廣東省惠州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024屆高二數(shù)學(xué)第二學(xué)期期末監(jiān)測(cè)試題含解析

廣東省惠州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024屆高二數(shù)學(xué)第二學(xué)期期末監(jiān)測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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．曲線在點(diǎn)處的切線的傾斜角為（）A．30° B．60° C．45° D．120°2．已知，若的展開(kāi)式中各項(xiàng)系數(shù)之和為，則展開(kāi)式中常數(shù)項(xiàng)為（）A． B． C． D．3．已知函數(shù)，若函數(shù)在區(qū)間上為單調(diào)遞減函數(shù)，則實(shí)數(shù)的取值范圍是（）A． B． C． D．4．設(shè)是含數(shù)1的有限實(shí)數(shù)集，是定義在上的函數(shù)，若的圖像繞原點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)后與原圖像重合，則在以下各項(xiàng)中，的可能值只能是（）．A．0 B． C． D．5．函數(shù)的圖象如圖所示，下列數(shù)值排序正確的是（）A．B．C．D．6．已知曲線的參數(shù)方程為：，且點(diǎn)在曲線上，則的取值范圍是（）A． B． C． D．7．在長(zhǎng)方體中，，，則異面直線與所成角的余弦值為A． B． C． D．8．如果小明在某一周的第一天和第七天分別吃了3個(gè)水果，且從這周的第二天開(kāi)始，每天所吃水果的個(gè)數(shù)與前一天相比，僅存在三種可能：或“多一個(gè)”或“持平”或“少一個(gè)”，那么，小明在這一周中每天所吃水果個(gè)數(shù)的不同選擇方案共有（）A．種 B．種 C．種 D．種9．如圖所示十字路口來(lái)往的車輛，如果不允許回頭，共有不同的行車路線有()A．24種 B．16種 C．12種 D．10種10．下列求導(dǎo)計(jì)算正確的是（）A． B． C． D．11．某多面體的三視圖如圖所示，其中正視圖和左視圖都由正方形和等腰直角三角形組成，正方形的邊長(zhǎng)為2，俯視圖為等腰直角三角形.該多面體的各個(gè)面中有若干個(gè)是梯形，這些梯形的面積之和為A．10 B．12C．14 D．1612．已知函數(shù)在處取極值10，則（）A．4或 B．4或 C．4 D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．設(shè)函數(shù)，.若，且的最小值為-1，則實(shí)數(shù)的值為_(kāi)_________．14．設(shè)向量，，若，則實(shí)數(shù)的值為_(kāi)_______.15．設(shè)過(guò)拋物線上任意一點(diǎn)（異于原點(diǎn)）的直線與拋物線交于，兩點(diǎn)，直線與拋物線的另一個(gè)交點(diǎn)為，則__________．16．一個(gè)學(xué)校高三年級(jí)共有學(xué)生200人，其中男生有120人，女生有80人，為了調(diào)查高三復(fù)習(xí)情況，用分層抽樣的方法從全天高三學(xué)生中抽取一個(gè)容量為25的樣本，應(yīng)抽取女生的人數(shù)為_(kāi)____________人.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）設(shè)函數(shù).（Ⅰ）求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間；（Ⅱ）當(dāng)時(shí)，對(duì)任意恒成立，求整數(shù)的最大值.18．（12分）設(shè)為實(shí)數(shù)，函數(shù)，（Ⅰ）若求的極小值.（Ⅱ）求證：當(dāng)且時(shí)，.19．（12分）已知四棱錐的底面為直角梯形，，，，，底面，為的中點(diǎn).（1）求異面直線與所成角的余弦值；（2）設(shè)是棱上的一點(diǎn)，當(dāng)平面時(shí)，求直線與平面所成角的正弦值.20．（12分）在中，內(nèi)角的對(duì)邊分別為.已知（1）求的值（2）若，求的面積.21．（12分）已知向量,滿足，．(1)求關(guān)于k的解析式f(k)．(2)若，求實(shí)數(shù)k的值．(3)求向量與夾角的最大值．22．（10分）已知函數(shù)，其中.（1）若，，求的值；（2）若，化簡(jiǎn)：.

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】

求導(dǎo)得：在點(diǎn)處的切線斜率即為導(dǎo)數(shù)值1.所以傾斜角為45°.故選C.2、B【解題分析】

通過(guò)各項(xiàng)系數(shù)和為1，令可求出a值，于是可得答案.【題目詳解】根據(jù)題意，在中，令，則，而，故，所以展開(kāi)式中常數(shù)項(xiàng)為，故答案為B.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查二項(xiàng)式定理，注意各項(xiàng)系數(shù)之和和二項(xiàng)式系數(shù)和之間的區(qū)別，意在考查學(xué)生的計(jì)算能力，難度不大.3、B【解題分析】因?yàn)椋?，由正弦函?shù)的單調(diào)性可得，即，也即，所以，應(yīng)選答案B。點(diǎn)睛：解答本題的關(guān)鍵是將函數(shù)看做正弦函數(shù)，然后借助正弦函數(shù)的單調(diào)性與單調(diào)區(qū)間的關(guān)系，依據(jù)區(qū)間端點(diǎn)之間的大小關(guān)系建立不等式組，最后通過(guò)解不等式組使得問(wèn)題巧妙獲解。4、C【解題分析】

先閱讀理解題意，則問(wèn)題可轉(zhuǎn)化為圓上有12個(gè)點(diǎn)為一組，每次繞原點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)個(gè)單位后與下一個(gè)點(diǎn)會(huì)重合，再結(jié)合函數(shù)的定義逐一檢驗(yàn)即可.【題目詳解】解：由題意可得：?jiǎn)栴}可轉(zhuǎn)化為圓上有12個(gè)點(diǎn)為一組，每次繞原點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)個(gè)單位后與下一個(gè)點(diǎn)會(huì)重合，則通過(guò)代入和賦值的方法，當(dāng)時(shí)，此時(shí)得到圓心角為，然而此時(shí)或時(shí)，都有2個(gè)與之對(duì)應(yīng)，根據(jù)函數(shù)的定義，自變量與應(yīng)變量只能“一對(duì)一”或“多對(duì)一”，不能“一對(duì)多”，因此，只有當(dāng)時(shí)，此時(shí)旋轉(zhuǎn)，滿足一個(gè)對(duì)應(yīng)一個(gè)，所以的可能值只能是，故選:C.【題目點(diǎn)撥】本題考查了函數(shù)的定義，重點(diǎn)考查了函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，屬基礎(chǔ)題.5、B【解題分析】

根據(jù)已知條件可以把轉(zhuǎn)化為即為函數(shù)在為和對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)連線的斜率，且，是分別為時(shí)對(duì)應(yīng)圖像上點(diǎn)的切線斜率，再結(jié)合圖像即可得到答案.【題目詳解】，是分別為時(shí)對(duì)應(yīng)圖像上點(diǎn)的切線斜率，，為圖像上為和對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)連線的斜率，（如圖）由圖可知，故選：B【題目點(diǎn)撥】本題考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義以及斜率公式，比較斜率大小，屬于較易題.6、C【解題分析】分析：由題意得曲線C是半圓，借助已知?jiǎng)狱c(diǎn)在單位圓上任意動(dòng)，而所求式子，的形式可以聯(lián)想成在單位圓上動(dòng)點(diǎn)P與點(diǎn)C（0，1）構(gòu)成的直線的斜率，進(jìn)而求解．詳解：∵即

其中由題意作出圖形，，

令，則可看作圓上的動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)的連線的斜率而相切時(shí)的斜率，

由于此時(shí)直線與圓相切，

在直角三角形中，，由圖形知，的取值范圍是則的取值范圍是．

故選C．點(diǎn)睛：此題重點(diǎn)考查了已知兩點(diǎn)坐標(biāo)寫(xiě)斜率，及直線與圓的相切與相交的關(guān)系，還考查了利用幾何思想解決代數(shù)式子的等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想．7、A【解題分析】分析：以D為原點(diǎn)，DA為x軸，DC為y軸，DD1為z軸，建立空間直角坐標(biāo)系，利用向量法能求出異面直線AD1與DB1所成角的余弦值．詳解：以D為原點(diǎn)，DA為x軸，DC為y軸，DD1為z軸，建立空間直角坐標(biāo)系，∵在長(zhǎng)方體ABCD﹣A1B1C1D1中，AB=BC=1，AA1=2，∴A（1，0，0），D1（0，0，2），D（0，0，0），B1（1，1，2），=（﹣1，0，2），=（1，1，2），設(shè)異面直線AD1與DB1所成角為θ，則cosθ=∴異面直線AD1與DB1所成角的余弦值為．故答案為：A．點(diǎn)睛：（1）本題主要考查異面直線所成的角的向量求法，意在考查學(xué)生對(duì)該知識(shí)的掌握水平和分析轉(zhuǎn)化能力.(2)異面直線所成的角的常見(jiàn)求法有兩種，方法一：（幾何法）找作（平移法、補(bǔ)形法）證（定義）指求（解三角形）；方法二：（向量法），其中是異面直線所成的角，分別是直線的方向向量.8、D【解題分析】試題分析：小明共有6次選擇，因?yàn)榈谝惶旌偷谄咛炀?個(gè)水果，所以在這6次選擇中“多一個(gè)”和“少一個(gè)”的次數(shù)應(yīng)相同、“持平”次數(shù)為偶數(shù)．當(dāng)6次選擇均為“持平”時(shí)，共有種方案；當(dāng)6次選擇中有4次“持平”時(shí)，選擇“多一個(gè)”和“少一個(gè)”各一次，共有種方案；當(dāng)6次選擇中有2次“持平”時(shí)，選擇“多一個(gè)”和“少一個(gè)”各2次，共有種方案；當(dāng)6次選擇中有0次“持平”時(shí)，選擇“多一個(gè)”和“少一個(gè)”各3次，共有種方案.綜上可得小明在這一周中每天所吃水果個(gè)數(shù)的不同選擇方案共有種方案,故D正確.考點(diǎn)：排列組合，考查分類討論思想.9、C【解題分析】根據(jù)題意，車的行駛路線起點(diǎn)有4種，行駛方向有3種，所以行車路線共有種，故選C.10、B【解題分析】

根據(jù)函數(shù)求導(dǎo)法則得到相應(yīng)的結(jié)果.【題目詳解】A選項(xiàng)應(yīng)為，C選項(xiàng)應(yīng)為，D選項(xiàng)應(yīng)為.故選B．【題目點(diǎn)撥】這個(gè)題目考查了函數(shù)的求導(dǎo)運(yùn)算，牢記公式，準(zhǔn)確計(jì)算是解題的關(guān)鍵，屬于基礎(chǔ)題.11、B【解題分析】由題意該幾何體的直觀圖是由一個(gè)三棱錐和三棱柱構(gòu)成，如下圖，則該幾何體各面內(nèi)只有兩個(gè)相同的梯形，則這些梯形的面積之和為，故選B.點(diǎn)睛:三視圖往往與幾何體的體積、表面積以及空間線面關(guān)系、角、距離等問(wèn)題相結(jié)合，解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是由三視圖準(zhǔn)確確定空間幾何體的形狀及其結(jié)構(gòu)特征并且熟悉常見(jiàn)幾何體的三視圖.12、C【解題分析】分析：根據(jù)函數(shù)的極值點(diǎn)和極值得到關(guān)于的方程組，解方程組并進(jìn)行驗(yàn)證可得所求．詳解：∵，∴．由題意得，即，解得或．當(dāng)時(shí)，，故函數(shù)單調(diào)遞增，無(wú)極值．不符合題意．∴．故選C．點(diǎn)睛：（1）導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)并不一定就是函數(shù)的極值點(diǎn)，所以在求出導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)后一定要注意分析這個(gè)零點(diǎn)是不是函數(shù)的極值點(diǎn)．（2）對(duì)于可導(dǎo)函數(shù)f(x)，f′(x0)＝0是函數(shù)f(x)在x＝x0處有極值的必要不充分條件，因此在根據(jù)函數(shù)的極值點(diǎn)或極值求得參數(shù)的值后需要進(jìn)行驗(yàn)證，舍掉不符合題意的值．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、2【解題分析】分析：先表示函數(shù)，再利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最小值，最后根據(jù)的最小值為-1得實(shí)數(shù)的值.詳解：因?yàn)?，設(shè)，則所以因?yàn)?，所以?dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；即當(dāng)時(shí)，.點(diǎn)睛：兩函數(shù)關(guān)系問(wèn)題，首先要構(gòu)造函數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，求出最值，進(jìn)而得出相應(yīng)的含參不等式或方程，從而求出參數(shù)的取值范圍或值.14、或.【解題分析】

由公式結(jié)合空間向量數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算律得出關(guān)于實(shí)數(shù)的方程，解出該方程可得出實(shí)數(shù)的值.【題目詳解】，，，，，，則，解得或.故答案為或.【題目點(diǎn)撥】本題考查空間向量數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算，解題的關(guān)鍵就是利用空間向量數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算列出方程求解，考查運(yùn)算求解能力，屬于中等題.15、【解題分析】分析：畫(huà)出圖形，將三角形的面積比轉(zhuǎn)化為線段的長(zhǎng)度比，之后轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)比，設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo)，寫(xiě)出直線的方程，聯(lián)立方程組，求得交點(diǎn)的坐標(biāo)，最后將坐標(biāo)代入，求得比值,詳解：畫(huà)出對(duì)應(yīng)的圖就可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)，則直線，即，與聯(lián)立，可求得，從而得到面積比為，故答案是3.點(diǎn)睛：解決該題的關(guān)鍵不是求三角形的面積，而是應(yīng)用面積公式將面積比轉(zhuǎn)化為線段的長(zhǎng)度比，之后將長(zhǎng)度比轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)比，從而將問(wèn)題簡(jiǎn)化，求得結(jié)果.16、1【解題分析】

由題意結(jié)合分層抽樣的定義確定所需抽取的女生人數(shù)即可.【題目詳解】由題意可知，分層抽樣中應(yīng)抽取女生的人數(shù)為人.故答案為：1．【題目點(diǎn)撥】進(jìn)行分層抽樣的相關(guān)計(jì)算時(shí)，常利用以下關(guān)系式巧解為：總體中某兩層的個(gè)體數(shù)之比＝樣本中這兩層抽取的個(gè)體數(shù)之比．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、（Ⅰ）當(dāng)時(shí)，在內(nèi)單調(diào)遞增；當(dāng)時(shí)，在上單調(diào)遞增；在上單調(diào)遞減.（Ⅱ）2【解題分析】

（Ⅰ）根據(jù)解析式求得導(dǎo)函數(shù)，討論與兩種情況，結(jié)合一元二次方程的根即可由導(dǎo)函數(shù)符號(hào)判斷函數(shù)的單調(diào)性；（Ⅱ）將代入解析式，并代入不等式分離參數(shù)，構(gòu)造函數(shù)，求得，在令，由即可證明在單調(diào)遞增，再根據(jù)零點(diǎn)存在定理可知存在唯一的，使得，進(jìn)而由單調(diào)性求得，整理化簡(jiǎn)后可得，即可得整數(shù)的最大值.【題目詳解】（Ⅰ）函數(shù)的定義域?yàn)椋?，?dāng)時(shí)，恒成立，所以在內(nèi)單調(diào)遞增.當(dāng)時(shí)，由得，，，且在區(qū)間內(nèi)，在區(qū)間內(nèi).綜上可得，當(dāng)時(shí)，在內(nèi)單調(diào)遞增；當(dāng)時(shí)，在上單調(diào)遞增；在上單調(diào)遞減.（Ⅱ）將代入函數(shù)解析式，可求得，代入不等式可得，即對(duì)任意恒成立，令，只需.，令，，所以在單調(diào)遞增，顯然有，，所以存在唯一的，使得.在，，，單調(diào)遞減；在，，，單調(diào)遞增.所以，此時(shí)，可得，所以，因?yàn)?，所以，所以整?shù)的最大值為.【題目點(diǎn)撥】本題考查了由導(dǎo)數(shù)判斷含參數(shù)的函數(shù)單調(diào)性，分類討論思想的綜合應(yīng)用，分離參數(shù)并構(gòu)造函數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性與最值，零點(diǎn)存在定理的應(yīng)用，綜合性強(qiáng)，化簡(jiǎn)過(guò)程較為繁瑣，屬于難題.18、（Ⅰ）；（Ⅱ）詳見(jiàn)解析.【解題分析】

（Ⅰ）將代入，求導(dǎo)，得出極小值點(diǎn)，代入即可求出答案。（Ⅱ）令，則，即只需說(shuō)明當(dāng)，在內(nèi)單調(diào)遞增即可?！绢}目詳解】解：（I）由，，知，，令，得，則當(dāng)時(shí)，，當(dāng)時(shí)，，故在處取得極小值.極小值為.（II）證明：設(shè)，，于是，，由（I）知，對(duì)于，都有，故在內(nèi)單調(diào)遞增.于是，當(dāng)時(shí)，對(duì)任意的，都有，而，從而對(duì)，都有，即故【題目點(diǎn)撥】本題考查利用函數(shù)單調(diào)性證明不等式，屬于中檔題。19、（1）;（2）.【解題分析】

以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以直線，，分別為，，軸建立空間直角坐標(biāo)系（1）由可得異面直線與所成角的余弦值．（2）當(dāng)平面時(shí)，設(shè)，要使平面，只需即可．即可得即為的中點(diǎn)，即，由即可求得直線與平面所成角的正弦值．【題目詳解】解：以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以直線，，分別為，，軸建立空間直角坐標(biāo)系.則，，，，，.（1），．則異面直線與所成角的余弦值為．（2）當(dāng)平面時(shí)，設(shè).，，，面．要使平面，只需即可．，．即為的中點(diǎn)，即,，平面的法向量為，則．直線與平面所成角的正弦值為.【題目點(diǎn)撥】本題考查了異面直線所成角，考查了線面角.本題的易錯(cuò)點(diǎn)是第二