湖北省黃岡市麻城市實驗高中2023-2024學年數(shù)學高一上期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

湖北省黃岡市麻城市實驗高中2023-2024學年數(shù)學高一上期末學業(yè)水平測試模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用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在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題（本大題共12小題，共60分）1．如果函數(shù)對任意的實數(shù)x，都有，且當時，，那么函數(shù)在的最大值為A.1 B.2C.3 D.42．設a，b是兩條不同的直線，α，β是兩個不同的平面，則下列正確的是（）A.若，，則 B.若，，則C.若，，則 D.若，，，則3．若且，則函數(shù)的圖象一定過點（）A. B.C. D.4．已知，都為單位向量，且，夾角的余弦值是，則A. B.C. D.5．若，則（）A. B.C. D.6．已知函數(shù)在上是減函數(shù)，則實數(shù)的取值范圍是（）A. B.C. D.7．已知平面向量，，若，則實數(shù)值為（）A.0 B.-3C.1 D.-18．已知過點和的直線與直線平行，則的值為（）A. B.0C.2 D.109．若，則的可能值為（）A.0 B.0，1C.0，2 D.0，1，210．若，則的大小關系是（）A. B.C. D.11．已知全集，集合，或，則（）A. B.或C. D.12．已知函數(shù)（）的部分圖象如圖所示，則的值分別為A. B.C. D.二、填空題（本大題共4小題，共20分）13．已知函數(shù)，給出下列四個命題：①函數(shù)是周期函數(shù)；②函數(shù)的圖象關于點成中心對稱；③函數(shù)的圖象關于直線成軸對稱；④函數(shù)在區(qū)間上單調遞增.其中，所有正確命題的序號是___________.14．如果，且，則的化簡為_____.15．若函數(shù)在上單調遞減，則實數(shù)a的取值范圍為___________.16．在ABC中，H為BC上異于B，C的任一點，M為AH的中點，若，則λ+μ=_________三、解答題（本大題共6小題，共70分）17．已知函數(shù)，函數(shù)的圖像與的圖像關于對稱.（1）求的值；（2）若函數(shù)在上有且僅有一個零點，求實數(shù)k取值范圍；（3）是否存在實數(shù)m，使得函數(shù)在上的值域為，若存在，求出實數(shù)m的取值范圍；若不存在，說明理由.18．為落實國家“精準扶貧”政策，某企業(yè)于年在其扶貧基地投入萬元研發(fā)資金，用于養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展，并計劃今后年內在此基礎上，每年投入的資金比上一年增長（1）寫出第年（年為第一年）該企業(yè)投入的資金數(shù)（萬元）與的函數(shù)關系式，并指出函數(shù)的定義域；（2）該企業(yè)從第幾年開始（年為第一年），每年投入的資金數(shù)將超過萬元？（參考數(shù)據(jù)：，，，，）19．已知函數(shù)f(x)＝coscos－sinxcosx＋(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期和最大值；(2)求函數(shù)f(x)單調遞增區(qū)間20．某校高一（1）班共有學生50人,據(jù)統(tǒng)計原來每人每年用于購買飲料的平均支出是元,經(jīng)測算和市場調查,若該班學生集體改飲某品牌的桶裝純凈水,則年總費用由兩部分組成：一部分是購買純凈水的費用,另一部分是其他費用780元,其中純凈水的銷售價（元/桶）與年購買總量（桶）之間滿足如圖所示的關系.（Ⅰ）求與的函數(shù)關系；（Ⅱ）當為120時,若該班每年需要純凈水380桶,請你根據(jù)提供的信息分析一下：該班學生集體改飲桶裝純凈水與個人買飲料相比,哪一種花錢更少？21．已知集合，集合.（1）求.（2）求，求的取值范圍.22．已知集合，（1）當時，求；（2）若，求a的取值范圍；

參考答案一、選擇題（本大題共12小題，共60分）1、C【解析】由題意可得的圖象關于直線對稱，由條件可得時，為遞增函數(shù)，時，為遞減函數(shù)，函數(shù)在遞減，即為最大值，由，代入計算可得所求最大值【詳解】函數(shù)對任意的實數(shù)x，都有，可得的圖象關于直線對稱，當時，，且為遞增函數(shù)，可得時，為遞減函數(shù)，函數(shù)在遞減，可得取得最大值，由，則在的最大值為3故選C【點睛】本題考查函數(shù)的最值求法，以及函數(shù)對稱性和單調性，以及對數(shù)的運算性質的應用，屬于中檔題．將對稱性與單調性綜合考查一直是命題的熱點，解這種題型往往是根據(jù)函數(shù)在所給區(qū)間上的單調性，根據(jù)對稱性判斷出函數(shù)在對稱區(qū)間上的單調性(軸對稱函數(shù)在對稱區(qū)間上單調性相反，中心對稱函數(shù)在對稱區(qū)間單調性相同)，然后再根據(jù)單調性求解.2、D【解析】由空間中直線、平面的位置關系逐一判斷即可得解.【詳解】解：由a，b是兩條不同的直線，α，β是兩個不同的平面，知：在A中，若，，則或，故A錯誤；在B中，若，，則，故B錯誤；在C中，若，，則或，故C錯誤；在D中，若，，，則由面面垂直的判定定理得，故D正確；故選：D【點睛】本題考查命題真假的判斷，考查空間中線線、線面、面面間的位置關系等基礎知識，考查運算求解能力，考查數(shù)形結合思想，屬中檔題3、C【解析】令求出定點的橫坐標，即得解.【詳解】解：令.當時，，所以函數(shù)的圖象過點.故選：C.4、D【解析】利用，結合數(shù)量積的定義可求得的平方的值，再開方即可【詳解】依題意，，故選D【點睛】本題考查了平面向量數(shù)量積的性質及其運算，屬基礎題．向量數(shù)量積的運算主要掌握兩點：一是數(shù)量積的基本公式；二是向量的平方等于向量模的平方.5、A【解析】應用輔助角公式將條件化為，再應用誘導公式求.【詳解】由題設，，則，又.故選：A6、C【解析】根據(jù)函數(shù)是上的減函數(shù)，則兩段函數(shù)都是減函數(shù)，并且在分界點處需滿足不等式，列不等式求實數(shù)的取值范圍.【詳解】由條件可知，函數(shù)在上是減函數(shù)，需滿足，解得：.故選：C7、C【解析】根據(jù)，由求解.【詳解】因為向量，，且，所以，解得，故選：C.8、A【解析】因為過點和的直線與直線平行，所以兩直線的斜率相等.【詳解】解：∵直線的斜率等于，∴過點和的直線的斜率也是，，解得，故選：A.【點睛】本題考查兩斜率存在的直線平行的條件是斜率相等，以及斜率公式的應用.9、C【解析】根據(jù)，分，，討論求解.【詳解】因為，當時，集合為，不成立；當時，集合為，成立；當時，則（舍去）或，當時，集合為故選：C10、C【解析】利用指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的單調性，把各數(shù)與中間值0，1比較即得【詳解】利用指數(shù)函數(shù)的單調性知：，即；利用指數(shù)函數(shù)的單調性知：，即；利用對數(shù)函數(shù)的單調性知：，即；所以故選：C11、D【解析】根據(jù)交集和補集的定義即可得出答案.【詳解】解：因為,或，所以，所以.故選：D12、B【解析】由條件知道：均是函數(shù)的對稱中心，故這兩個值應該是原式子分母的根，故得到，由圖像知道周期是，故，故，再根據(jù)三角函數(shù)的對稱中心得到，故如果，根據(jù)，得到故答案為B點睛：根據(jù)函數(shù)的圖像求解析式，一般要考慮的是圖像中的特殊點，代入原式子；再就是一些常見的規(guī)律，分式型的圖像一般是有漸近線的，且漸近線是分母沒有意義的點；還有常用的是函數(shù)的極限值等等方法二、填空題（本大題共4小題，共20分）13、①②③【解析】利用誘導公式化簡函數(shù)，借助周期函數(shù)的定義判斷①；利用函數(shù)圖象對稱的意義判斷②③；取特值判斷④作答.【詳解】依題意，，因，是周期函數(shù)，是它的一個周期，①正確；因，，即，因此的圖象關于點成對稱中心，②正確；因，，即，因此的圖象關于直線成軸對稱，③正確；因，，，顯然有，而，因此函數(shù)在區(qū)間上不單調遞增，④不正確，所以，所有正確命題的序號是①②③.故答案為：①②③【點睛】結論點睛：函數(shù)的定義域為D，，(1)存在常數(shù)a，b使得，則函數(shù)圖象關于點對稱.(2)存在常數(shù)a使得，則函數(shù)圖象關于直線對稱.14、【解析】由，且，得到是第二象限角，由此能化簡【詳解】解：∵，且，∴是第二象限角，∴故答案為：15、【解析】利用復合函數(shù)的單調性，即可得到答案；【詳解】在定義域內始終單調遞減，原函數(shù)要單調遞減時，，，，故答案為：16、##0.5【解析】根據(jù)題意，用表示出與，求出λ、μ的值即可【詳解】設，則=（1﹣k）+k=，∴故答案為：三、解答題（本大題共6小題，共70分）17、（1）（2）或（3）存在，【解析】（1）由題意，將代入可得答案.（2）由題意即關于x的方程在上有且僅有一個實根，設,作出其函數(shù)圖像，數(shù)形結合可得答案.（3）設記，則函數(shù)在上單調遞增，根據(jù)題意若存在實數(shù)m滿足條件，則a，b是方程的兩個不等正根，由二次方程的根的分布的條件可得答案.【小問1詳解】由題意，，所以【小問2詳解】由題意即關于x的方程在上有且僅有一個實根，設，作出函數(shù)在上的圖像（如下圖），，由題意，直線與該圖像有且僅有一個公共點，所以實數(shù)k的取值范圍是或【小問3詳解】記，其中，在定義域上單調遞增，則函數(shù)在上單調遞增，若存在實數(shù)m，使得的值域為，則，即a，b是方程的兩個不等正根，即a，b是的兩個不等正根，所以解得，所以實數(shù)m的取值范圍是.【點睛】思路點睛：函數(shù)的零點問題可轉化為兩個熟悉函數(shù)的圖象的交點問題來處理，而二次方程的零點問題，可結合判別式的正負、特殊點處的函數(shù)值的正負、對稱軸的位置等來處理.18、（1），其定義域為（2）第年【解析】（1）由題設，應用指數(shù)函數(shù)模型，寫出前2年的研發(fā)資金，然后進一部確定函數(shù)解析式及定義域；（2）由（1）得，然后利用對數(shù)運算求解集.【小問1詳解】第一年投入的資金數(shù)為萬元，第二年投入的資金數(shù)為萬元，第x年（年為第一年）該企業(yè)投入的資金數(shù)（萬元）與的函數(shù)關系式為，其定義域為【小問2詳解】由（1）得，，即，因為，所以即該企業(yè)從第年，就是從年開始，每年投入的資金數(shù)將超過萬元19、（1）最小正周期為T＝π，最大值為（2）[kπ－58π,kπ【解析】（Ⅰ）函數(shù)的最小正周期為，函數(shù)的最大值為（II）由得函數(shù)的單調遞增區(qū)間為[kπ-5π20、（Ⅰ）;（Ⅱ）該班學生集體改飲桶裝純凈水花錢更少.【解析】(Ⅰ)根據(jù)題意設出直線方程,再代入圖示數(shù)據(jù),即可得出與的函數(shù)關系;(Ⅱ)分別求出兩種情形下的年花費費用,進行比較即可.【詳解】(Ⅰ)根據(jù)題意,可設,時,;時,,,解得,所以與的函數(shù)關系為:;(Ⅱ)該班學生購買飲料的年費用為(元),由(Ⅰ)知,當時,,故該班學生購買純凈水的年費用為:(元),比購買飲料花費少,故該班學生集體改飲桶裝純凈水花錢更少.【點睛】本題考查函數(shù)模型的選取及實際應用,屬于簡單題.21、（1）（2）【解析】（1）由不等式，求得，即可求解；（2）由，得到，列出不等式組，即可求解.【小問1詳