2022-2023學(xué)年深圳高級(jí)中學(xué)高二第一學(xué)期期末考試數(shù)學(xué)試題一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40.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. 若集合,則    A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【分析】解不等式求出,,求出交集.【詳解】,.故選:B2. 已知復(fù)數(shù),則    A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【分析】利用復(fù)數(shù)除法運(yùn)算求出復(fù)數(shù),再求出復(fù)數(shù)的模作答.【詳解】依題意,,所以.故選:D3. ”是“”的(    A. 充分不必要條件 B. 必要不充分條件C. 充分必要條件 D. 既不充分也不必要條件【答案】B【解析】【分析】求出的等價(jià)條件,結(jié)合充分條件和必要條件的定義判斷可得出結(jié)論.【詳解】,因?yàn)椤?/span>”且“”,因此,“”是“”的必要不充分條件.故選:B.4. 已知函數(shù)在定義域上是減函數(shù),且,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(    A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【分析】由函數(shù)的單調(diào)性及定義域化簡(jiǎn)不等式,即可得解.【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)在定義域上是減函數(shù),且,則有解得,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.故選:A5. 已知是兩條不同的直線,是兩個(gè)不同的平面,則下列可以推出的是(    A.  B. C.  D. 【答案】D【解析】【分析】A,有可能出現(xiàn),平行這種情況.B,會(huì)出現(xiàn)平面,相交但不垂直的情況.C,根據(jù)面面平行的性質(zhì)定理判斷.D,根據(jù)面面垂直的判定定理判斷.【詳解】對(duì)于A,,,若,則,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B,會(huì)出現(xiàn)平面相交但不垂直的情況,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,因?yàn)?/span>,,則,又因?yàn)?/span>,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,,又由,故D正確.故選:D【點(diǎn)睛】本題考查空間中的平行、垂直關(guān)系的判定,還考查學(xué)生的空間想象能力和邏輯推理能力,屬于中檔題.6. 在長(zhǎng)方體中,已知與平面和平面所成的角均為,則(    A.  B. AB與平面所成的角為C.  D. 與平面所成的角為【答案】D【解析】【分析】根據(jù)線面角的定義以及長(zhǎng)方體的結(jié)構(gòu)特征即可求出.【詳解】如圖所示:不妨設(shè),依題以及長(zhǎng)方體的結(jié)構(gòu)特征可知,與平面所成角為,與平面所成角為,所以,即,解得對(duì)于A,,,A錯(cuò)誤;對(duì)于B,過(guò),易知平面,所以與平面所成角為,因?yàn)?/span>,所以B錯(cuò)誤;對(duì)于C,,,C錯(cuò)誤;對(duì)于D與平面所成角為,,而,所以D正確.故選:D 7. 2022年北京冬奧會(huì)開(kāi)幕式中,當(dāng)《雪花》這個(gè)節(jié)目開(kāi)始后,一片巨大的雪花呈現(xiàn)在舞臺(tái)中央,十分壯觀.理論上,一片雪花的周長(zhǎng)可以無(wú)限長(zhǎng),圍成雪花的曲線稱作雪花曲線,又稱科赫曲線,是瑞典數(shù)學(xué)家科赫在1904年研究的一種分形曲線.如圖是雪花曲線的一種形成過(guò)程:從一個(gè)正三角形開(kāi)始,把每條邊分成三等份,然后以各邊的中間一段為底邊分別向外作正三角形,再去掉底邊,重復(fù)進(jìn)行這一過(guò)程.已知圖①中正三角形的邊長(zhǎng)為3,則圖③中的值為(    A.  B.  C. 6 D. 【答案】C【解析】【分析】在圖③中,以為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,由向量的運(yùn)算求得的坐標(biāo),再由數(shù)量積的坐標(biāo)表示計(jì)算.【詳解】在圖③中,以為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系, ,,,即,由分形知,所以,所以所以故選:C8. 已知雙曲線的左右焦點(diǎn)分別為,,實(shí)軸為,虛軸為,直線與直線相交于點(diǎn).,則的離心率等于(    A. 5 B. 3 C.  D. 【答案】A【解析】【分析】連接,通過(guò)構(gòu)造平行線,由對(duì)應(yīng)線段成比例,解得,可得雙曲線離心率.【詳解】如圖所示,,則,連接,由雙曲線的對(duì)稱性,可得,,得,故雙曲線的離心率故選:A二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得2分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0.9. 已知雙曲線方程,則在該雙曲線中下列結(jié)論中正確的是(    A. 實(shí)軸長(zhǎng)為6 B. 漸近線方程為C. 焦距是4 D. 焦點(diǎn)到漸近線的距離是【答案】ABD【解析】【分析】由雙曲線方程得到的值,進(jìn)而得到實(shí)軸長(zhǎng),漸近線方程和焦距,利用點(diǎn)到直線距離求出焦點(diǎn)到漸近線的距離.【詳解】,故,故則實(shí)軸長(zhǎng)為,漸近線方程為,B正確;焦距為,C錯(cuò)誤;由對(duì)稱性,不妨取焦點(diǎn)到漸近線距離為,D正確.故選:ABD10. 已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,則下列結(jié)論正確的有(    A. 是遞減數(shù)列 B. C.  D. 當(dāng)最小時(shí),【答案】BCD【解析】【分析】由數(shù)列前項(xiàng)和為,可求數(shù)列通項(xiàng),然后逐個(gè)驗(yàn)證選項(xiàng).【詳解】,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),注意到時(shí)也滿足,所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為,,是遞增數(shù)列,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;,B選項(xiàng)正確;,C選項(xiàng)正確;,當(dāng)最小時(shí),,D選項(xiàng)正確.故選:BCD.11. 已知點(diǎn)是直線上的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,連接,則(    A. 當(dāng)四邊形為正方形時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為 B. 的取值范圍為C. 當(dāng)為等邊三角形時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為 D. 直線過(guò)定點(diǎn)【答案】BD【解析】【分析】根據(jù)距離公式及圓心切點(diǎn)構(gòu)成的直角三角形求解,再利用過(guò)定點(diǎn)的判斷法則進(jìn)行判斷即可.【詳解】解:對(duì)于A選項(xiàng):當(dāng)四邊形為正方形時(shí),則則圓又點(diǎn)是直線一點(diǎn)設(shè),即該方程無(wú)解故不存在點(diǎn)使得為正方形,A錯(cuò)誤;對(duì)于B選項(xiàng):由A知,,則,即的取值范圍是B正確;對(duì)于選項(xiàng)C:若三角形為等邊三角形為等邊三角形,易知平分中,由于點(diǎn)坐標(biāo)為:,即,故C錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)D中點(diǎn)為則以D為圓心,為半徑的圓與圓的公共弦為方程為整理得聯(lián)立,化簡(jiǎn)得即得直線方程為代入方程恒成立;故直線過(guò)定點(diǎn)D正確.故選:BD12. 已知正四面體ABCD的棱長(zhǎng)為,其外接球的球心為O.點(diǎn)E滿足,過(guò)點(diǎn)E作平面平行于ACBD,平面分別與該正四面體的棱BC,CD,AD相交于點(diǎn)MG,H,則(    A. 四邊形EMGH的周長(zhǎng)為是變化的B. 四棱錐的體積的最大值為C. 當(dāng)時(shí),平面截球O所得截面的周長(zhǎng)為D. 當(dāng)時(shí),將正四面體ABCDEF旋轉(zhuǎn)后與原四面體的公共部分體積為【答案】BD【解析】【分析】將正四面體轉(zhuǎn)化為正方體,利用正方體的性質(zhì)分析運(yùn)算.對(duì)A:根據(jù)面面平行的性質(zhì)定理結(jié)合平行線的性質(zhì)分析運(yùn)算;對(duì)B:根據(jù)錐體體積公式,利用導(dǎo)數(shù)求其最值;對(duì)C:根據(jù)球的性質(zhì)分析運(yùn)算;對(duì)D:根據(jù)正方體分析可得:兩個(gè)正四面體的公共部分兩個(gè)全等的正四棱錐組合而成,利用錐體體積公式運(yùn)算求解.【詳解】對(duì)于邊長(zhǎng)為2的正方體,則ABCD為棱長(zhǎng)為的正四面體,則球心O即為正方體的中心,連接,設(shè),則為平行四邊形又∵平面,平面平面,又∵平面,平面,∴平面平面對(duì)A:如圖1,∵平面平面,平面平面,平面平面,,則,即同理可得: ,,,∴四邊形EMGH的周長(zhǎng)(定值),A錯(cuò)誤;對(duì)B:如圖1,由A可知:,,為正方形,則,為矩形,根據(jù)平行可得:點(diǎn)A到平面的距離,故四棱錐的體積,則,,則當(dāng)時(shí),則,上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),則,上單調(diào)遞減,∴當(dāng)時(shí),取到最大值故四棱錐的體積的最大值為,B正確;對(duì)C:正四面體ABCD的外接球即為正方體的外接球,其半徑,設(shè)平面截球O所得截面的圓心為,半徑為當(dāng)時(shí),則,,則,∴平面截球O所得截面的周長(zhǎng)為,C錯(cuò)誤;對(duì)D:如圖2,將正四面體ABCDEF旋轉(zhuǎn)后得到正四面體,設(shè),則分別為各面的中心,∴兩個(gè)正四面體的公共部分為,為兩個(gè)全等的正四棱錐組合而成,根據(jù)正方體可得:,正四棱錐的高為,故公共部分的體積,D正確;故選:BD.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:對(duì)于正四面體的相關(guān)問(wèn)題時(shí),我們常轉(zhuǎn)化為正方體,利用正方體的性質(zhì)處理相關(guān)問(wèn)題.三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20.13. 拋物線的準(zhǔn)線方程是______.【答案】【解析】【分析】先將拋物線方程化為標(biāo)準(zhǔn)形式,求出的值,即可求解.【詳解】由得拋物線方程為,所以,所以拋物線的準(zhǔn)線方程是,故答案為:.14. 正三棱柱的所有棱長(zhǎng)都相等,則異面直線所成的角余弦值是______【答案】【解析】【分析】分別取AB,BB1,B1C1,的中點(diǎn)L,M,N,,,進(jìn)而(或其補(bǔ)角)是直線所成角,然后解出的三邊,進(jìn)而用余弦定理即可解得.【詳解】設(shè)三棱柱棱長(zhǎng)為2,取AB,BB1,B1C1,BC的中點(diǎn)分別為L,M,N,P,連接,,設(shè)直線,所成角為,∴.連接,容易判斷NPLP,易知:,,易知:LB=BM=1,∠LBM=90°,∴,同理:.中,由余弦定理:,∴.故答案為:.15. 若數(shù)列,則________.【答案】5000【解析】【分析】按奇偶項(xiàng)分組,再利用等差數(shù)列的求和公式代入計(jì)算即可.【詳解】,由已知可得,,所以原式.故答案為5000.【點(diǎn)睛】本題主要考查數(shù)列求和問(wèn)題,涉及分組求和與公式法求和,屬中等難度題.16. 過(guò)雙曲線的左焦點(diǎn)的動(dòng)直線的左支交于A、B兩點(diǎn),設(shè)的右焦點(diǎn)為.若存在直線,使得,則的離心率的取值范圍是______.【答案】【解析】【分析】由題可設(shè),,聯(lián)立l與雙曲線的方程可得;根據(jù),將代入可得關(guān)于m的表達(dá)式,根據(jù)m范圍和可求離心率范圍﹒【詳解】依題意知直線的斜率不為0,設(shè)的方程為,聯(lián)立,消去,得設(shè),,則由知,,,,即,整理得、代入整理得,,,∴,故,,兩邊除以,得,解得,又∵,∴,故,A、B在左支且過(guò),∴,即,故,,∴,,則,故,即綜上:,即故答案為:.【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵在于根據(jù)直線l方程里面m的范圍,得到關(guān)于a、b、c的不等式,從而求得離心率的范圍.四、解答題17. 內(nèi)角AB,C的對(duì)邊分別為a,b,c,已知,1,求的周長(zhǎng);2,求的面積.【答案】118    2【解析】【分析】1)由正弦定理邊化角可求出,結(jié)合余弦定理,由代換,求得,進(jìn)而得解;2)由正弦定理代換得,求出,可解得,由正弦面積公式即可求解.【小問(wèn)1詳解】因?yàn)?/span>,所以,所以,即.又,所以解得,則.故的周長(zhǎng);【小問(wèn)2詳解】因?yàn)?/span>,所以,,得,解得,的面積18. 等比數(shù)列中,,且成等差數(shù)列.1求數(shù)列的通項(xiàng)公式;2若數(shù)列,求數(shù)列項(xiàng)的和.【答案】1    2【解析】【分析】1)設(shè)出公比,得到,求出公比,得到通項(xiàng)公式;2)在第一問(wèn)的基礎(chǔ)上,得到,裂項(xiàng)相消法求和.【小問(wèn)1詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為.因?yàn)?/span>,且已成等差數(shù)列,所以因?yàn)?/span>,所以,即,所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為.【小問(wèn)2詳解】由(1)得數(shù)列的通項(xiàng)公式為所以數(shù)列所以數(shù)列項(xiàng)的和.19. 如圖,在多面體中,平面平面,,,,的中點(diǎn).1證明:平面;2求點(diǎn)到平面的距離.【答案】1證明見(jiàn)解析    2【解析】【分析】1)取中點(diǎn),結(jié)合三角形中位線性質(zhì)可證得四邊形為平行四邊形,從而得到,由線面平行的判定可證得結(jié)論;2)根據(jù)面面垂直性質(zhì)可得平面,以為坐標(biāo)原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系,根據(jù)點(diǎn)到面距離向量求法可求得結(jié)果.【小問(wèn)1詳解】中點(diǎn),連接,分別為中點(diǎn),,,,,,四邊形為平行四邊形,,平面,平面,平面【小問(wèn)2詳解】平面平面,平面平面,,平面平面,又則以為坐標(biāo)原點(diǎn),正方向?yàn)?/span>軸,可建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系,,,,,設(shè)平面的法向量,令,解得:,,點(diǎn)到平面的距離.20. 已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線C的焦點(diǎn)為F,PC上在第一象限內(nèi)的一點(diǎn),PFx軸垂直,1C的方程;2經(jīng)過(guò)點(diǎn)F的直線lC交于異于點(diǎn)PA,B兩點(diǎn),若的面積為,求l的方程.【答案】1    2【解析】【分析】1)根據(jù)拋物線方程以及P的位置關(guān)系,由即可計(jì)算拋物線方程;(2)由題意可知直線l的斜率一定存在,設(shè)出直線方程并與拋物線聯(lián)立方程組,利用弦長(zhǎng)公式并根據(jù)的面積為即可求得直線的斜率,得到直線方程.【小問(wèn)1詳解】由題可知,點(diǎn)P的坐標(biāo)為因?yàn)?/span>,所以,解得p6p=-6(舍去),C的方程為【小問(wèn)2詳解】由題可知,,所以直線l的斜率一定存在,可設(shè)l的方程為,聯(lián)立方程組,整理得,所以的面積,解得(舍去),l的方程為21. 如圖1,在直角三角形中,為直角,上,且,作,將沿直線折起到所處的位置,連接,如圖2.1若平面平面,求證:;2若二面角為銳角,且二面角的正切值為,求的長(zhǎng).【答案】1證明見(jiàn)解析    2【解析】【分析】(1)由題意知,由面面垂直的性質(zhì)定理可得平面,進(jìn)而可得;(2) 所在的直線于點(diǎn),由題意可得知,所以平面,即可得平面平面,作于點(diǎn),連接,進(jìn)而可得為二面角的平面角,設(shè),則,設(shè),則,進(jìn)而可得,解得,再由,計(jì)算即可得答案.【小問(wèn)1詳解】證明:由題意知又平面平面,平面平面平面,所以平面.平面,所以;【小問(wèn)2詳解】解:由題意知平面平面因而平面,平面,因而平面平面.如圖,作所在的直線于點(diǎn),又平面平面,平面,所以平面.于點(diǎn),連接,為二面角的平面角,設(shè),則中,,所以設(shè),則,因而,在直角三角形中,,即,解得(舍去),此時(shí),從而.22. 已知橢圓的長(zhǎng)軸為雙曲線的實(shí)軸,且橢圓過(guò)點(diǎn)1求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:2設(shè)點(diǎn),是橢圓上異于點(diǎn)的兩個(gè)不同的點(diǎn),直線的斜率均存在,分別記為,,若,試問(wèn)直線是否經(jīng)過(guò)定點(diǎn),若經(jīng)過(guò),求出定點(diǎn)坐標(biāo);若不經(jīng)過(guò),請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】1    2直線AB恒過(guò)定點(diǎn)【解析】【分析】1)由題意可得,,求出,從而可得橢圓方程,2)討論直線AB的斜率存在和不存在兩種情況討論,設(shè)出直線AB的方程,與橢圓方程聯(lián)立,利用根與系數(shù)的關(guān)系,求出直線PAPB的斜率,再由列方程可得參數(shù)的關(guān)系,代入直線方程可求出直線恒過(guò)的定點(diǎn).【小問(wèn)1詳解】因?yàn)闄E圓C的長(zhǎng)軸為雙曲線的實(shí)軸,所以,因?yàn)闄E圓C過(guò)點(diǎn),所以,即,得所以橢圓方程為,【小問(wèn)2詳解】①當(dāng)直線AB的斜率存在時(shí),設(shè)其方程為,, ,得,所以,所以,,因?yàn)?/span>,所以,所以,化簡(jiǎn)得,所以,當(dāng)時(shí),直線AB的方程為,則直線過(guò)定點(diǎn)(舍去),當(dāng)時(shí),直線AB的方程為所以直線過(guò)定點(diǎn),②當(dāng)直線AB的斜率不存在時(shí),設(shè)直線為,,得所以,所以,解得(舍去),或,所以直線也過(guò)定點(diǎn),綜上,直線AB恒過(guò)定點(diǎn)【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:圓錐曲線中與曲線相交的直線過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題,一般采取“設(shè)而不求”的思想方法,即設(shè)直線方程為,設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為,,直線方程代入圓錐曲線方程后應(yīng)用韋達(dá)定理得,,,然后交點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算其它量(如斜率、弦長(zhǎng)等)并利用其滿足的性質(zhì)和題目條件求得參數(shù)值或參數(shù)關(guān)系后由直線方程可得定點(diǎn)坐標(biāo).
 

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