内容正文:
2025年新高考数学实战卷
(时间:120分钟,满分:150分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每个小题绐岀的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.记复数的共轭复数为,若,则( )
A. B. C. D.
2.已知全集,,则( )
A. B. C. D.
3.已知向量,则( )
A. B. C. D.
4.设,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
5.已知,若直线与线段没有公共点,则实数的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
6.已知,,且,则的最大值是( )
A. B. C. D.
7.已知抛物线:的焦点为,直线过点且与抛物线交于,两点,点在第一象限,点为轴上一点(,,三点不共线),满足的面积是面积的2倍,则直线的斜率为( )
A.1 B. C. D.
8.已知一个棱长为2的正方体,点是其内切球上两点,是其外接球上两点,连接,且线段均不穿过内切球内部,当四面体的体积取得最大值时,异面直线与的夹角的余弦值为( ).
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多顶符合题目要求。全部选对的得6分,有选错的得0分,若只有2个正确选顶,每选对一个得3分;若只有3个正确选项,每选对一个得2分
9.已知在正项等比数列中,,,则( )
A.的公比为2 B.的通项公式为
C. D.数列为递增数列
10.已知某人掷骰子5次,并记录每次骰子出现的点数,统计数据为:,,,,,若,,成等差数列,则由下列说法可以判断出一定没有出现点数6的是( )
A.该组数据的中位数为4,众数是4
B.该组数据的平均数为,分位数是5
C.该组数据的平均数为3,方差小于3
D.该组数据的极差为5,方差大于3
11.已知是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A.的极大值点为
B.函数的零点个数为3
C.函数的零点个数为7
D.的解集为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共计15分.
12.在二项式的展开式中,所有二项式系数和为64,则常数项为 .(用数字作答)
13.曲线与曲线公切线斜率的最小值为 .
14.已知离心率为 的椭圆和离心率为的双曲线有公共的焦点,其中为左焦点,是与在第一象限的公共点.线段的垂直平分线经过坐标原点,则的最小值为 .
四、解答题:本题共5小题,共计77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知函数,.
(1)当时,求的极值点;
(2)讨论的单调性;
(3)若函数在上恒小于0,求a的取值范围.
16.如图多面体中,四边形为菱形,且,,,,M,N分别为棱,上的点且,.
(1)用向量法证明:平面;
(2)若平面平面,求直线与平面所成角的正弦值.
17.在平面直角坐标系中,已知椭圆的焦距为2,点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)过椭圆上一点的直线的方程为,直线与椭圆相交于两点,平面内一点满足,且点在上移动.
(i)当为何值时,点在上运动?
(ii)当时,试问四边形的面积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
18.甲,乙手中各有一个设备,可以各自输入一个数字,设置完数字后每次按下按钮,设备有p的概率显示0,的概率显示1,每次按按率显示的结果相互独立.设甲,乙输入的数字分别为a,b,且保持不变,随后进行游戏:甲乙同时按下按钮,若显示的结果之和为0,则乙得1分,甲不得分;若显示的结果之和为1,则甲得2分,乙不得分;若显示的结果之和为2,则乙得3分,甲不得分.
(1)若,,进行5轮游戏后甲的累计得分为,求;
(2)在不知道乙输入的数字b的值的情况下,甲想要每轮游戏的得分期望比乙高,则甲输入的数字a的取值范围是多少?
19.如图,设是由个实数组成的行列的数表,其中表示位于第行第列的实数,且满足与均是公差不为的等差数列.
…
…
…
…
若根据条件,能求出数表中所有的数,则称能被确定.
(1)已知,分别根据下列条件,直接判断数表能否被其确定:
条件“已知”;
条件“已知”.
(2)设条件“任意给定数表中的个数”,能被确定,证明:的最小值为;
(3)设条件“已知集合或其中中的任意个元素”,求的最小值,使得能被确定.
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2025年新高考数学实战卷
(时间:120分钟,满分:150分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每个小题绐岀的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.记复数的共轭复数为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以,
则.
故选:D.
2.已知全集,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】全集,
则
故选:D
3.已知向量,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以,
由向量模长公式得,,
由向量夹角公式得,
因为,所以,故A正确.
故选:A
4.设,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】B
【详解】因为,则,所以或,
则“”是“”的必要非充分条件.
故选:B.
5.已知,若直线与线段没有公共点,则实数的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】直线过点,画出图象如下图所示,,
由于直线与线段没有公共点,当时,直线与线段有公共点,不符合题意,
当时,直线的斜率为,
根据图象可知的取值范围是,所以的取值范围是.
故选:A.
6.已知,,且,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,
所以,
即,即.
又,
等号当且仅当时成立.
故选:A.
7.已知抛物线:的焦点为,直线过点且与抛物线交于,两点,点在第一象限,点为轴上一点(,,三点不共线),满足的面积是面积的2倍,则直线的斜率为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【详解】
由题意知,点,设直线的方程为,,
联立,得,
所以,
因为点为轴上一点,的面积是面积的2倍,
所以,
又因为三点共线,
所以,即,
即,
所以,
即,
所以,
故选:D.
8.已知一个棱长为2的正方体,点是其内切球上两点,是其外接球上两点,连接,且线段均不穿过内切球内部,当四面体的体积取得最大值时,异面直线与的夹角的余弦值为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由正方体棱长为2,知其内切球的半径为1,外接球的半径,
依题意知,最长为,最长为内切球的直径2,
由三角形面积公式,若为定值时,时面积最大,
画出图形如图所示,其中分别是所在正方形的中心,是内切球与外接球的球心,
由正方体性质知,,,,
又,故此时四面体的体积取得最大,
因为,,所以四边形是平行四边形,
所以,所以异面直线与所成的角,
在中,,
由余弦定理得
故选:D
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是依题意画出符合的图形,再利用等体积法找到体积最大时,异面直线的夹角,再利用余弦定理求解.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多顶符合题目要求。全部选对的得6分,有选错的得0分,若只有2个正确选顶,每选对一个得3分;若只有3个正确选项,每选对一个得2分
9.已知在正项等比数列中,,,则( )
A.的公比为2 B.的通项公式为
C. D.数列为递增数列
【答案】AC
【详解】设等比数列的公比为,依题意,,,所以,
又,所以,即,
所以,,A,C正确,B错误;
对于D,,则数列为递减数列,D错误.
故选:AC.
10.已知某人掷骰子5次,并记录每次骰子出现的点数,统计数据为:,,,,,若,,成等差数列,则由下列说法可以判断出一定没有出现点数6的是( )
A.该组数据的中位数为4,众数是4
B.该组数据的平均数为,分位数是5
C.该组数据的平均数为3,方差小于3
D.该组数据的极差为5,方差大于3
【答案】AC
【详解】选项A,因该组数据的众数是4,故至少有两个4,又成等差数列,
故,满足中位数为4,此时该组数据中没有点数6,故A正确;
选项B,因成等差数列,则,不妨设,
因该组数据的平均数为3,故,得,故,
因,故,故将5个数从小到大排列为,
因,故分位数是第4个数和第5个数的平均数,即,
故,故该组数据中有点数6,故B错误;
选项C,因成等差数列,则,不妨设,
因该组数据的平均数为3,故,得,
故,,
因,故,得,
由题意可知c可能取值为,
该组数据的方差为,
当时,,,方差为;
当时,,,方差为2;
当时,,,方差为,
故当方差小于3时,数据中没有点数6,故C正确;
选项D,因该组数据的极差为5,数据最小值为1,故该组数据中有点数6,
不妨取,且设,因成等差数列,则,即,
因,即,即,
由题意可知b可能取值为,
当时,,该组数据的平均为,
该组数据的方差为,符合方差大于3,
当时,,该组数据的平均为,
该组数据的方差为,符合方差大于3,
当时,,该组数据的平均为,
该组数据的方差为,符合方差大于3,
综上,该组数据中有点数6,D错误,
故选:AC.
11.已知是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A.的极大值点为
B.函数的零点个数为3
C.函数的零点个数为7
D.的解集为
【答案】ABC
【详解】由题意得,
当时,,得,
令,得,
令,得;
所以在单调递减,在单调递增,
所以的极小值点为1,
又是定义在上的奇函数,所以的极大值点为,故A对;
当时,则,所以,
又是定义在上的奇函数,所以,所以
分别画出和的图象,
得函数的零点个数为3,B对;
令,得或或,
令,得,或,
如图,分别画出的图象,
由图可知:函数的零点个数为7, C 对;
令,则,
故D错;
故选:ABC
【点睛】方法点睛:
对于零点个数的求法:一是通过解方程求出零点,二是数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共计15分.
12.在二项式的展开式中,所有二项式系数和为64,则常数项为 .(用数字作答)
【答案】240
【详解】因为二项式的展开式中,所有二项式系数和为64,所以,则,
二项式的通项为:,,
令,得,故常数项是.
故答案为:.
13.曲线与曲线公切线斜率的最小值为 .
【答案】
【详解】设公切线与曲线、曲线相切的切点分别为,
求导得,,则,且,
由,两边取对数整理得:,代入,可得,
令,求导得,
则当时,,当,,
故函数在上单调递减,在上单调递增,,
所以斜率的最小值为.
故答案为:
14.已知离心率为 的椭圆和离心率为的双曲线有公共的焦点,其中为左焦点,是与在第一象限的公共点.线段的垂直平分线经过坐标原点,则的最小值为 .
【答案】
【详解】设为右焦点,半焦距为,,,
为中点,线段的垂直平分线经过坐标原点,为中点,则,
由,,
则,,,所以,从而有,
故,
当且仅当,即时取等,所以的最小值为.
故答案为:.
【点睛】思路点睛:
关于离心率问题,可以根据条件得到关于a,c的齐次式,设,,利用椭圆和双曲线的性质有,,结合,得到,利用基本不等式求的最小值即可.
四、解答题:本题共5小题,共计77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知函数,.
(1)当时,求的极值点;
(2)讨论的单调性;
(3)若函数在上恒小于0,求a的取值范围.
【答案】(1)极大值点,无极小值点;
(2)当时,函数单调递减;当时,函数在上单调递增,在上单调递减;
(3).
【详解】(1)当时,,定义域为.
,
令,得,
当时,,单调递增;当时,,单调递减.
在时取得极大值,无极小值.
所以的极大值点是,无极小值点.
(2),则,,
当时,恒成立,函数单调递减;
当时,,
,,函数单调递增,
,,函数单调递减.
综上所述:当时,函数单调递减;当时,函数在上单调递增,在上单调递减.
(3)函数在上恒小于0,等价于.
由(2)知,
当时,函数单调递减,故恒成立,故符合题意;
当时,若,即,函数在上单调递减,
故,成立,故符合题意;
若,即,函数在上单调递增,在上单调递减,
故,即,解得,故;
若,即,函数在上单调递增,
故,解得,
故无解.
综上所述:.
16.如图多面体中,四边形为菱形,且,,,,M,N分别为棱,上的点且,.
(1)用向量法证明:平面;
(2)若平面平面,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)证明:由,,可得,,
因四边形为菱形,可得,
则,
所以向量,,共面,
又因为平面,且平面内,
故平面.
(2)解:在平面内,作,
因为四边形是边长为2的菱形,可得
所以,且.
因为平面平面,平面平面,且,
所以平面.
以C为坐标原点,,,所在直线,分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,如图所示,则,,,,
所以,,,
设平面的法向量为,则 ,
取,可得,所以,
设直线与平面所成角为,由,,
则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
17.在平面直角坐标系中,已知椭圆的焦距为2,点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)过椭圆上一点的直线的方程为,直线与椭圆相交于两点,平面内一点满足,且点在上移动.
(i)当为何值时,点在上运动?
(ii)当时,试问四边形的面积是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1);
(2)(i);(ii)四边形的面积为定值,定值为.
【详解】(1)由,得,即.
因为点在椭圆上,所以,
所以,即,即,
解得,所以.
所以椭圆的方程为.
(2)(i)因为点在上,所以.
由(1)得的方程为,即.
设,由,得.
联立消去得.
因为点在内部,所以恒成立,且.
所以.
因为,所以,即.
若点在上,则,比较得,解得.
所以当时,,点在上运动.
(ii)四边形的面积为定值,理由如下:
当时,的方程,且点在上.
由(i)得且,且.
所以
,
点到直线的距离为.
因为,所以四边形是平行四边形.
所以为定值.
所以当时,四边形的面积为定值,定值为.
【点睛】本题考查韦达定理在直线和椭圆的位置关系中的应用,考查椭圆里面三角形的面积的求法.
18.甲,乙手中各有一个设备,可以各自输入一个数字,设置完数字后每次按下按钮,设备有p的概率显示0,的概率显示1,每次按按率显示的结果相互独立.设甲,乙输入的数字分别为a,b,且保持不变,随后进行游戏:甲乙同时按下按钮,若显示的结果之和为0,则乙得1分,甲不得分;若显示的结果之和为1,则甲得2分,乙不得分;若显示的结果之和为2,则乙得3分,甲不得分.
(1)若,,进行5轮游戏后甲的累计得分为,求;
(2)在不知道乙输入的数字b的值的情况下,甲想要每轮游戏的得分期望比乙高,则甲输入的数字a的取值范围是多少?
【答案】(1)
(2).
【详解】(1)每轮游戏甲要么得2分,要么不得分.
设事件A为甲得2分,由题意得,
设5轮游戏中甲有得分的轮数为X,则,,
由二项分布的期望公式知,因此.
(2)设每轮游戏甲的得分期望为,乙的得分期望为,
由题意得的可能取值为0,2,
,
∴,
的可能取值为0,1,3,
;,
∴,
对任意恒成立,即对任意恒成立,
令,是关于b的一次函数,
因此对成立,解得,
故a的取值范围为.
19.如图,设是由个实数组成的行列的数表,其中表示位于第行第列的实数,且满足与均是公差不为的等差数列.
…
…
…
…
若根据条件,能求出数表中所有的数,则称能被确定.
(1)已知,分别根据下列条件,直接判断数表能否被其确定:
条件“已知”;
条件“已知”.
(2)设条件“任意给定数表中的个数”,能被确定,证明:的最小值为;
(3)设条件“已知集合或其中中的任意个元素”,求的最小值,使得能被确定.
【答案】(1)数表不能被确定,数表能被确定
(2)证明见解析
(3)
【详解】(1)数表不能被确定;数表能被确定.
对于条件,假设数表中每行、每列的公差都相等,均为,
则,,,
则,
、均无法确定,故数表不能被确定;
对于条件,因为、确定,可以根据确定,则第二行可以全部确定,
低于第二列,由于确定,结合可确定第二列的公差,进而可求出,则第二列可以全部确定,
对于第三行,由于确定了,结合可求出第三行的公差,由此可确定,则第三行可以全部确定,
对于第一列,由于确定了、,可以求出第一列的公差,由此可确定,则第一列可以全部确定,
综上所述,数表可由条件确定.
(2)对于一个公差为的等差数列,若知其中两项与,
便可根据,求出该等差数列中的每一项.
故对于数表中的任意一行(或列),若知道其中的两个数,便可利用条件得到该行(或列)中的所有数.
一方面,若知这个数,则无法求出,故不能得出数表中所有的数,
所以.
另一方面,若知数表中的任意个数,则必存在表中的两行,且这两行中至少有两个数已知,
于是数表中这两行的数都能被求出,即数表中每一列都至少有两个数已知,
所以数表中所有的数都能求出,即能被确定.
综上,的最小值为.
(3)当时,若知中的个数,则不能求出中所有的数.
当时,已知与中的任意个数,
则必存在两个数在中位于同一行(记为第行),从而可求出这一行中的所有数.
因为与中至多有两个数在同一行,
所以除去第行的两个数外,余下已知的个数必在其余的行中.
当时,通过列举可知:余下已知的2个数不在同一列中(所在列分别记为第列和第列);
当时,,
因为在与中至多有两个数在同一列,
所以至少有两列(记为第列和第列)中含有这已知的数中的数.
又因为第行的数均已得到,
所以在第列与第列中均至少知道两个数,故这两列中所有的数都可求出,
于是数表中每一行至少有两个数均已得到,从而可求出数表中所有的数.
综上,的最小值为.
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