
考試時間:2025年3月20日上午8:00-10:00 試卷滿分:150分
一、單選題:(本題共8小題,每小題5分,共40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. 物體運動方程為(位移單位:m,時間單位:s),若,則下列說法中正確的是( )
A. 18m/s是物體從開始到3s這段時間內(nèi)的平均速度
B. 18m/s是物體從3s到這段時間內(nèi)的速度
C. 18m/s是物體在3s這一時刻的瞬時速度
D. 18m/s是物體從3s到這段時間內(nèi)的平均速度
【答案】C
【解析】
【分析】由瞬時變化率的物理意義判斷.
【詳解】是物體在這一時刻的瞬時速度,是物體從到這段時間內(nèi)的平均速度的極限值,即是是物體在這一時刻的瞬時速度.
故選:C
2. 是等比數(shù)列,是方程的兩根,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用一元二次方程的根與系數(shù)的關系及等比數(shù)列的性質(zhì)即可求解.
【詳解】設等比數(shù)列公比為,
因為,是方程的兩根,
所以,所以,
由等比數(shù)列的性質(zhì)可知
所以.
故選:C.
3. 已知數(shù)列滿足:,則( )
A. 1B. 3C. 7D. 9
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)數(shù)列的遞推公式列出數(shù)列的前幾項.
【詳解】由題意:,,.
故選:B
4. 已知等差數(shù)列中,,,則數(shù)列的前2025項和為( )
A. 1012B. 1013C. 2025D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根據(jù)等差數(shù)列的通項公式求,再利用并項求和法求數(shù)列的前2025項和.
【詳解】設數(shù)列的公差為d,則,解得.所以.
設,
所以,,…,
所以數(shù)列的前2025項和為:
.
故選:D
5. 設等差數(shù)列的前項和為,公差為,若,,則下列結(jié)論不正確的是( )
A. B. 當時,取得最大值
C. D. 使得成立的最大自然數(shù)是15
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)等差數(shù)列定義及其通項可判斷公差,得出數(shù)列中各項的符號可得B正確,再由等差數(shù)列性質(zhì)可判斷C正確,由等差數(shù)列前項和公式可判斷D正確.
【詳解】對于A,因為等差數(shù)列中,,,
所以,,,A正確;
對于B,由題意可知數(shù)列為遞減數(shù)列,且當時,,當時,;
所以可得時,取得最大值,B正確;
對于C,由A知,數(shù)列前8項都大于0,所以,C正確;
對于D,易知,,
故成立的最大自然數(shù),D錯誤.
故選:D.
6. 如圖,已知平行四邊形,,且,沿對角線將折起,當二面角的余弦值為時,則A與C之間距離為( )
A. 2B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用空間向量的線性運算及數(shù)量積公式計算模長即可.
【詳解】已知平行四邊形,,且,
,,
平面與平面所成角的余弦值為,
,
,
,
,
則,即與之間距離為,
故選:C.
7. 已知從1開始的連續(xù)奇數(shù)蛇形排列形成寶塔形數(shù)表,第一行為1,第二行為3,5,第三行為7,9,11,第四行為13,15,17,19,如圖所示,在寶塔形數(shù)表中位于第行,第列的數(shù)記為,例如,,,若,則( )
A. 64B. 65C. 68D. 72
【答案】C
【解析】
【分析】由題意,根據(jù)奇數(shù)數(shù)列的通項,明確為個奇數(shù),根據(jù)寶塔數(shù)表的排列性質(zhì),通過計算,求得所在的位置,可得答案.
【詳解】由題意,令,解得,則是第個奇數(shù),
∵寶塔形數(shù)表第行有個數(shù),前行共有個數(shù),
,在寶塔形數(shù)表的第行中,
為第行從左往右數(shù)第個數(shù),即,
.
故選:C.
【點睛】方法點睛:本題通過觀察寶塔形數(shù)表,歸納出一般規(guī)律來考查歸納推理及等差數(shù)列求和公式,屬于難題題.歸納推理的一般步驟:一、通過觀察個別情況發(fā)現(xiàn)某些相同的性質(zhì). 二、從已知的相同性質(zhì)中推出一個明確表述的一般性命題(猜想).常見的歸納推理分為數(shù)的歸納和形的歸納兩類:(1)數(shù)的歸納包括數(shù)的歸納和式子的歸納,解決此類問題時,需要細心觀察,尋求相鄰項及項與序號之間的關系,同時還要聯(lián)系相關的知識,如等差數(shù)列、等比數(shù)列等;(2)形的歸納主要包括圖形數(shù)目的歸納和圖形變化規(guī)律的歸納.
8. 已知雙曲線的左、右焦點分別為 ,左、右頂點分別為,以為直徑的圓與雙曲線的一條漸近線交于點 ,且,則雙曲線的離心率為( )
A. B. 2
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用雙曲線漸近線確定,由余弦定理可得,再由勾股定理得,又由確定得,最后根據(jù)求得離心率 .
【詳解】
根據(jù)題意可知:點在以為圓心為半徑的圓上,所以;
根據(jù)雙曲線漸近線方程為有,
即,在中,,,
余弦定理有,解得;
由雙曲線中即所以;
在中,,,所以,
所以雙曲線離心率.
故選:D
二、多選題(本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.)
9. 下列求導運算正確的是( )
A B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】利用求導法則進行計算,對四個選項逐個判斷即可.
【詳解】,故A正確;
,故B錯誤;
,故C錯誤;
,故D正確.
10. 過拋物線的焦點的直線與相交于A,B兩點,為坐標原點,則( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用已知可得,可判斷A;聯(lián)立直線與拋物線方程,可得可得判斷B;求得判斷C;可判斷D.
【詳解】對于A:因為直線經(jīng)過點,可得,即,所以,故A正確;
對于B:設由,所以,
所以所以
所以所以與不垂直,故B不正確;
,故C正確;
對于D:,故D正確.
故選:ACD.
11. 已知直三棱柱中,,點為的中點,則下列說法正確的是( )
A.
B. 平面
C. 異面直線與所成的角的余弦值為
D. 直三棱柱的外接球的表面積為
【答案】ABD
【解析】
【分析】建立空間直角坐標系,計算的坐標和的坐標即可判斷A,計算平面的法向量,計算即可判斷B,由分別計算即可判斷C,對于D先計算出外接球的半徑,根據(jù)球的表面積公式即可判斷D.
【詳解】如圖,建立空間直角坐標系,
則.
對于A:,
所以,故A正確;
對于B:,
設平面的一個法向量為,
則,令,則,所以,
所以,即,又平面,所以平面,故B正確;
對于C:,則,
所以,
即異面直線與所成的角的余弦值為,故C錯誤;
對于D:因為,直三棱柱的外接球的半徑為,
則有,
所以直三棱柱的外接球的表面積為,故D正確.
故選:ABD.
三、填空題(本題共3小題,每小題5分,共15分.)
12. 已知,則__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求函數(shù)的導函數(shù),當?shù)?,得,進而可得.
【詳解】由可得,
故,得,
故,,
故答案:
13. 在等差數(shù)列中,,記,則數(shù)列的前30項和為_________.
【答案】755
【解析】
【分析】根據(jù)分組求和,結(jié)合等差求和公式求解.
【詳解】當時,,當時,,
故
.
故答案為:755
14. 如圖,已知圓柱的斜截面是一個橢圓,該橢圓的長軸AC為圓柱的軸截面對角線,短軸長等于圓柱的底面直徑.將圓柱側(cè)面沿母線AB展開,則橢圓曲線在展開圖中恰好為一個周期的正弦曲線.若該段正弦曲線是函數(shù)一個周期的圖像,且其對應的橢圓曲線的離心率為__________.
【答案】##0.5
【解析】
【分析】由正弦型函數(shù)的最值和周期可得圓錐的高和底面半徑,根據(jù)題意可得橢圓的長軸和短軸,即可得離心率.
【詳解】因為函數(shù)的值域為,最小正周期,
可知圓柱的高,
設圓柱的底面半徑為,則,可得,
由題意可知:橢圓短軸長,即,
橢圓的長軸長,即,
所以橢圓曲線的離心率.
故答案為:.
四、解答題:(本題共5小題.共77分.解答題應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
15. 已知等比數(shù)列的公比,,.
(1)求;
(2)設,若,求.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)由題設結(jié)合等比數(shù)列通項公式列出等比數(shù)列首項和公比的方程組即可求解;
(2)先求出的通項公式,再由等差數(shù)列前項和公式結(jié)合題設列出等量關系式計算即可求解.
【小問1詳解】
由題意得,
所以.
【小問2詳解】
由(1)得,
所以,
解得或(舍去).
16. 如圖,在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD是平行四邊形,,,,,點M是AB的中點,點N是線段BC上的動點.
(1)證明:平面PAB;
(2)若點N到平面PCM的距離為,求的值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)連接AC,通過證明,即可得平面PAB;
(2)過點作,垂足為,利用可得的值,則可得答案.
【小問1詳解】
證明:連接AC
在中,因為,,,
所以,
因為,,所以是等邊三角形.
因為點是的中點,所以,
在中,,,,
滿足,所以,
而,所以平面;
【小問2詳解】
過點作,垂足為,
由(1)可知平面,
因為平面,
所以平面平面,平面平面,
所以平面.
由得,
,
解得,
所以.
17. 已知函數(shù)是曲線和一條公切線.
(1)求實數(shù)的值;
(2)過點可作曲線的三條不同的切線,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1),
(2)或或
【解析】
【分析】(1)根據(jù)導數(shù)的幾何意義,結(jié)合一元二次方程根的判別式進行求解即可;
(2)根據(jù)導數(shù)的幾何意義,結(jié)合一元二次方程根的判別式進行求解即可
【小問1詳解】
設直線與曲線的切點坐標為,
,,
又直線的斜率為,,
且點同時在直線和曲線上,
滿足,聯(lián)立以上兩式可得,
故直線的方程為,
聯(lián)立,可得,
又直線與曲線相切,
,解得.
小問2詳解】
由(1)得,,
設切點為,
則曲線在點的切線方程為,
又切線過點,
,
即方程有兩個不相等的實數(shù)根,且,
,
解得或或,
所以實數(shù)的取值范圍為或或.
【點睛】關鍵點睛:本題關鍵是利用導數(shù)的幾何意義,結(jié)合一元二次方程根的判別式進行求解.
18. 已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且S5=S2,a2n=2an+1,n∈N*.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)若,令cn=an·bn,求數(shù)列{cn}的前n項和Tn.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)已知條件求得數(shù)列的首項和公差,由此求得.
(2)結(jié)合分組求和法、錯位相減求和法求得.
【小問1詳解】
設等差數(shù)列的首項為,公差為,
依題意有,
解得,所以.
【小問2詳解】
,
設,
,
兩式相減得
,
所以.
設,
所以.
19. 已知橢圓的右焦點為拋物線的焦點,過點的直線交橢圓于兩點,當直線垂直于軸時,.
(1)求橢圓的方程;
(2)當直線不垂直于軸時,過分別作軸的垂線,垂足分別為,記直線與的交點為.
(i)證明:點在定直線上,并求出的方程;
(ii)若的面積為,設直線與拋物線交于兩點,求.
【答案】(1)
(2)(i)證明見解析,;(ii).
【解析】
【分析】(1)設,得,求出通徑,根據(jù),即可求解;
(2)(ⅰ)設出直線的方程,與曲線的方程聯(lián)立,得到根與系數(shù)的關系,根據(jù)點斜式寫出直線的方程,聯(lián)立直線的方程,可得的坐標.,即可求解.
(ii)解法一:令在軸上方,借助面積公式,結(jié)合韋達定理,得到,分類討論,得到直線的方程,與拋物線方程聯(lián)立,設,結(jié)合韋達定理計算即可;
解法二:運用弦長公式,結(jié)合到的距離算出面積,解得,分類討論,得到直線的方程,與拋物線方程聯(lián)立,設,結(jié)合韋達定理計算即可.
【小問1詳解】
設,依題意得,
當時,,
又,所以,
故橢圓的標準方程為:.
【小問2詳解】
(i)因為直線與坐標軸不垂直,設直線的方程為,
設,
由,得,
則,可得,
又由條件知直線的斜率均存在,
則直線的方程為,
直線的方程為,
聯(lián)立直線和的方程,消去,得交點的橫坐標為
,
同理,消去,得交點的縱坐標為,
所以的坐標為.
所以點在定直線上,且定直線的方程為.
(ii)解法一:依題意不妨令在軸上方,
則
,
由,得,
解得(舍去),
所以,得直線的方程為,
同理當時,直線的方程為,
聯(lián)立,消去得,設,
得,
根據(jù)對稱性得,當直線的方程為時,也有.
綜上所述.
解法二:,
又因為到的距離為,
所以,
得,解得(舍去),
所以,得直線的方程為或,
聯(lián)立,消去得到,
設,則,
得,
根據(jù)對稱性得,當直線的方程為時,也有.
綜上所述.
【點睛】方法點睛:圓錐曲線中定點問題的兩種解法.
(1)引進參數(shù)法:先引進動點的坐標或動線中系數(shù)為參數(shù)表示變化量,再研究變化的量與參數(shù)何時沒有關系,找到定點.
(2)特殊到一般法:先根據(jù)動點或動線的特殊情況探索出定點,再證明該定點與變量無關.
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