杭州市名校2020年高二(下)数学期末综合测试试题含解析
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杭州市名校2020年高二(下)数学期末综合测试试题一、单选题(本题包括12个小题,每小题35,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1.人造地球卫星绕地球运行遵循开普勒行星运动定律:卫星在以地球为焦点的椭圆轨道上绕地球运行时,其运行速度是变化的,速度的变化服从面积守恒规律,即卫星的向径(卫星至地球的连线)在相同的时间内扫过的面积相等.设椭圆的长轴长、焦距分别为李明根据所学的椭圆知识,得到下列结论:①卫星向径的最小值为,最大值为;②卫星向径的最小值与最大值的比值越小,椭圆轨道越扁;③卫星运行速度在近地点时最小,在远地点时最大其中正确结论的个数是A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】根据椭圆的焦半径的最值来判断命题①,根据椭圆的离心率大小与椭圆的扁平程度来判断命题②,根据题中“速度的变化服从面积守恒规律”来判断命题③。
【详解】对于命题①,由椭圆的几何性质得知,椭圆上一点到焦点距离的最小值为,最大值为,所以,卫星向径的最小值为,最大值为,结论①正确;对于命题②,由椭圆的几何性质知,当椭圆的离心率越大,椭圆越扁,卫星向径的最小值与最大值的比值,当这个比值越小,则越大,此时,椭圆轨道越扁,结论②正确;对于命题③,由于速度的变化服从面积守恒规律,即卫星的向径在相同的时间内扫过的面积相等,当卫星越靠近远地点时,向径越大,当卫星越靠近近地点时,向径越小,由于在相同时间扫过的面积相等,则向径越大,速度越小,所以,卫星运行速度在近地点时最大,在远地点时最小,结论③错误。
故选:C。
【点睛】本题考查椭圆的几何性质,考查椭圆几何量对椭圆形状的影响,在判断时要充分理解这些几何量对椭圆形状之间的关系,考查分析问题的能力,属于中等题。
2.一物体做直线运动,其位移 (单位: )与时间 (单位: )的关系是,则该物体在时的瞬时速度是 A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】先对求导,然后将代入导数式,可得出该物体在时的瞬时速度。
【详解】 对求导,得,,因此,该物体在时的瞬时速度为,故选:A 。
【点睛】本题考查瞬时速度的概念,考查导数与瞬时变化率之间的关系,考查计算能力,属于基础题。
3.函数()ln f x x =过原点的切线的斜率为( ) A .1eB .1C .eD .2e【答案】A 【解析】分析:设切点坐标为(a ,lna ),求函数的导数,可得切线的斜率,切线的方程,代入(0,0),求切点坐标,切线的斜率.详解:设切点坐标为(a ,lna ), ∵y=lnx ,∴y′=1x, 切线的斜率是1a, 切线的方程为y ﹣lna=1a(x ﹣a ), 将(0,0)代入可得lna=1,∴a=e , ∴切线的斜率是1a =1e故选:A .点睛:与导数几何意义有关问题的常见类型及解题策略①已知切点求切线方程.解决此类问题的步骤为:①求出函数()y f x =在点0x x =处的导数,即曲线()y f x =在点00(,())x f x 处切线的斜率;②由点斜式求得切线方程为000()()y y f x x x '-=-.②已知斜率求切点.已知斜率k ,求切点11(,())x f x ,即解方程()f x k '=.③求切线倾斜角的取值范围.先求导数的范围,即确定切线斜率的范围,然后利用正切函数的单调性解决.4.已知,x y 满足约束条件11y xx y y ⎧⎪+⎨⎪-⎩„„…,则2z x y =+的最大值为()A .32B .32-C .3D .-3【答案】B 【解析】 【分析】画出可行域,通过截距式可求得最大值. 【详解】作出可行域,求得(1,1)B --,11(,)22A ,(2,1)C -,通过截距式可知在点C 取得最大值,于是max 2213z =⨯-=.【点睛】本题主要考查简单线性规划问题,意在考查学生的转化能力和作图能力.目标函数主要有三种类型:“截距型”,“斜率型”,“距离型”,通过几何意义可得结果. 5.将函数()sin()f x x ωϕ=+图象上所有的点向左平移6π个单位,再将横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到sin y x =的图象,则下列各式正确的是( ) A .170824f f ππ⎛⎫⎛⎫+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B .502424f f ππ⎛⎫⎛⎫--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ C .2701515f f ππ⎛⎫⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .7201515f f ππ⎛⎫⎛⎫--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】根据平移得到()sin(2)3f x x π=-,函数关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,得到答案.【详解】根据题意:1sin()sin 26x x πωωϕ⋅++=,故2ω=,取3πϕ=-,故()sin(2)3f x x π=-.故函数关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,由2715153πππ-+=,则27151526πππ-+= 故2701515f f ππ⎛⎫⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则C 正确,其他选项不正确. 故选:C . 【点睛】本题考查了三角函数平移,中心对称,意在考查学生对于三角函数知识的综合应用. 6.将函数())cos2sin 0222x x x f x ωωωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的图象向左平移3πω个单位,得到函数()y g x =的图象,若()y g x =在0,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为增函数,则ω的最大值为( )A .2B .4C .6D .8【答案】C 【解析】()cos2sin 222x x x f x ωωω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭sin cos )2sin()3x x x πωωω=++=-, 向左平移3πω个单位,得到函数()y g x =的图象,所以()2sin(())2sin 33g x x x ππωωω=+-= ,因为x 0,12π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以[0,][,],,6,1222122x ωπππωππωω∈⊂-∴≤∴≤ 即ω的最大值为6,选C.点睛:三角函数的图象变换,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸缩,后平移”也常出现在题目中,所以也必须熟练掌握.无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母x 而言. 由ππ2π2π()22k x k k ωϕ-+≤+≤+∈Z 求增区间;由π3π2π2π()22k x k k ωϕ+≤+≤+∈Z 求减区间. 7.在三棱锥P ABC -中,2AB BC ==,AC =PB ⊥面ABC ,M ,N ,Q 分别为AC ,PB ,AB的中点,MN =,则异面直线PQ 与MN 所成角的余弦值为( )A.5B.5C .35D .45【答案】B【解析】 【分析】由题意可知AB BC ⊥,以B 为原点,BC ,BA ,BP 分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,利用空间向量坐标法求角即可. 【详解】∵2,AB BC AC === ∴AB BC ⊥,以B 为原点,BC ,BA ,BP 分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,∴()()()()()B 0,0,0C 2,0,0,0,2,0,110,Q 0,1,0A M ,,,, 设()P 002x ,,,则()N 00x ,,,∵MN =,=x 1=∴()()0,12,11,1PQ MN =-=--u u u r u u u u r,,∴cos 5PQ MN PQ MN PQ MN===u u u r u u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u u r n n ,∴异面直线PQ 与MN所成角的余弦值为5故选B 【点睛】本题考查了异面直线所成角的余弦值求法问题,也考查了推理论证能力和运算求解能力,是中档题. 8.已知函数()6,2,3log ,2a x x f x x x -+≤⎧=⎨+>⎩ ,()0,1a a >≠且的值域是[)4,+∞,则实数a 的取值范围是( ) A .[]1,1- B .(]1,2C .[]0,4D .[]1,3【答案】B 【解析】分析:当x≤2时,检验满足f (x )≥1.当x >2时,分类讨论a 的范围,依据函数的单调性,求得a 的范围,综合可得结论.详解:由于函数f (x )=6,2,3log ,2a x x x x -+≤⎧⎨+>⎩(a >0且a≠1)的值域是[1,+∞),故当x≤2时,满足f (x )=6﹣x≥1.①若a >1,f (x )=3+log a x 在它的定义域上单调递增,当x >2时,由f (x )=3+log a x≥1,∴log a x≥1,∴log a 2≥1,∴1<a≤2. ②若0<a <1,f (x )=3+log a x 在它的定义域上单调递减, f (x )=3+log a x <3+log a 2<3,不满足f (x )的值域是[1,+∞). 综上可得,1<a≤2, 故答案为:B点睛:本题主要考查分段函数的应用,对数函数的单调性和特殊点,属于中档题.分段函数的值域是将各段的值域并到一起,分段函数的定义域是将各段的定义域并到一起,分段函数的最值,先取每段的最值,再将两段的最值进行比较,最终取两者较大或者较小的.9.已知函数21()ln(||1)(1)f x x x -=+-+,则使得()(21)f x f x >-成立的x 的解集为( )A .1(,1)3B .1(,)(1,)3-∞⋃+∞C .11(,)33-D .11(,)(,)33-∞-+∞U【答案】A 【解析】 【分析】由已知可得:()f x 是偶函数,当0x ≥时,()f x 在[)0,+∞为增函数,利用()f x 的单调性及奇偶性将()()21f x f x >-转化成:21x x >-,解得:113x <<,问题得解.【详解】因为()()()()()()1122ln 11ln 11f x x x x x f x --⎡⎤-=-+--+=+-+⎣⎦=所以()f x 是偶函数.当0x ≥时,()()()12ln 11f x x x -=+-+又()=ln 1y x +在()0,∞+为增函数,()121y x -=+在()0,∞+为减函数所以()()()12ln 11f x x x -=+-+在[)0,+∞为增函数所以()()21f x f x >-等价于21x x >-,解得:113x <<故选:A 【点睛】本题主要考查了函数单调性及奇偶性的应用,还考查了转化思想及函数单调性的判断,属于中档题。
10.若复数z 满足()142(z i i i +=-为虚数单位),则z =( ) A .13i + B .13i -C .13i --D .13i -+【答案】A【解析】 【分析】根据复数的除法运算可求得z ;根据共轭复数的定义可得到结果. 【详解】 由题意得:()()()()4214226131112i i i iz i i i i ----====-++- 13z i ∴=+ 本题正确选项:A 【点睛】本题考查共轭复数的求解,关键是能够利用复数的除法运算求得z ,属于基础题.11.已知点(0,1)M -在抛物线2:2(0)C x py p =>的准线上,F 为C 的焦点,过M 点的直线与C 相切于点N ,则FMN ∆的面积为( ) A .1 B .2 C .12D .4【答案】B 【解析】 【分析】根据题中条件可得到抛物线方程,由直线和抛物线相切得到切点N 的坐标,进而求得面积. 【详解】点()0,1M -在抛物线2:2(0)C x py p =>的准线上,可得到p=2,方程为:24x y =,切点N (x,y ),满足24x y =,过M 点的直线设为1,y kx =-和抛物线联立得到2440x kx -+=,2161601k k ∆=-=⇒=±,取k=1,此时方程为()2440,2,1xx N -+=FMN ∆的面积为:1122 2.22N S FM x =⨯⨯=⨯⨯=故答案为:B. 【点睛】这个题目考查了直线和抛物线的位置关系,当直线和抛物线相切时,可以联立直线和抛物线,使得判别式等于0,也可以设出切点坐标求导得到该点处的斜率.12.在黄陵中学举行的数学知识竞赛中,将高二两个班参赛的学生成绩(得分均为整数)进行整理后分成五组,绘制如图所示的频率分布直方图.已知图中从左到右的第一、第三、第四、第五小组的频率分别是0.30,0.15,0.10,0.05,第二小组的频数是1.这两个班参赛的学生人数是( )A .80B .90C .100D .120【答案】C 【解析】 【分析】根据条件可求第二组的频率,根据第二组的频数即可计算两个班的学生人数. 【详解】第二小组的频率是:10.300.150.100.050.40----=,则两个班人数为:401000.04=人. 【点睛】本题考查频率分布直方图中,频率、频数与总数的关系,难度较易. 二、填空题(本题包括4个小题,每小题5分,共20分)13.设函数()f x 的导数为()f x ',且()sin cos 2f x f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭',则4f π⎛⎫= ⎪⎝⎭' . 【答案】2- 【解析】 试题分析:,而,所以,,故填:.考点:导数14.已知a ,1,2,,则不同的复数的个数是______.【答案】1 【解析】 【分析】 分和两种情况讨论,结合排列数公式求解.【详解】 当时,复数的个数是4个;当时,由排列数公式可知,组成不同的复数的个数是个不同的复数的个数是1个.故答案为:1. 【点睛】本题主要考查了排列及排列数公式,涉及分类讨论思想,属于中档题. 15.将极坐标3π(2,)2化成直角坐标为_________. 【答案】()0,2- 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:由题意得,332cos 0,2sin 222x y ππ=⨯==⨯=-,所以直角坐标为()0,2- 故答案为:()0,2-考点:极坐标与直角坐标的互化.16.在半径为1的球面上,若A ,B 两点的球面距离为23π,则线段AB 的长|AB|=_____. 3 【解析】 【分析】根据球面距离的概念得弦AB 所对的球心角,再根据余弦定理可求得结果. 【详解】设球心为O ,根据球面距离的概念可得23AOB π∠=, 在三角形AOB 中,由余弦定理可得2222||||||2||||cos3AB OA OB OA OB π=+-⋅⋅ 111211()32=+-⨯⨯⨯-=,所以||3AB =3. 【点睛】本题考查了球面距离的概念,考查了余弦定理,关键是根据球面距离求得球心角,属于基础题. 三、解答题(本题包括6个小题,共70分) 17.已知圆C :22230x y mx +--=(R)m ∈.(Ⅰ)若1m =,求圆C 的圆心坐标及半径;(Ⅱ)若直线:0l x y -=与圆C 交于A ,B 两点,且AB 4=,求实数m 的值.【答案】 (Ⅰ)2214x y -+=(),圆心坐标为1,0(),半径为2;(Ⅱ)2m =±【解析】 【分析】(Ⅰ)将m=1代入圆C 的方程,化为标准方程的形式,即可得到圆心坐标和半径;(Ⅱ)将圆C 化为标准方程222()3x m y m -+=+,圆心到直线l 的距离为2,圆的半径已知,||4AB =,则有22()432m +=+,解方程即得m 。