许昌市重点中学2025届高二数学第二学期期末考试模拟试题含解析

许昌市重点中学2025届高二数学第二学期期末考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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．某中学在高二下学期开设四门数学选修课，分别为《数学史选讲》.《球面上的几何》.《对称与群》.《矩阵与变换》．现有甲.乙.丙.丁四位同学从这四门选修课程中选修一门，且这四位同学选修的课程互不相同，下面关于他们选课的一些信息：①甲同学和丙同学均不选《球面上的几何》，也不选《对称与群》：②乙同学不选《对称与群》，也不选《数学史选讲》：③如果甲同学不选《数学史选讲》，那么丁同学就不选《对称与群》．若这些信息都是正确的，则丙同学选修的课程是（）A．《数学史选讲》 B．《球面上的几何》 C．《对称与群》 D．《矩阵与变换》2．下列命题为真命题的个数是（）①，是无理数；②命题“∃∈R，”的否定是“∀x∈R，＋1≤3x”；③命题“若,则”的逆否命题为真命题；④。A．1 B．2 C．3 D．43．某中学高二年级的一个研究性学习小组拟完成下列两项调查：①从某社区430户高收入家庭，980户中等收入家庭，290户低收入家庭中任意选出170户调查社会购买力的某项指标；②从本年级12名体育特长生中随机选出5人调查其学习负担情况；则该研究性学习小组宜采用的抽样方法分别是（）A．①用系统抽样，②用简单随机抽样 B．①用系统抽样，②用分层抽样C．①用分层抽样，②用系统抽样 D．①用分层抽样，②用简单随机抽样4．已知圆(x+1)2+y2=12的圆心为C，点P是直线l:mx-y-5m+4=0上的点，若圆C上存在点Q使∠CPQ=A．1-306C．0,1255．设，是双曲线的左、右两个焦点，若双曲线右支上存在一点，使（为坐标原点），且，则双曲线的离心率为（）A． B． C． D．6．已知数列，都是等差数列，，，设，则数列的前2018项和为（）A． B． C． D．7．已知集合A＝{x|y＝，x∈Z}，B＝{y|y＝sin(x＋φ)}，则A∩B中元素的个数为()A．3 B．4C．5 D．68．已知点在椭圆上，、分别是椭圆的左、右焦点，的中点在轴上，则等于（）A． B． C． D．9．如图，在ΔABC中，AN=12AC，P是A．14 B．1 C．1210．集合，，则=()A． B．C． D．11．抛物线的准线方程为（）A． B． C． D．12．三位女歌手与三位男歌手站成一排合影，要求每位女歌手互不相邻，则不同的排法数为A．48 B．72 C．120 D．144二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．的展开式中的系数是__________．14．一个口袋里装有5个不同的红球，7个不同的黑球，若取出一个红球记2分，取出一个黑球记1分，现从口袋中取出6个球，使总分低于8分的取法种数为__________种．15．从双曲线x2a2-y2b2=1（a>0，b>0）的左焦点F引圆x2+y2=a2的切线，切点为16．为强化安全意识，某校拟在周一至周五的五天中随机选择天进行紧急疏散演练，则选择的天恰好为连续天的概率是__________．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）如图，在四棱锥中，是边长为2的正方形，平面平面，直线与平面所成的角为，.（1）若，分别为，的中点，求证：直线平面；（2）求二面角的正弦值.18．（12分）已知函数（1）求函数的单调递减区间；（2）将函数的图像向左平移个单位,再将所得图像上各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图像,求在上的值域.19．（12分）在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中，E是棱DD1的中点：(1)求点D到平面A1BE的距离；(2)在棱上是否存在一点F，使得B1F∥平面A1BE，若存在，指明点F的位置；若不存在，请说明理由．20．（12分）如图，四棱锥P﹣ABCD中，底面ABCD是一个菱形，三角形PAD是一个等腰三角形，∠BAD＝∠PAD＝，点E在线段PC上，且PE＝3EC．（1）求证：AD⊥PB；（2）若平面PAD⊥平面ABCD，求二面角E﹣AB﹣P的余弦值．21．（12分）对于给定的常数,设随机变量.（1）求概率.①说明它是二项式展开式中的第几项；②若,化简：；（2）设，求，其中为随机变量的数学期望.22．（10分）已知函数fx（1）讨论函数fx（2）当n∈N*时，证明：

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、D【解析】

列举出所有选择可能，然后根据三个信息，确定正确的选项.【详解】个同学，选门课，各选一门且不重复的方法共种，如下：种类甲乙丙丁1《数学史选讲》《球面上的几何》《对称与群》《矩阵与变换》2《数学史选讲》《球面上的几何》《矩阵与变换》《对称与群》3《数学史选讲》《对称与群》《球面上的几何》《矩阵与变换》4《数学史选讲》《对称与群》《矩阵与变换》《球面上的几何》5《数学史选讲》《矩阵与变换》《球面上的几何》《对称与群》6《数学史选讲》《矩阵与变换》《对称与群》《球面上的几何》7《球面上的几何》《数学史选讲》《对称与群》《矩阵与变换》8《球面上的几何》《数学史选讲》《矩阵与变换》《对称与群》9《球面上的几何》《对称与群》《数学史选讲》《矩阵与变换》10《球面上的几何》《对称与群》《矩阵与变换》《数学史选讲》11《球面上的几何》《矩阵与变换》《对称与群》《数学史选讲》12《球面上的几何》《矩阵与变换》《数学史选讲》《对称与群》13《对称与群》《数学史选讲》《球面上的几何》《矩阵与变换》14《对称与群》《数学史选讲》《矩阵与变换》《球面上的几何》15《对称与群》《球面上的几何》《数学史选讲》《矩阵与变换》16《对称与群》《球面上的几何》《矩阵与变换》《数学史选讲》17《对称与群》《球面上的几何》《数学史选讲》《矩阵与变换》18《对称与群》《球面上的几何》《矩阵与变换》《数学史选讲》19《矩阵与变换》《数学史选讲》《对称与群》《球面上的几何》20《矩阵与变换》《数学史选讲》《球面上的几何》《对称与群》21《矩阵与变换》《球面上的几何》《对称与群》《矩阵与变换》22《矩阵与变换》《球面上的几何》《矩阵与变换》《对称与群》23《矩阵与变换》《对称与群》《数学史选讲》《球面上的几何》24《矩阵与变换》《对称与群》《球面上的几何》《数学史选讲》满足三个信息都正确的，是第种.故本小题选D.本小题主要考查分析与推理，考查列举法，属于基础题.2、B【解析】

由①中，比如当时，就不成立；②中，根据存在性命题与全称命题的关系，即可判定；③中，根据四种命题的关系，即可判定；④中，根据导数的运算，即可判定，得到答案.【详解】对于①中，比如当时，就不成立，所以不正确；对于②中，命题“”的否定是“”，所以正确；③中，命题“若，则”为真命题，其逆否命题为真命题，所以正确；对于④中，根据导数的计算，可得，所以错误；故选B.本题主要考查了命题真假的判定，其中解答中熟记全称命题与存在性命题的关系，以及四种命题的关系，导数的运算是解答的关键，着重考查了推理与运算能力，属于基础题.3、D【解析】

①总体由差异明显的几部分构成时，应选用分层抽样；②总体个体数有限、逐个抽取、不放回、每个个体被抽到的可能性均等，应选用简单随机抽样；∴选D4、C【解析】

问题转化为C到直线l的距离d⩽4.【详解】如图所示：过P作圆C的切线PR，切点为R，则∠CPQ⩽∠CPR，∴sin60°⩽sin∴CPmin⩽4，则C到直线l∴|-m-0-5m+4|m2故选：C．本题考查了直线与圆的位置关系，属中档题．5、D【解析】

取的中点，利用，可得，从而可得，利用双曲线的定义及勾股定理，可得结论．【详解】取的中点，则，，.，是的中点，，，，，，，.故选：D．本题考查了双曲线的离心率，确定是解题的关键，意在考查学生的计算能力和转化能力。6、D【解析】

利用，求出数列，的公差，可得数列，的通项公式，从而可得，进而可得结果.【详解】设数列，的公差分别为，，则由已知得，，所以，，所以，，所以，所以数列的前2018项和为,故选D.本题主要考查等差数列通项公式基本量运算，考查了数列的求和，意在考查综合应用所学知识解答问题的能力，属于中档题.7、C【解析】

利用定义域的的要求可以求出A集合，利用三角函数的性质求出B集合，再计算A与B的交集的元素个数即可.【详解】集合A满足－＋x＋6≥0，(x－3)(x＋2)≤0，－2≤x≤3，∴A＝{－2，－1，0，1，2，3}，B＝[－，]，所以A∩B＝{－2，－1，0，1，2}，可知A∩B中元素个数为5.本题考查集合间的交集关系的求解，本题难点在于无理数与有理数的比大小，属于简单题.8、A【解析】由题意可得，设P，且，所以=，选A.若，是椭圆的左、右焦点，且，则点P的坐标为．9、C【解析】

以AB,AC作为基底表示出【详解】∵P，N分别是∴AP=又AP=mAB+本题主要考查平面向量基本定理以及向量的线性运算，意在考查学生的逻辑推理能力．10、C【解析】

先化简集合A,B，结合并集计算方法，求解，即可．【详解】解得集合，所以，故选C．本道题考查了集合的运算，考查了一元二次不等式解法，关键化简集合A,B，难度较小．11、D【解析】

化简抛物线方程为标准方程，然后求解准线方程．【详解】抛物线的标准方程为：，准线方程．故选：D．本题考查抛物线的简单性质的应用，考查计算能力．12、D【解析】

女歌手不相邻，则先排男生，再对女生插空即可.【详解】由插空法得．选D.本题考查排列组合用插空法解决问题，属于基础题.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、243【解析】分析：先得到二项式的展开式的通项，然后根据组合的方式可得到所求项的系数．详解：二项式展开式的通项为，∴展开式中的系数为.点睛：对于非二项式的问题，解题时可转化为二项式的问题处理，对于无法转化为二项式的问题，可根据组合的方式“凑”出所求的项或其系数，此时要注意考虑问题的全面性，防止漏掉部分情况．14、【解析】根据题意,设取出个红球,则取出个黑球,此时总得分为，若总分低于8分,则有，即，即可取的情况有2种，即或，即总分低于8分的情况有2种：①、取出6个黑球,有种取法，②、取出1个红球,5个黑球,有种取法，故使总分低于8分的取法有7+105=112种；故答案为：112.15、b-a【解析】试题分析：如图所示，设双曲线的右焦点为F1，连接PF1，OM，OT，则PF-PF1=2a，在RtΔFTO中，OF=c，OT=a，所以FT=OF2所以，所以MO=12PF1=考点：1.双曲线的定义；2.直线与圆相切；3.数形结合的应用.16、【解析】试题分析：考查古典概型的计算公式及分析问题解决问题的能力.从个元素中选个的所有可能有种，其中连续有共种，故由古典概型的计算公式可知恰好为连续天的概率是.考点：古典概型的计算公式及运用.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）【解析】

（1）由平面平面得到平面，从而，根据，得到平面，得到，结合，得到平面；（2）为原点，建立空间坐标系，得到平面和平面的法向量，利用向量的夹角公式，得到法向量之间的夹角余弦，从而得到二面角的正弦值.【详解】（1）证明：∵平面平面，平面平面，，平面，∴平面，则为直线与平面所成的角，为，∴，而平面，∴又，为的中点，∴，平面，则平面，而平面∴，又，分别为，的中点，则，正方形中，，∴，又平面，，∴直线平面；（2）解：以为坐标原点，分别以，所在直线为，轴，过作的平行线为轴建立如图所示空间直角坐标系，则，，，，，，，设平面的法向量为，则，即，取，得；设平面的法向量为，则，即，取，得.∴.∴二面角的正弦值为.本题考查面面垂直的性质，线面垂直的性质和判定，利用空间向量求二面角的正弦值，属于中档题.18、（1）减区间；（2）【解析】

（1）由二倍角公式及辅助角公式将函数化为的形式，令处于的递减区间内，求出x的范围即可；（2）由三角函数图像平移变换法则，求出新函数的解析式，结合的图像求出值域.【详解】（1）∵,由,解出,所以的减区间为

（2）因为将左移得到，横坐标缩短为原来的,得到∵,所以所求值域为本题考查三角函数图像的平移及伸缩变换以及单调区间和给定区间上的值域，平移时注意将系数提公因式后对x进行加减，求值域时注意结合函数图像会使得解题更加简便.19、(1)；(2)存在点，为中点【解析】

（1）根据体积桥，首先求解出，进而根据解三角形的知识可求得，从而可构造关于所求距离的方程，解方程求得结果；（2）将平面延展，与底面交于且为中点，过点可作出的平行线，交于，为中点，即为所求的点；证明时，取中点，利用中位线可证得，从而可知平面，再利用平行四边形证得，利用线面平行判定定理可证得结论.【详解】（1）连接，，则又，，设点D到平面A1BE的距离为则，解得：即点D到平面A1BE的距离为：（2）存在点，为中点证明如下：取中点，连接，分别为中点又，则四点共面平面又四边形为平行四边形，又平面平面本题考查点到平面距离的求解、补全线面平行条件的问题.求解点到平面距离通常采用体积桥的方式，将问题转化为棱锥的高的求解问题.20、（1）见解析；（2）【解析】

（1）取中点,连接,根据等边三角形的性质证得平面，由此证得.（2）以分别为轴建立空间直角坐标系，通过计算平面和平面的法向量，计算出二面角的余弦值.【详解】（1）取中点,连接,由条件知均为等边三角形，因此,而由线面垂直定理可证,又即证（2）由（1）知，从而；以建立空间直角坐标系，