综合检测一(标准卷)考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间120分钟,满分150分.4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60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.已知集合M={2,3,4,5},N={x|x2-5x+40},则M∩N为()A.{2,3,4,5}B.{2,3}C.{3,4,5}D.{2,3,4}答案B解析∵N={x|x2-5x+40}={x|1x4},M={2,3,4,5},则M∩N={2,3}.2.设复数z满足(1-i)z=3+i,则|z|等于()A.2B.2C.22D.5答案D解析z=3+i1-i=3+i1+i1+i1-i=1+2i.所以|z|=1+22=5.3.直线x-y+m=0与圆(x-1)2+y2=2有两个不同交点的充要条件是()A.-3m1B.-4m2C.0m1D.m1答案A解析圆(x-1)2+y2=2,圆心(1,0)到直线x-y+m=0的距离小于半径2,由点到直线的距离公式得|1+m|22,∴-3m1.4.若x,y满足x+y-1≥0,x-y-1≤0,x-3y+3≥0,则z=x+2y的最大值为()A.8B.7C.2D.1答案B解析作出题设约束条件可行域,如图△ABC内部(含边界),作直线l:x+2y=0,把直线l向上平移,z增加,当l过点B(3,2)时,z=3+2×2=7为最大值.故选B.5.一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为()A.6+π36B.8+π36C.8+2π36D.9+2π36答案B解析几何体为一个四棱锥与一个半圆锥的组合体,四棱锥的高为3,底面为边长为2的正方形;半圆锥高为3,底面为半径为1的半圆,因此体积为13×3×22+13×3×π·122=8+π36,故选B.6.已知a1=1,an=n(an+1-an)(n∈N*),则数列{an}的通项公式是()A.an=nB.an=n+1nn-1C.an=n2D.an=2n-1答案A解析由已知整理得(n+1)an=nan+1,∴an+1n+1=ann,∴数列ann是常数列.且ann=a11=1,∴an=n,故选A.7.若sinπ6-α=13,则cos2π3+2α等于()A.79B.-79C.73D.-73答案B解析∵sinπ6-α=cosπ2-π6-α=cosα+π3=13,∴cos2π3+2α=2cos2α+π3-1=2×19-1=-79.故选B.8.如图是一个算法的程序框图,当输入的x的值为7时,输出的y值恰好是-1,则“?”处应填的关系式可能是()A.y=2x+1B.y=3-xC.y=|x|D.y=13logx答案A解析依题意,输入的x的值为7,执行4次循环体,x的值变为-1,这时,如果输出的y值恰好是-1,则函数关系式可能为y=2x+1.9.函数f(x)=Asin(ωx+φ)其中A0,||φπ2的图象如图所示,为了得到g(x)=cosωx的图象,则只要将f(x)的图象()A.向左平移π12个单位长度B.向右平移π12个单位长度C.向左平移π6个单位长度D.向右平移π6个单位长度答案A解析由函数的图象可得A=1,则T4=14×2πω=7π12-π3,可得ω=2,由图象可得2×π3+φ=kπ(k∈Z),又|φ|π2,可得φ=π3,故函数的解析式为f(x)=sin2x+π3,由f(x)=sin2x+π3=cosπ6-2x=cos2x-π12,故将函数f(x)的图象向左平移π12个单位长度可得到g(x)=cosωx的图象.10.球面上有三点A,B,C组成这个球的一个截面的内接三角形的三个顶点,其中AB=6,BC=8,AC=10,球心到这个截面的距离为球半径的一半,则球的表面积为()A.400π3B.150πC.500π3D.600π7答案A解析∵AB2+BC2=AC2,∴△ABC为直角三角形,其外接圆半径为AC2=5,即截面的圆的半径为r=5,又球心到截面的距离为d=R2,∴R2-R22=r2=25,R=1033,∴S=4πR2=400π3.11.抛物线y2=2px(p0)的焦点为F,已知点A和B分别为抛物线上的两个动点.且满足∠AFB=120°,过弦AB的中点M作抛物线准线的垂线MN,垂足为N,则||MN||AB的最大值为()A.3B.1C.233D.33答案D解析如图所示,过A,B分别作准线的垂线AQ,BP,垂足分别为Q,P,设|AF|=a,|BF|=b,由抛物线的定义,得|AF|=|AQ|,|BF|=|BP|,在梯形ABPQ中,2|MN|=|AQ|+|BP|=a+b,由余弦定理得:|AB|2=a2+b2-2abcos120°=a2+b2+ab,整理得|AB|2=(a+b)2-ab,因为ab≤a+b22,则(a+b)2-ab≥(a+b)2-a+b22=34(a+b)2,即|AB|2≥34(a+b)2,所以|AB|2|MN|2≥34a+b214a+b2=3,所以|AB||MN|≥3,即|MN||AB|≤33,当且仅当a=b,即|AF|=|BF|时取等号,故选D.12.已知函数f(x)=lnx+x-t2x,t∈R,若对任意的x∈[1,2],f(x)-x·f′(x)恒成立,则实数t的取值范围是()A.(-∞,2)B.-∞,32C.(-∞,3)D.-∞,94答案B解析∵f′(x)=x2-lnx+1-t2x2,∴对任意的x∈[1,2],f′(x)·x+f(x)>0恒成立⇔对任意的x∈[1,2],2x2-2tx+1x>0恒成立⇔对任意的x∈[1,2],2x2-2tx+1>0恒成立⇔t<2x2+12x=x+12x=x+12x恒成立,令g(x)=x+12x,又g(x)=x+12x在[1,2]上单调递增,∴g(x)min=g(1)=32,∴t<32.第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.已知向量a=(1,3),b=(3,m),且b在a上的投影为3,则a与b的夹角为________.答案π6解析∵b在a上的投影为3,∴|b|cos〈a,b〉=|b|·b·a|b|·|a|=3+3m2=3,m=3,cos〈a,b〉=a·b|a|·|b|=62×23=32,∵0≤〈a,b〉≤π,∴向量a与b的夹角为π6.14.定义在R上函数f(x)=2x-1,x≤1,|x-3|-1,x1,则不等式f(x)-12的解集为________.答案xx-1或52x72解析当x≤1时,f(x)=2x-1-12,∴2x12⇒x-1;当x1时,f(x)=|x-3|-1-12⇒52x72,∴不等式f(x)-12的解集为xx-1或52x72.15.已知圆O:x2+y2=1与x轴负半轴的交点为A,P为直线3x+4y-a=0上一点,过P作圆O的切线,切点为T,若|PA|=2|PT|,则a的最大值为________.答案233解析易知A(-1,0),设P(x,y),由|PA|=2|PT|,可得(x+1)2+y2=4(x2+y2-1),化简得x-132+y2=169,可转化为直线3x+4y-a=0与圆x-132+y2=169有公共点,所以d=|1-a|5≤43,解得-173≤a≤233.故a的最大值为233.16.已知函数f(x)=3xa-2x2+lnx(a0),若函数f(x)在[1,2]上为单调函数,则a的取值范围是____________.答案0,25∪[1,+∞)解析f′(x)=3a-4x+1x,若函数f(x)在[1,2]上为单调函数,即f′(x)=3a-4x+1x≥0或f′(x)=3a-4x+1x≤0在[1,2]上恒成立,即3a≥4x-1x或3a≤4x-1x在[1,2]上恒成立.令h(x)=4x-1x,则h(x)在[1,2]上单调递增,所以3a≥h(2)或3a≤h(1),即3a≥152或3a≤3,又a>0,所以0<a≤25或a≥1.三、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足b2+c2=bc+a2.(1)求角A的大小;(2)若等差数列{an}的公差不为零,a1cosA=1,且a2,a4,a8成等比数列,求4anan+1的前n项和Sn.解(1)∵b2+c2=bc+a2,∴cosA=b2+c2-a22bc=bc2bc=12,又A∈(0,π),∴A=π3.(2)设{an}的公差为d,由已知得a1=1cosA=2,且a24=a2a8,∴(2+3d)2=(2+d)(2+7d).又d不为零,∴d=2,∴an=2n,∴4anan+1=1nn+1=1n-1n+1,∴Sn=1-12+12-13+…+1n-1n+1=1-1n+1=nn+1.18.(12分)为选拔选手参加“全市高中数学竞赛”,某中学举行了一次“数学竞赛”活动,为了了解本次竞赛学生的成绩情况,从中抽取了部分学生的分数(得分取正整数,满分为100分)作为样本(样本容量为n)进行统计.按照[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]的分组作出频率分布直方图,并作出样本分数的茎叶图(图中仅列出了得分在[50,60),[90,100]的数据).(1)求样本容量n和频率分布直方图中的x,y的值;(2)在选取的样本中,从竞赛成绩在80分以上(含80分)的学生中随机抽取2名学生参加“全市高中数学竞赛”,求所抽取的2名学生中至少有一人得分在[90,100]内的概率.解(1)由题意可知,样本容量n=80.016×10=50,y=250×10=0.004,x=0.100-0.004-0.010-0.016-0.040=0.030.(2)由题意可知,分数在[80,90)内的学生有5人,记这5人分别为a1,a2,a3,a4,a5,分数在[90,100]内的学生有2人,记这2人分别为b1,b2.抽取的2名学生的所有情况有21种,分别为:(a1,a2),(a1,a3),(a1,a4),(a1,a5),(a1,b1),(a1,b2),(a2,a3),(a2,a4),(a2,a5),(a2,b1),(a2,b2),(a3,a4),(a3,a5),(a3,b1),(a3,b2),(a4,a5),(a4,b1),(a4,b2),(a5,b1),(a5,b2),(b1,b2).其中2名同学的分数都不在[90,100]内的情况有10种,分别为:(a1,a2),(a1,a3),(a1,a4),(a1,a5),(a2,a3),(a2,a4),(a2,a5),(a3,a4),(a3,a5),(a4,a5).∴所抽取的2名学生中至少有一人得分在[90,100]内的概率P=1-1021=1121.19.(12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为平行四边形,AB=2AD=2,PD=BD=3AD,且PD⊥底面ABCD.(1)证明:BC⊥平面PBD;(2)若Q为PC的中点,求三棱锥A-PBQ的体积.(1)证明∵AD2+BD2=AB2,∴AD⊥BD,∵AD∥BC,∴BC⊥BD.又∵PD⊥底面ABCD,∴PD⊥BC.∵PD∩BD=D,PD,BD⊂平面PBD,∴BC⊥平面PBD.(2)解三棱锥A-PBQ的体积VA-PBQ与三