河南省七校2025届高三上学期质检数学试卷(含答案)

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河南省七校2025届高三上学期质检数学试卷(含答案)

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河南省七校 2025 届高三上学期质检数学试卷
一、单选题:本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.设集合 = {0, }, = {1, 2,3 4},若 ∩ = ,则 =( )
4
A. 2 B. 1 C. D. 2
3
+1 1
2.已知等差数列{ }的前项和为 , 1 = 3,
= ,则∑99 =1 =( ) 2
33 99 297 200
A. B. C. D.
50 100 200 303
4
3.在单位圆中,已知角 是第二象限角,它的终边与单位圆交于点 ( , ),则sin( ) =( )
5
4 3 3 4
A. B. C. D.
5 5 5 5
4.在( + 1)( 2)( + 3)( 4)( + 5)( )展开式中,含 5的项的系数是6,则 =( )
A. 6 B. 3 C. 3 D. 6
5.已知平面向量 = (1,2), = ( , 1),则“ < 2”是“ 与 的夹角为钝角”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
6.已知过抛物线 2 = 2 ( > 0)的焦点 作直线交抛物线于 、 两点,若| | = 3| |, 的中点到 轴的
5
距离为 ,则 的值为( )
2
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
7.如图,一个正八面体的八个面分别标以数字1到8,任意抛掷一次这个正八面体,观
察它与地面接触的面上的数字,得到样本空间为 = {1,2,3,4,5,6,7,8},记事件 =“得
到的点数为偶数”,记事件 =“得到的点数不大于4”,记事件 =“得到的点数为
质数”,则下列说法正确的是( )
A. 事件 与 互斥, 与 相互对立
5
B. ( ∪ ) =
8
C. ( ) = ( ) ( ) ( )但不满足 , , 两两独立
D. ( ) = ( ) ( ) ( )且 , , 两两相互独立
8.若 ( ) = {|2 3|,3 2 2}, ( ) = {|2 + 3|,3 2 2}, ( ) = { ( ), ( )},其中
{ , , }表示 , , 中的最大者, { , , }表示 , , 中的最小者,下列说法不正确的是( )
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A. 函数 ( )为偶函数
B. 当 ∈ [1,3]时,有 ( ) ≤
√ 2 √ 2
C. 不等式 [ ( )] ≤ 1的解集为[ 1, ] ∪ [ , 1]
2 2
D. 当 ∈ [ 3, 2] ∪ [2,3]时,有 [ ( )] ≤ ( )
二、多选题:本题共 3 小题,共 18 分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.设复数 在复平面内对应的点为 ,任意复数 都可以表示为三角形式 ( + ),其中 为复数 的模,
是以 轴的非负半轴为始边,以 所在的射线为终边的角(也被称为 的辐角).利用复数的三角形式可以进
行复数的指数运算,法国数学家棣莫佛发现[ ( + )] = ( + )( ∈ ),我们称这个
结论为棣莫佛定理.根据以上信息,若复数 满足 5 = 32,则 可能的取值为( )
2 2
A. 2(cos + ) B. 2(cos + )
10 10 5 5
6 6
C. 2(cos + ) D. 2(cos + )
2 2 5 5
10.已知函数 ( ) = 2 + 3 + ,下列说法正确的是( )
A. 若关于 的不等式 ( ) < 0的解集是{ | < 2或 > 8},则 2 =
4
B. 若集合{ | ( ) = 0}有且仅有两个子集,则 2 2的最大值为
9
1 17 1 1 √ 2+1
C. 若 ( ) = ,则 + 的最大值为
3 9 2+1 2 +1 2
7 8
D. 若 = 4 6 ,且关于 的不等式 ( ) > 0的解集中有且仅有三个正整数,则实数 的取值范围是( , ]
3 3
11.已知菱形 的边长为2,∠ = 60°,将△ 沿 翻折,使点 与点 重
合,如图所示.记点 为翻折过程中点 的位置(不包含在点 处的位置),则下列结
论正确的是( )
A. 不存在点 ,使得 ⊥
B. 无论点 在何位置,总有 ⊥面
√ 10
C. 当三棱锥 的体积最大时,直线 与平面 所成角的余弦值为
5
D. 当 = 2时, 为 上一点,则 + 的最小值为2
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分。
1
12.已知数列{ }满足 1 = 1, +1
= ,设 为数列{ }的前 项和,则 = ______. 2 2
第 2 页,共 11 页
2 + + 1, ≤ 0
13.若函数 ( ) = { 1 的最小值为 (0),则实数 的取值范围为______.
+ + , > 0

14.小王和爸爸玩卡片游戏,小王拿有2张标有 和1张标有 的卡片,爸爸有3张标有 的卡片,现两人各随
机取一张交换,重复 次这样的操作,记小王和爸爸每人各有一张 卡片的概率记为 ,则 2 = ______, =
______.
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.(本小题13分)
+ 1, 为奇数
已知数列{ }满足 1 = 1, +1 = { .
2 + 2, 为偶数
(1)记 = 2 ,写出 1, 2,并证明数列{ + 3}为等比数列;
(2)求{ }的前2 项和 2 .
16.(本小题15分)
记△ 的内角 , , 的对边分别为 , , ,已知√ 3 = ( + 1), = 5√ 3,△ 外接圆的
半径为 .
(1)求△ 外接圆的面积;
(2)圆 经过 (0,4),且与圆( 1)2 + ( 2)2 = 2关于直线 1 = 0对称,圆 被直线 截得弦长
为8,求直线 的方程.
17.(本小题15分)
2+ 1
已知函数 ( ) = , ∈ .
(1)当 = 0时,求曲线 = ( )在点(0, (0))处的切线方程;
(2)求 ( )的单调区间;
1 1
(3)当 > 0时,若对于任意 ∈ [1,3],不等式 ≤ ( ) ≤ 1 + 2成立,求 的取值范围. 2
18.(本小题17分)
如图,在四棱锥 中,底面 是正方形, ⊥面 , = = 4, 为棱 上的动点.
(1)若 为棱 中点,证明: //面 ;
2
(2)在棱 上是否存在点 ,使得二面角 的余弦值为 ?若存在,求出 的值;若不存在,请说明
3
理由;
(3) , , 分别在棱 , , 上, = = 1,求三棱锥 的体积的最大值.
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19.(本小题17分)
2 2
已知椭圆 : 2 + 2 = 1( > > 0),两焦点和短轴一个端点构成边长为2的正三角形.
(1)求椭圆方程;
(2)设直线 1: = + 与椭圆 相切于第一象限内的点 ,不过原点 且平行于 1的直线 2与椭圆 交于不
同的两点 , ,点 关于原点 的对称点为 .记直线 的斜率为 1,直线 的斜率为 2.

①求 1的值;
2

②若 , , , 四点围成的四边形为平行四边形,求 △ 的值.

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1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
+2
12.【答案】4
2 1
13.【答案】[ 1,0]
16 1 1 3
14.【答案】 ( ) 1 +
27 15 9 5
+ 1, 为奇数
15.【答案】解:(1)已知数列{ }满足 1 = 1, +1 = { .
2 + 2, 为偶数
则 2 +1 = 2 2 + 2, 2 +2 = 2 +1 + 1.
所以 2 +2 = 2 2 + 3,
即 +1 = 2 + 3 +1 + 3 = 2( + 3).
且 1 + 3 = 2 + 3 = 1 + 4 = 5.
所以{ + 3}是以5为首项,2为公比的等比数列,
则 + 3 = 5 2
1,
于是 1 = 2, 2 = 7, = 5 2
1 3.
(2)记 = 2 1,
则 = 2 = 2 1 + 1 = + 1,
从而数列{ }的前2 项和为:
2 = ( 1 + 3 + 5 + + 2 1) + ( 2 + 4 + 6 + + 2 )
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= ( 1 + 2 + ) + ( 1 + 2 + ) = 2( 1 + 2 + )
= 2 × [5 (1 + 21 + + 2 1) 3 ] = 5 2 +1 7 10.
16.【答案】解:(1) △ 的内角 , , 的对边分别为 , , ,
由√ 3 = ( + 1),
根据正弦定理,得√ 3 = ( + 1),
∵ ∈ (0, ),∴ > 0,
1
则√ 3 = + 1,即2 ( ) = 1,即sin( ) = , 6 6 2
5
又 ∈ (0, ),则 ∈ ( , ),∴ = ,即 = ,
6 6 6 6 6 3
5√ 3
则2 = = = 10 √ 3 ,即 = 5,
2
∴△ 外接圆的面积为 2 = 25 .
(2)由圆( 1)2 + ( 2)2 = 2 = 25,圆心为(1,2),半径为 = 5,
圆 经过 (0,4),且与圆( 1)2 + ( 2)2 = 2关于直线 1 = 0对称,
+1 +2
1 = 0
设 ( , ),由题意得{ 2 2 2 ,
× 1 = 1
1
解得 = 3, = 0,即 (3,0),
则圆 的方程为( 3)2 + 2 = 25,
当直线 的斜率不存在时,直线 的方程为 = 0,
此时 (0,4), (0, 4),则| | = 8,符合题意;
当直线 的斜率存在时,设直线 的方程为 4 = ,即 + 4 = 0,
|3 +4|
(3,0)到直线 距离为 =
√ 2

+1
|3 +4|
| | 2 2 2
由 2 + ( )2 = 2,得( ) + 4 = 5 ,
2 √ 2 +1
7 7
解得 = ,则直线 的方程为 + 4 = 0,即7 + 24 96 = 0.
24 24
综上所述,直线 的方程为 = 0或7 + 24 96 = 0.
17.【答案】解:(1)因为 = 0,
1
所以 ( ) = ,定义域为 ,
+2
可得 ′( ) =


所以 ′(0) = 2,
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又 (0) = 1,
所以曲线 ( )在点(0, (0))处的切线方程为 + 1 = 2 ,
即2 1 = 0;
2+ 1
(2)因为 ( ) = ,定义域为 ,
2 2 + 2 ( +1)( 2)
可得 ′( ) = = .
当 > 0时,
令 ′( ) = 0,
1
解得 1 = , 2 = 2,
1
此时 < 0 < 2,

1
当 < 时, ′( ) < 0, ( )单调递减;

1
当 < < 2时, ′( ) > 0, ( )单调递增;

当 > 2时, ′( ) < 0, ( )单调递减,
2
当 = 0时, ′( ) = ,易知 ∈ ( ∞, 2)时, ′( ) > 0, ∈ (2,+∞), ′( ) < 0,
1
当 < 0时,0 < < 2,

1
即 < 时,
2
1
当 > 时, ′( ) > 0, ( )单调递增;

1
当 < < 2时, ′( ) < 0, ( )单调递减;

当 > 2时, ′( ) > 0, ( )单调递增;
1 1
若 = 2,即 = 时, ′( ) ≥ 0恒成立, ( )在 上单调递增,
2
1 1
若 > 2,即 < < 0时,
2
当 < 2时, ′( ) > 0, ( )单调递增;
1
当2 < < 时, ′( ) < 0, ( )单调递减;

1
当 > 时, ′( ) > 0, ( )单调递增,

1 1 1
综上,所以当 < 时, ( )的单调递增区间为( ∞, )和(2,+∞),单调递减区间为( , 2);
2
第 7 页,共 11 页
1 1 1
当 < < 0时, ( )的单调递增区间为( ∞,2)和( ,+∞),单调递减区间为(2, );
2
1 1
当 > 0时, ( )的单调递减区间为( ∞, )和(2,+∞),单调递增区间为( , 2);

(3)当 > 0,
由(2)知, ( )在[1,2)上单调递增,在(2,3]上单调递减,
1 1
因为对于任意 ∈ [1,3],不等式 ≤ ( ) ≤ 1 + 2成立, 2
1 1 1
所以 (1) ≥ , (3) ≥ , (2) ≤ 1 + 2, 2 2
1 9 +2 1 4 +1 1
所以 (1) = ≥ , (3) = 3 ≥ , (2) = 2 ≤ 1 + 2, 2 2
3 4 2
解得 ≥ , ≥ , ≤ ,
2 18 4
3 4 9 3+4 9 3
因为 = > > 0,
2 18 18 18
3 4
所以 > .
2 18
2
故 的取值范围为[ , ].
2 4
18.【答案】解:(1)证明:连接 交 于 ,则 为三角形中位线,易知 // ,
又因为 平面 上, 面 ,
所以 //面 ;
(2)以 为原点,以 所在直线为 轴, 所在直线为 轴, 所在直线为 轴,建立如图所示的空间直角坐
标系,可得 (0,0,0), (4,0,0), (4,4,0), (0,0,4), = (4,0, 4),
由 为棱 上一点,设 = = (4 , 0, 4 ),0 ≤ ≤ 1,
= + = (4 , 0,4 4 ), = (4,4,0).
设平面 的法向量为 = ( , , ),
则{ ⊥
,由{ = 0,
⊥ = 0
4 + (4 4 ) = 0
可得{ ,
4 + 4 = 0
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令 = ,则 = 1,
则 = ( 1,1 , ),
取平面 的法向量为 = (0,1,0),
则二面角 的平面角 满足:
| | |1 | 2
| | = = =
| | | | 2 2 2 3, √ ( 1) +(1 ) +
1
化简得:3 2 + 2 1 = 0,解得: = 或 = 1(舍去),
3
1
故存在满足条件的点 ,此时 = .
3
(3)因为 = ,
可知三棱锥 体积最大时,即 △ 最大,在△ 中,由余弦定理有:
2 = 2 + 2 2 ∠ ,
可得 2 √ 2 + 2 1 = 0,
设 = ,则 2 √ 2 + 2 1 = 0,
由题可知:该方程有实根,
则 = 2 2 4( 2 1) ≥ 0,
解得 ≤ √ 2,
同理可得 ≤ √ 2.
设点 到平面 的距离为 ,
则由等体积法得到: = ,
1 1 √ 3 1 1
× × 4√ 2 × 4√ 2 × × = × × 4 × 4 × 4,
3 2 2 3 2
解得: 4√ 3 = .
3
当 △ 最大时三棱锥 体积最大,即三棱锥 体积最大,
最大体积为: 1 1 √ 3 4√ 3 2 = √ 2 √ 2 = .
3 2 2 3 3
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19.【答案】解:(1)由题意 = 2 = 2,从而 = 2, = 1, = √ 3
2 2
所以椭圆方程为 + = 1;
4 3
= +
(2)①由{ 2 2 ,化简得(4 2 + 3) 2 + 8 + 4 2 12 = 0( ),
+ = 1
4 3
则 = (8 )2 4(4 2 + 3)(4 2 12) = 0,解得: 2 = 4 2 + 3,
此时方程( )可化为: 2 2 + 8 + 16 2 = 0,
4
解得: = (由条件可知: , 异号),设 ( 0, 0),
2 24 4 4 3
则 0 = , 0 = 0 + = ( ) + = = ,
3
4 3 3所以 ( , ),所以 1 = 4 = , 4

因为 1// 2,所以可设直线 2: = + ( ≠ 0, ≠ ), ( 1, 1), ( 2, 2),
= +
联立{ 2 2 ,化简得(4 2 + 3) 2 + 8 + 4 2 12 = 0,
+ = 1
4 3
当 > 0时,方程有两个不相等的实根,
8 4 2 12
则 1 + 2 = 2 , 1 2 = 2 ,
4 +3 4 +3
因为 , 两点关于原点对称,所以 ( 1, 1),
2+ 1 2+ + 则 = = 1
+
2 2+ 1 2+ 1
2
2 2 4 +3 3
= + = + 8 = = , 2+ 1 4 4 2
4 +3

所以 1 = ,即
1
2 = 1; 2
②设直线 1与 轴交于点 ,直线 2与 轴交于点 ,则 △ = △ ,
| |
于是 △ = △ = = | |,
△ △ | |
由①可知: // ,若 , , , 四点围成的四边形为平行四边形,
则还需| | = | |,即| |2 = | |2,
2
4 3 16 +9
由①可知: ( , ),所以| |2 = 2 ,
又 ( 2, 2), ( 1, 1),
8 6
所以| |2 = ( 2 2 2 21 + 2) + ( 1 + 2) = ( 2 ) + ( 2 )
4 +3 4 +3
第 10 页,共 11 页
4 2
2
(16 +9)
= 2 2 ,
(4 +3)
由| |2 = | |2可得:4 2 2 = (4 2 + 3)2,
又 2 = 4 2 + 3,所以 2 = 4 2,即 = ±2 ,
| |
当 = 2 时, △ = △ = = | | = 1,
△ △ | |

当 = 2 时, △

= △
| | 1
= = | | = ,
△ △ | | 3
1
综上, △ = 或 1.
△ 3
第 11 页,共 11 页

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