2022-2023學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙市明德中學(xué)高二下學(xué)期期中數(shù)學(xué)試題 一、單選題1.已知集合,,則    A BC D【答案】B【分析】利用交集的定義運(yùn)算即得答案.【詳解】集合,.故選:B.2.若復(fù)數(shù),則    A1 B C5 D【答案】D【分析】利用復(fù)數(shù)的模的運(yùn)算性質(zhì),化簡(jiǎn)為對(duì)復(fù)數(shù)求模可得結(jié)果【詳解】,.故選:D.3.已知函數(shù),若,則實(shí)數(shù)的值是(    A5 B3 C5 D35【答案】A【分析】根據(jù)函數(shù)解析式,分別討論,兩種情況,結(jié)合題中條件,即可求出結(jié)果.【詳解】,則,舍去),,則,,綜上可得,.故選:A4.?dāng)?shù)列為正項(xiàng)等比數(shù)列,前項(xiàng)和為,且滿足,,則    A36 B35 C32 D31【答案】D【分析】首先求出公比,即可求出,再根據(jù)等比數(shù)列求和公式計(jì)算可得.【詳解】設(shè)公比為),因?yàn)?/span>,,所以,所以(舍去),所以,所以.故選:D52023年,中國(guó)空間站將正式進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段.假設(shè)空間站要安排名航天員開(kāi)展實(shí)驗(yàn),每個(gè)艙中都有人,則不同的安排方法有(    A72 B90 C360 D540【答案】B【分析】利用分組和分配的方法求得名航天員的安排方案.【詳解】先把名航天員分成三組,每組人,有種方法;再把這三組分配到三艙中,每艙一組有種方法.所以名航天員的安排方案共有.故選:B.6.已知函數(shù) 的部分圖象如圖所示,將函數(shù) 的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的,縱坐標(biāo)不變,再將所得函數(shù)圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù) 的圖象,則下列關(guān)于函數(shù)的說(shuō)法正確的是( ?。?/span>A的最小正周期為B在區(qū)間上單調(diào)遞增C的圖象關(guān)于直線x對(duì)稱D的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對(duì)稱【答案】C【分析】先根據(jù)函數(shù)圖像求出 的解析式,利用圖像變換求出 的解析式,然后對(duì)選項(xiàng)逐一判斷即可【詳解】由函數(shù)圖象知,,所以,所以 ,因?yàn)楹瘮?shù)圖象過(guò)點(diǎn),所以,則,解得,又,所以,所以,將函數(shù)的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的,得到,縱坐標(biāo)不變,再將所得函數(shù)圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到,的最小正周期,故A錯(cuò)誤;當(dāng)時(shí),,此時(shí) 單調(diào)遞減,故B錯(cuò)誤;,則,當(dāng)時(shí),,故C正確;因?yàn)?/span>,故D錯(cuò)誤.故選:C.7.直線分別與軸,軸交于兩點(diǎn),點(diǎn)在圓上運(yùn)動(dòng),則面積的最大值為(    A8 B C14 D【答案】C【分析】根據(jù)圓上的點(diǎn)到直線距離的最大值的求解方法即可求最大面積.【詳解】解得,所以,解得,所以,所以,又因?yàn)閳A心到直線的距離所以點(diǎn)到直線的最大距離為,所以面積的最大值為,故選:C.8.設(shè),,則(    A B C D【答案】C【分析】利用、的形式構(gòu)造函數(shù),應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究其在上單調(diào)性,進(jìn)而比較相應(yīng)函數(shù)值的符號(hào),即可知參數(shù)的大小關(guān)系.【詳解】,令,所以,,則,即遞減,所以,故上恒成立,則上遞減,所以,即,則;,令,所以上遞增,故,上遞增,,即,則;綜上,.故選:C【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:應(yīng)用作差法得到某種函數(shù)形式,并構(gòu)造函數(shù)研究單調(diào)性判斷函數(shù)值的符號(hào)即可. 二、多選題9.如圖所示的圓錐的底面半徑為3,高為4,且ABBC,則(    A.三棱錐S-ABC的體積為12 B.該圓錐的體積為12πC.該圓錐的表面積為14π D.該圓錐的母線長(zhǎng)為5【答案】ABD【分析】利用錐體的體積公式、表面積公式及勾股定理可判定各選項(xiàng).【詳解】對(duì)于A項(xiàng),由題意可得是等腰直角三角形,由AC=6可得,即,故A正確;對(duì)于B項(xiàng),由圓錐體積公式可得,故B正確;由勾股定理及圓錐性質(zhì)可得其母線SA=,故D正確;C項(xiàng),由圓錐的表面積公式可得,故C錯(cuò)誤.故選:ABD10.下列說(shuō)法正確的是(    A.已知,若根據(jù)2×2列聯(lián)表得到的觀測(cè)值為4.153,則有95%的把握認(rèn)為兩個(gè)分類變量有關(guān)B.已知向量,則C.隨機(jī)變量X服從正態(tài)分布,且,則D.已知一組數(shù)據(jù),,,,的方差是5,則數(shù)據(jù),,,,的標(biāo)準(zhǔn)差是12【答案】ABC【分析】的觀測(cè)值結(jié)合,判斷A選項(xiàng), 向量坐標(biāo)計(jì)算判斷垂直可判斷B選項(xiàng),X服從正態(tài)分布,可判斷C選項(xiàng),根據(jù)方差定義及性質(zhì)判斷D選項(xiàng).【詳解】則有95%的把握認(rèn)為兩個(gè)分類變量有關(guān),A選項(xiàng)正確;向量,,,,B選項(xiàng)正確;隨機(jī)變量X服從正態(tài)分布,,則,C選項(xiàng)正確;已知一組數(shù)據(jù),,,,,的方差是5則數(shù)據(jù),,,的方差是,標(biāo)準(zhǔn)差是,D錯(cuò)誤.故選:ABC.11.已知數(shù)列的前n項(xiàng)和為,則下列說(shuō)法正確的是(    A.若,則是等差數(shù)列B.若,則是等比數(shù)列C.若是等差數(shù)列,則D.若是等比數(shù)列,則【答案】BC【分析】根據(jù)等差數(shù)列的定義判斷A;根據(jù)的關(guān)系求出通項(xiàng)公式,結(jié)合等比數(shù)列的定義判斷B;根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)和前n項(xiàng)求和公式計(jì)算判斷C;舉例說(shuō)明判斷D【詳解】選項(xiàng)A,由,得,,所以不是等差數(shù)列,故A錯(cuò)誤;選項(xiàng)B,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,經(jīng)檢驗(yàn),符合上式,所以,故是等比數(shù)列,故B正確;選項(xiàng)C,若是等差數(shù)列,則,故C正確;選項(xiàng)D,若,則,,而,故D錯(cuò)誤,故選:BC12.加斯帕爾?蒙日(圖1)是1819世紀(jì)法國(guó)著名的幾何學(xué)家,他在研究圓錐曲線時(shí)發(fā)現(xiàn):橢圓的任意兩條互相垂直的切線的交點(diǎn)都在同一個(gè)圓上,其圓心是橢圓的中心,這個(gè)圓被稱為蒙日?qǐng)A(圖2).已知長(zhǎng)方形R的四邊均與橢圓相切,則下列說(shuō)法正確的是(    A.橢圓C的離心率為 B.橢圓C的蒙日?qǐng)A方程為C.橢圓C的蒙日?qǐng)A方程為 D.長(zhǎng)方形R的面積最大值為18【答案】ACD【分析】根據(jù)橢圓方程,求出離心率即可得選項(xiàng)A正誤;根據(jù)蒙日?qǐng)A的定義可判斷,該圓過(guò)點(diǎn),根據(jù)圓心坐標(biāo),即可求得半徑的值,進(jìn)而求得圓的方程;設(shè)出長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬,根據(jù)長(zhǎng)方形是蒙日?qǐng)A的內(nèi)接四邊形,可得對(duì)角線為直徑,求得長(zhǎng)和寬的等量關(guān)系,再利用基本不等式即可判斷選項(xiàng)D正誤.【詳解】:由題知橢圓方程為:,所以,故選項(xiàng)A正確;因?yàn)殚L(zhǎng)方形R的四邊均與橢圓相切,所以點(diǎn),在蒙日?qǐng)A上,故半徑為,可得橢圓C的蒙日?qǐng)A方程為;故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;設(shè)長(zhǎng)方形R的邊長(zhǎng)為m,n,則有,所以長(zhǎng)方形R的面積等于,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等,故選項(xiàng)D正確.故選:ACD 三、填空題13.二項(xiàng)式的展開(kāi)式中,常數(shù)項(xiàng)為_______________(用數(shù)值表示).【答案】24【分析】利用二項(xiàng)式定理展開(kāi)即可得出結(jié)果.【詳解】由二項(xiàng)式定理可得,顯然其常數(shù)項(xiàng)為第三項(xiàng)即,故答案為:2414.若拋物線的焦點(diǎn)與雙曲線的右焦點(diǎn)重合,則的值__________【答案】6【詳解】試題分析:根據(jù)題意,由于雙曲線右焦點(diǎn)坐標(biāo)為,因此可知拋物線的焦點(diǎn),故答案為6【解析】考查了拋物線與雙曲線的性質(zhì)..點(diǎn)評(píng):解決該試題的關(guān)鍵是利用雙曲線的右焦點(diǎn)坐標(biāo)得到拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo),然后得到參數(shù)p的值,屬于基礎(chǔ)題.15.蟋蟀鳴叫是大自然優(yōu)美和諧的音樂(lè),蟋蟀鳴叫的頻率(單位:次/分鐘)與氣溫(單位:)有較強(qiáng)的線性相關(guān)關(guān)系.某同學(xué)在當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)觀測(cè),得到如下數(shù)據(jù),并建立了關(guān)于的線性回歸方程.當(dāng)蟋蟀每分鐘鳴叫52次時(shí),該地當(dāng)時(shí)的氣溫預(yù)報(bào)值為_______________(次/分鐘)243640602628.63035.4 【答案】33【分析】首先求出,,根據(jù)回歸直線方程必過(guò)樣本中心點(diǎn),代入求出,即可得到回歸方程,再令求出預(yù)報(bào)值即可.【詳解】依題意可得,關(guān)于的線性回歸方程,所以,解得,所以回歸方程為,當(dāng)時(shí),即當(dāng)蟋蟀每分鐘鳴叫次時(shí),該地當(dāng)時(shí)的氣溫預(yù)報(bào)值為.故答案為: 四、雙空題16.傳說(shuō)古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德的墓碑上刻著一個(gè)圓柱,圓柱內(nèi)有一個(gè)內(nèi)切球,這個(gè)球的直徑恰好與圓柱的高相等,如圖是一個(gè)圓柱容球,為圓柱兩個(gè)底面的圓心,O為球心,EF為底面圓的一條直徑,若球的半徑,則平面DEF截得球的截面面積最小值為_______________;P為球面和圓柱側(cè)面的交線上一點(diǎn),則的取值范圍為_______________【答案】     /     【分析】過(guò)點(diǎn)在平面內(nèi)作,垂足為點(diǎn),分析可知當(dāng)平面時(shí),截面圓的半徑最小,求出截面圓的半徑,結(jié)合圓的面積公式可求平面DEF截得球的截面面積最小值;利設(shè)在底面的射影為,設(shè)令,則,其中,可得出,利用平方法和二次函數(shù)的基本性質(zhì)求出的取值范圍,可得的取值范圍.【詳解】過(guò)點(diǎn)在平面內(nèi)作,垂足為點(diǎn),如下圖所示: 易知,,由勾股定理可得則由題可得,設(shè)到平面的距離為,平面截得球的截面圓的半徑為,因?yàn)?/span>平面,當(dāng)平面時(shí),取最大值,即所以,所以平面截得球的截面面積最小值為;由題可知點(diǎn)在過(guò)球心與圓柱的底面平行的截面圓上,設(shè)在底面的射影為,,由勾股定理可得,令,則,其中,所以,,所以,,因此,.故答案為:;.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:與球有關(guān)的組合體問(wèn)題,一種是內(nèi)切,一種是外接.解題時(shí)要認(rèn)真分析圖形,明確切點(diǎn)和接點(diǎn)的位置,確定有關(guān)元素間的數(shù)量關(guān)系,并作出合適的截面圖. 五、解答題17.已知函數(shù)(1)的最小正周期;(2)ABC中,角AB,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,若,,且ABC的面積為,求c的值.【答案】(1)(2) 【分析】1)直接利用三角函數(shù)的周期性求解即可.2)先求C,再由面積公式得b,后由余弦定理求得結(jié)果.【詳解】1)由三角函數(shù)的周期公式可得:最小正周期為;2,所以k∈Z,所以k∈Z,因?yàn)?/span>,所以,由三角形面積公式,且,解得,由余弦定理,解得18.在,②,③這三個(gè)條件中選擇兩個(gè),補(bǔ)充在下面問(wèn)題中,并進(jìn)行解答.已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,______,______.(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)設(shè),求數(shù)列的前項(xiàng)和.:如果選擇多組條件分別解答,按第一個(gè)解答計(jì)分. 【答案】(1)(2) 【分析】(1)根據(jù)是等差數(shù)列,設(shè)出公差為,選擇兩個(gè)選項(xiàng),將首項(xiàng)公差代入,解方程組,即可求得基本量,寫出通項(xiàng)公式;(2)根據(jù)(1)中的通項(xiàng)公式,寫出的通項(xiàng),利用裂項(xiàng)相消即可求得前項(xiàng)和.【詳解】1)由于是等差數(shù)列,設(shè)公差為,當(dāng)選①②時(shí):,解得,所以的通項(xiàng)公式.①③時(shí):,解得,所以的通項(xiàng)公式.②③時(shí):,解得,所以的通項(xiàng)公式.2)由(1),,所以,所以.19.已知四棱錐的底面ABCD為矩形,底面ABCD,且,設(shè)E、F、G分別為PC、BC、CD的中點(diǎn),HEG的中點(diǎn),如圖.(1)求證:平面PBD;(2)求直線FH與平面PBC所成角的正弦值.【答案】(1)證明見(jiàn)解析(2) 【分析】1)利用中位線得到的線線平行,證明線面平行,再證面面平行,由面面平行得證線面平行;2)建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法求線面角的正弦值.【詳解】1)證明:EF、G分別為PCBC、CD的中點(diǎn),,,平面PBD,平面PBD平面PBD,同理可證平面PBD,EF平面EFG,平面平面PBD,平面EFG,平面PBD2平面ABCD,四邊形ABCD為矩形,以點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn),AB、ADAP所在直線分別為x、yz軸建立如下圖所示的空間直角坐標(biāo)系,、、、、,,設(shè)平面PBC的法向量為,則,,可得,,所以,直線FH與平面PBC所成角的正弦值為20.明德中學(xué)開(kāi)展了120周年校慶知識(shí)問(wèn)答競(jìng)賽,參賽人員所得分?jǐn)?shù)的分組區(qū)間為,,,由此得到總體的頻率統(tǒng)計(jì)表:分?jǐn)?shù)區(qū)間頻率0.10.40.30.2(1)視樣本的頻率為概率,在該校所有參賽學(xué)生中任取3人,記取出的3人中分?jǐn)?shù)在的人數(shù)為X,求X的分布列和數(shù)學(xué)期望;(2)若從總體中利用分層抽樣的方式隨機(jī)抽取10名學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)研.從這10名參賽學(xué)生中依次抽取3名進(jìn)行調(diào)查分析,求在第一次抽出1名學(xué)生分?jǐn)?shù)在區(qū)間內(nèi)的條件下,后兩次抽出的2名學(xué)生分?jǐn)?shù)在的概率.【答案】(1)分布列見(jiàn)解析,(2) 【分析】1)根據(jù)題意,符合二項(xiàng)分布的特征,然后,列出相應(yīng)的分布列,利用相關(guān)的概率和期望公式,計(jì)算即可求解.2)分別計(jì)算出第一次抽出1名學(xué)生分?jǐn)?shù)在區(qū)間內(nèi)的概率和后兩次抽出的2名學(xué)生分?jǐn)?shù)在同一分組區(qū)間內(nèi)的概率,然后,利用條件概率公式進(jìn)行求解即可;【詳解】1)由題意知,該市所有參賽學(xué)生中分?jǐn)?shù)在的概率為,且,所以X的可能取值有01、23,,,X的分布列如下:X0123P2)得分位于的共有4人,得分位于的有3人,記事件A:第一次抽出1名學(xué)生分?jǐn)?shù)在區(qū)間內(nèi),記事件B:后兩次抽出的2名學(xué)生分?jǐn)?shù)在同一分組區(qū)間內(nèi),,,由條件概率公式可得21.已知橢圓的離心率為,且過(guò)點(diǎn)(1)求橢圓的方程;(2)若直線與橢圓交于兩點(diǎn),點(diǎn)軸上的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作直線的垂線,垂足為,是否存在定點(diǎn),使得為定值?若存在,求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)(2)存在定點(diǎn),定值為 【分析】1)根據(jù)題意得,將點(diǎn)代入方程即可解決;2,結(jié)合韋達(dá)定理得,即可解決【詳解】1)由題知,所以橢圓,由點(diǎn)在橢圓上得解得,故橢圓方程為2)設(shè),,得所以所以,所以,解得所以存在定點(diǎn),使得為定值.22.已知.(1)證明:當(dāng)時(shí),上單調(diào)遞增;(2)當(dāng)時(shí),關(guān)于的不等式上恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1)證明見(jiàn)解析(2) 【分析】1)求導(dǎo),得到導(dǎo)函數(shù)大于0恒成立,證明出結(jié)論;2)變形得到上恒成立,令,二次求導(dǎo),求出導(dǎo)函數(shù)單調(diào)遞增,結(jié)合,分兩種情況,討論得到的取值范圍.【詳解】1)證明:因?yàn)?/span>,所以,因?yàn)?/span>,所以,又,所以,所以上單調(diào)遞增.2)當(dāng)時(shí),所以,即上恒成立.,則,.因?yàn)?/span>,所以,所以所以上單調(diào)遞增,所以.當(dāng),即時(shí),在上,,即,所以上單調(diào)遞增,所以對(duì),即上恒成立,符合題意;當(dāng),即時(shí),,,若,則在上,,即,所以上單調(diào)遞減,所以,不合題意;,則存在,使得,所以在上,,即所以在上,單調(diào)遞減,所以對(duì)不合題意.綜上所述,關(guān)于的不等式上恒成立,實(shí)數(shù)的取值范圍為.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:對(duì)于求不等式成立時(shí)的參數(shù)范圍問(wèn)題,一般有三個(gè)方法,一是分離參數(shù)法, 使不等式一端是含有參數(shù)的式子,另一端是一個(gè)區(qū)間上具體的函數(shù),通過(guò)對(duì)具體函數(shù)的研究確定含參式子滿足的條件.二是討論分析法,根據(jù)參數(shù)取值情況分類討論,三是數(shù)形結(jié)合法,將不等式轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù),通過(guò)兩個(gè)函數(shù)圖像確定條件. 

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