内容正文:
宁夏六盘山高级中学
2025届高三年级第二次模拟测试卷
学科:数学 测试时间:120分钟 满分:150分 命卷教师:马琰
第一部分(选择题 共58分)
一、单项选择题: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,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知全集,集合,,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用交集,并集和补集运算法则进行计算,选出正确答案.
【详解】,,A错误;
,B错误;
,C正确;
,D错误.
故选:C
2. 若复数满足,则的虚部为( )
A. B. 1 C. D. i
【答案】B
【解析】
【分析】先求出,结合虚部的概念可得答案.
【详解】因为,所以,所以的虚部为1.
故选:B
3. 已知向量,,.若 、 、三点共线,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出向量,由题意可得,利用平面向量共线的坐标表示可得出关于 的等式,解之即可.
【详解】因为向量,,,
所以,,
因为 、 、三点共线,则,所以,,解得.
故选:C.
4. 已知等差数列的前n项和为,且,则( )
A. 0 B. 10 C. 15 D. 30
【答案】C
【解析】
【分析】利用等差数列的等差中项结合前项和公式求解即可.
【详解】因为所以
又因为
故选:C.
5. 已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先切化弦,得到,再结合两角和与差的正弦公式可求值.
【详解】由.
由.
由.
所以.
故选:B
6. 若命题:“,都有”为真命题,则 的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目条件可得出:命题:“,都有”为真命题;再构造函数,利用导数判断其为增函数,进而可得出结果.
【详解】因为命题:“,都有”为真命题,
所以命题:“,都有”为真命题.
令,.
则.
因为,
所以,
所以函数为增函数.
又因为,
所以.
故选:B.
7. 将这9个数字填在的方格表中,要求每一行从左到右、每一列从上到下的数字依次变小.若将4填在如图所示的位置上,则填写方格表的方法数为( )
A. 12 B. 24 C. 36 D. 48
【答案】A
【解析】
【分析】确定1,9的位置,再确定2,3的位置,最后确定余下4个数的位置,列式计算即可.
【详解】由每一行从左到右、每一列从上到下的数字依次变小,得 在左上角, 在右下角,如图,
排在位置,有种方法,
从余下的4个数字中任取2个按从左到右由大到小排在 位置,有种方法,
最后两个数字从上到下由大到小排在位置,有1种方法,
所以填写方格表的方法共有(种).
故选:A
8. 如图1所示,双曲线具有光学性质;从双曲线右焦点发出的光线经过双曲线镜面反射,其反射光线的反向延长线经过双曲线的左焦点.若双曲线的左、右焦点分别为,从发出的光线经过图2中的A,B两点反射后,分别经过点 和,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用双曲线的光学性质及双曲线定义,设,用表示,先在中由求出,再在中由即可求解.
【详解】由题意可知直线, 都过点,如图,
则有,,
设,则,
所以,故,
所以,
因此,
在,,
即,
整理得即,解得,
所以,
令双曲线半焦距为c,
在中,,即,
解得,
所以的离心率为.
故选:B
【点睛】方法点睛:求双曲线离心率的三种方法:
①定义法,通过已知条件列出方程组,求得a,c的值,根据离心率的定义求解离心率e;②齐次式法,由已知条件得出关于a,c的二元齐次方程,然后转化为关于e的一元二次方程求解;③特殊值法:通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.
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. 某位射击运动员的两组训练数据如下:第一组:;第二组:,则( )
A. 两组数据的平均数相等
B. 第一组数据的方差大于第二组数据的方差
C. 第一组数据的上四分位数(第75百分位数)是8
D. 第一组数据的中位数小于第二组数据的中位数
【答案】AD
【解析】
【分析】根据题意,由平均数,方差,极差以及中位数的定义,代入计算,即可判断.
【详解】根据题意可得第一组数从小到大排序为,中位数为,
平均数,方差,
因为,所以第一组的第75百分位数为 ,
根据题意可得第二组数从小到大排序为,中位数为,
平均数 ,方差,
综上可得,A,D正确.
故选:AD.
10. 已知圆,直线,则( )
A. 直线l与圆C可能相切
B. 当 时,圆C上恰有三个点到直线l的距离等于1
C. 直线l与直线垂直
D. 若圆C与圆恰有三条公切线,则
【答案】CD
【解析】
【分析】对于A项,求出直线 经过的定点坐标,判断该点与圆的关系,即可判断;对于B项,代入 ,得出直线的方程,求出圆心到直线的距离,即可得出答案;对于C项,根据两直线的系数计算即可得出;对于D项,根据已知可知两圆外切,根据已知求出两圆圆心、半径,列出方程,求解即可得出答案.
【详解】对于A项,整理直线
可得出,
解方程组可得,直线 过定点.
圆的圆心为,半径为 ,
则,
所以点 在圆内,即直线 过圆内一定点,
所以,直线l与圆C一定相交.故A错误;
对于B项,当 时,直线 化为.
此时有圆心到直线 的距离,且,
因此圆C上只有两个点到直线l的距离等于1.故B错误;
对于C项,因为,
所以直线l与直线垂直.故C正确;
对于D项,要使圆C与圆恰有三条公切线,则应满足两圆外切.
圆可化为,
圆心为,半径为.
因为两圆外切,所以有,
即,
整理可得,化简可得,
解得.故D项正确.
故选:CD.
11. 四棱锥的底面为正方形,面 ,动点M在线段上,则( )
A. 四棱锥的外接球表面积为
B. 的最小值为
C. 不存在点M,使得
D. 点M到直线的距离的最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A项,将该四棱锥补为长方体,求出长方体的体对角线即可得出该四棱锥外接球的半径,根据表面积公式即可得出答案;对于B项,将四棱锥沿剪开得到平面图,根据已知求出各边边长,进而计算面积即可得出答案;对于C项,假设存在点M,建立空间直角坐标系,表示出的坐标.进而根据 ,得出 ,列出方程解出 的值,即可得出判断;对于D项,表示出,进而根据向量法表示出点M到直线的距离.结合二次函数的性质,即可得出最小值.
【详解】对于A项,将该四棱锥补为长方体,可知即为该长方体的一条体对角线,
且.
且该长方体的外接球即为该四棱锥的外接球,半径为,
表面积为 ,故A正确;
对于B项,如图1,将四棱锥沿剪开得到平面图,连接,交于点,
易知 均为直角三角形,且 全等,
且, ,,
则 ,且,
即有,
所以,即 的最小值为.故B正确;
对于C项,假设存在点M,使得
如图2,以点 为坐标原点,分别以所在的直线为轴建立 空间直角坐标系.
则,
则,,.
设, ,
则.
因为 ,
所以 ,解得.
故存在点M,使得 .故C项错误;
对于D项,由已知可得,,
所以点M到直线的距离
,
所以,当时,点M到直线的距离的最小值为.故D正确.
故选:ABD.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若定义在R上的函数 满足,且,则_______.
【答案】3
【解析】
【分析】令 ,代入运算得解.
【详解】令 ,可得,又 ,则.
故答案为:3.
13. 已知数列的前n项和为,且,则数列的前n项和_______.
【答案】
【解析】
【分析】由数列前项和求出数列通项,从而得到新的数列通项,然后利用裂项相消求得结果.
【详解】当时,,
当时,,
当时,,
∴ .
∴,
∴.
故答案为:.
14. 已知定义域均为的函数,若,则称直线 为曲线和的隔离直线.若,则曲线和的隔离直线的方程为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可确定两曲线有公共点,即可得设该隔离直线的方程为,则有,,借助参变分离计算可得,再借助,,可得在上恒成立,构造相应函数后借助导数对其单调性分类讨论即可得解.
【详解】由,,
故曲线和的隔离直线过点,
设该隔离直线的方程为,
则有,显然 不等式恒成立,
当时,在上恒成立,即,即,
亦有,即在上恒成立,
令,,则,
令,则,
由,故,舍去,
若,即时,
当时,,当时, ,
则在上单调递减,在上单调递增,
即,不符合要求,故舍去;
若,即时,
有在上恒成立,则在上单调递增,
故,符合要求.
综上所述,,即.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题关键点在于由先确定隔离直线过点,从而设出该隔离直线的方程,结合题意得到,,计算即可得解.
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. 已知抛物线的焦点为F,点在抛物线上,且 .
(1)求抛物线C的方程.
(2)已知过点F的直线交抛物线C于两点,的面积为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据抛物线定义列式求出,得解;
(2)法1,设直线的方程为,与抛物线联立方程组,得 ,求得,根据三角形 的面积列方程,求得 ,也即求得直线的方程,法2,前面同法1,由,求得 ,得解.
【小问1详解】
依题意,点在抛物线上,且,
所以,
所以抛物线方程为.
【小问2详解】
法1:抛物线方程为,焦点坐标为,
设直线的方程为,,
由,消去 并化简整理得,
,则 ,,
则,
所以.
原点到直线的距离为,
所以,
解得,
所以直线的方程为或,即或.
法2:
解得,
所以直线的方程为或,即或.
16. 在中,角 的对边分别为.
(1)求 ;
(2)已知为 的平分线,交于点,且为线段上一点,且,求的周长.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理边化角,结合和差公式展开化简可得;
(2)利用面积公式和余弦定理列方程组求解出,可知为等腰三角形,然后结合已知即可得解.
【小问1详解】
,,
,
,
,,,
又,.
【小问2详解】
因为BD为 的平分线,,所以,
又,,
所以,
即,①
由余弦定理,得,即,②
由①②可得(舍去负值),,
所以a,c是关于 的方程的两个实根,解得.
又因为BD为 的平分线,所以,
又,,
所以,,
所以的周长为.
17. 如图①所示,四边形是直角梯形,,且为线段的中点.现沿着将折起,使Q点到达P点,如图②所示,连接,其中M为线段的中点.
(1)求证:;
(2)若二面角的大小为,则在线段上是否存在一点N,使得直线与平面所成角的正弦值为?若存在,求的值;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,求点A到平面的距离.
【答案】(1)
在图①中,由题知:四边形为正方形,且;
则在②中,, ,且平面,则平面;
又,平面,又平面,;
又,且为的中点,则;
又平面,
则平面,又平面,.
(2)存在,
(3)
【解析】
【分析】(1)要证,只需证与所在的平面垂直,反之亦可,这里易得面,所以可先平面,再去证明;
(2)先由二面角的大小,去求得的长度,再根据第一问所得的结论去找出建系的位置,设点,利用空间向量表示线面角的正弦值,解方程求出的比值;
(3)利用投影的向量求法求出点到面的距离.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知:平面, 平面,
则平面平面;
由题知:二面角的平面角为,则,
则是等边三角形,则;
取 的中点为,连接,则 ,
又平面平面,平面,
所以 平面,且,
则可以建立如图所示的空间直角坐标系;
则,、、、,
则、、、,
设,,
则,
设平面的一个法向量为,
则,则,
令,则,
记直线与平面所成角为,
则,
即,解得,
因此,则.
【小问3详解】
由(2)知:,
则平面的一个法向量可以为,且,
则点 到平面的距离为.
18. 已知函数.
(1)若 ,求函数 的单调区间;
(2)若函数 的极值点在区间内,求m的取值范围;
(3)若 有两个零点,求m的取值范围.
【答案】(1)的单调递增区间为,单调递减区间为
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求出导函数,利用导函数判断函数的单调性.
(2)先求出导函数;再根据函数的定义域为,以及函数 的极值点在区间内,得出在上有解,列出关于m的不等式组,求解即可.
(3)先对m进行分类讨论,利用导数判断函数的单调性,求出最值;再将题目条件转化为恒成立;最后构造函数,利用导函数判断在上单调递增,借助可得出 求解即可.
【小问1详解】
当 时,,的定义域为.
则,
令 ,则,即,解得,
令 ,则,即,解得.
函数的单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问2详解】
由可得:的定义域为,.
要使函数的极值点在内,需满足 在上有解.
因为的定义域为,
所以在上有解,
则,解得,
即m的取值范围为.
【小问3详解】
由(2)知,.
则.
当 时,有,则 ,此时函数在上单调递增,不可能有两个零点,不符合题意;
当时,令 ,得,
当时, ;当时, ,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
则.
又因为当时,;当 时,,
所以要使有两个零点,须满足恒成立.
令,
则恒成立;,
所以函数在上单调递增,
又因为,
所以 ,解得.
综上所述,m取值的范围为.
19. 个人相互传球,传球规则如下:若球由甲手中传出,则甲传给乙;否则,传球者等可能地将球传给另外的个人中的任何一个.第一次传球由甲手中传出,第次传球后,球在甲手中的概率记为,球在乙手中的概率记为.
(1)求;
(2)求;
(3)比较与的大小,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)列出5人传球三次的树状图,根据概率乘法公式和加法公式得解;
(2)由题意知,,根据数列的构造法求通项公式;
(3)由题意知,作差法比大小.
【小问1详解】
由题意知,
,
所以;
【小问2详解】
由题意知,,
所以,
所以,
则;
【小问3详解】
由题意知,
则,
所以,(当时取等号)
所以.
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学科:数学 测试时间:120分钟 满分:150分 命卷教师:马琰
第一部分(选择题 共58分)
一、单项选择题: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,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知全集,集合,,则集合( )
A. B. C. D.
2. 若复数满足,则的虚部为( )
A. B. 1 C. D. i
3. 已知向量,,.若、、三点共线,则( )
A. B. C. D.
4. 已知等差数列的前n项和为,且,则( )
A. 0 B. 10 C. 15 D. 30
5. 已知,,则( )
A. B. C. D.
6. 若命题:“,都有”为真命题,则 的大小关系为( )
A. B. C. D.
7. 将这9个数字填在的方格表中,要求每一行从左到右、每一列从上到下的数字依次变小.若将4填在如图所示的位置上,则填写方格表的方法数为( )
A. 12 B. 24 C. 36 D. 48
8. 如图1所示,双曲线具有光学性质;从双曲线右焦点发出的光线经过双曲线镜面反射,其反射光线的反向延长线经过双曲线的左焦点.若双曲线的左、右焦点分别为,从发出的光线经过图2中的A,B两点反射后,分别经过点和,且,则的离心率为( )
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. 某位射击运动员的两组训练数据如下:第一组:;第二组:,则( )
A. 两组数据的平均数相等
B. 第一组数据的方差大于第二组数据的方差
C. 第一组数据的上四分位数(第75百分位数)是8
D. 第一组数据的中位数小于第二组数据的中位数
10. 已知圆,直线,则( )
A. 直线l与圆C可能相切
B. 当 时,圆C上恰有三个点到直线l的距离等于1
C. 直线l与直线垂直
D. 若圆C与圆恰有三条公切线,则
11. 四棱锥的底面为正方形,面 ,动点M在线段上,则( )
A. 四棱锥的外接球表面积为
B. 的最小值为
C. 不存在点M,使得
D. 点M到直线的距离的最小值为
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若定义在R上的函数 满足,且,则_______.
13. 已知数列的前n项和为,且,则数列的前n项和_______.
14. 已知定义域均为的函数,若,则称直线 为曲线和的隔离直线.若,则曲线和的隔离直线的方程为__________.
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. 已知抛物线的焦点为F,点在抛物线上,且 .
(1)求抛物线C的方程.
(2)已知过点F的直线交抛物线C于 两点, 的面积为,求直线的方程.
16. 在中,角 的对边分别为.
(1)求;
(2)已知为的平分线,交于点,且为线段上一点,且,求的周长.
17. 如图①所示,四边形是直角梯形,,且为线段 的中点.现沿着将折起,使Q点到达P点,如图②所示,连接,其中M为线段的中点.
(1)求证:;
(2)若二面角的大小为,则在线段上是否存在一点N,使得直线与平面所成角的正弦值为?若存在,求的值;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,求点A到平面的距离.
18. 已知函数.
(1)若 ,求函数 的单调区间;
(2)若函数 的极值点在区间内,求m的取值范围;
(3)若 有两个零点,求m的取值范围.
19. 个人相互传球,传球规则如下:若球由甲手中传出,则甲传给乙;否则,传球者等可能地将球传给另外的个人中的任何一个.第一次传球由甲手中传出,第次传球后,球在甲手中的概率记为,球在乙手中的概率记为.
(1)求;
(2)求;
(3)比较与的大小,并说明理由.
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