河南省豫南豫北名校2024学年数学高二上期末质量检测试题含解析

河南省豫南豫北名校2024学年数学高二上期末质量检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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．等比数列{}中，已知=8，+=4，则的值为（）A.1 B.2C.3 D.52．函数在上的最大值是A. B.C. D.3．已知函数，则（）A.1 B.2C.3 D.54．已知命题p：，，则命题p的否定为（）A.， B.，C.， D.，5．观察数列，（），，（）的特点，则括号中应填入的适当的数为（）A. B.C. D.6．过点且斜率为的直线方程为（）A. B.C. D.7．已知直线l和抛物线交于A，B两点，O为坐标原点，且，交AB于点D，点D的坐标为，则p的值为（）A. B.1C. D.28．设是函数的导函数，的图象如图所示，则的图象最有可能的是（）A. B.C. D.9．在等差数列中，已知，则（）A.4 B.8C.3 D.610．已知圆C过点，圆心在x轴上，则圆C的方程为（）A. B.C. D.11．下面三种说法中，正确说法的个数为（）①如果两个平面有三个公共点，那么这两个平面重合；②两条直线可以确定一个平面；③若，，，则A.1 B.2C.3 D.012．某工厂节能降耗技术改造后，在生产某产品过程中记录的产量x（吨）与相应的生产能耗y（吨）的几组对应数据如下表，现发现表中有个数据看不清，已知回归直线方程为=6.3x+6.8，下列说法正确的是（）x23456y1925★4044A.看不清的数据★的值为33B.回归系数6.3的含义是产量每增加1吨，相应的生产能耗实际增加6.3吨C.据此模型预测产量为8吨时，相应的生产能耗为50.9吨D.回归直线=6.3x+6.8恰好经过样本点（4，★）二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．已知函数，若在上是增函数，则实数的取值范围是________14．已知长方体中，，，则点到平面的距离为______15．曲线的一条切线的斜率为，该切线的方程为________.16．已知直线被圆截得的弦长等于该圆的半径，则实数_____.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）已知数列的各项均为正数，，为自然对数的底数（1）求函数的单调区间，并比较与的大小；（2）计算，，，由此推测计算的公式，并给出证明；18．（12分）如图，△ABC中，，，在三角形内挖去一个半圆（圆心O在边BC上，半圆与AC、AB分别相切于点C，M，与BC交于点N），将△ABC绕直线BC旋转一周得到一个旋转体（1）求该几何体中间一个空心球表面积的大小；（2）求图中阴影部分绕直线BC旋转一周所得旋转体的体积19．（12分）已知椭圆与椭圆的焦点相同，且椭圆C过点（1）求椭圆C的方程；（2）是否存在圆心在原点的圆，使得该圆的任意一条切线与椭圆C恒有两个交点A，B，且(O为坐标原点），若存在，求出该圆的方程；若不存在，说明理由20．（12分）已知数列的前项和为，，.（1）求的通项公式；（2）求数列的前项和；（3）若数列，，求前项和.21．（12分）在平面直角坐标系xOy中，已知椭圆E：（a>b>0）的左、右焦点分别为F1，F2，离心率为.点P是椭圆上的一动点，且P在第一象限.记的面积为S，当时，.（1）求椭圆E的标准方程；（2）如图，PF1，PF2的延长线分别交椭圆于点M，N，记和的面积分别为S1和S2.（i）求证：存在常数λ，使得成立；（ii）求S2-S1的最大值.22．（10分）已知函数，.（1）若在单调递增，求的取值范围；（2）若，求证：.

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】由等比数列性质求出公比，将原式化简后计算【题目详解】设等比数列{}的公比为，则＝，＝，所以＝=.又＋＝＋＝（＋）＝8×＝2，＋＝＋＝（＋）＝8×＝1，所以＋＋＋＝2＋1＝3.故选：C2、D【解题分析】求出函数的导数，解关于导函数的不等式，求出函数的单调区间即可，结合函数的单调性求出的最大值即可【题目详解】函数的导数令可得，可得上单调递增，在单调递减，函数在上的最大值是故选D【题目点拨】本题考查了函数的单调性、最值问题，是一道中档题3、C【解题分析】利用导数的定义，以及运算法则，即可求解.【题目详解】，，所以，所以故选：C4、D【解题分析】根据全称命题与存在性命题的关系，准确改写，即可求解.【题目详解】根据全称命题与存在性命题的关系可得：命题“p：，”的否定式为“，”.故选：D.5、D【解题分析】利用观察法可得，即得.【题目详解】由题可得数列的通项公式为，∴.故选：D6、B【解题分析】利用点斜式可得出所求直线的方程.【题目详解】由题意可知所求直线的方程为，即.故选：B.7、B【解题分析】由垂直关系得出直线l方程，联立直线和抛物线方程，利用韦达定理以及数量积公式得出p的值.【题目详解】，，即联立直线和抛物线方程得设，则解得故选：B8、C【解题分析】利用导函数的图象，判断导函数的符号，得到函数的单调性以及函数的极值点，然后判断选项即可【题目详解】解：由题意可知：和时，，函数是增函数，时，，函数是减函数；是函数的极大值点，是函数的极小值点；所以函数的图象只能是故选：C9、B【解题分析】根据等差数列的性质计算出正确答案.【题目详解】由等差数列的性质可知，得.故选:B10、C【解题分析】设出圆的标准方程，将已知点的坐标代入，解方程组即可.【题目详解】设圆的标准方程为，将坐标代入得:,解得，故圆的方程为，故选：C.11、A【解题分析】对于①，有两种情况，对于②考虑异面直线，对于③根据线面公理可判断.【题目详解】如果两个平面有三个公共点，那么这两个平面重合或者是相交，故①不正确；两条异面直线不能确定一个平面，故②不正确；若，，，可知必在交线上，则，故③正确；综上所述只有一个说法是正确的.故选：A12、D【解题分析】根据回归直线方程的性质和应用，对每个选项进行逐一分析，即可判断和选择.【题目详解】对A：因为，将代入，故，∴，故A错误；对，回归系数6.3的含义是产量每增加1吨，相应的生产能耗大约增加6.3吨，故错误；对，当时，，故错误；对，因为，故必经过，故正确.故选：.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】根据函数在上是增函数，分段函数在整个定义域内单调，则在每个函数内单调，注意衔接点的函数值.【题目详解】解：因为函数在上是增函数，所以在区间上是增函数且在区间上也是增函数，对于函数在上是增函数，则；①对于函数，（1）当时，，外函数为定义域内的减函数，内函数在上是增函数，根据复合函数“同增异减”可得时函数在区间上是减函数，不符合题意，故舍去，（2）当时，外函数为定义域内的增函数，要使函数在区间上是增函数，则内函数在上也是增函数，且对数函数真数大于0，即在上也要恒成立，所以，又，所以，②又在上是增函数则在衔接点处函数值应满足：，化简得，③由①②③得，，所以实数的取值范围是.故答案为：.【题目点拨】方法点睛：利用单调性求参数方法如下：（1）依据函数的图象或单调性定义，确定函数的单调区间，与已知单调区间比较；（2）需注意若函数在区间上是单调的，则该函数在此区间的任意子集上也是单调的；（3）分段函数的单调性，除注意各段的单调性外，还要注意衔接点的取值14、##2.4【解题分析】过作于，可证即为点到平面的距离.【题目详解】过作于，∵是长方体，∴平面平面，又∵平面平面，∴平面，设点到平面的距离为，∵∥平面，∴根据等面积法得，故答案为：.15、【解题分析】使用导数运算公式求得切点处的导数值，并根据导数的几何意义等于切线斜率求得切点的横坐标，进而得到切点坐标，然后利用点斜式求出切线方程即可.【题目详解】的导数为，设切点为，可得，解得，即有切点，则切线的方程为，即.故答案为：.【题目点拨】本题考查导数的加法运算，导数的几何意义，和求切线方程，难度不大，关键是正确的使用导数运算公式求得切点处的导数值，16、2或－4【解题分析】求出圆心到直线的距离，由几何法表示出弦长，列出等量关系，即可求出结果.【题目详解】由得，所以圆的圆心为，半径，圆心到直线的距离，则由题可得，即，解得或.故答案为：2或.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）的单调递增区间为，单调递减区间为；（2）详见解析【解题分析】（1）求出的定义域，利用导数求其最大值，得到，取即可得出答案.（2）由，变形求得，，，由此推测：然后用数学归纳法证明即可.【小问1详解】的定义域为，当，即时，单调递增；当，即时，单调递减故的单调递增区间为，单调递减区间为当时，，即令，得，即【小问2详解】；；由此推测：①下面用数学归纳法证明①（1）当时，左边右边，①成立（2）假设当时，①成立，即当时，，由归纳假设可得所以当时，①也成立根据（1）（2），可知①对一切正整数都成立18、（1）；（2）.【解题分析】根据旋转体的轴截面图，根据已知条件求球的半径与长，再利用球体、圆锥的面积、体积公式计算即可.【小问1详解】连接，则，设，在中，，；【小问2详解】，∴圆锥球.19、（1）；（2）存在，.【解题分析】(1)与焦点相同可求出c，将代入方程结合a、b、c关系即可求a和b；(2)直线AB斜率存在时，设直线AB的方程为，联立AB方程与椭圆方程，得到根与系数的关系；由得，结合韦达定理得k与m的关系；再由圆与直线相切，即可求其半径；最后再验证AB斜率不存在时的情况即可.【小问1详解】，由题可知，解得点，所以椭圆的方程为；【小问2详解】设，设，代入，整理得，由得，即，由韦达定理化简得，即，设存在圆与直线相切，则，解得，所以圆的方程为，又若轴时，检验知满足条件，故存在圆心在原点的圆符合题意20、（1）（2）（3）【解题分析】（1）由可求得的值，令，由可得，两式作差可推导出数列为等比数列，确定该数列的首项和公比，即可求得数列的通项公式；（2）求得，利用错位相减法可求得；（3）利用奇偶分组法，结合等差数列和等比数列的求和公式可求得.【小问1详解】解：当时，，可得，当时，由可得，上述两个等式作差得，可得，所以，数列是以为首项，以为公比的等比数列，故.【小问2详解】解：，所以，，所以，，上述两个等式作差得，因此，.【小问3详解】解：由题意可得，，所以，.21、（1）（2）(i)存在常数，使得成立；(ii)的最大值为.【解题分析】(1)求点P的坐标，再利用面积和离心率，可以求出，然后就可以得到椭圆的标准方程；(2)设点的坐标和直线方程，联立方程，解出的y坐标值与P的坐标之间的关系，求以焦距为底边的三角形面积；利用均值定理当且仅当时取等号，求最大值.【小问1详解】先求第一象限P点坐标：，所以P点的坐标为，所以，所以椭圆E的方程为【小问2详解】设，易知直线和直线的坐标均不为零，因为，所以设直线的方程为，直线的方程为，由所以，因为，，所以所以同理由所以，因为，，所以所以，因为，，(i)所以所以存在常数，使得成立.(ii)，当且仅当，时取等号，所以的最大值为.22、（1）；（2）证明见解析.【解题分析】（1）由函数在上单调递增，则在上恒成立，由求解.（2）由（1）的结论，取，有，即在上恒成立，然后令，有求解.【题目详解】（1）因为函数在上单调递