2024屆浙江省寧波市諾丁漢大學(xué)附屬中學(xué)高三數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2024屆浙江省寧波市諾丁漢大學(xué)附屬中學(xué)高三數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。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．設(shè)，是兩條不同的直線(xiàn)，，是兩個(gè)不同的平面，給出下列四個(gè)命題：①若，，則；②若，，則；③若，，則；④若，，則；其中真命題的個(gè)數(shù)為（）A． B． C． D．2．《九章算術(shù)》有如下問(wèn)題：“今有金箠，長(zhǎng)五尺，斬本一尺，重四斤；斬末一尺，重二斤，問(wèn)次一尺各重幾何?”意思是：“現(xiàn)在有一根金箠，長(zhǎng)五尺在粗的一端截下一尺，重斤；在細(xì)的一端截下一尺，重斤，問(wèn)各尺依次重多少?”按這一問(wèn)題的顆設(shè)，假設(shè)金箠由粗到細(xì)各尺重量依次成等差數(shù)列，則從粗端開(kāi)始的第二尺的重量是（）A．斤 B．斤 C．斤 D．斤3．若雙曲線(xiàn)：（）的一個(gè)焦點(diǎn)為，過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)交于、兩點(diǎn)，且的中點(diǎn)為，則的方程為（）A． B． C． D．4．定義兩種運(yùn)算“★”與“◆”，對(duì)任意，滿(mǎn)足下列運(yùn)算性質(zhì)：①★，◆；②（）★★，◆◆，則（◆2020）（2020★2018）的值為()A． B． C． D．5．等差數(shù)列中，，，則數(shù)列前6項(xiàng)和為（）A．18 B．24 C．36 D．726．如圖所示，網(wǎng)格紙上小正方形的邊長(zhǎng)為1，粗線(xiàn)畫(huà)出的是某幾何體的三視圖，其中左視圖中三角形為等腰直角三角形，則該幾何體外接球的體積是（）A． B．C． D．7．設(shè)是兩條不同的直線(xiàn)，是兩個(gè)不同的平面，則下列命題正確的是（）A．若，，則 B．若，，則C．若，，，則 D．若，，，則8．對(duì)某兩名高三學(xué)生在連續(xù)9次數(shù)學(xué)測(cè)試中的成績(jī)（單位：分）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得到折線(xiàn)圖，下面是關(guān)于這兩位同學(xué)的數(shù)學(xué)成績(jī)分析．①甲同學(xué)的成績(jī)折線(xiàn)圖具有較好的對(duì)稱(chēng)性，故平均成績(jī)?yōu)?30分；②根據(jù)甲同學(xué)成績(jī)折線(xiàn)圖提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，估計(jì)該同學(xué)平均成績(jī)?cè)趨^(qū)間110,120內(nèi)；③乙同學(xué)的數(shù)學(xué)成績(jī)與測(cè)試次號(hào)具有比較明顯的線(xiàn)性相關(guān)性，且為正相關(guān)；④乙同學(xué)連續(xù)九次測(cè)驗(yàn)成績(jī)每一次均有明顯進(jìn)步．其中正確的個(gè)數(shù)為（）A．4 B．3 C．2 D．19．已知直線(xiàn)：（）與拋物線(xiàn)：交于（坐標(biāo)原點(diǎn)），兩點(diǎn)，直線(xiàn)：與拋物線(xiàn)交于，兩點(diǎn).若，則實(shí)數(shù)的值為（）A． B． C． D．10．復(fù)數(shù)（為虛數(shù)單位），則的共軛復(fù)數(shù)在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于（）A．第一象限 B．第二象限C．第三象限 D．第四象限11．已知橢圓內(nèi)有一條以點(diǎn)為中點(diǎn)的弦，則直線(xiàn)的方程為()A． B．C． D．12．記的最大值和最小值分別為和．若平面向量、、，滿(mǎn)足，則（）A． B．C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．正方形的邊長(zhǎng)為2，圓內(nèi)切于正方形，為圓的一條動(dòng)直徑，點(diǎn)為正方形邊界上任一點(diǎn)，則的取值范圍是______.14．若且時(shí)，不等式恒成立，則實(shí)數(shù)a的取值范圍為_(kāi)_______．15．設(shè)全集，，，則______.16．在中，內(nèi)角的對(duì)邊長(zhǎng)分別為，已知，且，則_________．三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17．（12分）古人云：“腹有詩(shī)書(shū)氣自華.”為響應(yīng)全民閱讀，建設(shè)書(shū)香中國(guó)，校園讀書(shū)活動(dòng)的熱潮正在興起.某校為統(tǒng)計(jì)學(xué)生一周課外讀書(shū)的時(shí)間，從全校學(xué)生中隨機(jī)抽取名學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)査，統(tǒng)計(jì)了他們一周課外讀書(shū)時(shí)間（單位：）的數(shù)據(jù)如下：一周課外讀書(shū)時(shí)間/合計(jì)頻數(shù)46101214244634頻率0.020.030.050.060.070.120.250.171（1）根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)，求，，的值并估算一周課外讀書(shū)時(shí)間的中位數(shù).（2）如果讀書(shū)時(shí)間按，，分組，用分層抽樣的方法從名學(xué)生中抽取20人.①求每層應(yīng)抽取的人數(shù)；②若從，中抽出的學(xué)生中再隨機(jī)選取2人，求這2人不在同一層的概率.18．（12分）已知函數(shù)，.（1）當(dāng)時(shí)，求函數(shù)的值域；（2），，求實(shí)數(shù)的取值范圍.19．（12分）正項(xiàng)數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn滿(mǎn)足：(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式；(2)令，數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為T(mén)n，證明：對(duì)于任意的n∈N*，都有Tn＜.20．（12分）已知函數(shù).（1）求不等式的解集；（2）若不等式在上恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍.21．（12分）已知函數(shù)，，若存在實(shí)數(shù)使成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍.22．（10分）如圖所示，在四棱錐中，底面為正方形，，，，，為的中點(diǎn)，為棱上的一點(diǎn).（1）證明：面面；（2）當(dāng)為中點(diǎn)時(shí)，求二面角余弦值.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。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、C【解題分析】

利用線(xiàn)線(xiàn)、線(xiàn)面、面面相應(yīng)的判定與性質(zhì)來(lái)解決.【題目詳解】如果兩條平行線(xiàn)中一條垂直于這個(gè)平面，那么另一條也垂直于這個(gè)平面知①正確；當(dāng)直線(xiàn)平行于平面與平面的交線(xiàn)時(shí)也有，，故②錯(cuò)誤；若，則垂直平面內(nèi)以及與平面平行的所有直線(xiàn)，故③正確；若，則存在直線(xiàn)且，因?yàn)?，所以，從而，故④正確.故選：C.【題目點(diǎn)撥】本題考查空間中線(xiàn)線(xiàn)、線(xiàn)面、面面的位置關(guān)系，里面涉及到了相應(yīng)的判定定理以及性質(zhì)定理，是一道基礎(chǔ)題.2、B【解題分析】

依題意，金箠由粗到細(xì)各尺重量構(gòu)成一個(gè)等差數(shù)列，則，由此利用等差數(shù)列性質(zhì)求出結(jié)果．【題目詳解】設(shè)金箠由粗到細(xì)各尺重量依次所成得等差數(shù)列為，設(shè)首項(xiàng)，則，公差，.故選B【題目點(diǎn)撥】本題考查了等差數(shù)列的通項(xiàng)公式，考查了推理能力與計(jì)算能力，屬于基礎(chǔ)題．3、D【解題分析】

求出直線(xiàn)的斜率和方程，代入雙曲線(xiàn)的方程，運(yùn)用韋達(dá)定理和中點(diǎn)坐標(biāo)公式，結(jié)合焦點(diǎn)的坐標(biāo)，可得的方程組，求得的值，即可得到答案.【題目詳解】由題意，直線(xiàn)的斜率為，可得直線(xiàn)的方程為，把直線(xiàn)的方程代入雙曲線(xiàn)，可得，設(shè)，則，由的中點(diǎn)為，可得，解答，又由，即，解得，所以雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為.故選：D.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程的求解，其中解答中屬于運(yùn)用雙曲線(xiàn)的焦點(diǎn)和聯(lián)立方程組，合理利用根與系數(shù)的關(guān)系和中點(diǎn)坐標(biāo)公式是解答的關(guān)鍵，著重考查了推理與運(yùn)算能力.4、B【解題分析】

根據(jù)新運(yùn)算的定義分別得出◆2020和2020★2018的值，可得選項(xiàng).【題目詳解】由（）★★，得（+2）★★，又★，所以★，★，★，，以此類(lèi)推，2020★2018★2018，又◆◆，◆，所以◆，◆，◆，，以此類(lèi)推，◆2020，所以（◆2020）（2020★2018），故選：B.【題目點(diǎn)撥】本題考查定義新運(yùn)算，關(guān)鍵在于理解，運(yùn)用新定義進(jìn)行求值，屬于中檔題.5、C【解題分析】

由等差數(shù)列的性質(zhì)可得，根據(jù)等差數(shù)列的前項(xiàng)和公式可得結(jié)果.【題目詳解】∵等差數(shù)列中，，∴，即，∴，故選C.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了等差數(shù)列的性質(zhì)以及等差數(shù)列的前項(xiàng)和公式的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題.6、C【解題分析】

作出三視圖所表示幾何體的直觀圖，可得直觀圖為直三棱柱，并且底面為等腰直角三角形，即可求得外接球的半徑，即可得外接球的體積.【題目詳解】如圖為幾何體的直觀圖，上下底面為腰長(zhǎng)為的等腰直角三角形，三棱柱的高為4，其外接球半徑為，所以體積為.故選：C【題目點(diǎn)撥】本題考查三視圖還原幾何體的直觀圖、球的體積公式，考查空間想象能力、運(yùn)算求解能力，求解時(shí)注意球心的確定.7、C【解題分析】

根據(jù)空間中直線(xiàn)與平面、平面與平面位置關(guān)系相關(guān)定理依次判斷各個(gè)選項(xiàng)可得結(jié)果.【題目詳解】對(duì)于，當(dāng)為內(nèi)與垂直的直線(xiàn)時(shí)，不滿(mǎn)足，錯(cuò)誤；對(duì)于，設(shè)，則當(dāng)為內(nèi)與平行的直線(xiàn)時(shí)，，但，錯(cuò)誤；對(duì)于，由，知：，又，，正確；對(duì)于，設(shè)，則當(dāng)為內(nèi)與平行的直線(xiàn)時(shí)，，錯(cuò)誤.故選：.【題目點(diǎn)撥】本題考查立體幾何中線(xiàn)面關(guān)系、面面關(guān)系有關(guān)命題的辨析，考查學(xué)生對(duì)于平行與垂直相關(guān)定理的掌握情況，屬于基礎(chǔ)題.8、C【解題分析】

利用圖形，判斷折線(xiàn)圖平均分以及線(xiàn)性相關(guān)性，成績(jī)的比較，說(shuō)明正誤即可．【題目詳解】①甲同學(xué)的成績(jī)折線(xiàn)圖具有較好的對(duì)稱(chēng)性，最高130分，平均成績(jī)?yōu)榈陀?30分，①錯(cuò)誤；②根據(jù)甲同學(xué)成績(jī)折線(xiàn)圖提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，估計(jì)該同學(xué)平均成績(jī)?cè)趨^(qū)間[110,120]內(nèi)，②正確；③乙同學(xué)的數(shù)學(xué)成績(jī)與測(cè)試次號(hào)具有比較明顯的線(xiàn)性相關(guān)性，且為正相關(guān)，③正確；④乙同學(xué)在這連續(xù)九次測(cè)驗(yàn)中第四次、第七次成績(jī)較上一次成績(jī)有退步，故④不正確．故選：C．【題目點(diǎn)撥】本題考查折線(xiàn)圖的應(yīng)用，線(xiàn)性相關(guān)以及平均分的求解，考查轉(zhuǎn)化思想以及計(jì)算能力，屬于基礎(chǔ)題．9、D【解題分析】

設(shè)，，聯(lián)立直線(xiàn)與拋物線(xiàn)方程，消去、列出韋達(dá)定理，再由直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的交點(diǎn)求出點(diǎn)坐標(biāo)，最后根據(jù)，得到方程，即可求出參數(shù)的值；【題目詳解】解：設(shè)，，由，得，∵，解得或，∴，.又由，得，∴或，∴，∵，∴，又∵，∴代入解得.故選：D【題目點(diǎn)撥】本題考查直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的綜合應(yīng)用，弦長(zhǎng)公式的應(yīng)用，屬于中檔題.10、C【解題分析】

由復(fù)數(shù)除法求出，寫(xiě)出共軛復(fù)數(shù)，寫(xiě)出共軛復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)即得【題目詳解】解析：，，對(duì)應(yīng)點(diǎn)為，在第三象限．故選：C．【題目點(diǎn)撥】本題考查復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算，共軛復(fù)數(shù)的概念，復(fù)數(shù)的幾何意義．掌握復(fù)數(shù)除法法則是解題關(guān)鍵．11、C【解題分析】

設(shè)，，則，，相減得到，解得答案.【題目詳解】設(shè)，，設(shè)直線(xiàn)斜率為，則，，相減得到：，的中點(diǎn)為，即，故，直線(xiàn)的方程為：.故選：.【題目點(diǎn)撥】本題考查了橢圓內(nèi)點(diǎn)差法求直線(xiàn)方程，意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和應(yīng)用能力.12、A【解題分析】

設(shè)為、的夾角，根據(jù)題意求得，然后建立平面直角坐標(biāo)系，設(shè)，，，根據(jù)平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算得出點(diǎn)的軌跡方程，將和轉(zhuǎn)化為圓上的點(diǎn)到定點(diǎn)距離，利用數(shù)形結(jié)合思想可得出結(jié)果.【題目詳解】由已知可得，則，，，建立平面直角坐標(biāo)系，設(shè)，，，由，可得，即，化簡(jiǎn)得點(diǎn)的軌跡方程為，則，則轉(zhuǎn)化為圓上的點(diǎn)與點(diǎn)的距離，，，，轉(zhuǎn)化為圓上的點(diǎn)與點(diǎn)的距離，，.故選：A.【題目點(diǎn)撥】本題考查和向量與差向量模最值的求解，將向量坐標(biāo)化，將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圓上的點(diǎn)到定點(diǎn)距離的最值問(wèn)題是解答的關(guān)鍵，考查化歸與轉(zhuǎn)化思想與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用，屬于中等題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

根據(jù)向量關(guān)系表示，只需求出的取值范圍即可得解.【題目詳解】由題可得：，故答案為：【題目點(diǎn)撥】此題考查求平面向量數(shù)量積的取值范圍，涉及基本運(yùn)算，關(guān)鍵在于恰當(dāng)?shù)貙?duì)向量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，便于計(jì)算解題.14、【解題分析】

將不等式兩邊同時(shí)平方進(jìn)行變形，然后得到對(duì)應(yīng)不等式組，對(duì)的取值進(jìn)行分類(lèi)，將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)在區(qū)間上恒正、恒負(fù)時(shí)求參數(shù)范圍，列出對(duì)應(yīng)不等式組，即可求解出的取值范圍.【題目詳解】因?yàn)?，所以，所以，所以，所以或，?dāng)時(shí)，對(duì)且不成立，當(dāng)時(shí)，取，顯然不滿(mǎn)足，所以，所以，解得；當(dāng)時(shí)，取，顯然不滿(mǎn)足，所以，所以，解得，綜上可得的取值范圍是：.故答案為：.【題目點(diǎn)撥】本題考查根據(jù)不等式恒成立求解參數(shù)范圍，難度較難.根據(jù)不等式恒成立求解參數(shù)范圍的兩種常用方法：（1）分類(lèi)討論法：分析參數(shù)的臨界值，對(duì)參數(shù)分類(lèi)討論；（2）參變分離法：將參數(shù)單獨(dú)分離出來(lái)，再以函數(shù)的最值與參數(shù)的大小關(guān)系求解出參數(shù)范圍.15、【解題分析】

先求出集合，，然后根據(jù)交集、補(bǔ)集的定義求解即可．【題目詳解】解：，或；∴；∴．故答案為：．【題目點(diǎn)撥】本題主要考查集合的交集、補(bǔ)集運(yùn)算，屬于基礎(chǔ)題．16、4【解題分析】∵∴根據(jù)正弦定理與余弦定理可得：，即∵∴∵∴故答案為4三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17、（1），，，中位數(shù)；（2）①三層中抽取的人數(shù)分別為2，5，13；②【解題分析】

（1）根據(jù)頻率分布直方表的性質(zhì)，即可求得，得到，，再結(jié)合中位數(shù)的計(jì)算方法，即可求解.（2）①由題意知用分層抽樣的方法從樣本中抽取20人，根據(jù)抽樣比，求得在三層中抽取的人數(shù)；②由①知，設(shè)內(nèi)被抽取的學(xué)生分別為，內(nèi)被抽取的學(xué)生分別為，利用列舉法得到基本事件的總數(shù)，利用古典概型的概率計(jì)算公式，即可求解.【題目詳解】（1）由題意，可得，所以，.設(shè)一周課外讀書(shū)時(shí)間的中位數(shù)為小時(shí)，則，解得，即一周課外讀書(shū)時(shí)間的中位數(shù)約為小時(shí).（2）①由題意知用分層抽樣的方法從樣本中抽取20人，抽樣比為，又因?yàn)椋?，的頻數(shù)分別為20，50，130，所以從，，三層中抽取的人數(shù)分別為2，5，13.②由①知，在，兩層中共抽取7人，設(shè)內(nèi)被抽取的學(xué)生分別為，內(nèi)被抽取的學(xué)生分別為，若從這7人中隨機(jī)抽取2人，則所有情況為，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，共有21種，其中2人不在同一層的情況為，，，，，，，，，，共有10種.設(shè)事件為“這2人不在同一層”，由古典概型的概率計(jì)算公式，可得概率為.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了頻率分布直方表的性質(zhì)，中位數(shù)的求解，以及古典概型的概率計(jì)算等知識(shí)的綜合應(yīng)用，著重考查了分析問(wèn)題和解答問(wèn)題的能力，屬于基礎(chǔ)題.18、（1）；（2）.【解題分析】

（1）將代入函數(shù)的解析式，將函數(shù)的及解析式變形為分段函數(shù)，利用二次函數(shù)的基本性質(zhì)可求得函數(shù)的值域；（2）由參變量分離法得出在區(qū)間內(nèi)有解，分和討論，求得函數(shù)的最大值，即可得出實(shí)數(shù)的取值范圍.【題目詳解】（1）當(dāng)時(shí)，.當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，.函數(shù)的值域?yàn)椋唬?）不等式等價(jià)于，即在區(qū)間內(nèi)有解當(dāng)時(shí)，，此時(shí)，，則；當(dāng)時(shí)，，函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增，當(dāng)時(shí)，，則.綜上，實(shí)數(shù)的取值范圍是.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查含絕對(duì)值函數(shù)的值域與含絕對(duì)值不等式有解的問(wèn)題，利用絕對(duì)值的應(yīng)用將函數(shù)轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)，結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵，考查分類(lèi)討論思想的應(yīng)用，屬于中等題.19、（1）（2）見(jiàn)解析【解題分析】

（1）因?yàn)閿?shù)列的前項(xiàng)和滿(mǎn)足：，所以當(dāng)時(shí)，，即解得或，因?yàn)閿?shù)列都是正項(xiàng)，所以，因?yàn)?，所以，解得或，因?yàn)閿?shù)列都是正項(xiàng)，所以，當(dāng)時(shí)，有，所以，解得，當(dāng)時(shí)，，符合所以數(shù)列的通項(xiàng)公式，;（2）因?yàn)?，所以，所以?shù)列的前項(xiàng)和為：，當(dāng)時(shí)，有，所以，所以對(duì)于任意，數(shù)列的前項(xiàng)和.20、（1）；（2）【解題分析】

（1）分類(lèi)討論去絕對(duì)值號(hào)，即可求解；（2）原不等式可轉(zhuǎn)化為在R上恒成立，分別求函數(shù)與的最小值，根據(jù)能同時(shí)成立，可得的最小值，即可求解.【題目詳解】（1）①