内容正文:
南阳地区2025年秋季高一年级12月阶段考试卷
数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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,再选涂其他答案标号.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.
4.本试卷主要考试内容:北师大版必修第一册第一章至第六章.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用基本不等式求解即可.
【详解】对任意的,,
由基本不等式可得,当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最小值为.
故选:A.
2. 已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据交集的运算结合集合元素的互异性求出的值,可得出集合,再利用并集的定义可得集合.
【详解】因为集合,,,则或,
若,则,集合中的元素不满足互异性,不符合题意,
所以,解得,故,因此.
故选:D.
3. 某年度河南省技术发明奖共个项目获奖,这个项目主要完成人的人数为,则这个项目主要完成人的人数的分位数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将数据由小到大进行排列,结合百分位数的定义求解即可.
【详解】将数据由小到大排列为:,
因为,因此,这个项目主要完成人的人数的分位数是.
故选:B.
4. 已知函数,则“”是“为奇函数”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
【答案】B
【解析】
【分析】利用奇函数的定义得出,再利用充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】若函数为奇函数,则,
即,
即对任意的恒成立,故,
因为“”“,”,且“”“,”,
即“”“为奇函数”,且“”“为奇函数”,
所以“”是“为奇函数”的必要不充分条件.
故选:B.
5. 已知函数的定义域为,且满足,当时,,则的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据函数的对称性及单调性,利用排除法求解.
【详解】因为,
所以函数图象关于直线对称,排除BD;
当时,,令,则为增函数,为减函数,
根据复合函数的单调性可知,当时,单调递减,故排除C.
故选:A
6. 在不考虑空气阻力的前提下,某飞行器的最大速度(单位:)、燃料的质量(单位:)与该飞行器(除燃料外)的质量(单位:)满足关系式.已知飞行马赫数是飞行器的最大速度与所处环境下音速的比值,当燃料的质量为时,最大速度所对应的飞行马赫数为6,当燃料的质量为时,最大速度所对应的飞行马赫数为10,则该飞行器所处环境的音速为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设音速,并整理公式为 ,燃料质量为 a、马赫数为 6,代入公式得到含和 的方程(2);燃料质量为、马赫数为10,再利用对数运算法则拆分 ,得到含和的方程(3),最后联立方程(2)(3)求解,计算音速.
【详解】我们已知飞行器最大速度 v、燃料质量 m、飞行器自身质量 M 满足关系式:
,
化简为, (1)
设环境音速为 c(单位:),
当燃料质量为 a 时,马赫数为 6,
所以
又因为 ,
所以,
化简得, , (2)
当燃料质量为 时,马赫数为 10,
令并代入(1)式子中,
化简,
(3)
将式子(2)代入公式(3)中
故选:A
7. 人工智能的某神经元输出函数可表示为(为权重参数,为输入特征值),当输出值时会触发过滤机制.若对任意权重参数,该神经元都会触发过滤机制,则输入特征值的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意得,是关于的一次函数,若满足时恒成立,则有,,进而可求得的取值范围.
【详解】由题意得,是关于的一次函数,
且有时恒成立,则有,解得,
取交集得,因此输入特征值的取值范围是.
故选:B.
8. 设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据指数函数、对数函数的单调性,利用不等式的传递性求解即可.
【详解】因为,,
所以,所以,
因为,,,
所以,所以,所以,
综上,.
故选:C
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 某调查研究小组收集并整理了南阳市2025年11月21日至30日每日最低气温与最高气温(单位:)的数据,并绘制了如图所示的折线图,则( )
A. 11月21日至30日的日最低气温的极差是
B. 11月21日至30日的日最高气温的中位数是
C. 在11月21日至30日中,有4天的日最低气温低于
D. 在11月21日至30日中,11月24日的日温差(最高气温减最低气温)最大
【答案】BD
【解析】
【分析】根据折线图结合极差、中位数的理解逐项分析即可得出.
【详解】由图知11月21日至30日最低气温的最大值均小于,最小值为,则极差小于,故A不正确;
由图可知11月21日至30日的日最高气温共计10天,
从小到大排序的日期为:25日,26日,27日,22日,21日,24日,23日,28日,29日,30日,
所以日最高气温的中位数为21日,24日两天对应气温的平均值,即,
故11月21日至30日的日最高气温的中位数是,故B正确;
由图可知在11月21日至30日中,有24日,25日,26日共3天的日最低气温低于,故C不正确;
由11月21日的日温差为,11月22日的日温差约为,
11月23日的日温差约为,11月24日的日温差为,
11月25日的日温差约为,11月26日的日温差约为,
11月27日的日温差约为,11月28日的日温差约为,
11月29日的日温差约为,11月30日的日温差为,
所以11月24日的日温差(最高气温减最低气温)最大,故D正确.
故选:BD.
10. 已知函数,则的零点所在区间可能为( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据零点存在定理分别判断各选项.
【详解】由已知,
则,
,
则,即函数在区间内不一定有零点,A选项错误;
,
则,即函数在区间内一定有零点,B选项正确;
又
,
则,即函数在区间内一定有零点,
即函数在内一定有零点,C选项正确;
,
,
则,即函数在区间内一定有零点,D选项正确;
故选:BCD.
11. 已知函数满足,,,且,则( )
A.
B.
C. 函数的最小值为
D. 函数的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用赋值法判断AB选项,类比推理可得函数,进而可得,结合基本不等式可得最值.
【详解】由已知,
令,,得,即,
又,则,A选项正确;
令,,则,
又,所以,
令,,则,即,B选项正确;
用替换,替换可得,,又,
所以,
则,
当时,,
当时,,
当时,,则,
当且仅当,即时,等号成立,
即,;
当时,,,则,
且,
当且仅当,即时等号成立,
即,,
即,
综上所述,即C选项错误,D选项正确;
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 学校书法类、公益类、音乐类兴趣小组的报名人数分别为,,.根据兴趣小组的报名人数,采用按比例分层随机抽样的方法,从这些报名的学生中抽取人作为兴趣小组策划人员,则应从书法类兴趣小组抽取__________人.
【答案】
【解析】
【分析】根据分层抽样的定义直接计算.
【详解】由分层抽样可得应从书法类兴趣小组抽取人,
故答案为:.
13. 已知函数的定义域为,则函数的定义域为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据抽象函数定义域的求法,内层函数必须包含于外层函数的定义域之中.
【详解】令,则,
因为函数的定义域为,
所以,
所以函数的定义域为,
所以,解得,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
14. 已知函数,其中且.若函数恰有个零点,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】令,由可得,分析可知,则直线与函数的图象有四个交点,数形结合可得出实数的取值范围.
【详解】令,则,令,可得,
当时,由,由于,
此时方程无实数解;
当时,由可得,
所以关于的方程有四个不同的实数解,显然,所以,
故直线与函数的图象有四个交点,如下图所示:
由图可知,当时,即当时,直线与函数的图象有四个交点.
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. (1)计算:.
(2)已知,,,,求的值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)根据指数与对数运算公式化简可得解;
(2)根据指数与对数之间的关系化简计算,即可得解.
【详解】(1)
;
(2)由已知,,,则,所以,
又,即,化简可得,
解得,所以,.
16. 为了解学生对A,B两家餐厅的满意度情况,现从在A,B两家餐厅都用过餐的学生中随机抽取了50人,每人分别对这两家餐厅的满意度进行打分(分数区间为),将其分数记为满意指数.根据打分结果按分组,得到如图所示的频率分布直方图,其中B餐厅的满意指数在内的学生有15人.
(1)求图中的值;
(2)利用样本估计总体的思想,比较A,B两家餐厅满意指数的平均数的大小;(计算平均数时同一组中的数据用该组区间的中点值作代表)
(3)若B餐厅满意指数频率分布直方图中第三组满意指数的方差为2,第四组满意指数的方差为1,估计在B餐厅用过餐的第三组与第四组所有学生的满意指数的方差.(计算平均数时同一组中的数据用该组区间的中点值作代表)
附:若数据的平均数为,方差为,数据的平均数为,方差为,将这两组数据混合在一起得到一组新数据,设新数据的平均数为,则新数据的方差.
【答案】(1),;
(2)餐厅满意指数的平均数大于餐厅满意指数的平均数
(3)
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图的频率和为1的性质,结合已知参数值求解;
(2)利用组中点值与对应频率的乘积和计算两个餐厅满意指数的平均数,并比较大小;
(3)先确定两组数据的人数,再根据混合数据的平均数和方差公式分步计算.
【小问1详解】
B餐厅样本容量为50,区间频数为15,对应频率为.
频率分布直方图组距为2,故
所有区间频率和为,即,解得.
【小问2详解】
餐厅满意指数平均数.
餐厅满意指数平均数.
故.
【小问3详解】
B餐厅第三组频率为,人数为,平均数7,方差2;
第四组人数为,平均数9,方差1.
混合数据平均数.
方差.
17. 已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)求在上的值域.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将看成整体解一元二次不等式可得或,再根据对数函数的单调性可解得结果;
(2)令,化为关于的二次函数可求出结果;
【小问1详解】
函数的定义域为,
,
令,则,所以或,
解得或,
故不等式的解集为;
【小问2详解】
由(1)可知,
令,则,
因为,所以,
所以当时,取得最小值,,当时,取得最大值,,
所以在上的值域为.
18. 已知函数.
(1)设函数.
(i)若的图象经过两个定点,求线段的长;
(ii)当时,在上单调,求的取值范围.
(2)若满足,证明:.
【答案】(1)(i)4;(ii);
(2)证明:因为,
所以,
即.
设,
易知与在上单调递增,
所以在上单调递增,
同理可得在上单调递增.
因为,
,
所以.
因为,,
所以,
所以,所以,即
【解析】
【分析】(1)(i)由题意可得的值与无关,令即可求解;
(ii)根据复合函数的单调性可得在上单调递减,在上单调递增,由题意得或,求解即可;
(2)由题意,设,利用零点存在定理得,,从而可证明.
【小问1详解】
(i),
要的图象经过定点,
则的值与无关,
即的值与无关.
令,解得或,
,
故线段的长为.
(ii)当时,,
令,得,解得或,
故的定义域为.
又在上单调递减,在上单调递增,
由复合函数的单调性可得在上单调递减,在上单调递增.
因为在上单调,
所以或,解得或,
故的取值范围为.
【小问2详解】
略.
19. 定义:若集合中任意两个不相等的元素、都满足,则称是函数的“可加集”.已知为自然对数的底数.
(1)若是函数的可加集,求的值;
(2)若是函数的可加集,的元素之和为,求的取值范围;
(3)若是函数的可加集,求的元素个数的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题中定义得出,化简得出,利用指数式与对数式的互化可得出的值;
(2)对集合中的元素个数进行分类讨论,当集合只有两个元素时,结合基本不等式可求得的取值范围;当集合中至少有三个元素时,结合题中定义推出矛盾,综合可得出的取值范围;
(3)在可加集中任取两个元素、,根据定义推导出,然后分析当可加集中有三个元素时,设这三个元素分别为、、,推导出,取,求出、的值,说明可加集中可以存在三个元素;当可加集中至少有四个元素时,取、、、且,推导出,推出矛盾,从而得出结论.
【小问1详解】
根据集合元素的互异性可知,
因为是函数的可加集,则,即,
等式两边同时除以得,则,所以,
故.
【小问2详解】
设可加集中的元素为、、、,不妨设,
若,则,即,
因为,由基本不等式可得,
可得,所以,即;
若且,由可得,
等式两边同时除以得①,
由同理可得②,
联立①②可得,可得,这与矛盾,
所以集合中有且只有两个元素,故的取值范围是.
【小问3详解】
因为,对于可加集中任意两个不等的元素、有,
即,即,
整理可得,所以,
若可加集中有三个元素,不妨设这三个元素分别为、、,且,
同理可得,
所以,即,
因为,所以,所以,即,
代入得,
不妨取,可得,
所以、为关于的方程的两根,即方程的两根,解得,
因为,所以,,经检验,符合题意,
所以可加集中可以存在个元素;
若集合至少有四个元素,取、、、且,
所以,同理可得,所以,即,
这与矛盾,故集合中至多有个元素.
综上所述,可加集的元素个数的最大值为.
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数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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,再选涂其他答案标号.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.
4.本试卷主要考试内容:北师大版必修第一册第一章至第六章.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 的最小值为( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
3. 某年度河南省技术发明奖共个项目获奖,这个项目主要完成人的人数为,则这个项目主要完成人的人数的分位数是( )
A. B. C. D.
4. 已知函数,则“”是“为奇函数”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
5. 已知函数的定义域为,且满足,当时,,则的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6. 在不考虑空气阻力的前提下,某飞行器的最大速度(单位:)、燃料的质量(单位:)与该飞行器(除燃料外)的质量(单位:)满足关系式.已知飞行马赫数是飞行器的最大速度与所处环境下音速的比值,当燃料的质量为时,最大速度所对应的飞行马赫数为6,当燃料的质量为时,最大速度所对应的飞行马赫数为10,则该飞行器所处环境的音速为( )
A. B. C. D.
7. 人工智能的某神经元输出函数可表示为(为权重参数,为输入特征值),当输出值时会触发过滤机制.若对任意权重参数,该神经元都会触发过滤机制,则输入特征值的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 设,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 某调查研究小组收集并整理了南阳市2025年11月21日至30日每日最低气温与最高气温(单位:)的数据,并绘制了如图所示的折线图,则( )
A. 11月21日至30日的日最低气温的极差是
B. 11月21日至30日的日最高气温的中位数是
C. 在11月21日至30日中,有4天的日最低气温低于
D. 在11月21日至30日中,11月24日的日温差(最高气温减最低气温)最大
10. 已知函数,则的零点所在区间可能为( )
A. B. C. D.
11. 已知函数满足,,,且,则( )
A.
B.
C. 函数的最小值为
D. 函数的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 学校书法类、公益类、音乐类兴趣小组的报名人数分别为,,.根据兴趣小组的报名人数,采用按比例分层随机抽样的方法,从这些报名的学生中抽取人作为兴趣小组策划人员,则应从书法类兴趣小组抽取__________人.
13. 已知函数的定义域为,则函数的定义域为__________.
14. 已知函数,其中且.若函数恰有个零点,则的取值范围是__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. (1)计算:.
(2)已知,,,,求的值.
16. 为了解学生对A,B两家餐厅的满意度情况,现从在A,B两家餐厅都用过餐的学生中随机抽取了50人,每人分别对这两家餐厅的满意度进行打分(分数区间为),将其分数记为满意指数.根据打分结果按分组,得到如图所示的频率分布直方图,其中B餐厅的满意指数在内的学生有15人.
(1)求图中的值;
(2)利用样本估计总体的思想,比较A,B两家餐厅满意指数的平均数的大小;(计算平均数时同一组中的数据用该组区间的中点值作代表)
(3)若B餐厅满意指数频率分布直方图中第三组满意指数的方差为2,第四组满意指数的方差为1,估计在B餐厅用过餐的第三组与第四组所有学生的满意指数的方差.(计算平均数时同一组中的数据用该组区间的中点值作代表)
附:若数据的平均数为,方差为,数据的平均数为,方差为,将这两组数据混合在一起得到一组新数据,设新数据的平均数为,则新数据的方差.
17. 已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)求在上的值域.
18. 已知函数.
(1)设函数.
(i)若的图象经过两个定点,求线段的长;
(ii)当时,在上单调,求的取值范围.
(2)若满足,证明:.
19. 定义:若集合中任意两个不相等的元素、都满足,则称是函数的“可加集”.已知为自然对数的底数.
(1)若是函数的可加集,求的值;
(2)若是函数的可加集,的元素之和为,求的取值范围;
(3)若是函数的可加集,求的元素个数的最大值.
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