天津市和平區2024屆高二數學第一學期期末調研模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．函數，的最小值為（）A.2 B.3C. D.2．若圓的半徑為，則實數（）A. B.-1C.1 D.3．設函數在定義域內可導，的圖象如圖所示，則導函數的圖象可能為（）A. B.C. D.4．已知的周長等于10，，通過建立適當的平面直角坐標系，頂點的軌跡方程可以是（）A. B.C. D.5．已知是拋物線上的點，F是拋物線C的焦點，若，則（）A1011 B.2020C.2021 D.20226．已知橢圓與橢圓，則下列結論正確的是（）A.長軸長相等 B.短軸長相等C.焦距相等 D.離心率相等7．已知，記M到x軸的距離為a，到y軸的距離為b，到z軸的距離為c，則（）A. B.C. D.8．已知數列的前項和滿足，記數列的前項和為，.則使得的值為（）A. B.C. D.9．在等差數列中，，，則的取值范圍是（）A. B.C. D.10．經過點且與直線垂直的直線方程為（）A. B.C. D.11．直線x﹣y+3＝0的傾斜角是（）A.30° B.45°C.60° D.150°12．已知直線l：，則下列結論正確的是（）A.直線l的傾斜角是B.直線l在x軸上的截距為1C.若直線m：，則D.過與直線l平行的直線方程是二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．某學生到某工廠進行勞動實踐，利用打印技術制作模型.如圖，該模型為一個大圓柱中挖去一個小圓柱后的剩余部分（兩個圓柱底面圓的圓心重合），大圓柱的軸截面是邊長為的正方形，小圓柱的側面積是大圓柱側面積的一半，打印所用原料的密度為，不考慮打印損耗，制作該模型所需原料的質量為________g.（取）14．點為橢圓上的一動點，則點到直線的距離的最小值為___________.15．如圖，拋物線上的點與軸上的點構成等邊三角形，，，其中點在拋物線上，點的坐標為，，猜測數列的通項公式為________16．已知直線，，為拋物線上一點，則到這兩條直線距離之和的最小值為___________.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）奮發學習小組共有3名學生，在某次探究活動中，他們每人上交了1份作業，現各自從這3份作業中隨機地取出了一份作業.（1）每個學生恰好取到自己作業的概率是多少？（2）每個學生不都取到自己作業的概率是多少？（3）每個學生取到的都不是自己作業的概率是多少？18．（12分）公差不為0的等差數列中，，且成等比數列（1）求數列的通項公式；（2）設，數列的前n項和為．若，求的取值范圍19．（12分）已知命題p：實數x滿足；命題q：實數x滿足．若p是q的必要條件，求實數a的取值范圍20．（12分）在中，內角，，的對邊分別為，，.若，且.（1）求角的大??；（2）若的面積為，求的最大值.21．（12分）在平面直角坐標系中，動點到點的距離等于點到直線的距離.（1）求動點的軌跡方程；（2）記動點的軌跡為曲線，過點的直線與曲線交于兩點，在軸上是否存在一點，使若存在，求出點的坐標；若不存在，請說明理由.22．（10分）如圖在直三棱柱中，為的中點，為的中點，是中點，是與的交點，是與的交點.（1）求證：；（2）求證：平面；（3）求直線與平面的距離.

參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】求導函數，分析單調性即可求解最小值【詳解】由，得，當時，，單調遞減；當時，，單調遞增∴當時，取得最小值，且最小值為故選：B.2、B【解析】將圓的方程化為標準方程，即可求出半徑的表達式，從而可求出的值.【詳解】由題意，圓的方程可化為，所以半徑為，解得.故選：B.【點睛】本題考查圓的方程，考查學生的計算求解能力，屬于基礎題.3、D【解析】根據的圖象可得的單調性，從而得到在相應范圍上的符號和極值點，據此可判斷的圖象.【詳解】由的圖象可知，在上為增函數，且在上存在正數，使得在上為增函數，在為減函數，故在有兩個不同的零點，且在這兩個零點的附近，有變化，故排除A，B.由在上為增函數可得在上恒成立，故排除C.故選：D.【點睛】本題考查導函數圖象的識別，此類問題應根據原函數的單調性來考慮導函數的符號與零點情況，本題屬于基礎題.4、A【解析】根據橢圓的定義進行求解即可.【詳解】因為的周長等于10，，所以，因此點的軌跡是以為焦點的橢圓，且不在直線上，因此有，所以頂點的軌跡方程可以是，故選：A5、C【解析】結合向量坐標運算以及拋物線的定義求得正確答案.【詳解】設，因為是拋物線上的點，F是拋物線C的焦點，所以，準線為：，因此，所以，即，由拋物線的定義可得，所以故選：C6、C【解析】利用，可得且，即可得出結論【詳解】∵，且，橢圓與橢圓的關系是有相等的焦距故選：C7、C【解析】分別求出點M在x軸，y軸，z軸上的投影點的坐標，再借助空間兩點間距離公式計算作答.【詳解】設點M在x軸上的投影點，則，而x軸的方向向量，由得：，解得，則，設點M在y軸上的投影點，則，而y軸的方向向量，由得：，解得，則，設點M在z軸上的投影點，則，而z軸的方向向量，由得：，解得，則，所以.故選：C8、B【解析】由，求得，得到，結合裂項法求和，即可求解.【詳解】數列的前項和滿足，當時，；當時，，當時，適合上式，所以，則，所以.故選：B.9、A【解析】根據題設可得關于的不等式，從而可求的取值范圍.【詳解】設公差為，因為，，所以，即，從而.故選：A.10、A【解析】根據點斜式求得正確答案.【詳解】直線的斜率為，經過點且與直線垂直的直線方程為，即.故選：A11、C【解析】先求斜率，再求傾斜角即可【詳解】解：直線的斜截式方程為，∴直線的斜率，∴傾斜角，故選：C【點睛】本題主要考查直線的傾斜角與斜率，屬于基礎題12、D【解析】A.將直線方程的一般式化為斜截式可得；B.令y＝0可得；C.求出直線m斜率即可判斷；D.設要求直線的方程為，將代入即可.【詳解】根據題意，依次分析選項：對于A，直線l：，即，其斜率，則傾斜角是，A錯誤；對于B，直線l：，令y＝0，可得，l在x軸上的截距為，B錯誤；對于C，直線m：，其斜率，，故直線m與直線l不垂直，C錯誤；對于D，設要求直線的方程為，將代入，可得t＝0，即要求直線為，D正確；故選：D二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、4500【解析】根據題意可知大圓柱的底面圓的半徑，兩圓柱的高，設小圓柱的底面圓的半徑為，再根據小圓柱的側面積是大圓柱側面積的一半，求出小圓柱的底面圓的半徑，然后求出該模型的體積，從而可得出答案.【詳解】解：根據題意可知大圓柱的底面圓的半徑，兩圓柱的高，設小圓柱的底面圓的半徑為，則有，即，解得，所以該模型的體積為，所以制作該模型所需原料的質量為.故答案：4500.14、【解析】設與平行的直線與相切，求解出此時的方程，則點到直線距離的最大值可根據平行直線間的距離公式求解出.【詳解】設與平行的直線，當與橢圓相切時有：，所以，所以，所以，由題意取時，到直線的距離較小此時與（即）的距離為，所以點到直線距離的最小值為，故答案為：.15、【解析】求出，，，，，，可猜測，利用累加法，即可求解【詳解】的方程為，代入拋物線可得，同理可得，，，，可猜測，證明：記三角形的邊長為，由題意可知，當時，在拋物線上，可得，當時，，兩式相減得：化簡得：，則數列是等差數列，，，，，故答案為：16、【解析】過作，垂足分別為，由直線為拋物線的準線，轉化，當三點共線時，取得最小值【詳解】過作，垂足分別為拋物線的焦點為直線為拋物線的準線由拋物線的定義，故，當三點共線時，取得最小值故最小值為點到直線的距離：故答案為：三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）（2）（3）【解析】(1)根據列舉法列出所有的可能基本事件，進而得出每個學生恰好拿到自己作業的概率；(2)利用對立事件的概念即可求得結果；(3)結合(1)即可得出每個學生拿的都不是自己作業的事件數.【小問1詳解】設這三個學生分別為A、B、C，A的作業為a，B的作業為b，C的作業為c，則基本事件為：，則基本事件總數為6，設每個學生恰好拿到自己作業為事件E，事件E包含的事件數為l，所以；小問2詳解】設每個學生不都拿到自己作業為事件F，因為事件F的對立事件為E，所以；【小問3詳解】設每個學生拿的都不是自己作業為事件G，事件G包含的事件數為2，.18、（1）（2）【解析】（1）利用等比數列的定義以及等差數列的性質，列出方程即可得到答案；（2）先求出的通項，再利用的單調性即可得到的最小值，從而求得的取值范圍【小問1詳解】依題意，，，所以，設等差數列的公差為，則，解得，所以【小問2詳解】，則數列是遞增數列，，所以，若，則.19、【解析】由題設得是為真時的子集，即，法一：討論、，根據集合的包含關系求參數范圍；法二：利用在恒成立，結合參變分離及指數函數的單調性求參數范圍.【詳解】由，得，則命題對應的集合為，設命題對應的集合為，是的必要條件，則，由，得，又，法一：若時，，則，顯然成立；若時，，則，可得，綜上：法二：在恒成立，即，∵在單調遞減，∴.20、（1）；（2）.【解析】（1）由，等式右邊可化為余弦定理形式，根據求角即可（2）由余弦定理結合均值不等式可求出的最大值，即可求出三角面積的最大值.【詳解】（1）由得：，即：.∴，又，∴.（2）由，當且僅當等號成立.得：..【點睛】本題主要考查了余弦定理，均值不等式，三角形面積公式，屬于中檔題.21、（1）；（2）存在，.【解析】（1）利用拋物線的定義即求；（2）由題可設直線的方程為，利用韋達定理法結合條件可得，即得.【小問1詳解】因為動點到點的距離等于點到直線的距離，所以動點到點的距離和它到直線的距離相等，所以點的軌跡是以為焦點，以直線為準線的拋物線，設拋物線方程為，由，得，所以動點的軌跡方程為.【小問2詳解】由題意可知，直線的斜率不為0，故設直線的方程為，.聯立，得，恒成立，由韋達定理，得，，假設存在一點，滿足題意，則直線的斜率與直線的斜率滿足，即，所以，所以解得，所以存在一點，滿足，點的坐標為.22、（1）證明見解析（2）證明見解析（3）【解析】（1）法一：通過建立空間直角坐標系，運用向量數量積證明，法二：通過線面垂直證明，法三:根據三垂線證明；（2）法一：通過建立空間直角坐標系，運用向量數量積證明，法二：通過面面平行證明線面平行；（3）法一：通過建立空間直角坐標系，運用向量方法求解，法二：運用等體積法求解.【小問1詳解】證明：法一：在直三棱柱中，因為，以點為坐標原點，方向分別為軸正方向建立如圖所示空間直角坐標系.因為，所以，所以所以，所以.法二：連接，在直三棱柱中，有面，面，所以，又，則，因為，所以面因為面，所以因為，所以四邊形為正方形，所以因為，所以面因為面，所以.法三：用三垂線定理證明：連接，在直三棱柱中，有面因為面，所以，又，則，因為，所以面所以在平面內的射影為，因為四邊形為正方形，所以，因此根據三垂線定理可知【小問2詳解】證明：法一：因為為的中點，為的中點，為中點，是與的交點，所以、，依題意可知為重心，則，可得所以，，設為平面的法向量，則即取得則平面的一個法向量為.所以，則，因為平面，所以平面.法二：連接.在正方形中，為的中點，所以且