2024届上海市卢湾高级中学高一数学第二学期期末统考试题含解析

2024届上海市卢湾高级中学高一数学第二学期期末统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，恰有一项是符合题目要求的1．已知，，，则实数、、的大小关系是（）A． B．C． D．2．已知数列的通项公式是，则该数列的第五项是（）A． B． C． D．3．已知，则下列不等式中成立的是（）A． B． C． D．4．若正实数x，y满足不等式，则的取值范围是（）A． B． C． D．5．如图，在平行四边形中，下列结论中错误的是（）A． B． C． D．6．设等比数列的前项和为，若则（）A． B． C． D．7．已知，则的值域为（）A． B． C． D．8．已知圆，圆，分别为圆上的点，为轴上的动点，则的最小值为()A． B． C． D．9．某正弦型函数的图像如图，则该函数的解析式可以为（）.A． B．C． D．10．在等差数列中，已知，数列的前5项的和为，则（）A． B． C． D．二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．等比数列的首项为，公比为，记，则数列的最大项是第___________项.12．已知变量和线性相关，其一组观测数据为，由最小二乘法求得回归直线方程为.若已知，则______.13．如图是甲、乙两人在10天中每天加工零件个数的茎叶图，若这10天甲加工零件个数的中位数为，乙加工零件个数的平均数为，则______.14．下图是2016年在巴西举行的奥运会上，七位评委为某体操运动员的单项比赛打出的分数的茎叶统计图，去掉一个最高分和一个最低分后，所剩数据的方差为__________．15．鲁班锁是中国传统的智力玩具，起源于古代汉族建筑中首创的榫卯结构，这种三维的拼插器具内部的凹凸部分（即榫卯结构）啮合，十分巧妙，外观看是严丝合缝的十字立方体，其上下、左右、前后完全对称．从外表上看，六根等长的正四棱柱体分成三组，经榫卯起来，如图3，若正四棱柱体的高为，底面正方形的边长为，现将该鲁班锁放进一个球形容器内，则该球形容器的表面积的最小值为__________．（容器壁的厚度忽略不计）16．两圆，相切，则实数＝______.三、解答题：本大题共5小题，共70分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．已知数列中，，.（1）求证：是等差数列，并求的通项公式；（2）数列满足，求数列的前项和.18．甲、乙两台机床同时加工直径为10cm的零件，为了检验零件的质量，从零件中各随机抽取6件测量，测得数据如下（单位：mm）：甲：99，100，98，100，100，103；乙：99，100，102，99，100，100.（1）分别计算上述两组数据的平均数和方差（2）根据（1）的计算结果，说明哪一台机床加工的零件更符合要求.19．如图，在平行四边形中，边所在直线的方程为，点.（Ⅰ）求直线的方程；（Ⅱ）求边上的高所在直线的方程.20．如图，在三棱柱中，平面平面，，，为棱的中点.(1)证明:；(2)求点到平面的距离.21．已知在直角三角形ABC中，，（如右图所示）（Ⅰ）若以AC为轴，直角三角形ABC旋转一周，试说明所得几何体的结构特征并求所得几何体的表面积.（Ⅱ）一只蚂蚁在问题（Ⅰ）形成的几何体上从点B绕着几何体的侧面爬行一周回到点B，求蚂蚁爬行的最短距离.

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，恰有一项是符合题目要求的1、B【解题分析】

将bc化简为最简形式，再利用单调性比较大小。【题目详解】因为在单调递增所以【题目点拨】本题考查利用的单调性判断大小，属于基础题。2、A【解题分析】

代入即可得结果.【题目详解】解：由已知，故选：A.【题目点拨】本题考查数列的项和项数之间的关系，是基础题.3、D【解题分析】

由，，计算可判断；由，，计算可判断；由，可判断；作差可判断．【题目详解】解：，当，时，可得，故错误；当，时，，故错误；当，，故错误；，即，故正确．故选：．【题目点拨】本题考查不等式的性质，考查特殊值的运用，以及运算能力，属于基础题．4、B【解题分析】

试题分析：由正实数满足不等式，得到如下图阴影所示的区域：当过点时，，当过点时，，所以的取值范围是．考点：线性规划问题．5、C【解题分析】

根据向量的定义及运算法则一一分析选项正误即可.【题目详解】在平行四边形中,显然有,,故A,D正确;根据向量的平行四边形法则,可知,故B正确;根据向量的三角形法,,故C错误;故选:C.【题目点拨】本题考查平面向量的基本定义和运算法则,属于基础题.6、B【解题分析】

根据等比数列中前项和的“片段和”的性质求解．【题目详解】由题意得，在等比数列中，成等比数列，即成等比数列，∴，解得．故选B．【题目点拨】设等比数列的前项和为，则仍成等比数列，即每个项的和仍成等比数列，应用时要注意使用的条件是数列的公比．利用此结论解题可简化运算，提高解题的效率．7、C【解题分析】

由已知条件，先求出函数的周期，由于，即可求出值域.【题目详解】因为，所以，又因为，所以当时，；当时，；当时，，所以的值域为.故选：C.【题目点拨】本题考查三角函数的值域，利用了正弦函数的周期性.8、D【解题分析】

求出圆关于轴的对称圆的圆心坐标A，以及半径，然后求解圆A与圆的圆心距减去两个圆的半径和，即可求得的最小值，得到答案．【题目详解】如图所示，圆关于轴的对称圆的圆心坐标，半径为1，圆的圆心坐标为,，半径为3，由图象可知，当三点共线时，取得最小值，且的最小值为圆与圆的圆心距减去两个圆的半径之和，即，故选D．【题目点拨】本题主要考查了圆的对称圆的方程的求解，以及两个圆的位置关系的应用，其中解答中合理利用两个圆的位置关系是解答本题的关键，着重考查了数形结合法，以及推理与运算能力，属于基础题．9、C【解题分析】试题分析：由图象可得最大值为2，则A=2，周期，∴∴，又，是五点法中的第一个点，∴，∴把A,B排除，对于C：，故选C考点：本题考查函数的图象和性质点评：解决本题的关键是确定的值10、C【解题分析】

由，可求出，结合，可求出及.【题目详解】设数列的前项和为，公差为，因为，所以，则，故.故选C.【题目点拨】本题考查了等差数列的前项和，考查了等差数列的通项公式，考查了计算能力，属于基础题.二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11、【解题分析】

求得，则可将问题转化为求使得最大且使得为偶数的正整数的值，利用二次函数的基本性质求解即可.【题目详解】由等比数列的通项公式可得，，则问题转化为求使得最大且使得为偶数的正整数的值，，当时，取得最大值，此时为偶数.因此，的最大项是第项.故答案为：.【题目点拨】本题考查等比数列前项积最值的计算，将问题进行转化是解题的关键，考查分析问题和解决问题的能力，属于中等题.12、355【解题分析】

根据回归直线必过样本点的中心，根据横坐标结合回归方程求出纵坐标即可得解.【题目详解】由题：，回归直线方程为，所以，.故答案为：355【题目点拨】此题考查根据回归直线方程求样本点的中心的纵坐标，关键在于掌握回归直线必过样本点的中心，根据平均数求解.13、44.5【解题分析】

由茎叶图直接可以求出甲的中位数和乙的平均数，求和即可．【题目详解】由茎叶图知，甲加工零件个数的中位数为，乙加工零件个数的平均数为，则．【题目点拨】本题主要考查利用茎叶图求中位数和平均数．14、【解题分析】由平均数公式可得，故所求数据的方差是，应填答案。15、【解题分析】表面积最小的球形容器可以看成长、宽、高分别为1、2、6的长方体的外接球．设其半径为R,，所以该球形容器的表面积的最小值为．【题目点拨】将表面积最小的球形容器，看成其中两个正四棱柱的外接球，求其半径，进而求体积．16、0,±2【解题分析】

根据题意，由圆的标准方程分析两圆的圆心与半径，分两圆外切与内切两种情况讨论，求出a的值，综合即可得答案．【题目详解】根据题意：圆的圆心为（0，0），半径为1，圆的圆心为（﹣4，a），半径为5，若两圆相切，分2种情况讨论：当两圆外切时，有（﹣4）2+a2=（1+5）2，解可得a=±2，当两圆内切时，有（﹣4）2+a2=（1﹣5）2，解可得a=0，综合可得：实数a的值为0或±2；故答案为0或±2．【题目点拨】本题考查圆与圆的位置关系，关键是掌握圆与圆的位置关系的判定方法．三、解答题：本大题共5小题，共70分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、（1）证明见解析，（2）【解题分析】

（1）由，两边取倒数，得到，根据等差数列的定义证明等差数列，，再利用通项公式求得，从而得到..（2）根据（1）的结论，再用错位相减法求其前n项和.【题目详解】（1）因为，所以，即，所以是首项为1，公差为的等差数列，所以，即.（2）由（1）知所以①两边同乘以得：②①-②得，，，所以.【题目点拨】本题主要考查了数列的证明及错位相减法求和，还考查了运算求解的能力，属于难题.18、（1）见解析；（2）乙机床加工的零件更符合要求.【解题分析】

(1)直接由平均数和方差的计算公式代入数据进行计算即可.

(2)由平均数和方差各自说明数据的特征，做出判断.【题目详解】（1），，，.（2）因为，，说明甲、乙机床加工的零件的直径长度的平均值相同.且甲机床加工的零件的直径长度波动比较大，

因此乙机床加工的零件更符合要求.【题目点拨】本题考查计算数据的平均数和方差以及根据数据的平均数和方差做出相应的判断，属于基础题.19、解:（Ⅰ）∵是平行四边形直线CD的方程是，即（Ⅱ）∵CE⊥ABCE所在直线方程为,.【解题分析】略20、(1)见解析；(2)【解题分析】

（1）作为棱的中点，连结，，通过证明平面可得.（2）根据等体积法：可求得.【题目详解】(1)证明:连接，.∵，，∴是等边三角形.作为棱的中点，连结，，∴.∵平面平面，平面平面，平面，∴平面.∵平面，∴.∵，∴是菱形.∴.又，分别为，的中点，∴，∴.又，∴平面.又平面，∴.(2)解:连接，∵，，∴为正三角形.∵为的中点，∴.又∵平面平面，且平面平面，平面，∴平面.∴.设点到平面，的距离.在中，，，则.又∵，∴，则.【题目点拨】本题考查了直线与平面垂直的判定与性质，考查了等体积法求点面距，属于中档题.21、（Ⅰ）几何体为以为半径，高的圆锥，（Ⅱ）【解题分析】

（Ⅰ）若以为轴，直角三角形旋转一周，形成的几何体为以为半径，高的圆锥，由圆锥的表面积公式，即可求出结果．（Ⅱ）利用侧面展开图，要使蚂蚁爬行的最