【文档说明】四川省仁寿第一中学校南校区2022-2023学年高二上学期期末文科数学试题 含解析.docx,共(21)页,1.644 MB,由小赞的店铺上传
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仁寿一中南校区高2021级高二(上)期末考试文科数学试题本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上.2.答选择题时,必须使用2B
铅笔将答题卡上对应题号的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔将答案书写在答题卡规定的位置上.4.考试结束后,将答题卡交回.第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题
:本题共12小题,每小题5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.命题“32,10xxx−+R”的否定是()A.32,10xxx−+RB.32,10xxx−+RC.32,10xxx−+RD.xR,3
210xx−+【答案】B【解析】【分析】由存在量词命题的否定形式可得.【详解】由存在量词命题的否定形式可知:命题“32,10xxx−+R”的否定为:32,10xxx−+R.故选:B2.在空间直角坐标系Oxyz−中,点(2,1,2)−到坐标原点O的距离为()A.5B.
22C.3D.6【答案】C【解析】【分析】根据空间中两点间距离公式运算求解.【详解】由题意可知:点(2,1,2)−到坐标原点O的距离为()()()2222010203−+−−+−=.故选:C.3.已知圆22:(1)1Cxy−+=与抛物线22(0)x
pyp=的准线相切,则p=()A.18B.14C.8D.2【答案】D【解析】【分析】根据抛物线的几何性质,直线与圆的位置关系即可求解.【详解】抛物线22(0)xpyp=的准线为2py=−,又圆22:(1)1Cxy−+=与该抛物线的准线相切,圆心(1,0)C到准线2py=−的距离:1
,22pdrp====.故选:D.4.设m,n是两条不同的直线,,是两个不同的平面,下列命题正确的是()A.若m=,n,nm⊥,则n⊥.B.若m⊥,//mn,n,则⊥.C.若//m,//n,则//mn.D.若//,m
,n,则//mn.【答案】B【解析】【分析】对于A,由面面垂直的性质定理判断即可;对于B,由面面垂直的判定定理判断即可;对于C,由线面平行的性质判断;对于D,由面面平行的性质判断即可【详解】解:对于A,当m=,n,nm⊥,且⊥时,才能得到n⊥,所以
A错误;对于B,当m⊥,//mn时,得n⊥,因为n,所以由面面垂直判定定理可得⊥,所以B正确;对于C,当//m,//n时,m,n可能平行、可能相交、可能异面,所以C错误;对于D,当//,m,n时,m,n可能平行、可能异面,所以D错误,的
故选:B5.已知2:31,:60pxqxx−+−,则p是q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】先解不等式,再由充分必要的定义判断即可.【详解】3124xx−,260
3xxx+−−或2x,因此p可推出q而q不能推p,所以p是q充分而不必要条件;故选:C.6.已知圆C的圆心在直线0xy+=上,且圆C与y轴的交点分别为()()0,4,0,2AB−,则圆C的标准方程为()A.22(1)(1)10xy−++=B.22(1
)(1)10xy++−=C.22(1)(1)10xy−++=D.22(1)(1)10xy++−=【答案】B【解析】【分析】由题意可得圆心的横坐标与纵坐标互为相反数,再由圆C与y轴的交点分别为()0,4,()0,2−求得圆心坐标,进一步求解圆的半径,则答案可求.【详解】解:由题
意设圆心坐标为(,)aa−,再由圆C与y轴的交点分别为()()0,4,0,2AB−,可得2412a−+−==,解得1a=−,则圆心坐标为()1,1−,半径()()22014110r=++−=.该圆的标准方
程是()()221110xy++−=.故选:B.7.某四面体的三视图如图所示,该四面体的表面积为()A.33+22B.33+C.332+D.33+2【答案】A【解析】【分析】根据三视图可得如图所示的几何体(三棱锥),根据三视
图中的数据可计算该几何体的表面积.【详解】根据三视图可得如图所示的几何体-正三棱锥OABC−,其侧面为等腰直角三角形,底面等边三角形,由三视图可得该正三棱锥侧棱长为1,故其表面积为()213333112242++=,故选:A.8.执行如图所示的程序框图,输出S的值为(
)的A.112B.70C.40D.20【答案】B【解析】【分析】按照程序框图执行程序,直到不满足5i时,输出结果即可.【详解】按照程序框图执行程序,输入1i=,0S=,则0122S=+=,满足5i,进入循环;则2i=,2238S=+=,满足5i,进入循环;则3i=,8342
0S=+=,满足5i,进入循环;则4i=,204540S=+=,满足5i,进入循环;则5i=,405670S=+=,不满足5i,终止循环,输出70S=.故选:B.9.等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,C与抛物线216yx=的准线交于A,B两点,||43AB=,则C的
实轴长为()A.2B.22C.4D.8【答案】C【解析】【分析】设出双曲线方程,求出抛物线的准线方程,利用||43AB=,即可求得结论.【详解】解:设等轴双曲线C的方程为22xy−=,抛物线216yx=,21
6p=,则8p=,42p=,抛物线的准线方程为4x=−,设等轴双曲线与抛物线的准线4x=−的两个交点(4,)Ay−,(4,)(0)Byy−−,则|||(|3)24AByyy=−−==,23=y.将4x=−,23y=代入22xy−=,得22(4)(23)−−=,4=,等轴
双曲线C的方程为224xy−=,即22144xy−=,C的实轴长为4.故选:C.10.三棱锥SABC−为正三棱锥,且90ASB=,侧棱2SA=,则三棱锥SABC−的外接球的表面积为().A.6πB.12πC.32πD.36π
【答案】B【解析】【分析】根据题意可得三棱锥的三条侧棱互相垂直且相等,三棱锥所在正方体有相同的外接球,求出正方体的对角线长由球的表面积公式可得答案.【详解】因为三棱锥SABC−为正三棱锥,且90ASB=,侧棱2SA=,所以90===ASBASCCSB,2=
==SBSCSA,即三棱锥SABC−与正方体−BFDMSCNA有相同的外接球,所以三棱锥SABC−的外接球的半径44432R++==,表面积为2412R=.故选:B.11.已知双曲线22221xyab−=(0a,0b)的左,右焦点分别为1F,2
F.若双曲线右支上存在点P,使得1PF与双曲线的一条渐近线垂直并相交于点Q,且2PFPQ⊥,则双曲线的渐近线方程为()A.yx=B.2yx=C.3yx=D.2yx=【答案】B【解析】【分析】结合已知条件求出1PF的斜率,进而得到2||PF与1||PF的比值表达式,然后结
合双曲线定义、勾股定理以及a、b、c之间的关系即可求解.【详解】不妨设双曲线的焦距为2c,点P在第一象限,如下图所示:因为双曲线的渐近线方程为byxa=,因为1PF与双曲线的一条渐近线垂直并相交于点Q,易知1PF的斜率12tanakPFFb
==,令1||PFm=,2||PFn=,因为2PFPQ⊥,所以12tananPFFbm==,()2222222222221(2)4aabnmmmcabbb++=+===+,所以2mb=,2na=,由双曲线定义可
知,222mnbaa−=−=,可得,2ba=,从而双曲线的渐近线方程为2yx=.故选:B.12.已知椭圆()2222:10xyCabab+=,P是椭圆C上的点,()()12,0,,0FcFc−是椭圆C的左右焦点,若12PFPFac恒成立,则椭圆C的离心率e的取值范围是()A
.51,12−B.(0,21−C.510,2−D.)21,1−【答案】A【解析】【分析】设出P点坐标后将12PFPF用坐标表示,结合P在椭圆上,将P点坐标代入椭圆方程,二者联立后化简即可得出离心率的取值范围.
【详解】设()()()222002001001200,,,,,,PxyPFcxyPFcxyPFPFxcyac=−−=−−−=−+,P在椭圆上,2222222000002221,,,xyabbxx
aayaba−+=−=,22222222200002abbxxcyxcaca−−+=−+,两边都乘以2a化简后得:22224302cxacaac−+,3422220022,0,aaxaxacc+−,23422
22111152,12,24aaaacceee+−+−−512e−,又因为椭圆离心率()0,1e,51,12e−.故选:A.【点睛】椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:
①求出a,c,代入公式cea=;②只需要根据一个条件得到关于a,b,c齐次式,结合b2=a2-c2转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值
范围).第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.已知双曲线22:12xCy−=,则该双曲线的实轴长为____________【答案】2【解析】【分析】根据双曲线方程直接求解即可.【详解】由双曲线方程2212
xy−=可知:122aa==,所以该双曲线的实轴长为2,故答案为:214.将二进制数()210101化为十进制数,结果为______.【答案】21【解析】【分析】由二进制与十进制的关系计算.【详解】()21010123410212021221=++++=.故答案
为:21.15.如图,已知四棱锥P-ABCD的底面是平行四边形,E为AD的中点,F在PA上,AP=λAF,若PC//平面BEF,则λ的值为_________.的【答案】3【解析】【分析】根据三角形相似可推得13AGAC=,再根据线面平行的性质定理推出
PCFG∥,即可得3APACAFAG==,从而求得λ的值.【详解】设AC交BE于G点,连接FG,如图:由于E为AD的中点,故1122AEADBC==,因为底面ABCD是平行四边形,故ADBC∥,则CAEGBG∽,故12AGAEGCBC==,所以13AGAC=,又因为PC//平面BEF,PC平面P
AC,平面PAC平面BEF=FG,故PCFG∥,所以3APACAFAG==,即有3=,故答案为:316.过()1,0M的直线l与抛物线E:2yx=交于()11,Axy,()22,Bxy两点,且与E的准线交于点C,点F是E的焦点,若ACF△的面积是BCF
△的面积的3倍,则12xx+=___________【答案】52##2.5【解析】【分析】由题意设直线l的方程为(1)ykx=−,代入抛物线方程化简利用根与系数的关系可得121=xx,再由ACF△的面积是BCF△的面积的3倍,可得A到准线的距
离是B到准线有距离的3倍,则1211344xx+=+,从而可求出12,xx,进而可求得答案.【详解】由2yx=,得12p=,由题意可知直线l的斜率存在,所以设直线l的方程为(1)ykx=−,由2(1)ykxyx=−=,得2222(21)0
kxkxk−++=,易得224(21)40kk=+−,所以121=xx,因为ACF△的面积是BCF△的面积的3倍,所以3CACB=,所以A到准线的距离是B到准线的距离的3倍,所以12322ppxx+=+,即1211344xx+=+,因为12
1=xx,所以11111344xx+=+,化简得211260xx−−=,解得12x=或132x=−(舍去),所以212x=,所以1215222xx+=+=,故答案为:52三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知命题p:“方程22112xymm+=−表示双曲线”,
命题:q:方程2211xymm+=−表示椭圆”(1)若pq为真命题,求m的取值范围;(2)若pq为真命题,求m的取值范围.【答案】(1)110122,,(2)()110022m−+,,,【
解析】【分析】(1)先分别求出命题p为真,q为真的条件,然后根据pq为真命题求出结果即可;(2)先分别求出命题p为真,q为真的条件,然后根据pq为真命题求出结果即可.【小问1详解】若p为真,有()120mm−,
即()102mA=−+,,;若q为真,则有0101mmmm−−,即110122mB=,,.若pq为真,则有mAB,即112m,.【小问2详解
】若p为真,有()120mm−,即()102mA=−+,,;若q为真,则有0101mmmm−−,即110122mB=,,.若pq为真,则有mAB,即()110022m−+
,,,.18.如图,在四棱锥PABCD−中,PC⊥底面,ABCDABCD是直角梯形,,//ADDCABDC⊥,222ABADCD===,点E在线段PB上且12PEEB=.(1)证明直线//PD平面AEC
;(2)证明直线BC⊥平面PAC【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【解析】【分析】(1)作辅助线,即连接BD交AC于点O,连接OE,利用△DOC∽△BOA及12PEEB=,证明//PDOE,利用线面平行判定定理证明即可;(2)通过计算证明ACBC⊥
,由PC⊥平面ABCD得到PCBC⊥,利用线面垂直的判定定理证明即可.【小问1详解】证明:连接BD交AC于点O,连接OE,∵//ABDC,2ABCD=,∴△DOC∽△BOA,即12DODCOBAB==,又∵12PEEB=,.的∴12DOPEOBEB==∴
//PDOE又∵OEAEC面、PDAEC面∴//PDAEC面【小问2详解】∵PC⊥平面ABCD,BC平面ABCD,∴PCBC⊥,又∵2,1,ABADCDADDC===⊥,且ABCD是直角梯形,∴2
ACBC==,即222ACBCAB+=,∴ACBC⊥,又∵PCACC=,且,PCAC平面PAC,∴BC⊥平面PAC.19.圆22:4Oxy+=内有一点0(1,1)P,过0P的直线交圆于A、B两点.(1)当弦
AB被0P平分时,求直线AB的方程;(2)若圆O与圆22:(1)(1)10Cxy+++=相交于E,F两点,求||EF.【答案】(1)20xy+−=(2)22【解析】【分析】(1)首先根据题意得到01ABOPkk=−,从而得到1A
Bk=−,再利用点斜式求解直线方程即可.(2)首先根据题意得到公共弦方程为20xy+−=,再求弦长即可.【小问1详解】如图所示:010110OPk−==−,因为弦AB被0P平分,所以01ABOPkk=−
,即1ABk=−.所以直线AB为()11yx−=−−,即20xy+−=.【小问2详解】()()2211102020xyxyxy+++=+−=+−=.原点()0,0到直线20xy+−=的距离222d−==.则()2222222EF=−=.20.已知O为坐标原点,(),2Qm位
于抛物线C:()220ypxp=上,且到抛物线的准线的距离为2.(1)求抛物线C的方程;(2)已知点()2,4A−,过抛物线焦点的直线l交C于M,N两点,求AMAN的最小值以及此时直线l的方程.【答案】(1)24yx=(2)13;10xy−−=.【解析】【分析】(1)根据
抛物线的定义计算即可;(2)根据韦达定理及二次函数最值计算即可.【小问1详解】根据题意可得22pm+=,又222pm=,解方程组得1m=,2p=,故所求抛物线C方程24yx=,【小问2详解】设点()11,Mxy,()22,
Nxy,抛物线24yx=的焦点坐标为()1,0.当直线l的斜率等于0时,不存在两个交点,不符合题意;当直线l的斜率不等于0时,不妨设过抛物线焦点的直线l的方程为:1xty=+;联立抛物线方程可得241yxxty==+,消去x得:2440yty−−=,216160t=+,
得tR,由韦达定理得124yyt+=,124yy=−,易知()()11222,4,2,4AMxyANxy=+−=+−,故()()()()12122244AMANxxyy=+++−−()()1212121224416xxxxyyyy
=++++−++()222212121212244164444yyyyyyyy=++++−++()()()221212121212124416162yyyyyyyyyy=++−++−++()()22211484416168162181132tt
ttt=+++−−+=−+=−+.所以当1t=时,AMAN取得最小值为13.此时直线l的方程为10xy−−=.21.如图,在四边形ABCD中,,,6,24ABADADBCADBCAB⊥===∥,点E,F分别在,BCAD上运动,且EFAB∥
,现将四边形ABEF沿EF折起,使平面ABEF⊥平面CDFE.(1)若E为BC的中点,求证:CD⊥平面ACF;(2)求三棱锥ACEF−体积的最大值,并求此时直线AE与平面ACD所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)三棱锥ACEF−
体积的最大值为43,直线AE与平面ACD所成角的正弦值为36【解析】【分析】(1)根据线段长度由勾股定理可得线线垂直,由面面垂直可得线线垂直,进而根据线面垂直的判定定理即可证明;(2)根据三棱柱体积公式以及二次函数的性质可知体积最大时点
E是BC中点,进而根据等体积法即可求解点到面的距离.【小问1详解】因为平面ABEF⊥平面CDFE,且平面ABEF平面,CDFEEFAFEF=⊥,AF平面ABEF,所以AF⊥平面CDFE,CD平面CDFE,可得AFCD⊥,当E为BC中点时,2,,22,4ECEFEFECF
CDCFD==⊥===,由勾股定理222FCCDFD+=,则FCCD⊥,由AFCD⊥,FCCD⊥,且AFFCF=,,AFFC平面AFC,所以CD⊥平面AFC.【小问2详解】设(04)BExx=,则,4AFxECx==−,所以()2224
1142(4)=(04)3233AEFCxxxVxxx−−−+−+=−=,可知当2x=时,AEFCV−有最大值,最大值为43,此时2,AE22,23BEEFCECFCD=AC======,由(1)可知:CD⊥平面AFC,且AC平面AFC,所以CDAC⊥,可得1222326
2ACDS==,设点E到平面ACD的距离为d,因为3112331142223EACDACDAECDCEDVdSVSAF−−=====,即142633d=,解得63d=,所以此时直线AE与平面ACD所成角的正弦值633622dAE==.22.已知椭圆2222:1(0)xyCab
ab+=的长轴长为8,O是坐标原点,12,FF分别为椭圆C的左、右焦点,点()0,2Mx在椭圆C上,且12MFF△的内切圆半径为23.(1)求椭圆C的方程;(2)设直线:(0,0)lykxmkm=+与椭圆C交于,
EF两点,且直线,OEOF的斜率之和为2k−.①求直线l经过的定点的坐标;②求OEF的面积的最大值.【答案】(1)2211612xy+=;(2)①()0,26;②43.【解析】【分析】(1)根据长轴长为8可求出a,再根据12MFF△的面积公式可求出c,进而确定椭圆
的方程;(2)①设出直线方程与椭圆进行联立,标准设而不求的步骤后,将韦达定理代入斜率和为2−的表达式中可得定点;②将①中求出的参数代入韦达定理,表示出OEF的面积,求此表达式的最大值即可.【小问1详解】由题意可知1212
28,2MFMFaFFc+===,又12MFF△的内切圆半径为23,所以()()12121212182233MFFSMFMFFFc=++=+,又12121122222MFFMSFFycc===,所以()18223cc+=,解得2c=.因为22212bac=−=,所以椭圆C的
方程为2211612xy+=.【小问2详解】①设()()1122,,,ExyFxy,联立22,1,1612ykxmxy=++=整理,得()2223484480kxkmxm+++−=,所以()()2222Δ6
44344480kmkm=−+−,可得221216mk+,21212228448,3434kmmxxxxkk−+=−=++,设直线,OEOF的斜率分别为12,kk,因为直线,OEOF的斜率之和为2k−,所以122
kkk+=−,即()()2121212221212122242224401212kmmxxyykxmkxmkmkkkkmxxxxxxmm−+++−++=++=+=+==−−,所以224m=,又0m,所以26m=,所以直线l经过的定点的坐标为()0,26.②设
直线l经过的定点为()0,26N,则()2212121221242432664234OEFOENOFNkSSSxxxxxxk−=−=−=+−=+,设2430=−tk,则211242242242436626O
EFtSttt===++„,当且仅当6tt=时,即6t=,即294k=时取等号,此时0,所以43OEFS„,即OEF的面积的最大值为43.【点睛】求定值问题常见的方法有两种:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.(2)直接推理、计算,并在计算推理的过
程中消去变量,从而得到定值.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com