上海市华东师范大学附属第二中学2024年高二上数学期末预测试题含解析

上海市华东师范大学附属第二中学2024年高二上数学期末预测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60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．已知圆的方程为，则实数m的取值范围是（）A. B.C. D.2．设，“命题”是“命题”的（）A.充分且不必要条件 B.必要且不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件3．已知向量，则下列结论正确的是（）A．B．C．D．4．已知抛物线C：，焦点为F，点到在抛物线上，则（）A.3 B.2C. D.5．已知，是双曲线的左右焦点，过的直线与曲线的右支交于两点，则的周长的最小值为（）A. B.C. D.6．若，则与的大小关系是（）A. B.C. D.不能确定7．甲烷是一种有机化合物，分子式为，其在自然界中分布很广，是天然气、沼气的主要成分．如图所示的为甲烷的分子结构模型，已知任意两个氢原子之间的距离（H-H键长）相等，碳原子到四个氢原子的距离（C-H键长）均相等，任意两个H-C-H键之间的夹角为（键角）均相等，且它的余弦值为，即，若，则以这四个氢原子为顶点的四面体的体积为（）A. B.C. D.8．已知等差数列{an}的前n项和为Sn，且S7＝28，则a4＝（）A.4 B.7C.8 D.149．已知圆：，点是直线：上的动点，过点引圆的两条切线、，其中、为切点，则直线经过定点（）A. B.C. D.10．点到直线的距离为2，则的值为（）A.0 B.C.0或 D.0或11．如图，D是正方体的一个“直角尖”O-ABC（OA，OB，OC两两垂直且相等）棱OB的中点，P是BC中点，Q是AD上的一个动点，连PQ，则当AC与PQ所成角为最小时，（）A. B.C. D.212．从2，4中选一个数字，从1，3，5中选两个数字，组成无重复数字的三位数的个数为（）A.48 B.36C.24 D.18二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．“学习强国”学习平台是由中宣部主管，以深入学习宣传新时代中国特色社会主义思想为主要内容，立足全体党员，面向全社会的优质平台，现日益成为老百姓了解国家动态，紧跟时代脉搏的热门APP，某市宣传部门为了解全民利用“学习强国”了解国家动态的情况，从全市抽取2000名人员进行调查，统计他们每周利用“学习强国”的时长，下图是根据调查结果绘制的频率分布直方图（1）根据上图，求所有被抽查人员利用“学习强国”的平均时长和中位数；（2）宣传部为了了解大家利用“学习强国”的具体情况，准备采用分层抽样的方法从和组中抽取50人了解情况，则两组各抽取多少人？再利用分层抽样从抽取的50入中选5人参加一个座谈会,现从参加座谈会的5人中随机抽取两人发言，求小组中至少有1人发言的概率？14．抛物线的准线方程是___________.15．在△ABC中，，AB=3，，则________16．等轴（实轴长与虚轴长相等）双曲线的离心率_______三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．（12分）已知数列满足，（1）设，求证:数列是等比数列;（2）求数列的前项和18．（12分）已知数列满足，.（1）证明：数列为等差数列.（2）求数列的前项和.19．（12分）我们知道：当是圆O：上一点，则圆O的过点的切线方程为；当是圆O：外一点，过作圆O的两条切线，切点分别为，则方程表示直线AB的方程，即切点弦所在直线方程.请利用上述结论解决以下问题：已知圆C的圆心在x轴非负半轴上，半径为3，且与直线相切，点在直线上，过点作圆C的两条切线，切点分别为.（1）求圆C的方程；（2）当时，求线段AB的长；（3）当点在直线上运动时，求线段AB长度的最小值.20．（12分）已知项数为的数列是各项均为非负实数的递增数列.若对任意的，（），与至少有一个是数列中的项，则称数列具有性质.（1）判断数列，，，是否具有性质，并说明理由；（2）设数列具有性质，求证：；（3）若数列具有性质，且不是等差数列，求项数的所有可能取值.21．（12分）已知数列满足,，设.（1）证明数列为等比数列，并求通项公式；（2）设，求数列的前项和.22．（10分）在直角坐标系中，点到两点、的距离之和等于，设点的轨迹为，直线与交于、两点（1）求曲线的方程；（2）若，求的值

参考答案一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60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、C【解题分析】根据可求得结果.【题目详解】因为表示圆，所以，解得.故选：C【题目点拨】关键点点睛：掌握方程表示圆的条件是解题关键.2、A【解题分析】根据充分、必要条件的概念理解，可得结果.【题目详解】由，则或所以“”可推出“或”但“或”不能推出“”故命题是命题充分且不必要条件故选：A【题目点拨】本题主要考查充分、必要条件的概念理解，属基础题.3、D【解题分析】由题可知：，，，故选；D4、D【解题分析】利用抛物线的定义求解.【题目详解】因为点在抛物线上，，解得，利用抛物线的定义知故选：D5、C【解题分析】根据双曲线的定义和性质，当弦垂直于轴时，即可求出三角形的周长的最小值.【题目详解】由双曲线可知：的周长为.当轴时,周长最小值为故选：C6、B【解题分析】由题知，进而研究的符号即可得答案.详解】解：，所以，即.故选：B7、A【解题分析】利用余弦定理求得，计算出正四面体的高，从而计算出正四面体的体积.【题目详解】设，则由余弦定理知：，解得，故该正四面体的棱长均为由正弦定理可知：该正四面体底面外接圆的半径，高故该正四面体的体积为故选：A8、A【解题分析】由等差数列的性质可知，再代入等差数列的前项和公式求解.【题目详解】数列{an}是等差数列，，那么，所以.故选：A.【题目点拨】本题考查等差数列的性质和前项和，属于基础题型.9、D【解题分析】根据圆的切线性质，结合圆的标准方程、圆与圆的位置关系进行求解即可.【题目详解】因为、是圆的两条切线，所以，因此点、在以为直径的圆上，因为点是直线：上的动点，所以设，点，因此的中点的横坐标为：，纵坐标为：，，因此以为直径的圆的标准方程为：，而圆：，得：，即为直线的方程，由，所以直线经过定点，故选：D【题目点拨】关键点睛：由圆的切线性质得到点、在以为直径的圆上，运用圆与圆的位置关系进行求解是解题的关键.10、C【解题分析】根据点到直线的距离公式即可得出答案.【题目详解】解：点到直线的距离为，解得或.故选：C.11、C【解题分析】根据题意，建立空间直角坐标系，求得AC与PQ夹角的余弦值关于点坐标的函数关系，求得角度最小时点的坐标，即可代值计算求解结果.【题目详解】根据题意，两两垂直，故以为坐标原点，建立空间直角坐标系如下所示：设，则，不妨设点的坐标为，则，，则，又，设直线所成角为，则，则，令，令，则，令，则，此时.故当时，取得最大值，此时最小，点，则，故，则故选：C.12、B【解题分析】直接利用乘法分步原理分三步计算即得解.【题目详解】从中选一个数字，有种方法；从中选两个数字，有种方法；组成无重复数字的三位数，有个.故选：B二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、（1）平均时长为，中位数为（2）在和两组中分别抽取30人和20人，概率【解题分析】（1）由频率分布直方图计算平均数，中位数的公式即可求解；（2）先根据分层抽样求出每一组抽取的人数，再列举抽取总事件个数，从而利用古典概型概率计算公式即可求解【小问1详解】解：（1）设被抽查人员利用“学习强国”的平均时长为，中位数为，，被抽查人员利用“学习强国”的时长中位数满足，解得，即抽查人员利用“学习强国”的平均时长为6.8，中位数为【小问2详解】解：组的人数为人，设抽取的人数为，组的人数为人，设抽取的人数为，则，解得，，所以在和两组中分别抽取30人和20人，再利用分层抽样从抽取的50入中抽取5人，两组分别抽取3人和2人，将组中被抽取的工作人员标记为，，，将中的标记为，，则抽取的情况如下：，，，，，，，，，，，，，，，，，，，共10种情况，其中在中至少抽取1人有7种，故所求概率14、【解题分析】先根据抛物线方程求出，进而求出准线方程.【题目详解】抛物线为，则，解得：，准线方程为：.故答案为：15、3【解题分析】计算得出，可得出，再利用平面向量数量积的运算性质可求得结果.【题目详解】∵，，，∴故答案为：3.16、【解题分析】由题意可知，，由，化简可求离心率.【题目详解】由题意可知，，两边同时平方，得，即，，所以离心率，故答案为：.三、解答题：共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、（1）证明见解析；（2）.【解题分析】（1）将变形为，得到为等比数列，（2）由（1）得到的通项公式，用错位相减法求得【题目详解】（1）由，，可得，因为则，，可得是首项为，公比为的等比数列，（2）由（1），由，可得，，，上面两式相减可得：，则【题目点拨】数列求和的方法技巧：(1)倒序相加：用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和(2)错位相减：用于等差数列与等比数列的积数列的求和(3)分组求和：用于若干个等差或等比数列和或差数列的求和(4)裂项相消法：用于通项能变成两个式子相减，求和时能前后相消的数列求和.18、（1）证明见解析（2）【解题分析】（1）由结合等差数列的定义证明即可；（2）由结合错位相减法得出前项和.【小问1详解】在两边同时除以，得：，，故数列是以1为首项，1为公差的等差数列；【小问2详解】由（1）得：，，①②①②得：所以.19、（1）；（2）；（3）4.【解题分析】(1)根据圆圆心和半径设圆的标准方程为，利用圆心到切线的距离等于圆的半径即可求出a；(2)根据题意写出AB的方程，根据垂径定理即可求出弦长；(3)根据题意求出AB经过的定点Q，当CQ垂直于AB时，AB最短.【小问1详解】由题，设圆C的标准方程为，则，解得.故圆C方程为；【小问2详解】根据题意可知，直线的方程为，即，圆心C到直线的距离为，故弦长；【小问3详解】设，则，又直线方程为：，故直线过定点Q，设圆心C到直线距离为，则，故当最大时，最短，而，故与垂直时最大，此时，，∴线段长度的最小值4.20、（1）数列，，，不具有性质；（2）证明见解析；（3）可能取值只有.【解题分析】（1）由数列具有性质的定义，只需判断存在与都不是数列中的项即可.（2）由性质知：、，结合非负递增性有，再由时，必有，进而可得，，，，，应用累加法即可证结论.（3）讨论、、，结合性质、等差数列的性质判断是否存在符合题设性质，进而确定的可能取值.【小问1详解】数列，，，不具有性质.因为，，和均不是数列，，，中的项，所以数列，，，不具有性质.【小问2详解】记数列的各项组成的集合为，又，由数列具有性质，，所以，即，所以.设，因为，所以.又，则，，，，.将上面的式子相加得：.所以.【小问3详解】（i）当时，由（2）知，，，这与数列不是等差数列矛盾，不合题意.（ii）当时，存在数列，，，，符合题意，故可取.（iii）当时，由（2）知，.①当时，，所以，.又，，∴，，，，即.由，，得：，，∴.②由①②两式相减得：，这与数列不是等差数列矛盾，不合题意.综上，满足题设的的可能取值只有.【题目点拨】关键点点睛：第二问，由可知，并应用累加法求证结论；第三问，讨论k的取值，结合的性质，由性质、等差数列的性质判断不同k的取值情况下数列的存在性即可.21、（1）证明见解析，；（2）.【解题分析】（1）计算可得出，根据等比数列的定义可得出数列为等比数列，确定该数列的首项和公比，可求得数列的通项公式，进而可求得数列的通项公式；（2）求得，利用错位相减法可求得.【小问1详解】证明：对任意的，，则，则，因为，则，，，以此类推可知，对任意的，，所以，，所以，数列是等比数列，且该数列的首项为，公比为，所以，，则.【小问2详解】解：，则，，下式上式得.22