【文档说明】浙江省温州市乐清市知临中学2023-2024学年高二上学期开学质量检测数学试题(B) 含解析.docx,共(22)页,1.856 MB,由小赞的店铺上传
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2023学年第一学期高二段数学开学质量检测B卷本卷满分150分,考试时间120分钟一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合110Axx=−∣,{1}B
xx=∣,则AB=()A.(1,10B.()1,+C.1,10−D.)1,−+【答案】D【解析】【分析】根据并集的运算即可求解.【详解】因为集合110Axx=−∣,{1}Bxx=∣,所以{|1}ABxx=−,也即[1,)AB=−+,故选:D.2.在平面直角坐标
系xOy中,动点P的坐标满足方程22(1)(3)4xy−+−=,则点P的轨迹经过A.第一、二象限B.第二、三象限C.第三、四象限D.第一、四象限【答案】A【解析】【详解】试题分析:由题意得,点P在以(1,3)为圆心,2为半径的圆上,如下图所示,故可知点P在第一、二象限,故选A.考点:圆的
标准方程.3.要得到余弦曲线cosyx=,只需将正弦曲线sinyx=向左平移()A.2个单位B.3个单位C.4个单位D.6个单位【答案】A【解析】【分析】由题得cossin()2yxx==+
,再利用图象变换知识求解.【详解】由于cossin()2yxx==+,所以要得到余弦曲线cosyx=,只需将正弦曲线sinyx=向左平移2个单位.故选:A4.设直线1:250lxay+−=,()2:3120laxay−−−=,则1a=是12ll⊥的()A充要条件B
.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】C【解析】【分析】利用充分条件和必要条件的定义,结合直线垂直的性质判断即可.【详解】当1a=时,直线1:250lxy+−=,2:220lxy−−=,.此时12
1,22kk=-=,则121kk?-,所以12ll⊥,故充分性成立;当12ll⊥时,()()13120aaa−+−=,解得1a=或12a=,故必要性不成立;所以“1a=”是“12ll⊥”的充分不必要条件,故选:C.5.已知圆1C:221xy+=,圆2C:()()22349xy−+−=,
则圆1C与圆2C的位置关系是()A.内含B.外离C.相交D.相切【答案】B【解析】【分析】计算出两圆的圆心距,判断圆心距与两个圆的半径之和的大小关系即可.【详解】由题意得:()10,0C,()23,4C,121,3rr==因为()()221212304054
CCrr=−+−==+,所以两圆外离.故选:B【点睛】本题主要考查了两个圆的位置关系,熟练掌握两圆内含、外离、相交、相切满足的条件,属于基础题.6.设0.83a=,0.713b−=,21log32=c,则a,b,c的大小关系为()A.c<b<aB.c<a<bC.b<a<cD
.b<c<a【答案】A【解析】【分析】根据指数函数和对数函数的单调性可得出1ba,1c,进而即可得到a,b,c的大小关系.【详解】由0.70.7133b−==,且0.70.8133,即1ba,又1222221log3log3log3log21
2c====,所以c<b<a.故选:A.7.在ABC中,已知D是AB边上的中点,G是CD的中点,若AGABAC=+uuuruuuruuur,则实数+=()A.14B.12C.34D.1【答案】C【解析】【分析】根据D是AB边上的中
点,G是CD的中点,得到11,22ADABCGCD==uuuruuuruuuruuur,再利用平面向量的线性运算求解.【详解】解:因为D是AB边上的中点,G是CD的中点,所以11,22ADABCGCD==uuuru
uuruuuruuur,所以12AGACCGACCD=+=+uuuruuuruuuruuuruuur,()111242ACADACABAC=+−=+uuuruuuruuuruuuruuur,又因为AGABAC=+uuuruuuruuur,所以11,42==,则34
+=,故选:C8.如图,正方体1111ABCDABCD−的棱长为1,正方形ABCD的中心为O,棱1CC,11BC的中点分别为E,F,则下列选项中不正确的是()A.12OEBC=B.68FOES=△C.点F到直线1OD的距离为144D.异面直线1OD与EF所成角
的余弦值为336【答案】D【解析】【分析】以D为原点,1,,DADCDD分别为,,xyz轴建立空间直角坐标系Dxyz−,计算OEBC可判定A选项;利用正弦定理计算三角形FOE的面积判定B选项;利用空间向量的距离公式可判定C
选项;利用直线方向向量可计算夹角余弦值,可判定D选项.【详解】以D为原点,1,,DADCDD分别为,,xyz轴建立空间直角坐标系Dxyz−,()0,0,0D,11,,022O,()1,1,0B,()0,1,0C,10,1,2
E,1,1,12F骣÷ç÷ç÷ç桫,()10,0,1D111,,222OE=−,()1,0,0BC=−,则()1110022OEBC=−−++=,故选项A正确;10,,12OF=,所以1
1042cos,111114444OEOFOEOFOEOF++===+++155,则2310sin,1cos,155OEOFOEOF=−=−=,13510sin,22216285FOESOEOFOEOF=
==△,故选项B正确;111,,122OD=−−,111101304cos,1011111444ODOFODOFODOF−+===+++,2113070sin,1cos,110010ODOFODOF=−=−=,点F到直线1OD的距离157014sin,2104OFODOF=
=,故选项C正确;11,0,22EF=,则111110342cos,6111114444ODEFODEFODEF−++===+++,则令异面直线1OD与EF所成角,可得13coscos,6ODEF==.故选项D错误.故选:D.二、多项选择题(
本大题共4小题,每小题5分,共计20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分)9.在空间中,设mn,为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列正确的是()A.若m
⊥,//m,则⊥B.若⊥,//m,则m⊥C.若//,m,n,则//mnD.若⊥,m⊥,n⊥,则mn⊥【答案】AD【解析】【分析】由面面垂直的判定定理可得⊥,选项A可判定;若⊥,//m,则//m,m或m与相交,选项B可判定
;若//,m,n,则//mn,m与n相交,m与n异面,选项C可判定;由面面垂直的性质定理和线面垂直的性质定理可证得mn⊥,选项D可判定.【详解】因为//m所以可取直线l,//lm且l,因为//lm,m⊥,所以l⊥,又l,可得⊥,故选项A正确;若⊥,//m,
则//m,m或m与相交,故选项B错误;若//,m,n,则//mn,m与n相交,m与n异面,故选项C错误;因为⊥,令1l=可取直线2l,2l且12ll⊥,可得2l⊥又
n⊥,所以2//ln,因为m⊥,2l,所以2ml⊥,又2//ln,可得mn⊥,故选项D正确.故选:AD.10.下列说法正确的是()A.直线sin10xy−+=的倾斜角的取值范围为π3π0,,π44B.“5c=”是“点()2,1到直线340xyc++=
距离为3”的充要条件C.直线():30lxyR+−=恒过定点()3,0D.直线1:21lyx=+与直线2:210lxy++=垂直,且1l与圆225xy+=相交【答案】ACD【解析】【分析】先求出斜率范围,再求倾斜角的范围即可,则选项
A可判定;由点到直线的距离公式构建方程求解即可,则选项B可判定;提取参数并消去参数可求得必过点,则选项C可判定;求出两直线的斜率,判定位置关系,求出圆心到直线距离并与半径比较,即可判定直线与圆的位置关系,则选项D可判定。【详解】因为sin10x
y−+=所以斜率sinka=,则11k−,令倾斜角为,则1tan1−,又0π,解的π3π0,,π44,故选项A正确.由点()2,1到直线340xyc++=
距离为3,可得223241334c++=+,解的5c=或25c=−,故选项B错误.():30lxyR+−=,可得()30xy−+=,令30x−=可得3,0xy==,所以l必过点()3,0,故选项C正确;直线1:21lyx=+与直线2:210l
xy++=中斜率分别为12,2−,乘积为1−,故而垂直,原点到1:210lxy−+=距离155541d==+,故而1l与圆225xy+=相交,故选项D正确;故选:ACD.11.已知正数a,b满足1ab+=,则下列结论正确的是()A.104abB.1920ab+C.2ab+
D.2222ab+【答案】CD【解析】【分析】本题首先可根据2abab+判断出A,然后根据()1919ababab+=++判断出B,再然后根据()()2222abab++判断出C,最后根据22222abab+判断出D.【详解】因为a、b正实数,所以2abab+,当
且仅当ab=时取等号.因为1ab+=,所以12ab≤,故A不正确.因为()1919991910216babaababababab+=++=++++=.当且仅当9baab=,即13,44ab==等
号成立,故B不正确.()()222222abab++=,当且仅当ab=时取等号.即2ab+,故C正确.222222222ababab++==,当且仅当ab=时取等号,故D正确.故选:CD.12.已知函数()()e,021,0xxfxfxx
=−,若关于x的方程()fxa=有两解,则实数a的值可能为()A.1ea=B.1a=C.ea=D.3a=【答案】BD【解析】【分析】根据题意分析可得方程()fxa=根的个数可以转化为()yfx=与ya=的交点个数,结合()yfx=的单调性与值域以及图
象分析判断.【详解】①当0x时,()exfx=在(,0−内单调递增,且()01f=,所以()(0,1fx;是的②当0x时,则()(*2e,1,,kxkfxxkkk−=−N,可知()fx在(*1,,kkk−N内单调递增,且()()21,2
ekkfkfk−==,所以()*2,2,ekkfxkN,且12222,eekkkk++N.方程()fxa=的根的个数可以转化为()yfx=与ya=的交点个数,可得:当0a时,()yfx=与ya=没有交点;
当20ea≤时,()yfx=与ya=有且仅有1个交点;当122,ekkak+N时,()yfx=与ya=有且仅有2个交点;当222,ekkak+N时,()yfx=与ya=有且仅有1个交点;若关于x的方程()fxa=有两解,即()yfx=与ya=有且仅有2个交点,
所以实数a的取值范围为12,2,ekkk+N,因为281,1,3,4ee,而A、C不在相关区间内,所以A、C错误,B、D正确.故选:BD.三、填空题:(本题共4小题,每小题5分,共20分.)13.若复数12i13iz+=−,则z=_
_____.【答案】22##122【解析】【分析】利用复数的四则运算与复数模的运算公式即可得解.【详解】因为()()()()12i13i12i55i11i13i13i13i1022z+++−+====−+−−+,所以22112222z=−+=
.故答案为:22.14.若两条直线126:0lxy+−=与2:50lxay+−=平行,则1l与2l间的距离是______.【答案】55##155【解析】【分析】先利用两直线平行的公式求出参数a,再用两平行线间距离
公式求距离即可.【详解】两条直线126:0lxy+−=与2:50lxay+−=平行,210a−=解得2a=,经检验2a=时,2:250lxy+−=,两直线不重合;所以2a=,则1l与2l间的距离655514−+=+,故答案为:55.15.一个三位自然数,百位、十位、个位上的数字依次为a,b,
c,当且仅当a>b,b<c时称为“凹数”(如213,312等),若a,b,c∈{1,2,3,4},且a,b,c互不相同,则这个三位数为“凹数”的概率是_________.【答案】13【解析】【分析】先确定a,b,c∈{1,2,3,4},且a,b
,c互不相同所组成的三位数的所有可能情况,再确定其中“凹数”的个数,最后即可运用古典概型的概率计算公式求解即可【详解】a,b,c∈{1,2,3,4},且a,b,c互不相同所组成的三位数的所有可能情况为:123,132,213,231,312,32
1,124,142,214,241,412,421,134,143,314,341,413,431,234,243,324,342,423,432,共24个数字,其中为“凹数”的有213,312,214,412,314,413,324
,423,共8个,所以所求概率为81243=,故答案为:1316.已知两个圆锥有公共底面,且两个圆锥的顶点和底面的圆周都在同一个球面上,若球的体积为32π3,这两个圆锥的体积之和为4π,则这两个圆锥中,体积较大者的高与体积较小者的高的比值为______.
【答案】3【解析】【分析】可先画出图形,由球体积和两个圆锥的体积之和求出球半径和底面半径,由截面圆中的直角三角形利用勾股定理求出1OO,则两高可得,结论可求.【详解】如图所示,设圆锥11PO与圆锥21PO
公共底面得圆心为1O,取底面圆周上一点Q,令底面半径为r,球半径为R,因为球的体积为32π3,所以3432ππ33R=,解得2R=,因为两个圆锥的体积之和为4π,所以21π24π3rR=即24π4π3r=解得3r=,
在直角三角形1OOQ中2211431OOOQOQ=−=−=,可得1111211POPOOO=−=−=,2121+2+13POPOOO===,所以体积较大者的高与体积较小者的高的比值2111331POPO==.故答案为:3.四、解答题(本大题共
6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.已知直线1:260lxy−+=和2:10lxy−+=的交点为P.(1)若直线l经过点P且与直线343:50xyl−−=平行,求直线l的方程;(2)若直线m经过点P且与两坐标轴围成的三角形的面积为5,求直线m的方程.【
答案】(1)4380xy−+=(2)25100xy−−=或85200xy−+=【解析】【分析】(1)由已知可得交点坐标,再根据直线间的位置关系可得直线方程;(2)设直线方程,根据直线与两坐标轴围成的三角形的面积,列出方程组,解方程.【小问1详解】
解:联立12,ll的方程26010xyxy−+=−+=,解得54xy=−=−,即(5,4)P−−设直线l的方程为:430xyc−+=,将(5,4)P−−带入可得8c=所以l的方程为:4380xy−+=;【小问2详解】解
:法①:易知直线m在两坐标轴上的截距均不为0,设直线方程为:1xyab+=,则直线与两坐标轴交点为(,0),(0,)AaBb,由题意得541152abab−−+==,解得:52==−a
b或524ab=−=所以直线m的方程为:152xy+=−或1542xy+=−,即:25100xy−−=或85200xy−+=.法②:设直线m的斜率为(0)kk,则m的方程为4(5)ykx+=+,当0x=时,54yk=−当0y=时,45xk=−所以1454552kk−−=,解得:
25k=或85k=所以m的方程为24(5)5yx+=+或84(5)5yx+=+即:25100xy−−=或85200xy−+=.18.为了迎接新高考,某校举行物理和化学等选科考试,其中,600名学生化学成绩(满分100分)的频率分布
直方图如图所示,其中成绩分组区间是:第一组)45,55,第二组)55,65,第三组)65,75,第四组)75,85,第五组)85,95.已知图中第三组频率为0.45,第一组和第五组的频率相同.(1)求a,b的值;(2)估算高分(大于等于80分)人数;(
3)估计这600名学生化学成绩的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表)和中位数.(中位数精确到0.1)【答案】(1)0.02,0.045ab==(2)90(3)69.5;69.4【解析】【分析】(1)由频率分布图中小矩形面积之和为1,能
求出,ab的值;(2)先由题意求出高分频率,再根据公式求出频数即可;(3)根据平均数和中位数的定义即可求解.【小问1详解】第一组)45,55频率100.0050.05=,第二组)55,65频率100.0250.25=,第三组)6
5,75频率10b,第四组)75,85频率10a,第五组)85,95频率100.0050.05=,由概率之和为1,可得0.050.2510100.051ba++++=即0.065ab+=,第三组频率为0.45,可得100.45b=,解得0.02,0.045ab==,
【小问2详解】高分(大于等于80分)频数()85800.02100.0050.15−+=,则估算高分(大于等于80分)频数为0.1560090=(人),【小问3详解】估计平均数为0.05500.25600.45700.2800.059069.5+
+++=,设中位数为x,由于0.050.250.450.750.5++=,故)65,75x,()0.050.250.045650.5x++−=,解得69.4x,故中位数为69.4.19.已知ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且()()3
sincoscosbACcaB−=−.(1)求角B大小;(2)若5a=,3c=,O为ABC的重心,求OAC的面积.【答案】(1)2π3(2)534【解析】【分析】(1)由3sin1cosBB=−,再利用辅助角公式化简可得π1sin62B+=,解三角方程可得
B;(2)由O为ABC的重心,得到点O到线段AC的距离与点B到线段AC的距离的比值,再将其转化为面积比,则面积可求.【小问1详解】()()3sincoscosbACcaB−=−由正弦定理可得()()sin3sincossinsincosBACCAB−=−,3sinsinsincossincos
sincosABBCCBAB−=−,3sinsinsincossincossincosABCBBCAB=+−,()3sinsinsin+sincosABCBAB=−,又三角形中πBCA+=−,可得()3sinsinsinπsincosABAAB=−−,3sinsinsi
nsincosABAAB=−,又sin0A3sin1cosBB=−,可得π1sin62B+=,又()0,πB即ππ7π,666B+,可得π5π66B+=,则2π3B=.【小问2详解】连接BO并延长使其交AC与点D,
如图,因为O为ABC的重心,所以13ODBD=,则点O到线段AC的距离是点B到线段AC的距离的13,则11111353sin533323224OACBACSSacB====.20.如图,四棱锥PABCD−的底面是矩形,PD⊥底面ABCD,1PD
DC==,M为BC的中点,且PBAM⊥.(1)求BC;(2)求二面角APMB−−的余弦值.【答案】(1)2(2)31414【解析】【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用0PBAM=求得BC.(2)利用向量法求得二面角APMB−−的余弦值.【小问1
详解】PD⊥平面ABCD,,ADCD平面ABCD,所以,PDADPDCD⊥⊥,四边形ABCD为矩形,ADCD⊥,以点D为坐标原点,DA、DC、DP所在直线分别为x、y、z轴建立如下图所示的空间直角坐标系Dxyz−,设2BCa=,则()0,0,0D、()0,0,1P、()2,1,0Ba、(
),1,0Ma、()2,0,0Aa,则()2,1,1PBa=−,(),1,0AMa=−,PBAM⊥,则2210PBAMa=−+=,解得22a=,故22BCa==;【小问2详解】设平面PAM的法向量为()111,,mxyz=,则
2,1,02AM=−,()2,0,1AP=−,由111120220mAMxymAPxz=−+==−+=,取12x=,可得()2,1,2m=,设平面PBM的法向量为()22
2,,xnyz=,2,0,02BM=−,()2,1,1BP=−−,由222220220nBMxnBPxyz=−==−−+=,取21y=,可得()0,1,1n=,设二面角APMB−−的平面角为,则3314cos1472mnmn===,由图可知,二面角APM
B−−为锐角,所以二面角APMB−−的余弦值为31414.21.已知圆()22:21Cxy−+=,点P是直线:0lxy+=上一动点,过点P作圆C的两条切线,切点分别为A,B.(1)若P坐标为()1,1P−,求过点P的切线方程;(2)直线0xy
m−+=与圆C交于E,F两点,求OEOF的取值范围(O为坐标原点).【答案】(1)10y−=或3410xy+−=.(2))2,522+【解析】【分析】(1)过点P设直线方程,然后由圆心到直线的距离等于半径构建方程,即可求出切线;(2)联立圆与直线,利用韦达定理
构建OEOF的函数式,再求其范围即可.【小问1详解】P的坐标为()1,1P−,当斜率不存在时可设线为=1x−,此时圆心()2,0C到直线的距离()21=31d=−−,不符合切线要求,舍去;当斜率不存在时可设线为()11ykx−=+,即1
0kxyk−++=,的此时圆心()2,0C到直线的距离221=11kkdk++=+,即2430kk+=,可得0k=或34−,过点P的切线方程为10y−=或3410xy+−=.【小问2详解】设()11,Exy,()22,Fxy联立()22021xymxy−+=−+=,
消去y,可得()()2221xxm−++=,化简可得:()2222430xmxm+−++=,则()()22244230mm=−−+,即2420mm++,解得2222m−−−+,由韦达定理可得122xxm+=−,21232mxx+=,()()12121212
OmxEOxxyyxFxmx=+=+++()()22222121223212xxmxxmmmmmm=+++=++−+=++,又2222m−−−+,())2122,522mOEOF=+++.22.已知函数()fxxxax=−+,aR.(1)若0a=
,判断函数()yfx=的奇偶性(不需要给出证明);(2)若函数()fx在R上是增函数,求实数a的取值范围;(3)若存在实数2,3a−,使得关于x的方程()()0fxtfa−=有三个不相等的实数根,求实数t的取值范围.【答案】(1)奇函数
;(2)11a−;(3)413t.【解析】【分析】(1)若0a=,写出函数()fx的解析式,可判断出该函数的奇偶性;(2)根据函数单调性的定义和性质,利用二次函数的性质即可求实数a的取值范围;(3)根据方程()()0fxtfa−=有三个不同的
实数根,建立条件关系即可得到结论.【详解】(1)当0a=时,()fxxxx=+为奇函数;(2)()()()221,1,xaxxafxxaxxa+−=−++.函数()21yxax=+−的对称轴为直线12ax−=,函数()21yxax=−
++的对称轴为直线12ax+=.若函数()fx在R上是增函数,则1122aaa−+,解得11a−;(3)方程()()0fxtfa−=的解即为方程()()fxtfa=的解.①当11a−时,函数()fx在R上是
增函数,所以,关于x的方程()()fxtfa=不可能有三个不相等的实数根;②当1a时,即1122aaa+−,所以,函数()fx1,2a+−上单调递增,在1,2aa+上单调递减,在(),a+上单调递增,当()()12afatfaf+
时,关于x的方程()()fxtfa=有三个不相等的实数根,即()214aata+,即()2214124ataaaa=+++,因为1a,所以,11124taa++.设()1124haaa=++,存在2,3a−使得关于x的方
程()()fxtfa=有三个不相等的实数根,所以,()max1tha,下证函数()1124haaa=++在(1,3上单调递增.在任取1a、(21,3a且12aa,则()()1212
1211112244hahaaaaa−=++−++()()()1212211212121144aaaaaaaaaaaa−−−=−+=,因为1213aa,则120aa−,121
aa,所以,()()12haha,故函数()1124haaa=++在(1,3上单调递增.所以当(1,3a时,()max43ha=,故413t;③当1a−时,即1122aaa−+,函数()yfx=在(),a−上单调递增,在1,
2aa−上单调递减,在1,2a−+上单调递增,当()()12aftfafa−时,关于x的方程()()fxtfa=有三个不相等的实数根.即()214ataa−−,1a−,所以,11124taa−+
−,设()1124gaaa=−+−,下证函数()ga在)2,1−−上为减函数,任取1a、)22,1a−−且12aa,则()()12121211112244gagaaaaa−=−+−++−()(
)()1212211212121144aaaaaaaaaaaa−−−=−−+=−,因为1221aa−−,则120aa−,121aa,所以,()()12gaga,故函数()1124gaaa=−+−在)2
,1−−上单调递减.因为存在2,3a−使得关于x的方程()()fxtfa=有三个不相等的实数根,所以,()()max9281tgag==−,所以,918t.综上:413t.【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法
:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直
角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com