1、广东省湛江市2020-2021学年高二数学上学期期末调研考试试题(含解析)一、选择题(共8小题).1设集合Ax|(x7)(x+12)0,Bx|x+60,则AB()Ax|6x12Bx|6x7Cx|x12Dx|6x72“四边形ABCD是菱形”是“四边形ABCD的对角线互相垂直”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件3双曲线x24y28的渐近线方程为()Ay2xBCD4“一尺之棰,日取其半,万世不竭”这句话出自庄子天下篇,其意思为“一根一尺长的木棰,每天截取其一半,永远都取不完”设第一天这根木棰被截取一半剩下a1尺,第二天被截取剩下的一半剩下a2尺,第五天被截取剩下的
2、一半剩下a5尺,则()A18B20C22D245已知抛物线C的焦点到准线的距离大于2,则C的方程可能为()Ay24xBy23xCx26yDy8x26如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E为BB1的中点,若O为底面A1B1C1D1的中心,则异面直线C1E与AO所成角的余弦值为()ABCD7P为椭圆上一动点,F1,F2分别为左、右焦点,延长F1P至点Q,使得|PQ|PF2|,则动点Q的轨迹方程为()A(x+2)2+y234B(x+2)2+y268C(x2)2+y234D(x2)2+y2688如图,某人在一条水平公路旁的山顶P处测得小车在A处的俯角为30,该小车在公路上由东向西匀速行驶7.5分
3、钟后,到达B处,此时测得俯角为45已知小车的速度是20km/h,且,则此山的高PO()A1kmBCD二、选择题(共4小题).9设命题p:nN,6n+7为质数,则()Ap为假命题Bp:nN,6n+7不是质数Cp为真命题Dp:nN,6n+7不是质数10设Sn是等差数列an的前n项和,且a12,a38,则()Aa512B公差d3CS2nn(6n+1)D数列的前n项和为11已知ab0,且a+3b1,则()Aab的最大值为Bab的最小值为C的最小值为16Da2+15b2的最小值为12已知椭圆的左、右顶点分别为A,B,点P为上一点,且P不在坐标轴上,直线AP与直线y3交于点C,直线BP与直线y3交于点D设
4、直线AP的斜率为k,则满足|CD|36的k的值可能为()A1BCD三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分把答案填在答题卡中的横线上13设向量,则实数m 14若双曲线的虚轴长为,则该双曲线的离心率为 15在ABC中,若,AC2,则AB 16已知点P(m,n)是抛物线x28y上一动点,则的最小值为 四、解答题本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说期、证时过程或演算步骤17ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c已知,sinC2sinB(1)求cosA;(2)若ABC的周长为,求ABC的面积18如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,ACBC,ACAA12BC,E,F分别为侧棱BB
5、1,CC1中点(1)证明:BF平面A1C1E(2)求B1C与平面A1C1E所成角的正弦值19已知数列an的首项为4(1)若数列是等差数列,且公差为2,求an的通项公式(2)在a3a248且a20,a364且a40,a202116a2a2017这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中并解答问题,若an是等比数列,_,求数列(3n1)an的前n项和Sn20如图,平面ABCDE平面CEFG,四边形CEFG为正方形,点B在正方形ACDE的外部,且ABBC,AC4(1)证明:ADCF(2)求平面BFG与平面ABCDE所成锐二面角的余弦值21已知抛物线C:y22px(p0)与双曲线有相同的焦点F(1)求C
6、的方程,并求其准线l的方程;(2)如图,过F且斜率存在的直线与C交于不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),直线OA与准线l交于点N过点A作l的垂线,垂足为M证明:y1y2为定值,且四边形AMNB为梯形22已知椭圆的离心率为,且焦距为8(1)求C的方程;(2)设直线l的倾斜角为,且与C交于A,B两点,点O为坐标原点,求AOB面积的最大值参考答案一、选择题(共8小题).1设集合Ax|(x7)(x+12)0,Bx|x+60,则AB()Ax|6x12Bx|6x7Cx|x12Dx|6x7解:Ax|12x7,Bx|x6,ABx|6x7故选:B2“四边形ABCD是菱形”是“四边形ABCD的对角线互相
7、垂直”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件解:当四边形ABCD是菱形时,根据菱形的性质可知,对角线互相垂直,当四边形ABCD的对角线互相垂直时,四边形不一定是菱形,比如可以是梯形,故“四边形ABCD是菱形”是“四边形ABCD的对角线互相垂直”的充分不必要条件故选:A3双曲线x24y28的渐近线方程为()Ay2xBCD解:根据题意,双曲线的方程为:x24y28,变形可得,则其焦点在y轴上,且a,b2,则其渐近线方程为:y2x,故选:A4“一尺之棰,日取其半,万世不竭”这句话出自庄子天下篇,其意思为“一根一尺长的木棰,每天截取其一半,永远都取不完”设第一天这根木棰
8、被截取一半剩下a1尺,第二天被截取剩下的一半剩下a2尺,第五天被截取剩下的一半剩下a5尺,则()A18B20C22D24解:设这根木棰的长度为1尺,第一天这根木棰被截取一半为,剩下a11尺,第二天被截取剩下的一半为,剩下a2尺,第三天被截取剩下的一半,剩下a3尺,第四天被截取剩下的一半,剩下a4尺,第五天被截取剩下的一半,剩下a5尺,则24,故选:D5已知抛物线C的焦点到准线的距离大于2,则C的方程可能为()Ay24xBy23xCx26yDy8x2解:抛物线C的焦点到准线的距离大于2,可得p2,y24x中p2,所以A不正确;y23x中p,所以B不正确;x26y中p3,所以C正确;y8x2,即x
9、2y,所以p,所以D不正确;故选:C6如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,E为BB1的中点,若O为底面A1B1C1D1的中心,则异面直线C1E与AO所成角的余弦值为()ABCD解:如图所示,建立空间直角坐标系.不妨设AB2,则A(2,0,0),O(1,1,2),E(2,2,1),C1(0,2,2),(1,1,2),(2,0,1),cos,异面直线C1E与AO所成角的余弦值为故选:D7P为椭圆上一动点,F1,F2分别为左、右焦点,延长F1P至点Q,使得|PQ|PF2|,则动点Q的轨迹方程为()A(x+2)2+y234B(x+2)2+y268C(x2)2+y234D(x2)2+y268解:由
10、已知椭圆的方程可得:a217,b213,则a,由椭圆的定义可得|PF,又因为|PQ|PF2|,所以|PF,所以|QF,所以点Q的轨迹是以F1(2,0)为圆心,2为半径的圆,所以点Q的轨迹方程为:(x+2)2+y268,故选:B8如图,某人在一条水平公路旁的山顶P处测得小车在A处的俯角为30,该小车在公路上由东向西匀速行驶7.5分钟后,到达B处,此时测得俯角为45已知小车的速度是20km/h,且,则此山的高PO()A1kmBCD解:设OPx,由题意可得:RtOBP中,PBO45,OBOPx在RtOAP中,PAO30,OAxtan60x又AB202.5,在OAB中,由余弦定理可得:,解得x1故选:
11、A二、选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分9设命题p:nN,6n+7为质数,则()Ap为假命题Bp:nN,6n+7不是质数Cp为真命题Dp:nN,6n+7不是质数解:命题p:nN,6n+7为质数,当n3时,63+725不是质数,故命题p为假命题,p:nN,6n+7不是质数,所以p为真命题故选:BC10设Sn是等差数列an的前n项和,且a12,a38,则()Aa512B公差d3CS2nn(6n+1)D数列的前n项和为解:由题意,设等差数列an的公差为d,则d3,故选项B正确,a52+3(51)14,
12、故选项A不正确,S2n2n2+3n(6n+1),选项C正确,an2+3(n1)3n1,(),数列的前n项和为+()+()+()(+)(),选项D正确故选:BCD11已知ab0,且a+3b1,则()Aab的最大值为Bab的最小值为C的最小值为16Da2+15b2的最小值为解:对于A,B:ab0,且a+3b1,1a+3b2,故,0ab,故A正确,B错误;对于C:ab0,且a+3b1,+(+)(a+3b)10+3(+)10+3216,当且仅当ab时“”成立,故C正确;对于D:a2+15b2a2+15a2a+,当且仅当a时“”成立,故D正确;故选:ACD12已知椭圆的左、右顶点分别为A,B,点P为上一
13、点,且P不在坐标轴上,直线AP与直线y3交于点C,直线BP与直线y3交于点D设直线AP的斜率为k,则满足|CD|36的k的值可能为()A1BCD解:由椭圆的方程可得A(3,0),B(3,0),设P(x0,y0),则k,因为kPAk,所以k,又直线PA的方程为yk(x+3),则令y3,得x,直线PB的方程为y,令y3,得xD27k+3,所以|CD|27k+|36,整理可得:9k2+14k+10或9k210k+10,解得k或1或,故选:AD三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分把答案填在答题卡中的横线上13设向量,则实数m6解:向量,m+2+40,解得m6,故答案为:614若双曲线的虚轴
14、长为,则该双曲线的离心率为2解:双曲线的虚轴长为,可得b3,a,所以c2,所以双曲线的离心率为:e2,故答案为:215在ABC中,若,AC2,则AB解:因为,可得cosC,又sin2C+cos2C1,所以,因为,AC2,由正弦定理得,可得故答案为:16已知点P(m,n)是抛物线x28y上一动点,则的最小值为3解:抛物线的准线为y2,焦点F坐标为(0,2),所以+,表示点P(m,n)与点F(0,2)的距离与点P(m,n)与点A(2,1)的距离之和,所以的最小值为线段AB长度,又|AB|min为点A到准线y2的距离,即|AB|min3,故答案为:3四、解答题本大题共6小题,共70分,解答应写出文字
15、说期、证时过程或演算步骤17ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c已知,sinC2sinB(1)求cosA;(2)若ABC的周长为,求ABC的面积解:(1)因为,所以(2)因为sinC2sinB,所以c2b由余弦定理得,则因为ABC的周长为,所以,解得b2所以ABC的面积为18如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,ACBC,ACAA12BC,E,F分别为侧棱BB1,CC1中点(1)证明:BF平面A1C1E(2)求B1C与平面A1C1E所成角的正弦值解:(1)证明:在直三棱柱ABCA1B1C1中,E,F分别为侧棱BB1,CC1中点BEC1F,四边形BEC1F是平行四边形,BFEC1,BF
16、平面A1C1E,EC1平面A1C1E,BF平面A1C1E(2)在直三棱柱ABCA1B1C1中,ACBC,ACAA12BC,E,F分别为侧棱BB1,CC1中点以C为原点,CA为x轴,CB为y轴,CC1为z轴,建立空间直角坐标系,设ACAA12BC2,则B1(0,1,2),C(0,0,0),A1(2,0,2),C1(0,0,2),E(0,1,1),(0,1,2),(2,0,0),(0,1,1),设平面A1C1E的法向量(x,y,z),则,取y1,得(0,1,1),设B1C与平面A1C1E所成角为,则sinB1C与平面A1C1E所成角的正弦值为19已知数列an的首项为4(1)若数列是等差数列,且公差
17、为2,求an的通项公式(2)在a3a248且a20,a364且a40,a202116a2a2017这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中并解答问题,若an是等比数列,_,求数列(3n1)an的前n项和Sn解:(1)数列是等差数列,且公差为2,首项为4,所以,整理得(2)选:a3a248且a20,an是等比数列,设公比为q,由于首项为4,则由a3a248,得q4,所以,选:由于首项为4,且a364,an是等比数列,所以q4,且a40,所以,选:由于数列,an的首项为4,且满足a202116a2a2017,解得q4,所以,设,则,所以4,得3,所以20如图,平面ABCDE平面CEFG,四边形CE
18、FG为正方形,点B在正方形ACDE的外部,且ABBC,AC4(1)证明:ADCF(2)求平面BFG与平面ABCDE所成锐二面角的余弦值解:(1)证明:四边形ACDE为正方形,ADCE,平面ABCDE平面CEFG,平面ABCDE平面CEFGCE,AD平面FECG又CF平面FECG,ADCF;(2)四边形CEFG为正方形,CGCE,平面ABCDE平面CEFG,平面ABCDE平面CEFGCE,CG平面ABCDE故EA,ED,EF两两垂直,所以以E为原点建立空间直角坐标系,ABBC,AC4,B到AC的距离为1B(5,2,0),F(0,0,4),G(4,4,4),则,设面BFG的法向量为,由,可得(4,
19、4,3)又平面ABCDE的法向量为,cos平面BFG与平面ABCDE所成锐二面角的余弦值为21已知抛物线C:y22px(p0)与双曲线有相同的焦点F(1)求C的方程,并求其准线l的方程;(2)如图,过F且斜率存在的直线与C交于不同的两点A(x1,y1),B(x2,y2),直线OA与准线l交于点N过点A作l的垂线,垂足为M证明:y1y2为定值,且四边形AMNB为梯形解:(1)因为双曲线的右焦点为(2,0),所以F(2,0),则,即p4,故C的方程为y28x,其准线l的方程为x2(2)证明:由题意可知,直线AB过点F且斜率存在,设其方程为yk(x2)(k0),联立,整理得ky28y16k0,所以6
20、4+64k20恒成立,所以,故y1y2为定值因为点N在准线l上,设点N为(2,m),则由kOAkON,可得又,所以因此BNx轴AM,易知,x1x2,|AM|BN,故四边形AMNB为梯形22已知椭圆的离心率为,且焦距为8(1)求C的方程;(2)设直线l的倾斜角为,且与C交于A,B两点,点O为坐标原点,求AOB面积的最大值解:(1)依题意可知,解得a2,b2,c4故C的方程为(2)依题意可设直线l的方程为,联立,整理得,则300m264(5m220)0,解得8m8设A(x1,y1),B(x2,y2),则,原点到直线l的距离,则AOB的面积,当且仅当m232,即时,AOB的面积有最大值,且最大值为2