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  • 2021-06-23 发布

河南省顶级名校2020-2021学年高二上学期开学测试数学试卷

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数学试题 说明:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题).全卷满分 150 分.考 试时间 120 分钟.‎ ‎2.将第Ⅰ卷的答案代表字母填(涂)在第Ⅱ卷的答案题表(答题卡)中.全部答 案在答题卷上完成,答在试题卷上无效.‎ 第Ⅰ卷   (选择题   共 60 分)‎ 一.选择题:本大题共 12 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.设全集 U  = R ,集合 M  = {x | y = 3 - 2x} , N  = {y | y = 3 - 2x} ,则图中阴影部 A.{x |‎ <  x £ 3} B.{x |‎ <  x < 3}‎ C.{x |‎ £  x < 3} D.{x |‎ <  x < 2}‎ ‎2. sin 34   sin 26   - cos 34   cos 26   的值是 A. 1‎ ‎2 B. 3‎ ‎2 C. - ‎3.在∆ABC 中,角 A、B、C 的对边分别为 a、b、c,若 p p p ‎6‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎5p ‎12‎ 分表示的是( )‎ ‎3              3‎ ‎2 2‎ ‎3              3‎ ‎2 2‎ ‎0 0 0 0‎ A. B. C.‎ ‎‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎‎ M D. - D.‎ ‎‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎‎ N ‎‎ U ‎‎ ‎,则角 A ‎4.有下列命题:‎ ‎①若直线 l 平行于平面α内的无数条直线,则直线 l∥α;‎ ‎②若直线 a 在平面α外,则 a∥α;‎ ‎③若直线 a∥b,b∥α,则 a∥α;‎ ‎④若直线 a∥b,b∥α,则 a 平行于平面α内的无数条直线.‎ 其中真命题的个数是( )‎ A.1 B.2 C.3 D.4‎ ‎5.直线 4x - 3 y + 6 = 0 与圆 ( x - 4)   + ( y + 1) = 25 的位置关系是(‎ ‎2 2‎ ‎)‎ ‎6.函数 y 3 cos x 3 5 图象的一个对称中心和一条对称轴可以是(‎ A.相离 B.相交但不过圆心 C.相交且过圆心 D.相切 ‎‎ 高二入学测试   数学试题卷    第 1页   共  6页 ‎‎ ‎)‎ A. 5   ,0   ,x 3 B. 5   ,5   ,x 3‎ ‎ v   v v D.C. a, b   0 x 5 v + b   =   v  + 3v 5 x 5‎ ‎7.已知 3 是两个非零向量,且 a a b  ,则下列说法正确的是(   )‎ v v v v v A. a + b = 0‎ ‎‎ B. a = b C. a 与 b 共线反向 D.存在正实数 l ,使 a = lb v v v v -p,p ‎8.函数 y = x sin 2x在[ ] 的图象大致为( )‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎9.已知函数  f (x) ,定义域为 I  ,对任意的 x Î I ,都有 f (x) ³ M  ,我们把 M  的最 大值称为函数  f (x) 的“下确界”.若函数  f (x) = 3cos ç 2x - ÷ +1 , x Î ê- ‎, m ÷ 的 æ è ‎‎ p ö               é   p ‎3 ø               ë   6‎ ‎‎ ö ø ‎“下确界”为 - ‎1‎ ‎2‎ ‎‎ ‎,则 m 的取值范围是                      (       )‎ æ   p  p ù æ p   p ö æ   p 5p ù æ   p 5p  ö è 6 2 ø C. ç - ‎6  úû D. ç - è 6 2 úû B. ç - è 6‎ è 6‎ ‎6   ø A. ç - , ,   ÷ , , ÷ ‎10.已知圆 C 的半径为 2,在圆内随机取一点 P ,并以 P 为中点作弦则弦长 | AB |£ 2  3‎ 的概率为 A.‎ ‎‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎‎ B.‎ ‎‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎‎ C.‎ ‎‎ ‎2 -   3‎ ‎2‎ ‎‎ D.‎ ‎‎ ‎1‎ ‎4‎ 高二入学测试   数学试题卷 第 2页   共  6页 则当 x > 3 时, x   + y   的取值范围是( )‎ ‎11.已知函数 y = f (x) 是定义在 R 上的增函数,函数 y = f (x -1) 的图象关于点 ‎(1, 0) 对称,若任意的 x, y Î R ,不等式 f (x2 - 6x + 21) + f ( y2 - 8 y) < 0 恒成立,‎ ‎2 2‎ A. (3, 7) B. (9, 25) C. (13, 49) D. (9, 49)‎ ‎12.已知 OA  = 1 , OB  =uuur uuur ‎uuur  uuur ‎3 ,OA ×OB = 0 ,点 C 在线段 AB 上,且 ÐAOC = 30o ,‎ 设 OC  =  mOA + nOB   (m, n Î R) ,则 m uuur uuur uuur ‎‎ n   等于 ‎‎ ‎(     )‎ ‎3 B.  3‎ ‎3 D. 3‎ A. 1‎ ‎C.     3‎ 第Ⅱ卷   (非选择题   共 90 分)‎ 二.填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分.‎ ‎13.已知函数  f (x) = í ì  2-2 , x £ -1,‎ î3x + 3, x > -1,‎ ‎‎ 则满足 f (a) £ 4 的实数 a 的取值范围是 ‎________.‎ ‎14.100 个个体分成 10 组,编号后分别为第 1 组:00,01,02,…,09;第 2 组:10,‎ ‎11,12,…,19;…;第 10 组:90,91,92,…,99.现在从第 k 组中抽取其号码 的个位数与 ( k + m -1) 的个位数相同的个体,其中 m 是第 1 组随机抽取的号码的个 位数,则当 m = 5 时,从第 7 组中抽取的号码是 .‎ ‎, ,L, ,L 的前 n 项和 Sn  = ‎15.数列 ,‎ ‎1 1 1 1‎ ‎2   2 + 3   2 + 3 + 4 2 + 3 + 4 + L+ ( k +1 ) ‎‎ ‎.‎ ‎16.给出下列命题:①当函数 y = 2 cosa - 3sina 取得最大值时, tan a  = - ‎3‎ ‎;‎ ‎2‎ ‎②设集合 A={0,1,2},B={0,1,2},分别从集合 A 和 B 中随机取一个数 a 和 b,‎ 确定平面上一个点 P(a,b),设“点 P(a,b)落在直线 x+y=n 上”为事件 Cn(0≤n≤4,n∈N),‎ 若事件 Cn 的概率最大,则 n 的可能值为 4 ;‎ £ x < 2kp+ ,k ÎZ}‎ ‎③函数 f (x) = lg(tan x -1) +   cos x 的定义域是{x | 2kp+ ‎p                 p ‎4                 2‎ 高二入学测试   数学试题卷 第 3页   共  6页 ‎④已知点 P 为 DABC 内一点, PA + 2PB + 3PC = 0 ,则 DAPB, DAPC, DBPC uuuv uuuv uuuv r 的面积之比为 3: 2 :1 .其中说法正确的序号是 .‎ 三.解答题:本大题共 6 小题.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.‎ ‎17.(本小题满分 10 分)‎ 在△ABC 中,已知角 A,B,C  所对的边分别为  a,b,c,且 a cos B - b cos A = b + c .‎ ‎(1)求角 A 的大小;‎ ‎(2)若 a = 4 ,D 是 BC 的中点,且 AD = ‎‎ ‎2 3‎ ‎3‎ ‎‎ ‎,求△ABC 的面积.‎ ‎18.  四棱锥 P - ABCD 的底面 ABCD 为直角梯形, AB ∥ CD , AB ^ AD ,‎ AB = ‎1‎ ‎2‎ ‎‎ CD = 1, PA ^ 平面 ABCD , PA = AD =   3 .‎ ‎(1)求证: PD ^ AB ;‎ ‎(2)求四棱锥 P - ABCD 的体积.‎ 高二入学测试   数学试题卷 第 4页   共  6页 ‎19.(本小题满分 12 分)‎ 已知函数  f ( x) = sin ç 2x + ÷ , g ( x ) =  A sin (wx + j ) ç A > 0,w > 0,j  < ‎2 ø æ è ‎‎ p ö                                    æ ‎6 ø                                    è ‎‎ p ö ÷ 的 ë 4 6 úû, ,不等式   f ( x) - m  < 2 恒成立,求实数 m 的取值范围.‎ ‎(2)若对于任意的 x Î ê- 部分图象如图所示.‎ ‎(1)求 g ( x) 的解析式,并说明 f ( x ) 的图象怎样经过 2 次变换得到 g ( x) 的图象;‎ é   p   p ù ‎20.(本小题满分 12 分)‎ 已 知 DABC  中 , 顶 点 A(2, 2) , 边 AB  上 的 中 线 CD  所 在 直 线 的 方 程 是 x + y = 0 ,边 AC 上高 BE 所在直线的方程是 x + 3y + 4 = 0 .‎ ‎(1)求点 B 、 C 的坐标;‎ ‎(2)求 DABC 的外接圆的方程.‎ 高二入学测试   数学试题卷 第 5页   共  6页 ‎21.(本小题满分 12 分)‎ 已知关于 x 的二次函数 f(x)=ax2-bx+1(a≠0),分别从集合 P 和 Q 中随机取一个数 a 和 b 得到的数对(a,b).‎ ‎(1)若 a Î P = {1,2,3} ,b Î Q = {-1,1,2,3,4,} ,列举出所有的数对(a,b),并求函 数 y=f(x)有零点的概率;‎ ‎(2)若 a Î P = {x |1 £ x £ 3} , b Î Q = {x | -1 £ x £ 4},求函数 y=f(x)在区间 ‎[1,+∞)上是增函数的概率.‎ ‎22.(本小题满分 12 分)‎ 已知向量   a = ( 2, 2 cos 2(wx + j)),b = (‎ ‎, - r r ‎‎ ‎2        2‎ ‎2        2‎ ‎‎ ‎) ,其中 w > 0, 0 < j < ‎‎ p ‎2‎ ‎‎ ‎.‎ 函数 f ( x) = a × b 的图象过点 B (1, 2) ,点 B 与其相邻的最高点的距离为 4 .‎ r  r ‎(1)求函数 f ( x ) 的单调递减区间;‎ ‎(2)计算 f (1) + f (2) + f (3) +KK + f (2021) ;‎ ‎(3)设函数 g ( x ) = f ( x ) - m - 1 ,试讨论函数 g ( x ) 在区间[0,3]上的零点个数.‎ 高二入学测试   数学试题卷 第 6页   共  6页 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5            6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 B C C A D           B D C A A C B 数学参考答案 第Ⅰ卷   (选择题,共 60 分)‎ 一.选择题:本大题共 12 小题,每小题 5 分.‎ 第Ⅱ卷   (  非选择题,共 90 分)‎ 二.填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分.‎ ‎(-¥, ]‎ ‎13.‎ ‎1‎ ‎3‎ ‎14.              61‎ ‎15. 11 2  æ 1‎ ‎1 1 ö ç ÷ ‎9 3  è n + 1 n + 2 n + 3 ø ‎‎ -                     +          + ‎‎ ‎16.               ①④‎ 三.解答题:本大题共 6 小题.  解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤 ‎17.(1) A = ‎‎ ‎2p ‎3‎ ‎‎ ‎(2)‎ ‎‎ ‎4 3‎ ‎3‎ ‎18.解:(1)因为 PA ^ 平面 ABCD , AB Ì 平面 ABCD ,‎ 所以 PA ^ AB ,‎ 又因为 AB ^ AD , AB I PA = A 所以 AB ^ 平面 PAD .‎ 又 PD Ì 平面 PAD ,所以 AB ^ PD .………………………………6 分 ( AB + CD ) × AD = ‎(2) S梯形ABCD = ‎‎ ‎1                              3  3‎ ‎2                                 2‎ ‎‎ ‎,‎ 又 PA ^ 平面 ABCD ,‎ 所以V四棱锥P-ABCD = ‎1‎ ‎3‎ ‎‎ ´ S梯形ABCD × PA ‎1 3 3 3 .………………………………12 分 ‎3 2‎ ‎2‎ =   ´ ´   3 = ‎19.解:(1)由图得 A = 1,w = ‎‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎‎ ‎,‎ 高二入学测试   数学试题卷 第 1页   共  5页 æ 2p ö è ø,÷ 为函数递增区间上的零点,‎ ‎3‎ 所以 - × + j = 2kp,k Î Z ,即j  = 2kp  + ,k Î Z  .‎ 因为 ç - 0‎ ‎2p   1 p ‎3 2 3‎ ‎,即 g ( x ) = sin ç ‎3 ø 因为 j  < ‎p ‎2‎ ‎‎ ‎,所以 j = ‎p ‎3‎ ‎æ 1‎ è 2‎ ‎‎ x + ‎p ö ÷ ,‎ 将函数 f ( x ) 的图象上所有点的横坐标伸长到原来的 4 倍(纵坐标不变),再将所得图象 p  个单位长度可得 g ( x) ;………………………………6 分 向左平移 ‎‎ ‎3‎ ë 4 6 û,  ú ,所以 2x + ‎(2)因为 x Î ê- Πê- ,  ú ,‎ é   p   p ù ‎p ‎6‎ ‎é   p   p ù ë   3   2 û =- 时,  f ( x ) 取最小值 - = 时,  f ( x ) 取最大值 1,‎ 所以当 2x + ‎p       p ‎6        3‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎‎ ‎,当 2x + ‎p     p ‎6     2‎ 因为  f ( x) - m < 2 恒成立,即 -2 + m < f ( x) < 2 + m 恒成立,‎ ï-2 + m < - m Î çç -1,- ‎3 ö ‎2   ÷ø 所以 ‎‎ ì í î ï1 < 2 + m ‎‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎‎ ‎,即 ‎‎ æ è ‎‎ ‎2‎ ‎‎ ÷ ‎‎ ‎.………………………………12 分 ‎20.  解:(1)由题意可设 B(-3a - 4, a) ,则 AB 的中点 D ( , ) 必在直线 -3a - 2  a + 2‎ ‎2 2‎ CD 上,‎ + = 0 ,∴ a = 0 ,∴ B(-4, 0) ,‎ ‎∴‎ ‎-3a - 2‎ ‎2‎ ‎a + 2‎ ‎2‎ 又直线AC方程为: y - 2 = 3(x - 2) ,即 y = 3x - 4 ,‎ î y = 3x - 4‎ 由 ‎‎ ìx + y = 0‎ í ‎‎ 得, C(1, -1) ………………………………6 分 ‎(2)设△ABC外接圆的方程为 x   + y + Dx + Ey + F  =  0 ,‎ ‎2 2‎ 高二入学测试   数学试题卷 第 2页   共  5页 ì2   + 2   + 2D + 2E + F  = 0‎ 则 í(-4)   - 4D + F  = 0‎ ï1+1+ D - E + F  = 0‎ ïD =  4‎ ‎11‎ 得 íE = - ‎4‎ î ï 2‎ î ‎‎ ‎2      2‎ ‎‎ ì       9‎ ï ï ï ïF = -7‎ ï x - ‎∴△ABC 外接圆的方程为 ‎‎ x2 + y2 + ‎‎ ‎9      11‎ ‎4       4‎ ‎‎ y - 7 = 0‎ ‎‎ ‎.………………………12 分 ‎21.解:(1)(a,b)共有(1,-1),(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,-1),(2,1),(2,2),(2,3),‎ ‎(2,4),(3,-1),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),15 种情况.‎ 设函数 y=f(x)有零点的事件为 A 函数 y=f(x)有零点,Δ=b2-4a≥0,‎ 其基本事件有(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4)共 6 种情况 ‎15  =  .………………………………6 分 所以函数 y=f(x)有零点的概率为 P( A) = ‎6         2‎ ‎‎ ‎5‎ ‎2a,‎ ‎2a≤1,即 b-2a≤0.‎ 因此 W = {(a, b) | íì1 £ a £ 3‎ ‎}, B = {(a, b) | í-1 £ b £ 4}‎ ïb £ 2a ‎(2)函数 y=f(x)的对称轴为 x= b 设 f (x) 在区间[1,+∞)上是增函数的事件为 B ,则有 b ì1 £ a £ 3‎ ï î-1 £ b £ 4‎ î 作出图形(略),由图知:所以函数 y=f(x)在区间[1,+∞)上是增函数的概率为 P(B) = B   = ‎2 ´ 5 - × 2 ´1‎ S SW ‎1‎ ‎2‎ ‎2 ´ 5‎ ‎‎ = ‎‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎‎ ‎.‎ 故事件 A 的概率为 ‎2‎ ‎5‎ ‎‎ ‎;事件 B 的概率为 ‎9‎ ‎10‎ ‎‎ ‎.……………………12 分 ‎22.解:  (1)Q向量 a = ( 2, 2 cos 2(wx + j)),b = (‎ ‎, - r r ‎2        2‎ ‎2        2‎ ‎‎ ‎)  ,‎ 高二入学测试   数学试题卷 第 3页   共  5页 f (x) = 1 - cos 2(wx + j) ,‎  f ( x )max = 2, 点 B (1, 2) 为函数 f ( x ) 图象上的一个最高点,‎ = 4,w = ,‎ Q点 B 与其相邻的最高点的距离为 4 , ‎2p                  p ‎2w                  4‎ Q函数  f ( x ) 图象过点 B (1, 2) ,1- cos ç + 2j ÷ = 2,sin 2j = 1 ,‎ æ p è 2‎ ‎ö ø ‎,j  = ‎, f ( x ) = 1- cos 2 ç ÷ = 1+ sin Q 0 < j < ‎‎ p            p ‎2            4‎ ‎‎ æ p è 4‎ ‎‎ x + ‎‎ p ö ‎4 ø ‎‎ p ‎2‎ ‎‎ x ,‎ 由 2kp + £ x £ 2kp + ,得 4k +1£ x £ 4k + 3, k Î Z  .‎ p p ‎2 2‎ ‎3p ‎2‎ ‎∴ f (x) 的单调递减区间是[4k +1,4k + 3] , k Î Z .………………………4 分 ‎(2)  由(1)知 f ( x ) = 1+ sin ‎p ‎2‎ ‎‎ x, f (x ) 的周期为 4,且 ‎(3) g ( x ) =  f ( x ) - m - 1 = sin x - m ,函数 g ( x ) 在区间[0,3]上的零点个数,即为 函数 y = sin x 的图象与直线 y = m 在[0,3]上的交点个数.‎ 由图象可知(图略),①当 m > 1或 m < -1 时,函数 y = sin x 的图象与直线 y = m x 的图象与直线 y = m 在[0,3]上有一个公共点,即函数 g ( x ) 有一个零点;‎ y = sin ‎③当 0 £ m < 1 时,函数 y = sin x 的图象与直线 y = m 在[0,3]上有两个公共点,即 f (1) = 2, f (2 ) = 1, f (3 ) = 0, f (4 ) = 1 , f (1) + f (2) + f (3) + f (4 ) = 4 ,‎ 而 2021 = 4 ´ 505 +1‎ ‎∴ f (1) + f (2) + f (3) +KK + f (2021) = 4 ´ 505 + 2 = 2022 .‎ ‎………………………………8 分 p ‎2‎ p ‎2‎ p ‎2‎ 在 [0,3] 上的无公共点,即函数 g ( x ) 无零点;②当 -1 £ m < 0 与 m = 1时,函数 p ‎2‎ p ‎2‎ 高二入学测试   数学试题卷 第 4页   共  5页 函数 g ( x ) 有两个零点.‎ 综上:当 m Î (-¥,-1) U (1,+¥) 时, g(x) 的零点个数为 0 ;‎ 当 m Î[-1,0) U{1} 时, g(x) 的零点个数为1;‎ 当 m Î[0,1) 时, g(x) 的零点个数为 2 .……………………12 分 高二入学测试   数学试题卷 第 5页   共  5页