云南省昆明市昆八中2023-2024学年高二上学期数学特色部开学考试试卷
一、单选题(本大题共8小题,每小题5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.已知角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
2.下列各组函数是同一函数的是( )
A.与 B.与
C. D.与
3.下列函数中不能用二分法求零点近似值的是( )
A. B. C. D.
4.如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是( )
A.棱柱 B.棱台
C.棱柱与棱锥的组合体 D.不能确定
5.某工厂近期要生产一批化工试剂,经市场调查得知,生产这批试剂的成本分为以下三个部分: ①生产1单位试剂需要原料费50元;②支付所有职工的工资总额由7500元的基本工资和每生产1单位试剂补贴20元组成;③后续保养的费用是每单位元(试剂的总产量为单位,),则要使生产每单位试剂的成本最低,试剂总产量应为( )
A.60单位 B.70单位 C.80单位 D.90单位
6.某学校随机抽取了部分学生,对他们每周使用手机的时间进行统计,得到如下的频率分布直方图.则下列说法:①;②若抽取100人,则平均用时13.75小时:③若从每周使用时间在,三组内的学生中用分层抽样的方法选取8人进行访谈,则应从使用时间在内的学生中选取的人数为3.其中正确的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
7.已知事件与事件是互斥事件,则( )
A. B.
C. D.
8.21世纪以来,中国钢铁工业进入快速发展阶段,某工厂要加工一种如图所示的圆锥体容器,圆锥的高和母线长分别为和,该容器需要在圆锥内部挖出一个正方体槽,则可以挖出的正方体的最大棱长为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的.)
9.下列运算中正确的是( )
A. B.
C.当时, D.若,则
10.将函数的图象向右来移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象,则( )
A.
B.在上单调递减
C.直线是图象的一条对称轴
D.在上的最小值为-2
11.已知函数是上的减函数,则实数的可能的取值有( )
A.4 B.5 C.6 D.7
12.已知,点满足且,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分。)
13.若指数函数的图象经过点,则 ;不等式的解集是 .
14.市场上有甲、乙、丙三家工厂生产的同一品牌产品,已知三家工厂的市场占有率分别为,,且三家工厂的次品率分别为,则市场上该品牌产品的次品率为 .
15.在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.若,则面积的最大值为 ;若,则 .
16.正方体的棱长为2,点为底面正方形ABCD的中心,点在侧面正方形的边界及其内部运动,若,则点的轨迹的长度为 .
四、解答题(本大题共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。)
17.在平面直角坐标系xOy中,角的始边为轴的非负半轴,终边经过点,求下列各式的值:
(1);
(2).
18.从某小区抽取100户居民用户进行月用电量调查,发现他们的用电量都在50~350(单位:)之间,进行适当分组后(每组为左闭右开的区间),画出频率分布直方图如图所示:
(1)求在被调查的用户中,用电量落在区间的户数;
(2)求直方图中的值;
(3)求这组数据的平均数.
19.如图,直三棱柱中,点是BC上一点.
(1)若点D是BC的中点.求证;
(2)若平面⊥平面,求证.
20.在①;②③这三个条件中选一个,补充在下面问题中,并加以解答.
问题:在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 ,解三角形.
21.设为实数,已知函数是奇函数.
(1)求的值;
(2)证明:在区间上单调递减:
(3)当时,求函数的取值范围.
22.A地某校准备组织学生及学生家长到B地进行社会实践,为便于管理,所有人员必须乘坐在同一列火车上.根据报名人数,若都买一等座单程火车票需17010元,若都买二等座单程火车票且花钱最少,则需11220元.已知学生家长与教师的人数之比为2:1,从A到B的火车票价格(部分)如下表所示:
运行区间 公布票价 学生票
上车站 下车站 一等座 二等座 二等座
A B 81(元) 68(元) 51(元)
(1)参加社会实践的老师、家长与学生各有多少人
(2)由于各种原因,二等座火车票只能买x张(x小于参加社会实践的人数),其余的需买一等座火车票,在保证每位参与人员都有座位的前提下,请你设计最经济的购票方案,并写出购买火车票的总费用(单程)y与x之间的函数关系式.
(3)请你做一个预算,按第⑵小题中的购票方案,购买单程火车票至少要花多少钱﹖最多要花多少钱
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】任意角三角函数的定义
【解析】【解答】解:,, , .
故答案为:C.
【分析】先求出点A的坐标,再根据三角函数的定义 .
2.【答案】C
【知识点】同一函数的判定;函数的定义域及其求法;函数的值域;函数的对应法则
【解析】【解答】解:A、与对应关系不同,这两个函数不是同一个函数,A错误;
B、函数 的定义域是,值域是,函数的定义域是,值域是,这两个函数值域不同,不是同一个数,B错误;
C、函数 的定义域为,函数 的定义域是,定义域对应关系相同,这两个函数是同一个函数, C正确;
D、函数 的定义域是,函数的定义域是,这两个函数定义域不同,不是同一个数, D错误.
故答案为:C.
【分析】利用同一函数的定义逐一判断选项
3.【答案】C
【知识点】二分法求方程近似解;二分法求函数零点近似值;函数的零点
【解析】【解答】解:A、函数 在上连续,有唯一零点且函数值在零点两侧异号,可用二分法求零点,A不符合题意;
B、函数 在上连续,有唯一零点且函数值在零点两侧异号,可用二分法求零点,B不符合题意;
C、函数 在上连续,有零点但函数值在零点两侧同号,不可用二分法求零点,C符合题意;
D、函数 在上连续,有唯一零点且函数值在零点两侧异号,可用二分法求零点,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】根据二分法求零点定义知函数连续且零点存在性,同时存在符号互异的函数值,进而判断选项.
4.【答案】A
【知识点】棱柱的结构特征
【解析】【解答】解:∵如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,
∴据图可判断为:棱柱,底面为梯形,三角形等情况,
故选A
【分析】运用图形判断,结合棱柱的概念.
5.【答案】D
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:设每生产单位试剂的成本为,由题意知原料总费用为元,职工的工资总额为元,后续保养总费用为元,
,当且仅当,即时取等
要使生产每单位试剂的成本最低,试剂总产量应为90单位.
故答案为:D.
【分析】设每生产单位试剂的成本为,求出每生产单位试剂的成本与 试剂的总产量 关系式,再结合基本不等式求解.
6.【答案】D
【知识点】分层抽样方法;频率分布直方图
【解析】【解答】解:,求得, ①正确;
根据频率分布直方图计算估计出每周人使用手机时间为,②正确;
每周使用时间在,三组内的学生的比例为,根据分层样原理得选取8人进行访谈, 则应从使用时间在内的学生中选取的人数为3,③ 正确.
故答案为:D.
【分析】 ① 根据频率分布直方图中小矩形的面积和为1, ② 求出频率分布直方图的平均值,即为抽取100人的平均值的估计值, ③ 利用分层抽样计算出使用时间在 内的学生中选取的人数.
7.【答案】D
【知识点】互斥事件与对立事件
【解析】【解答】解:事件与事件是互斥事件 , ,,
,C错误;
不一定等于0,不一定等于0,不一定等于0,B错误;
事件与事件不一定互斥事件 , 不一定为0,A错误;
事件是必然事件, ,D正确.
故答案为:D.
【分析】由事件与事件是互斥事件得到 ,,进而判断选项.
8.【答案】D
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征
【解析】【解答】解:过圆锥的顶点和正方体底面对角线作圆锥的轴截面,如下图所示
设圆锥的底面半径为,则,
当正方体上顶点在圆锥侧面,下顶点在圆锥底面时正方体的棱长最大,
设正方体的棱长为,则,,
,,即,求得
故答案为:D.
【分析】过圆锥的顶点和正方体底面对角线作圆锥的轴截面,当正方体上顶点在圆锥侧面,下顶点在圆锥底面时正方体的棱长最大,再根据几何关系求解.
9.【答案】B
【知识点】有理数指数幂的运算性质;指数式与对数式的互化;对数的性质与运算法则;换底公式的应用
【解析】【解答】解:A , A错误;
B ,B正确;
C ,C错误;
D ,,,则 ,D错误.
故答案为:B.
【分析】A根据换底公式判断选项,B利用对数运算判断选项,CD利用根式和分数指数幂的互化运算判断.
10.【答案】A,B,D
【知识点】正弦函数的奇偶性与对称性;正弦函数的单调性;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;正弦函数的零点与最值
【解析】【解答】解:A、 将函数的图象向右来移个单位长度,得到,再将图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到, ,A正确;
B、当 时,, 在上单调递减 ,B正确;
C、当 时,, , 不是图象的一条对称轴,C错误;
D、当 时,,当时,, 在上的最小值为-2 ,D正确.
故答案为:ABD.
【分析】先根据三角函数图象变换求出 的解析式,再根据三角函数的性质逐一判断选项.
11.【答案】A,B,C
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数单调性的性质;二次函数的性质
【解析】【解答】解:由函数是上的减函数得 ,解得,ABC正确,D错误.
故答案为:ABC.
【分析】由函数是上的减函数,可得 ,进而根据的范围判断选项.
12.【答案】A,C
【知识点】平面向量加法运算;向量加法的三角形法则;三点共线;向量加法的平行四边形法则
【解析】【解答】解:AB、,是中点,,,
,,,
,,
由 知三点共线,,求得,同理 ,A正确B 错误;
C、 ,C正确
D , D错误.
故答案为:AC.
【分析】由得到,由得到,进而求出 判断选项.
13.【答案】;
【知识点】有理数指数幂的运算性质;指数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:设指数函数为(且) ,则解得, , ;
,又是上的增函数, ,即,解得.
故答案为:;.
【分析】第一空:先求出 指数函数解析式 ,再求;第二空:将转化为,进而求解 .
14.【答案】0.02
【知识点】全概率公式;条件概率乘法公式
【解析】【解答】解:设事件,,分别表示买到甲、乙、丙的产品,事件表示买到一件次品,
由题意知,,,,,,
由全概率公式得.
故答案为:.
【分析】利用全概率公式求解.
15.【答案】;
【知识点】基本不等式;两角和与差的正弦公式;正弦定理的应用;余弦定理的应用
【解析】【解答】解: ,由正弦定理得 ,,又,,即,, 若, 由余弦定理得,,当且仅当时等号, 面积的最大值为;
, , , ,,又,,,
故答案为:;.
【分析】利用正弦定理化边为角,化简求得,利用余弦定理和基本不等式求得,得到面积最大值;由,化简求得,,由计算求解.
16.【答案】
【知识点】直线与平面垂直的判定;直线与平面垂直的性质
【解析】【解答】解:取中点,连接,,
易求得,,又,,,
为 正方体, 平面,又 平面
,又,平面, 平面,
点的轨迹是线段,
.
故答案为:.
【分析】在 上找一点,通过证明 平面,得到点的轨迹是线段,进而求解线段长度.
17.【答案】(1)由题意知,
(2)
【知识点】三角函数值的符号;同角三角函数间的基本关系;运用诱导公式化简求值
【解析】【分析】 (1)根据三角函数定义得, 除以,进行“弦化切”,进而计算;
(2)利用诱导公式化简式子,代入计算.
18.【答案】(1),被调查的用户中,有30户用电量落在区间;
(2)由,解得;
(3),这组数据的平均数为.
【知识点】频率分布直方图;众数、中位数、平均数
【解析】【分析】(1)利用频率分布直方图估计频数;
(2)根据频率分布直方图的各矩形面积和为1求解;
(3)利用频率分布直方图估计平均数.
19.【答案】(1)连接 交于点,连接 ,则是中点,又 D是的中点 ,,又, , ;
(2)过点作,又平面⊥平面 ,平面平面,平面,平面,
平面,,
由直三棱柱性质知平面,又平面,,
又平面 ,平面 ,,平面,
平面, .
【知识点】直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定;平面与平面垂直的性质
【解析】【分析】 (1) 、连接 交于点,连接 ,通过证明得到 ;
(2) 、过点作,通过证明和得到平面,进而证明.
20.【答案】选择① : ,
由正弦定理得,
,
求得,,,
求得;
选择 ② : ,
由正弦定理得,
,
求得,
或,
当时,;
当时,;
选择 ③ : ,
由正弦定理得,
,
求得,
,,.
【知识点】解三角形;正弦定理;正弦定理的应用
【解析】【分析】选择①:利用正弦定理求得 ,再根据 得 ,进而求,再利用正弦定理求边;
选择②:利用正弦定理求出或,分别讨论求,利用正弦定理求边;
选择③:利用正弦定理求出,进而求,再利用正弦定理求边.
21.【答案】(1) 函数是奇函数, 对任意恒成立,;
(2)由(1)知,对任意,设,则,,,,即, 在区间上单调递减;
(3)由(2)知 在区间上单调递减, 当,有且,,当,有,
,函数的取值范围是.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数单调性的性质;函数的奇偶性;指数函数的图象与性质
【解析】【分析】(1)由奇函数的定义得化简求解;
(2)利用单调性的定义证明;
(3)利用(2)的单调性结合指数函数的性质求其范围.
22.【答案】(1)设参加社会实践的教师有人,学生有人,学生家长有人
由题意得,解得,
参加社会实践的老师有10人、家长有20人、学生有180人;
(2)由(1)知参加社会实践共有210人,其中学生有180人
1°当时,最经济的购票方案为:
名学生都买学生票,余下人买一等座火车票买张,,
2°当时,最经济的购票方案为:
180名学生都买学生票,名成年人买二等座火车票,名成年人买一等座火车票, ,
(3)由(2) 知,当时,,当时,元,当时,元,
当时,,当时,元,当时,元,
按第⑵小题中的购票方案,购买单程火车票至少要花元,最多要花元.
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法
【解析】【分析】(1)设参加社会实践的教师有人,学生有人,学生家长有人,列方程组求解;
(2)分与 两种情况讨论;
(3)分别求出购买火车票的总费用,比较后得到至少要花多少钱,最多要花多少钱.