内容正文:
2025高考数学一模预测卷04(新高考Ⅰ卷专用)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2024·浙江·模拟预测)若复数的实部大于0,且,则( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三下·北京海淀·阶段练习)已知集合,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·云南曲靖·一模)已知变量关于的回归方程为,若对两边取自然对数,可以发现与线性相关.现有一组数据如下表所示:
1
2
3
4
5
则当时,预测的值为( )
A. B. C. D.
4.(2024·湖南衡阳·一模)已知双曲线,两焦点分别为,,过右焦点作直线交右支于,点,且,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(2024·北京西城·二模)楔体形构件在建筑工程上有广泛的应用.如图,某楔体形构件可视为一个五面体,其中面为正方形.若,,且与面的距离为,则该楔体形构件的体积为( )
A. B. C. D.
6.(2024·湖南长沙·二模)已知 ,,直线 与曲线 相切,则 的最小值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
7.(2024·北京海淀·一模)某生物兴趣小组在显微镜下拍摄到一种黏菌的繁殖轨迹,如图1.通过观察发现,该黏菌繁殖符合如下规律:①黏菌沿直线繁殖一段距离后,就会以该直线为对称轴分叉(分叉的角度约为),再沿直线繁殖,…;②每次分叉后沿直线繁殖的距离约为前一段沿直线繁殖的距离的一半.于是,该组同学将整个繁殖过程抽象为如图2所示的一个数学模型:黏菌从圆形培养皿的中心O开始,沿直线繁殖到,然后分叉向与方向继续繁殖,其中,且与关于所在直线对称,….若,为保证黏菌在繁殖过程中不会碰到培养皿壁,则培养皿的半径r(,单位:)至少为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
8.(23-24高三下·新疆·阶段练习)在中,,是的外心,为的中点,,是直线上异于、的任意一点,则( )
A.3 B.6 C.7 D.9
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.(23-24高二上·广东·阶段练习)已知,则( )
A.函数的最小正周期为
B.将函数的图象向右平移个单位,所得图象关于轴对称
C.函数在区间上单调递减
D.若,则
10.(2024·河南郑州·模拟预测)过点作直线l与函数的图象相切,则( )
A.若P与原点重合,则l方程为
B.若l与直线垂直,则
C.若点P在的图象上,则符合条件的l只有1条
D.若符合条件的l有3条,则
11.(23-24高三下·山东菏泽·阶段练习)用平面截圆柱面,圆柱的轴与平面所成角记为,当为锐角时,圆柱面的截线是一个椭圆.著名数学家创立的双球实验证明了上述结论.如图所示,将两个大小相同的球嵌入圆柱内,使它们分别位于的上方和下方,并且与圆柱面和均相切.下列结论中正确的有( )
A.椭圆的短轴长与嵌入圆柱的球的直径相等
B.椭圆的长轴长与嵌入圆柱的两球的球心距相等
C.所得椭圆的离心率
D.其中为椭圆长轴,为球半径,有
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填在题中的横线上)
12.(2024·天津·模拟预测)第三次人工智能浪潮滚滚而来,以ChatGPT发布为里程碑,开辟了人机自然交流的新纪元.ChatGPT所用到的数学知识并非都是遥不可及的高深理论,概率就被广泛应用于ChatGPT中,某学习小组设计了如下问题进行研究:甲和乙两个箱子中各装有5个大小相同的小球,其中甲箱中有3个红球、2个白球,乙箱中有4个红球、1个白球,从甲箱中随机抽出2个球,在已知抽到红球的条件下,则2个球都是红球的概率为 ;掷一枚质地均匀的骰子,如果点数小于等于4,从甲箱子中随机抽出1个球;如果点数大于等于5,从乙箱子中随机抽出1个球,若抽到的是红球,则它是来自乙箱的概率是 .
13.(2024·广东·一模)已知表面积为的球O的内接正四棱台,,,动点P在内部及其边界上运动,则直线BP与平面所成角的正弦值的最大值为 .
14.(2024·广东茂名·一模)函数()在区间上有且只有两个零点,则的取值范围是 .
四、解答题(本大题共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. (13分) (2024·山东济南·一模)已知数列的前n项和为,且,令.
(1)求证:为等比数列;
(2)求使取得最大值时的n的值.
16. (15分) (2024·海南·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,若函数有最小值2,求的值.
17. (15分) (2023·河南·模拟预测)如图,在多面体中,四边形为菱形,且∠ABC =60°,AE⊥平面 ABCD,AB =AE =2DF,AEDF.
(1)证明:平面AEC⊥平面 CEF;
(2)求平面ABE 与平面CEF 夹角的余弦值.
18. (17分) (2024·上海闵行·二模)如图,已知椭圆和抛物线,的焦点是的上顶点,过的直线交于、两点,连接、并延长之,分别交于、两点,连接,设△OMN、的面积分别为、.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的取值范围.
19. (17分) (23-24高三上·福建漳州·阶段练习)某校数学组老师为了解学生数学学科核心素养整体发展水平,组织本校8000名学生进行针对性检测(检测分为初试和复试),并随机抽取了100名学生的初试成绩,绘制了频率分布直方图,如图所示.
(1)根据频率分布直方图,求样本平均数的估计值和80%分位数;
(2)若所有学生的初试成绩近似服从正态分布,其中为样本平均数的估计值,.初试成绩不低于90分的学生才能参加复试,试估计能参加复试的人数;
(3)复试共三道题,规定:全部答对获得一等奖;答对两道题获得二等奖;答对一道题获得三等奖;全部答错不获奖.已知某学生进入了复试,他在复试中前两道题答对的概率均为,第三道题答对的概率为.若他获得一等奖的概率为,设他获得二等奖的概率为,求的最小值.
附:若随机变量服从正态分布,则,
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
C
C
D
C
B
ACD
AD
题号
11
答案
ABC
1.D
【分析】设,再根据复数的乘法和除法运算结合复数相等的定义求出即可得解.
【详解】设,
代入,得,
解得:,
所以.
故选:D.
2.B
【分析】求出集合中元素范围,然后再求交集即可.
【详解】,又
则.
故选:B.
3.C
【分析】令,可得出,求出、的值,将、的值代入,求出的值,可得出变量关于的回归方程,然后令,可得出的值.
【详解】令,由可得,如下表所示:
由表格中的数据可得,,
则有,解得,故,
当时,.
故选:C.
4.C
【分析】根据题意,假设,进而得到所需线段关于的表达式,两次利用余弦定理得到关于的等式,从而得到的比例,由此得解.
【详解】如图,因为,令,则,,
由双曲线定义,,
在中,,
由余弦定理,
得,
整理得,解得或(舍去),
则,,
故在中,由余弦定理,
得,
整理得,则.
故选:C.
5.C
【分析】设,分别为,的中点,连接,,,由,,,可知为三棱柱,再利用椎体与柱体的体积关系计算该几何体的体积.
【详解】如图所示,
设,分别为,的中点,连接,,,
因为面为正方形,所以,又平面,平面,所以平面,
又平面平面,所以 ,
因为,分别为,的中点,,,
所以,则为平行四边形,则,
同理,又,所以为三棱柱,
由题意,可得;
又;
所以该多面体的体积为.
故选:C.
6.D
【分析】利用已知条件求出切点的横坐标,从而得到,利用基本不等式即可求解.
【详解】由于直线 与曲线 相切,
设切点为,且,所以,
则切点的横坐标 ,则,即 .
又,所以,即,
当且仅当 时取等号,所以 的最小值为1.
故选:D
7.C
【分析】根据黏菌的繁殖规律可得每次繁殖在方向上前进的距离,结合无穷等比递缩数列的和的计算公式,即可判断答案.
【详解】由题意可知,,只要计算出黏菌沿直线一直繁殖下去,在方向上的距离的范围,即可确定培养皿的半径的范围,
依题意可知黏菌的繁殖规律,由此可得每次繁殖在方向上前进的距离依次为:,
则,
黏菌无限繁殖下去,每次繁殖在方向上前进的距离和即为两个无穷等比递缩数列的和,
即,
综合可得培养皿的半径r(,单位:)至少为8cm,
故选:C
【点睛】关键点点睛:本题考查了数列的应用问题,背景比较新颖,解答的关键是理解题意,能明确黏菌的繁殖规律,从而求出每次繁殖在方向上前进的距离的和,结合等比数列求和即可.
8.B
【分析】根据外心的性质得到,设,根据数量积的运算律得到,再由数量积的定义及几何意义求出,从而得解.
【详解】因为是的外心,为的中点,设的中点为,连接,
所以,,设,
则
,
又是的外心,所以
,
所以.
故选:B
【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是根据外接圆的性质将转化为,再一个就是利用数量积的几何意义求出.
9.ACD
【分析】运用辅助角公式化简,得到,再结合正弦型图象与性质,三角函数图象的平移变换逐项判断即可.
【详解】由,得,
对于:最小正周期为,所以正确;
对于:将函数的图象上所有点向右平移,
所得图象的函数解析式为,
而为奇函数,所以其图象关于原点对称,所以错误;
对于:令,,化简得,
当时,,又因为,
所以函数在单调递减,所以正确;
对于选项:因为,所以,
所以,所以,
即得,也就是,
所以正确.
故选:.
10.AD
【分析】设切点坐标,求出切线斜率满足的等量关系,依据在点处的切线方程的求法求出切线方程判断选项A;根据斜率求出切点的横坐标,分别讨论点是否在函数的图象上,可判断选项B;通过切线斜率求解切点个数可判断直线条数,从而判断选项C;符合条件的l有3条时,点不在图象上,通过斜率求切点与点坐标的关系可判断选项D.
【详解】设l与的图象切于点,当点与点不重合时,切线斜率,整理得:,当点与点重合时,切线斜率,
对于A,若P与原点重合,点在函数图象上,则,此时,,l即x轴,方程为,A正确;
对于B,若l与直线垂直,则,,
当点为切点时,或,
当点不为切点时,满足,整理得,
当时,,当时,,B错误;
对于C,当点P在的图象上时,,,则,即,所以或,故有两解,符合条件的直线有两条, C错误;
对于D,若符合条件的l有3条,则点不在图象上,设l与的图象切于点,则有,
设,,
由得或,符合条件的l有3条,有3个零点,
则,所以,,,D正确.
故选:AD.
11.ABC
【分析】过点作线段,分别与球、切于点、,结合球的切线的性质与椭圆定义即可得A、B,借助离心率的定义可得C,借助正切函数的定义可得D.
【详解】
对A,B:过点作线段,分别与球、切于点、,
由图可知,、分别与球、切于点、,
故有,
由椭圆定义可知,该椭圆以、为焦点,为长轴长,故B正确,
由与球切于点,故,
有,
即有椭圆的短轴长与嵌入圆柱的球的直径相等,故A正确;
对C:由题意可得,则,故C正确;
对D:由题意可得,,
故,即,故D错误.
故选:ABC.
【点睛】关键点点睛:本题关键在于作出线段,从而可结合球的切线的性质与椭圆定义逐项判断.
12. /0.4
【分析】利用条件概率公式求摸出的2个球是红球的概率;利用全概率公式和贝叶斯公式求红球来自乙箱的概率.
【详解】记事件表示“抽出的2个球中有红球”,事件表示“两个球都是红球”,
则,,
故,
即从甲箱中随机抽出2个球,在已知抽到红球的条件下,则2个球都是红球的概率为;
设事件表示“从乙箱中抽球”,则事件表示“从甲箱中抽球”,事件表示“抽到红球”,
则,,
,,
所以
,
所以,
即若抽到的是红球,则它是来自乙箱的概率是.
故答案为:;
13./
【分析】先根据条件得到,进而得到,,利用线面垂直的性质作出面,故为直线BP与平面所成角,再利用,得知当与重合时,最小,再利用对顶角相等,即可求出结果.
【详解】如图,分别是上下底面的中心,设球心为,半径为,易知,
由题知,得到,又,,得到,
所以与重合,由,得到,
所以,又,所以,
因为面,面,所以,
又,,面,所以面,
连接并延长,过作,交的延长线于,
又面,所以,又,面,
所以面,连接,则为直线BP与平面所成的角,,
在中,易知,,所以,
所以当最小时,直线BP与平面所成角的正弦值的最大值,
又动点P在内部及其边界上运动,所以当与重合时,最小,
此时为直线BP与平面所成的角,所以直线BP与平面所成角的正弦值的最大值为,
故答案为:.
【点睛】关键点点晴:本题的关键在于点位置的确定,通过利用线面垂直的性质作出面,从而得出为直线BP与平面所成角,再利用,将问题转化成求的最小值,即可确定点位置,从而解决问题.
14.
【详解】利用三角函数的性质分析求解即可.
由于在区间上有且只有两个零点,所以,
即,由得,,,
∵,∴,
∴或,解得或,
所以的取值范围是.
故答案为:
【点睛】关键点睛:本题的关键是利用整体法得到,再根据零点个数得到不等式组,解出即可.
15.(1)证明见解析
(2)或.
【分析】(1)结合已知,由时化简得,再由及等比数列的定义证明即可;
(2)先求得,利用作商法判断数列的单调性即可求得最值.
【详解】(1)由,可得时,
即,,又因为,所以,,
综上,,,所以为首项和公比均为的等比数列.
(2)由(1)可得,所以,
时,,
令,可得,(或令,可得),
可知,
综上,或时,的取得最大值.
16.(1)
(2)
【分析】(1)求出,求导,得到,利用导数的几何意义求出切线方程;
(2)求定义域,求导,得到函数单调性和最小值,得到,构造,求导得到函数单调性,结合特殊点的函数值,得到答案.
【详解】(1)当时,的定义域为,
则,则,
由于函数在点处切线方程为,即.
(2)的定义域为,
,
当时,令,解得:;令,解得:,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,,即
则令,设,
令,解得:;令,解得:,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,
所以,解得:.
17.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)通过证明BD⊥平面AEC,HF∥BD,可证明结论;如图建立空间直角坐标系,算出平面CEF的一个法向量,利用向量方法可得答案.
【详解】(1)如图,取EC的中点H, 连结BD交 AC于点O,连结HO、HF.
因为四边形ABCD为菱形,则AC⊥BD.
又AE⊥平面 ABCD,BD⊂平面ABCD,所以AE⊥BD.
因为AE⊂平面AEC, AC⊂平面AEC, 且AE∩AC=A,
所以BD⊥平面AEC. 因为H、 O分别为EC、 AC的中点,所以HO∥EA,且 又AE∥DF,且 .
所以HO∥DF,且HO=DF,所以四边形HODF 为平行四边形,所以HF∥OD,即HF∥BD,所以HF⊥平面AEC.
因为HF⊂平面CEF,所以平面AEC⊥平面CEF.
(2)取CD中点M , 连接AM. 因为菱形 ABCD中, ∠ABC=60°, 所以ACD为正三角形,又M 为CD中点,所以AM⊥CD,
因为AB∥CD,所以AM⊥AB. 因为AE⊥平面ABCD, AB,AM⊂平面ABCD,所以AE⊥AB, AE⊥AM .如图,
以A为原点,AB,AM,AE所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系.
不妨设AB=AD=AE=2DF=2,
则A(0,0,0),B(2,0,0),C(1, 0),,E(0,0,2),
因为AM⊥平面ABE,所以为平面ABE的一个法向量,
设平面CEF的法向量为, 因为 ,
所以,不妨令, 得.
设平面 ABE与平面CEF 夹角为θ,
则 ,
所以平面 ABE 与平面CEF夹角的余弦值为.
18.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由抛物线的焦点坐标求的值;
(2)设直线的方程,与抛物线联立方程组,利用韦达定理求的值;
(3)设直线、的方程,与椭圆联立方程组表示出,由,化简并结合基本不等式求取值范围.
【详解】(1)椭圆的上顶点坐标为,
则抛物线的焦点为,故.
(2)若直线与轴重合,则该直线与抛物线只有一个公共点,不符合题意,
所以直线的斜率存在,设直线的方程为,点、,
联立可得,恒成立,则,
.
(3)设直线、的斜率分别为、,其中,,
联立可得,解得,
点在第三象限,则,
点在第四象限,同理可得,
且
,
当且仅当时,等号成立.
的取值范围为.
【点睛】方法点睛:
解答直线与圆锥曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系,涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形,强化有关直线与圆锥曲线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.
19.(1)平均数:;分位数:
(2)182
(3).
【分析】(1)根据平均数和分位数的求法求得正确答案.
(2)根据原则以及正态分布的对称性求得正确答案.
(3)先求得的表达式,然后利用导数求得的最小值.
【详解】(1)设样本平均数的估计值为
则.
解得.所以样本平均数的估计值为62.
前三组的频率和为,
前四组的频率和为,
第四组的频率为,
所以分位数为.
(2)因为学生的初试成绩近似服从正态分布,其中.
所以.所以.
所以估计能参加复试的人数为.
(3)由该学生获一等奖的概率为可知:.
则.
令.
.
当时,;当时,.
所以在区间上是减函数,在区间上是增函数.
所以.所以的最小值为.
学科网(北京)股份有限公司
$$
2025高考数学一模预测卷04(新高考Ⅰ卷专用)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2024·浙江·模拟预测)若复数的实部大于0,且,则( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三下·北京海淀·阶段练习)已知集合,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·云南曲靖·一模)已知变量关于的回归方程为,若对两边取自然对数,可以发现与线性相关.现有一组数据如下表所示:
1
2
3
4
5
则当时,预测的值为( )
A. B. C. D.
4.(2024·湖南衡阳·一模)已知双曲线,两焦点分别为,,过右焦点作直线交右支于,点,且,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(2024·北京西城·二模)楔体形构件在建筑工程上有广泛的应用.如图,某楔体形构件可视为一个五面体,其中面为正方形.若,,且与面的距离为,则该楔体形构件的体积为( )
A. B. C. D.
6.(2024·湖南长沙·二模)已知 ,,直线 与曲线 相切,则 的最小值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
7.(2024·北京海淀·一模)某生物兴趣小组在显微镜下拍摄到一种黏菌的繁殖轨迹,如图1.通过观察发现,该黏菌繁殖符合如下规律:①黏菌沿直线繁殖一段距离后,就会以该直线为对称轴分叉(分叉的角度约为),再沿直线繁殖,…;②每次分叉后沿直线繁殖的距离约为前一段沿直线繁殖的距离的一半.于是,该组同学将整个繁殖过程抽象为如图2所示的一个数学模型:黏菌从圆形培养皿的中心O开始,沿直线繁殖到,然后分叉向与方向继续繁殖,其中,且与关于所在直线对称,….若,为保证黏菌在繁殖过程中不会碰到培养皿壁,则培养皿的半径r(,单位:)至少为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
8.(23-24高三下·新疆·阶段练习)在中,,是的外心,为的中点,,是直线上异于、的任意一点,则( )
A.3 B.6 C.7 D.9
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.(23-24高二上·广东·阶段练习)已知,则( )
A.函数的最小正周期为
B.将函数的图象向右平移个单位,所得图象关于轴对称
C.函数在区间上单调递减
D.若,则
10.(2024·河南郑州·模拟预测)过点作直线l与函数的图象相切,则( )
A.若P与原点重合,则l方程为
B.若l与直线垂直,则
C.若点P在的图象上,则符合条件的l只有1条
D.若符合条件的l有3条,则
11.(23-24高三下·山东菏泽·阶段练习)用平面截圆柱面,圆柱的轴与平面所成角记为,当为锐角时,圆柱面的截线是一个椭圆.著名数学家创立的双球实验证明了上述结论.如图所示,将两个大小相同的球嵌入圆柱内,使它们分别位于的上方和下方,并且与圆柱面和均相切.下列结论中正确的有( )
A.椭圆的短轴长与嵌入圆柱的球的直径相等
B.椭圆的长轴长与嵌入圆柱的两球的球心距相等
C.所得椭圆的离心率
D.其中为椭圆长轴,为球半径,有
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填在题中的横线上)
12.(2024·天津·模拟预测)第三次人工智能浪潮滚滚而来,以ChatGPT发布为里程碑,开辟了人机自然交流的新纪元.ChatGPT所用到的数学知识并非都是遥不可及的高深理论,概率就被广泛应用于ChatGPT中,某学习小组设计了如下问题进行研究:甲和乙两个箱子中各装有5个大小相同的小球,其中甲箱中有3个红球、2个白球,乙箱中有4个红球、1个白球,从甲箱中随机抽出2个球,在已知抽到红球的条件下,则2个球都是红球的概率为 ;掷一枚质地均匀的骰子,如果点数小于等于4,从甲箱子中随机抽出1个球;如果点数大于等于5,从乙箱子中随机抽出1个球,若抽到的是红球,则它是来自乙箱的概率是 .
13.(2024·广东·一模)已知表面积为的球O的内接正四棱台,,,动点P在内部及其边界上运动,则直线BP与平面所成角的正弦值的最大值为 .
14.(2024·广东茂名·一模)函数()在区间上有且只有两个零点,则的取值范围是 .
四、解答题(本大题共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. (13分) (2024·山东济南·一模)已知数列的前n项和为,且,令.
(1)求证:为等比数列;
(2)求使取得最大值时的n的值.
16. (15分) (2024·海南·模拟预测)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,若函数有最小值2,求的值.
17. (15分) (2023·河南·模拟预测)如图,在多面体中,四边形为菱形,且∠ABC =60°,AE⊥平面 ABCD,AB =AE =2DF,AEDF.
(1)证明:平面AEC⊥平面 CEF;
(2)求平面ABE 与平面CEF 夹角的余弦值.
18. (17分) (2024·上海闵行·二模)如图,已知椭圆和抛物线,的焦点是的上顶点,过的直线交于、两点,连接、并延长之,分别交于、两点,连接,设△OMN、的面积分别为、.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的取值范围.
19. (17分) (23-24高三上·福建漳州·阶段练习)某校数学组老师为了解学生数学学科核心素养整体发展水平,组织本校8000名学生进行针对性检测(检测分为初试和复试),并随机抽取了100名学生的初试成绩,绘制了频率分布直方图,如图所示.
(1)根据频率分布直方图,求样本平均数的估计值和80%分位数;
(2)若所有学生的初试成绩近似服从正态分布,其中为样本平均数的估计值,.初试成绩不低于90分的学生才能参加复试,试估计能参加复试的人数;
(3)复试共三道题,规定:全部答对获得一等奖;答对两道题获得二等奖;答对一道题获得三等奖;全部答错不获奖.已知某学生进入了复试,他在复试中前两道题答对的概率均为,第三道题答对的概率为.若他获得一等奖的概率为,设他获得二等奖的概率为,求的最小值.
附:若随机变量服从正态分布,则,
学科网(北京)股份有限公司
$$