内容正文:
芒市第一中学2026年春季学期期末考试
高二数学试卷
考试时间:120分钟满分:150分
一、单选题(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. 设集合,则( )
A. B. C. D.
2. 若,则( )
A. B. C. D.
3. 若向量,都是单位向量,且满足,则( )
A. B. C. D. 1
4. 已知,则( )
A. B. C. D.
5. 已知正四棱台的上、下底面边长分别为2,4,体积为28,则该正四棱台的侧棱长为( )
A. B. C. D.
6. 有政治、历史、地理、物理、化学、生物这6门学科的学业水平考试成绩,现要从中选3门考试成绩,如果物理和历史恰有1门被选,那么不同的选法共有( )
A. 8 B. 12 C. 16 D. 24
7. 已知双曲线的一条渐近线方程为,则其离心率为( )
A. B. C. D.
8. 设函数定义域为,为奇函数,为偶函数,当时,,则下列结论错误的是( )
A. B. 为奇函数
C. 在上是减函数 D. 方程仅有个实数解
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对1个的得2分,选对2个的得4分,有选错的得0分)
9. 如图所示,PA垂直于以AB为直径的圆O所在的平面,C为圆上异于A,B的任一点,则下列关系中正确的是( )
A. PA⊥BC B. AC⊥PB C. BC⊥平面PAC D. PC⊥PB
10. 设为等差数列的前n项和,已知,,则( )
A. 数列的公差为2 B.
C. D. 当取得最大值时,或7
11. 已知直线,圆,则下列说法中正确的是( )
A. 圆心坐标为
B. 对,直线与圆一定相交
C. 直线被圆截得的最短弦长为
D. 当时,圆上存在着4个点到直线的距离为
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 数列的前项和为,若,则__________.
13. 已知函数在区间上单调递增,则的取值范围为__________.
14. 已知三棱锥中,面,,,,则三棱锥的外接球的体积为_______.
四、解答题(本题共5小题,15题13分,16题、17题每题15分,18题、19题每题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,的面积为,求.
16. 为了调查高一年级选科意愿,某学校随机抽取该校100名高一学生进行调查,拟选报物理和历史的人数统计如下表:
物理(人)
历史(人)
男
50
5
女
25
20
(1)能否有99%的把提认为选科与性别有关?
(2)若用样本频率作为概率的估计值,在该校高一学生中任选3人,记为三人中选物理的人数,求的分布列和数学期望.
附:.
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
17. 已知四棱锥,⊥面,底面为正方形,,为的中点.
(1)求证:面;
(2)求直线与面所成的角.
18. 设椭圆的左焦点坐标为,且其离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若在轴上的截距为2的直线与椭圆分别交于,两点,为坐标原点,且直线,的斜率之和等于12,求的面积.
19. 已知函数,曲线在点处的切线与直线垂直.(其中e为自然对数的底数)
(1)求m的值;
(2)求证:,恒成立;
(3)证明:.
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芒市第一中学2026年春季学期期末考试
高二数学试卷
考试时间:120分钟满分:150分
一、单选题(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. 设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】集合,即,
因为集合,
所以,故选项B正确.
2. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由复数四则运算以及共轭复数的概念即可得解.
【详解】因为,所以.
故选:C.
3. 若向量,都是单位向量,且满足,则( )
A. B. C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】利用向量模的平方等于向量自身平方的性质,结合单位向量模长为1的条件展开等式计算即可
【详解】因为向量,都是单位向量,所以,
因为,两边同时平方,得:,
则
4. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】把给定等式两边平方,利用同角公式、二倍角的正弦公式计算作答.
【详解】因,则有,即,解得,
所以.
故选:D
5. 已知正四棱台的上、下底面边长分别为2,4,体积为28,则该正四棱台的侧棱长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由棱台体积公式求出棱台的高,再利用正四棱台的结构特征求出侧棱长.
【详解】在正四棱台中,作于,则即为棱台的高,
由棱台的体积为28,得,解得,
在等腰梯形中,,
所以该正四棱台的侧棱长为.
故选:C
6. 有政治、历史、地理、物理、化学、生物这6门学科的学业水平考试成绩,现要从中选3门考试成绩,如果物理和历史恰有1门被选,那么不同的选法共有( )
A. 8 B. 12 C. 16 D. 24
【答案】B
【解析】
【分析】先从物理和历史恰有1门被选,再剩余4门学科中选2门,结合组合数运算求解.
【详解】若物理和历史恰有1门被选,则有种不同方法;
再从剩余4门学科中选2门,则有种不同方法;
所以不同的选法共有种.
故选:B.
7. 已知双曲线的一条渐近线方程为,则其离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由渐近线方程可得等量关系,据此可得答案.
【详解】因双曲线的一条渐近线方程为,则.
8. 设函数定义域为,为奇函数,为偶函数,当时,,则下列结论错误的是( )
A. B. 为奇函数
C. 在上是减函数 D. 方程仅有个实数解
【答案】C
【解析】
【分析】根据与的奇偶性可判断函数的对称性与周期性,从而作出函数图像,数形结合判断各选项.
【详解】为奇函数,即,关于点对称,
又为偶函数,即,关于直线对称,
所以,即,
所以,
即函数的最小正周期为,
A选项:,A选项正确;
B选项:,所以为奇函数,B选项正确;
C选项:由当时,,所以,所以在上单调递增,C选项错误;
D选项:由,得
作出函数及图像如图所示,
由已知函数的值域为,且,
当时,,函数与无公共点,
当时,由图像可知函数与函数有个公共点,
即有个解,D选项正确;
故选:C.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对1个的得2分,选对2个的得4分,有选错的得0分)
9. 如图所示,PA垂直于以AB为直径的圆O所在的平面,C为圆上异于A,B的任一点,则下列关系中正确的是( )
A. PA⊥BC B. AC⊥PB C. BC⊥平面PAC D. PC⊥PB
【答案】AC
【解析】
【分析】由题意,平面,则由线面垂直的性质可得A对;而,则由线面垂直的判定定理可得平面,即C对;B采用反证法排除;由平面可得,故D错.
【详解】解:由题意有,平面,
∵平面,
∴,故A对;
而,且,平面,
∴平面,故C对;
若,因为,可得平面,则,与题目矛盾,故B错;
由平面可得,,则为直角三角形,
若,则重合,与已知矛盾,故D错;
故选:AC.
【点睛】本题主要考查线面垂直的判定与性质,属于基础题.
10. 设为等差数列的前n项和,已知,,则( )
A. 数列的公差为2 B.
C. D. 当取得最大值时,或7
【答案】BC
【解析】
【分析】先通过等差数列的基本量的运算求出和公差,确定数列的通项和前n项和,再求得取得最大值时的值.
【详解】设数列的公差为d,则解得,,故A错误;
,故B正确;
,故C正确;
当取得最大值时,或,故D错误.
11. 已知直线,圆,则下列说法中正确的是( )
A. 圆心坐标为
B. 对,直线与圆一定相交
C. 直线被圆截得的最短弦长为
D. 当时,圆上存在着4个点到直线的距离为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,将圆一般方程化为标准方程,据此可得圆心坐标;对于B,注意到直线过定点,由定点与圆关系可判断选项正误;对于C,设直线到圆心距离为,求出的最大值,可得弦长最小值;对于D,计算出直线到圆心距离,结合图形可判断选项正误.
【详解】对于A:,从而圆心坐标为,故A正确;
对于B:,则直线过定点,又,
则定点在圆内,则过该定点直线一定与圆相交,故B正确;
对于C:设直线到圆心距离为,直线被圆所截弦长为,圆半径为.由AB分析可得,直线过定点且该点到圆心距离为,
当直线与定点和圆心连线垂直时,最大为,则直线被圆截得的最短弦长为,故C错误;
对于D:当时,直线到圆心距离为,如下图,设直线与圆交于,中点为,
连接并延长交圆于,由垂径定理可得.易得,
则在劣弧上存在两点到直线的距离为,在优弧上也存在两点到直线的距离为,
综上圆上存在着4个点到直线的距离为,故D正确.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 数列的前项和为,若,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据题意,得到,结合裂项求和法,即可求解.
【详解】由题意,数列中,满足,可得,
所以.
故答案为:.
13. 已知函数在区间上单调递增,则的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导函数研究函数单调性再结合指数函数的值域计算即可.
【详解】因为在区间上单调递增,
所以当时,恒成立,
即在恒成立,
又,所以.
故答案为:.
14. 已知三棱锥中,面,,,,则三棱锥的外接球的体积为_______.
【答案】
【解析】
【分析】三棱锥可补形为一个长宽高分别为的长方体,则三棱锥的外接球与长方体的外接球相同,据此求得外接球的半径,然后确定其体积即可.
【详解】如图所示,三棱锥可补形为一个长宽高分别为的长方体,则三棱锥的外接球与长方体的外接球相同,
设外接球半径为R,则:,则,
外接球的体积:.
故答案为:
【点睛】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.
四、解答题(本题共5小题,15题13分,16题、17题每题15分,18题、19题每题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,的面积为,求.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理边角互化,结合两角和的正弦公式化简求解即可.
(2)根据三角形的面积公式可得,再代入余弦定理求解即可.
【详解】解:(1)由正弦定理得,
所以,
则,
又因为,所以,,
所以;
(2)的面积为,所以,
解得,
由,
所以.
【点睛】本题主要考查了解三角形与三角恒等变换的运用,需要根据题意选择合适的公式进行化简.属于基础题.
16. 为了调查高一年级选科意愿,某学校随机抽取该校100名高一学生进行调查,拟选报物理和历史的人数统计如下表:
物理(人)
历史(人)
男
50
5
女
25
20
(1)能否有99%的把提认为选科与性别有关?
(2)若用样本频率作为概率的估计值,在该校高一学生中任选3人,记为三人中选物理的人数,求的分布列和数学期望.
附:.
0.050
0.010
0.001
3.841
6.635
10.828
【答案】(1)有99%的把握认为选科与性别有关
(2)分布列见解析;期望为
【解析】
【分析】(1)根据表格代入公式,结合题意与临界值6.635比较;(2)由题意可得,结合二项分布计算分布列和期望.
【小问1详解】
由表中数据可知,
因为
故而有99%的把握认为选科与性别有关
【小问2详解】
依题意可知选该校高一学生选物理的频率为
由题意可得,则的所有可能取值为0,1,2,3
又,
,
∴的分布列如下:
0
1
2
3
所以的期望是
17. 已知四棱锥,⊥面,底面为正方形,,为的中点.
(1)求证:面;
(2)求直线与面所成的角.
【答案】(1)证明:因为面,平面,
所以⊥,
因为四边形为正方形,
所以⊥,
又,平面,
故⊥平面,
因为平面,
所以⊥,
又,故,
因为为的中点,
所以,
因为,平面,
故平面;
(2)30°
【解析】
【分析】(1)由线面垂直得到⊥,结合⊥,得到线面垂直,⊥,结合三线合一得到的,证明出线面垂直;
(2)方法1:证明线面平行,得到点B到面的距离就是点到面距离,且结合(1)得点A到面距离为.从而求出直线与面所成角的正弦值,得到答案;
方法2:利用等体积法求出点B到面的距离,进而得到直线与面所成角的正弦值,得到答案;
方法3:建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,利用空间向量夹角的余弦值得到线面角的正弦值,得到答案:
方法4:作出辅助线,并得到面,故为直线与面所成的角,记为,根据边长关系得到,求出答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
方法1:因为,平面,平面,
所以平面,
点B到面的距离就是点到面距离,
由勾股定理得,
又,
由(1)得点A到面距离为.
记直线与面所成角为,故,
故;
方法2:设,则,,
故,
且,
因为,
所以,
,
记直线与面所成角为,,
;
方法3:设,
以为轴,为轴,为轴建立直角坐标系,
,
故,,
设平面的法向量为,
则,
解得,令,则,
故,
记直线与面所成角为,,
.
方法4:将四棱锥还原为立方体,取的中点,连接,
因为且,
故四边形为平行四边形,故,
由(1)知,平面,
故面,
为直线与面所成的角,记为,
且,故,
.
18. 设椭圆的左焦点坐标为,且其离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若在轴上的截距为2的直线与椭圆分别交于,两点,为坐标原点,且直线,的斜率之和等于12,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)由题可列出关于的方程,再结合即可求解;
(2)由题意可设:,将直线的方程与椭圆的方程联立,利用斜率公式结合韦达定理可求得的值,可得出直线的方程,然后利用弦长公式,点到直线的距离公式及三角形面积公式即得.
【小问1详解】
因为椭圆的左焦点坐标为,且其离心率为,
所以,解得,
所以,
故所求椭圆方程为;
【小问2详解】
若直线垂直于轴,则、的斜率都不存在,不合题意,
所以直线斜率存在,设:,、,
联立,化简可得,
由,解得或,
所以,,
所以
,
解得,
所以直线的方程为,
此时,,
所以,
点到直线的距离为,
所以的面积为.
19. 已知函数,曲线在点处的切线与直线垂直.(其中e为自然对数的底数)
(1)求m的值;
(2)求证:,恒成立;
(3)证明:.
【答案】(1).
(2)证明:由(1)得,
,
易知在上单调递增,且
∴由零点存在性定理得,存在唯一实数使得,
且时,,
,,
∴在处取得极小值,也是最小值,
,
.
故恒成立.
(3)证明:由(2)知,,
.
∴.
.
.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义求出导数得到斜率的表达式,再利用与垂直得到斜率相乘等于,即可求出结果.
(2)对函数求导,求出单调区间以及最小值即可证明结论.
(3)由(2)知,,再利用等比数列前项和公式计算可得证明得出结论.
【小问1详解】
∵,
∴,
∵直线的斜率为.
∴曲线在点处的切线斜率.
解得.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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