判斷平面的位置關(guān)系,屬于中檔題. 7.已知的頂點(diǎn),在橢圓上,頂點(diǎn)是橢圓的一個(gè)焦點(diǎn),且橢圓的另一個(gè)焦點(diǎn)在邊上,則的周長(zhǎng)是( ) A. 8 B. 12 C. D. 16 【答案】D 【解析】 △ABC的頂點(diǎn)B,C在橢圓上, 頂點(diǎn)A是橢圓的一個(gè)焦點(diǎn),
5、且橢圓的另一個(gè)焦點(diǎn)在BC上, 由橢圓的定義可得:△ABC的周長(zhǎng)是4a=4×4=16. 故答案為:C。 8.下列選敘述錯(cuò)誤的是( ) A. 命題“若,則”的逆否命題是“若,則” B. 若“或”為真命題,則,均為真命題 C. “若,則”的否命題為假命題 D. “”是“”的充分不必要條件 【答案】B 【解析】 【分析】 根據(jù)四種命題的關(guān)系及且或命題的真假逐一判斷各選項(xiàng)即可. 【詳解】由逆否命題概念知A選項(xiàng)正確,根據(jù)或命題真假可知p,q至少一個(gè)命題為真,故,均為真命題錯(cuò)誤,C選項(xiàng)中,原命題的否命題為“若 ”,當(dāng)時(shí),成立,推不出,命題不成立,是假命題,D選項(xiàng)中能推出成立,
6、推不出,所以“”是“”的充分不必要條件,所以選B. 【點(diǎn)睛】本題主要考查了四種命題的關(guān)系,含且或命題的真假,及充分必要條件,屬于中檔題. 9.如圖,空間四面體的每條邊都等于1,點(diǎn),分別是,的中點(diǎn),則等于( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 試題分析:∵空間四面體D一ABC的每條邊都等于1,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是AB,AD的中點(diǎn) 考點(diǎn):平面向量數(shù)量積的運(yùn)算 10.設(shè)為拋物線:的焦點(diǎn),過(guò)作傾斜角為30°的直線交于、兩點(diǎn),則( ) A. B. 16 C. 32 D. 【答案】C 【解析】
7、【分析】 寫出直線方程,聯(lián)立拋物線方程消元,可根據(jù)弦長(zhǎng)公式求出弦長(zhǎng). 【詳解】由題意知,AB所在直線方程為 ,聯(lián)立消元得,設(shè),則,所以,故選C. 【點(diǎn)睛】本題主要考查了直線與拋物線的位置關(guān)系,弦長(zhǎng)公式,屬于中檔題. 11.一名法官在審理一起珍寶盜竊案時(shí),四名嫌疑人甲、乙、丙、丁的供詞如下,甲說(shuō):“罪犯在乙、丙、丁三人之中”;乙說(shuō):“我沒(méi)有作案,是丙偷的”;丙說(shuō):“甲、乙兩人中有一人是小偷”;丁說(shuō):“乙說(shuō)的是事實(shí)”。經(jīng)過(guò)調(diào)查核實(shí),四人中有兩人說(shuō)的是真話,另外兩人說(shuō)的是假話,且這四人中只有一人是罪犯,由此可判斷罪犯是( ) A. 丁 B. 丙 C. 乙 D
8、. 甲 【答案】C 【解析】 甲 乙 丙 丁 甲 √ √ √ 乙 √ 丙 √ √ 丁 √ √ √ 由四個(gè)所說(shuō),得上面的表,由于是兩對(duì)兩錯(cuò),如果乙說(shuō)的是對(duì)的,則甲也對(duì)丁也對(duì),不符。所以乙說(shuō)假話,小偷不是丙。同時(shí)丙說(shuō)的也是假話。即甲、丙說(shuō)的是真話,小偷是乙,選B. 12.如圖,在中,,、邊上的高分別為、,則以、為焦點(diǎn),且過(guò)、的橢圓與雙曲線的離心率的倒數(shù)和為( ) A. B. 1 C. D. 2 【答案】A 【解析】 若是橢圓,則, ,, ,而橢圓的離心率 ,若是雙曲線,則
9、,,所以,故選A. 二、填空題(每小題5分,共20分) 13.已知向量,,且,那么等于_________ 【答案】-4 【解析】 【分析】 根據(jù)向量平行,可求出,即可求解. 【詳解】 ,即 ,解得 ,. 【點(diǎn)睛】本題主要考查了向量平行及向量的坐標(biāo)運(yùn)算,屬于中檔題. 14.平面內(nèi)動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)的距離和到直線:的距離相等,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程為是____________________________________ 【答案】 【解析】 【分析】 根據(jù)拋物線定義知,動(dòng)點(diǎn)軌跡為拋物線,焦點(diǎn)F,準(zhǔn)線為,,即可寫出拋物線方程. 【詳解】由題意知,該點(diǎn)軌跡是以為焦點(diǎn),為準(zhǔn)線的拋物線
10、,其中,所以方程為. 【點(diǎn)睛】本題主要考查了拋物線的定義,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程,屬于中檔題. 15.四個(gè)小動(dòng)物換座位,開(kāi)始是鼠、猴、兔、貓分別坐在編號(hào)為1,2,3,4的4個(gè)位子上(如圖),第一次前后排動(dòng)物互換座位,第二次左右列動(dòng)物互換座位,…,這樣交替進(jìn)行下去,那么第xx次互換座位后,小兔的座位對(duì)應(yīng)的編號(hào)為_(kāi)_____________ 【答案】2 【解析】 【分析】 根據(jù)題意,交換的規(guī)律是先前后再左右,由圖可以看出,此交換的周期是4,由此規(guī)律即可求解. 【詳解】由圖,經(jīng)過(guò)4次交換后,每個(gè)小動(dòng)物又回到了原來(lái)的位置,故此變換的規(guī)律是周期為4,因?yàn)?,所以?jīng)過(guò)xx次互換座位后,小兔對(duì)應(yīng)的
11、是編號(hào)2的位置. 【點(diǎn)睛】本題主要考查了歸納推理,屬于中檔題.解題的關(guān)鍵是根據(jù)前幾個(gè)變換方式歸納出周期為4的規(guī)律,歸納推理的特征是由一些特例得出猜想,由猜想對(duì)事物作出判斷. 16.已知橢圓:,,是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),是該橢圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則的范圍為_(kāi)_____________ 【答案】 【解析】 【詳解】由題意,得的左、右焦點(diǎn)分別為,設(shè),則,;又因?yàn)?≤≤1,所以-2≤≤1,即 范圍為[-2,1]. 【點(diǎn)睛】本題考查橢圓的幾何性質(zhì)和平面向量的數(shù)量積運(yùn)算. 三、解答題(共6小題,共70分) 17.設(shè)命題:方程表示中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在坐標(biāo)軸上的雙曲線; 命題:存在,使得 (1)寫出命
12、題的否定; (2)若“且”為真,求實(shí)數(shù)的取值范圍。 【答案】(1):對(duì)任意的,;(2) 【解析】 【分析】 (1)根據(jù)命題否定特征即可寫出(2)由題意知p真q假,分別得出相應(yīng)條件求交集即可. 【詳解】(1):對(duì)任意的, (2)因?yàn)椤扒摇睘檎? 所以真,真 又真時(shí), 得 真時(shí), 得 所以,的取值范圍為 【點(diǎn)睛】本題主要考查了存在性命題的否定,且命題的真假,屬于中檔題. 18.(1)設(shè),用綜合法證明:; (2)用分析法證明:. 【答案】(1)詳見(jiàn)解析(2)詳見(jiàn)解析 【解析】 【分析】 (1)根據(jù)題目可采用作差法求證(2)用分析法,采用平方的方法可
13、證明 【詳解】(1) 而 (2)要證,只需證, 即證,只需證,即,而顯然成立,故原不等式得證. 【點(diǎn)睛】本題主要考查了證明方法中的綜合法及分析法,屬于中檔題.用分析法證明問(wèn)題時(shí),注意證明的格式,是從結(jié)論出發(fā)尋求結(jié)論成立的條件. 19.如圖,面,面,,,是的中點(diǎn), (1)求直線與所成角的大小; (2)求直線與平面所成角的余弦值。 【答案】(1)90°(2) 【解析】 【分析】 (1)建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量的夾角計(jì)算即可(2)利用直線上的向量與平面的法向量的夾角即可得出. 【詳解】如圖,以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以、所在的直線分別為軸、軸,過(guò)點(diǎn)與平
14、面垂直的直線為軸,建立空間直角坐標(biāo)系, 則, , , ,, (1), 所以 所以直線與所成角的大小為90°; (2),平面的法向量可取 所以, 【點(diǎn)睛】本題主要考查了空間直角坐標(biāo)系,向量的坐標(biāo)運(yùn)算,向量的夾角公式,屬于中檔題題.求線面角時(shí),取斜線上任意一向量,求其與平面的法向量的夾角的余弦的絕對(duì)值,即為線面角的正弦值. 20.(1)已知曲線,求曲線在處的切線方程; (2)已知直線與曲線相切,求的值。 【答案】(1) (2)1 【解析】 【分析】 (1)利用導(dǎo)數(shù)幾何意義求斜率即可(2)設(shè)切點(diǎn)為,根據(jù)兩函數(shù)在該點(diǎn)導(dǎo)數(shù)相等及該點(diǎn)為公共點(diǎn)列方程組即可求解. 【詳解】
15、(1)切點(diǎn)為 又 所以 所以切線方程為: (2)設(shè)切點(diǎn)為,又 所以 【點(diǎn)睛】本題主要考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義及切線方程的求法,屬于中檔題. 21.如圖,在四棱錐中,底面是邊長(zhǎng)為4的菱形,,面,,是棱上一點(diǎn),且,為的一個(gè)靠近點(diǎn)的三等分點(diǎn)。 (1)求證:面 (2)求平面與平面所成的銳二面角的余弦值。 【答案】(1)見(jiàn)解析;(2) 【解析】 【分析】 (1)以,所在的直線分別為軸、軸,建立空間直角坐標(biāo)系建立空間直角坐標(biāo)系,求平面BDF的法向量,可證明與CE垂直,從而得證(2)求出兩個(gè)平面的法向量,求其夾角余弦值即可得出二面角的余弦值. 【詳解】以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以,
16、所在的直線分別為軸、軸,建立空間直角坐標(biāo)系如圖。 則,,,,, (1) 設(shè)面的法向量為,又, 所以 取 得 所以 即 又面 所以面 (2)由(1)面的法向量為 又面的法向量可取 所以 【點(diǎn)睛】本題主要考查了利用空間向量證明直線與平面平行,利用空間向量求兩個(gè)平面的二面角,屬于中檔題.利用向量法求二面角時(shí),注意法向量的夾角余弦與二面角余弦的關(guān)系,可能相等,也可能互為相反數(shù). 22.已知橢圓以,為焦點(diǎn),且離心率 (1)求橢圓的方程; (2)過(guò)點(diǎn)斜率為的直線與橢圓有兩個(gè)不同交點(diǎn)、,求的范圍; (3)設(shè)橢圓與軸正半軸、軸正半軸的交點(diǎn)分別為、,
17、是否存在直線,滿足(2)中的條件且使得向量與垂直?如果存在,寫出的方程;如果不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由。 【答案】(1);(2);(3)答案見(jiàn)解析. 【解析】 【分析】 (1)由題意可得c,根據(jù)離心率可求出,即可寫出方程(2)寫出直線方程,聯(lián)立方程組消元,通過(guò)判別式大于0求得k的取值范圍(3)利用向量的坐標(biāo),可計(jì)算與的數(shù)量積為0時(shí),k不滿足,故不存在. 【詳解】(1)設(shè)橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)、短半軸長(zhǎng)、半焦距長(zhǎng)分別為、、 由題設(shè)知: 由,得, 則 ∴橢圓的方程為 (2)過(guò)點(diǎn)斜率為的直線: 即: 與橢圓方程聯(lián)立消得…“*” 由與橢圓有兩個(gè)不同交點(diǎn)知 其得或 ∴的范圍是 (3)設(shè)、,則、是“*”的二根 則,則 則 由題設(shè)知、,∴ 若,須 得 ∴不存在滿足題設(shè)條件的. 【點(diǎn)睛】本題主要考查了橢圓的方程、離心率,直線與橢圓的位置關(guān)系,屬于難題.設(shè)直線方程時(shí),要考慮斜率存不存在兩種情況,最后還要考慮計(jì)算出的k是否符合條件.
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