浙江省绍兴市会稽联盟2023-2024高二上学期1月期末数学试(解析版)

绝密★考试结束前
2023学年第一学期绍兴会稽联盟期末联考
高二年级数学学科试题
考生须知:
1.本卷共4页满分150分,考试时间120分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级 学号和姓名;考场号 座位号写在指定位置;
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题纸.
一 选择题:本题共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. 已知数列的首项,且满足,则( )
A. B. C. 16 D. 19
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件得出数列是以,的等差数列,即可求出结果.
【详解】由,得到,又,
所以数列是以,的等差数列,得到,
故选:B.
2. 曲线在点处的切线的斜率( )
A. 5 B. 4 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】借助导数的几何意义计算即可得.
【详解】令,则,有,
故曲线在点处的切线的斜率.
故选:C.
3. 如图,在四面体中,.点在上,且,为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量基本定理进行计算
【详解】因为,为中点,
故.
故选:D
4. 中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思为:有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地,请问第二天走了( )
A. 192 里 B. 96 里 C. 48 里 D. 24 里
【答案】B
【解析】
【分析】由题可得此人每天走的步数等比数列,根据求和公式求出首项可得.
【详解】由题意可知此人每天走的步数构成为公比的等比数列,
由题意和等比数列的求和公式可得,解得,
第此人第二天走里.
故选:B.
5. 原点到直线的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】用点到直线的距离公式表示出原点到直线的距离,然后化简求出函数最大值即可.
【详解】设原点到直线l的距离为d,由点到直线的距离公式得:

显然当时,有最大值,此时,
因为,当且仅当时等号成立,
所以,所以.
故选:D.
6. 倾斜角为的直线经过抛物线的焦点,与抛物线相交于两点,其中点A位于第一象限,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,联立直线与抛物线,利用韦达定理结合条件即可求解.
【详解】由,可得焦点,,
设,

,,
由题可知直线斜率存在,可设直线l的方程为,
联立直线与抛物线方程:,
化简整理可得,
由韦达定理可得,故,
解得,且点A位于第一象限,

∴的值为.
故选:A.
7. 若双曲线的渐近线与圆有公共点,则的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据双曲线方程求得双曲线的渐近线,进而利用圆心到渐近线的距离大于半径求得a和b的关系,进而利用求得a和c的关系,则双曲线的离心率可求.
【详解】双曲线渐近线为,且与圆有公共点,
圆心到渐近线的距离大于半径,即,
,,

故选:B.
8. 如图为某种礼物降落伞的示意图,其中有8根绳子和伞面连接,每根绳子和水平面的法向量的夹角均为.已知礼物的质量为,每根绳子的拉力大小相同,则降落伞在匀速下落的过程中每根绳子拉力的大小(重力加速度取)最接近( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设每根绳子上的拉力大小为T,根据平衡条件列式求解即可.
【详解】设每根绳子上的拉力大小为T,则根据平衡条件可得,,
解得.
所以降落伞在匀速下落的过程中每根绳子拉力的大小约为1.41N.
故选:A.
二 多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 设曲线在点处的切线为,则直线的斜率可能的值为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】求出导函数的值域,即可得出直线的斜率的取值范围.
【详解】因为,则,
且曲线在点处的切线为,所以,直线的斜率的取值范围是.
故选:ABC.
10. 已知椭圆的两个焦点为、,、为椭圆的左、右顶点,为上一点,则下列结论正确的是( )
A. 周长为
B. 的最大值为
C. 椭圆的离心率为
D. 直线与的斜率的乘积为
【答案】AB
【解析】
【分析】利用椭圆的定义可判断A选项;利用椭圆的范围可求出的最大值,可判断B选项;以椭圆的离心率公式可判断C选项;利用斜率公式结合椭圆方程可求出直线与的斜率的乘积,可判断D选项.
【详解】对于椭圆,,,,
对于A选项,的周长为,A对;
对于B选项,易知点、,
设点,则,其中,

,当且仅当时,等号成立,故的最大值为,B对;
对于C选项,椭圆的离心率为,C错;
对于D选项,易知点、,
则,D错.
故选:AB.
11. 已知数列满足,,则数列( )
A. 有可能是常数数列
B. 有可能是等差数列
C. 有可能是等比数列
D. 有可能既不是等差数列,也不是等比数列
【答案】BCD
【解析】
【分析】将已知等式变形为,利用反证法可判断A选项;利用等差数列的定义可判断B选项;利用等差数列的定义可判断C选项;举特例可判断D选项.
【详解】由可得,
即,
若对任意的,有且,此时数列是公比为的等比数列,
若对任意的,有且,此时数列是公差为的等差数列,
取数列各项为:、、、、、、,则数列满足条件,
此时,数列既不是等差数列,也不是等比数列,BCD对,
若数列为常数列,不妨设(为常数)对任意的恒成立,
由可得,可得,与矛盾,
故数列不可能是常数列,A错.
故选:BCD.
12. 已知正三棱柱的各棱长均等于,是的中点,则下列结论正确的是( )
A.
B. 平面与平面的夹角是
C. 平面平面
D. 与平面所成的角的正弦值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】取线段的中点,连接,以点为坐标原点,、、的方向分别为、、轴的正方向建立空间直角坐标系,利用空间向量法逐项判断,可得出合适的选项.
【详解】取线段的中点,连接,
在正三棱柱,平面,
因为是边长为的等边三角形,则,
以点为坐标原点,、、的方向分别为、、轴的正方向建立如下图所示的空间直角坐标系,
则、、、、、
、,
对于A选项,,,
所以,,故,A对;
对于B选项,设平面法向量为,
,,则,
取,则,,可得,
易知平面的一个法向量为,
所以,,
所以,平面与平面的夹角为,B错;
对于C选项,设平面的法向量为,
,,则,
取,则,,可得,则,
所以,,故平面平面,C对;
对于D选项,,则,
所以,与平面所成的角的正弦值为,D对.
故选:ACD.
三 填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 函数的导函数是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据乘积的导数公式直接求导可得.
【详解】
故答案为:
14. 已知数列满足,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】裂项相消法求数列前n项和.
【详解】,
所以,
故答案为:.
15. 设为曲线上的任意两点,则的最大值为__________.
【答案】10
【解析】
【分析】由椭圆定义可知,均在椭圆上,结合椭圆性质即可得.
【详解】由,
即点到点与点的距离之和为,
由椭圆定义可知,在以与为焦点,
与为上下顶点的椭圆上,
故.
故答案为:.
16. 在空间直角坐标系中,点为平面外一点,其中、,若平面的一个法向量为,则点到平面的距离为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据与平面的法向量垂直可求出的值,然后利用空间向量法可求得点到平面的距离.
【详解】由已知可得,且平面的一个法向量为,
则,则,解得,
因为,故点到平面的距离为.
故答案为:.
四 解答题:本题共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. 已知函数.
(1)分别求出和的导数;
(2)若曲线在点处的切线与曲线在处的切线平行,求的值.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)应用导数运算律及复合函数求导即可;
(2)先分别求出切线斜率再根据平行线斜率相等求参.
【小问1详解】
由导数公式得,
由复合函数求导法则得;
【小问2详解】
由可得曲线在点处的切线的斜率

从而切线方程为,即.
由,可得曲线在处的切线斜率为,
由题意可得,
从而,
此时切点坐标为,曲线在处的切线方程为,
即,故符合题意.
18. 已知经过原点的直线与圆相交于两点.
(1)若,求的斜率;
(2)已知存在轴上的点,使直线的斜率之和恒为0,求的值.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)由圆的弦长公式求出圆心到直线的距离,然后利用点到直线的距离公式即可得出答案;
(2)设直线,联立,韦达定理,将直线斜率用坐标表示,即可求解.
【小问1详解】
由圆,知圆心坐标为,半径为2,
因为,所以点到的距离为,
因为直线经过原点,且由题意易知斜率必存在且不为0,
可设其方程为,
由点到直线的距离公式可得:,解得.
【小问2详解】
当直线AB斜率存在且不为0时,设,AB:,联立

得,
所以,,
由题意得,即,
因为,所以,
即,解得.
当直线AB斜率不存在时,,,此时,
当直线AB斜率为零时,,,显然,
综上.
19. 记为等比数列的前项和.已知.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)当时,作差变形得,求得公比为4,再利用求得,利用等比数列通项公式求解即可;
(2)根据(1)求得,再利用错位相减法求和即可.
【小问1详解】
当时,;
当时,,即,
所以等比数列的公比是4,所以,即,得,
故数列是首项为1,公比为4的等比数列,从而.
【小问2详解】
由(1)知,,故.
则,

两式相减得,

故.
20. 如图,四棱锥中,底面为正方形,平面,点分别为的中点.
(1)求证:;
(2)求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【解析】
【分析】(1)方法一:由线面垂直得到线线垂直,进而得到线面垂直,线线垂直;
方法二:建立空间直角坐标系,利用空间向量数量积为0进行证明;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,得到面面角的余弦值.
【小问1详解】
证法1:因为平面平面,所以.
又为正方形,所以.
因为,平面,所以平面.
因为平面,所以.
因为,于是.
证法2:以为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
则.
所以,
因此.
【小问2详解】
以为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
则,设平面的法向量为,
则,
解得,令,则,故是平面的一个法向量.
,设平面的法向量为,
则,
解得,令,则,故是平面的一个法向量.
所以
所以平面与平面的夹角的余弦值为.
21. 已知点,动点满足.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)记动点的轨迹为,若是上的不同两点,是坐标原点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)1
【解析】
分析】(1)根据双曲线定义求出轨迹方程;
(2)分直线斜率不存在和直线斜率存在两种情况,当斜率不存在时求出,斜率存在时,,得到答案.
【小问1详解】
因为,
由双曲线定义可知:点的轨迹是以为焦点的双曲线的右支,
所以,,
所以动点的轨迹方程为:.
【小问2详解】
①当直线斜率不存在时,设直线方程为:,
此时,
所以;
②当直线斜率存在时,设直线方程为:,
代入双曲线方程可得:,
可知其有两个不等的正实数根,
解得:,
所以
.
由得,

综上所述,的最小值为1.
22. 已知椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,椭圆的左、右顶点分别为、,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于、两点,且满足,求的面积最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据已知条件求出的值,根据可求出的值,进而可得出的值,由此可得出椭圆的方程;
(2)分析可知,直线、的斜率存在且不为零,设直线的方程为,则直线的方程为,将直线的方程与椭圆方程联立,求出点的横坐标,可求得,进而可求得,利用基本不等式以及对勾函数的单调性可求得面积的最大值.
【小问1详解】
解:设椭圆半焦距为,
椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,
易知点,则,所以,
因为,所以,因此,
则,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
解:若、分别与两坐标轴垂直,则这两条直线中有一条与椭圆相切,不合题意.
所以,直线、的斜率存在且不为零,
不妨设直线的方程为,
则直线的方程为,
联立得,

由,所以,
则,
同理可得,
所以的面积为
因为,当且仅当时取等号,
令,则,则,
则函数在上单调递增,
当时,,
从而,故的面积取得最大值.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的最值问题解决方法一般分两种:
一是几何法,特别是用圆锥曲线的定义和平面几何的有关结论来求最值;
二是代数法,常将圆锥曲线的最值问题转化为二次函数或三角函数的最值问题,然后利用基本不等式、函数的单调性或三角函数的有界性等求最值.绝密★考试结束前
2023学年第一学期绍兴会稽联盟期末联考
高二年级数学学科试题
考生须知:
1.本卷共4页满分150分,考试时间120分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级 学号和姓名;考场号 座位号写在指定位置;
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题纸.
一 选择题:本题共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. 已知数列的首项,且满足,则( )
A. B. C. 16 D. 19
2. 曲线在点处的切线的斜率( )
A. 5 B. 4 C. D.
3. 如图,在四面体中,.点在上,且,为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
4. 中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思为:有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地,请问第二天走了( )
A. 192 里 B. 96 里 C. 48 里 D. 24 里
5. 原点到直线的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
6. 倾斜角为的直线经过抛物线的焦点,与抛物线相交于两点,其中点A位于第一象限,若,则的值为( )
A. B. C. D.
7. 若双曲线的渐近线与圆有公共点,则的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 如图为某种礼物降落伞的示意图,其中有8根绳子和伞面连接,每根绳子和水平面的法向量的夹角均为.已知礼物的质量为,每根绳子的拉力大小相同,则降落伞在匀速下落的过程中每根绳子拉力的大小(重力加速度取)最接近( )
A B. C. D.
二 多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 设曲线在点处的切线为,则直线的斜率可能的值为( )
A. B. C. D.
10. 已知椭圆两个焦点为、,、为椭圆的左、右顶点,为上一点,则下列结论正确的是( )
A. 周长为
B. 的最大值为
C. 椭圆的离心率为
D. 直线与的斜率的乘积为
11. 已知数列满足,,则数列( )
A. 有可能是常数数列
B. 有可能是等差数列
C. 有可能是等比数列
D. 有可能既不是等差数列,也不是等比数列
12. 已知正三棱柱的各棱长均等于,是的中点,则下列结论正确的是( )
A.
B. 平面与平面的夹角是
C. 平面平面
D. 与平面所成角的正弦值为
三 填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 函数的导函数是___________.
14. 已知数列满足,则__________.
15. 设为曲线上的任意两点,则的最大值为__________.
16. 在空间直角坐标系中,点为平面外一点,其中、,若平面的一个法向量为,则点到平面的距离为__________.
四 解答题:本题共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. 已知函数.
(1)分别求出和的导数;
(2)若曲线在点处的切线与曲线在处的切线平行,求的值.
18. 已知经过原点的直线与圆相交于两点.
(1)若,求的斜率;
(2)已知存在轴上的点,使直线的斜率之和恒为0,求的值.
19. 记为等比数列的前项和.已知.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
20. 如图,四棱锥中,底面为正方形,平面,点分别为的中点.
(1)求证:;
(2)求平面与平面的夹角的余弦值.
21. 已知点,动点满足.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)记动点的轨迹为,若是上的不同两点,是坐标原点,求的最小值.
22. 已知椭圆右焦点与抛物线的焦点重合,椭圆的左、右顶点分别为、,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于、两点,且满足,求的面积最大值.

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