内容正文:
宁夏六盘山高级中学
2024-2025学年第二学期高三第四次模拟考试试卷
学科:数学 测试时间:120分钟 满分:150分 命题教师:
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置,并将核对后的条形码贴在答题卡条形码区域内.
2.选择题答案用2B铅笔填涂,非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚.
3.做答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试题上、超出答题区域或非题号对应区域的答案一律无效.
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. 若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】化简复数,由此根据复数的模的定义求得的值.
【详解】由,得,
所以.
故选:D.
【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,求复数的模,属于基础题.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】化简集合,再由补集与并集运算可得.
【详解】由题意得,,
则,或,
则,或,
故选:C.
3. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用平面向量数量积的坐标运算求出的值,可求得向量,利用平面向量的模长公式可求得结果.
【详解】由题意可得,解得,所以,,
因此,.
故选:A.
4. 为了普及环保知识,增强环保意识,某学校分别从甲、乙两个班各抽取5位同学参加环保知识测试,得分十分制情况如图所示,则下列描述不正确的是( )
A. 两组数据的平均数都是6分
B. 两组数据的中位数都是6分
C. 两组数据的极差相等
D. 甲组成绩的方差小于乙组成绩的方差
【答案】B
【解析】
【分析】分别计算甲、乙两组数据的平均数、中位数、极差和方差,然后逐一判断各选项的正确性.
【详解】甲组数据的平均数分.
乙组数据的平均数分.
所以两组数据的平均数均为分,A选项正确.
将甲组数据、、、、从小到大排列为、、、、,数据个数是奇数,最中间的数是,所以甲组数据的中位数为分.
将乙组数据,,,,从小到大排列为,,,,,数据个数是奇数,最中间的数是,所以乙组数据的中位数为分.B选项错误.
甲组数据中最大值是,最小值是,则甲组数据的极差为分.
乙组数据中最大值是,最小值是,则乙组数据的极差为分.
所以两组数据的极差相等,C选项正确.
对于甲组数据,,,则.
对于乙组数据,,,则.
因为,所以甲组的方差小于乙组的方差,D选项正确.
故选:B.
5. 在长方体中,与平面所成角的大小为,与平面所成角的大小为,那么异面直线与所成角的余弦值是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】
【分析】分析:先找到与平面所成角,与平面所成角,再设出长方体的边长找到异面直线与所成角,最后利用余弦定理求异面直线与所成角的余弦值.
详解:由题得∠设AD=1,则
在△中,由余弦定理得.
因为,所以异面直线与所成角的余弦值是.
故答案为.
点睛:(1)本题主要考查直线和平面所成的角和异面直线所成的角,意在考查学生对这些知识的掌握水平.(2) 异面直线所成的角的求法,方法一:(几何法)找作(平移法、补形法)证(定义)指求(解三角形).方法二:(向量法),其中是异面直线所成的角,分别是直线的方向向量.
6. 若,设函数的零点为,零点为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由函数和的对称性求得,消元后结合二次函数与不等式的性质得取值范围.
【详解】,,
可以看作是直线与函数和交点的横坐标,
作出图象,如图,
与互为反函数,图象关于直线对称,而直线与直线垂直,因此直线与和图象交点也关于直线对称,
所以,由图象知.
,
又,,所以,
,
所以所求范围是.
故选:C.
7. 已知双曲线E:的两条渐近线与抛物线C:分别相交于点O,M,N,其中O为坐标原点,若的面积为2,则E的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,,由,可求得,进而可得,可求E的离心率.
【详解】设,,由双曲线和抛物线的对称性知,
,解得.E的渐近线方程为:,即,
∴,所以E的离心率为.
故选:D.
8. 已知,分别为定义域为的偶函数和奇函数,且,若关于x的不等式在上恒成立,则正实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由奇偶性求得的解析式,化简不等式,并用分离参数法变形为,设,换元后利用函数的单调性求得不等式右边的取值范围,从而可得的范围.
【详解】因为,分别为上的偶函数和奇函数,①,
所以,即②,
联立①②可解得,,
所以不等式可化为,
因为,则,故,
设,则,故,
因为,,所以,
故在上是增函数,则,
又因为在时是增函数,所以,则,
因为在恒成立,所以.
所以正实数a的取值范围是.
故选: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. 已知的展开式中第5项与第7项的二项式系数相等,则下列说法正确的是( )
A. 展开式的各项系数之和为4096
B. 展开式中含项的系数为45
C. 展开式中存在常数项
D. 展开式中第6项的系数最大
【答案】BCD
【解析】
【分析】依题意得,求出,令,求出各项系数之和,判断A;求出通项,令,判断B;令,求出,判断C;展开式共有11项,中间项的二项式系数最大,即第6项的系数最大,判断D.
【详解】由二项式的展开式中第5项与第7项的二项式系数相等,得,解得,
令,得,即展开式的各项系数之和为1024,故A错误;
由通项,令,解得,
所以展开式中含项的系数为,故B正确;
若展开式中存在常数项,令,解得,故C正确;
由可知展开式共有11项,中间项的二项式系数最大,即第6项的系数最大,故D正确.
故选:BCD.
10. 关于函数,下列说法正确的是( )
A. 的最小值为2 B. 是奇函数
C. 的图象关于直线对称 D. 在上单调递减
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据的范围,三角函数的奇偶性、对称性、单调性对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】A选项,由于,所以的值可以为负数,A选项错误.
B选项,
,
所以为奇函数,B选项正确.
C选项,
,
所以的图象关于直线对称,C选项正确.
D选项,,所以在区间上递增,
令,,
令,,
其中,
所以,
所以在上递减,
根据复合函数单调性同增异减可知在上单调递减,D选项正确.
故选:BCD
11. 数列 满足 ,且 ,数列的前 项和为 ,从 的前 项中任取两项,它们之和为奇数的概率为 ,数列的前 项积为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据数列的递推关系,求出数列的前几项,即可判断A,B;根据组合数以及概率的计算公式,即可判断C;理解数列的前n 项积的概念,并通过运算即可判断D.
【详解】对于A ,当时,,即 ,
又因为
的偶数项所成的数列是以首项为4,公差为2的等差数列,
,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,由选项A得的奇数项所成的数列是以首项为,公差为的等差数列,
偶数项所成的数列是以首项为4,公差为2的等差数列,
,故C错误;
当时,
,
又 ,
所以 ,故D正确.
故选:AD.
【点睛】思路点睛:利用数列的递推关系得出的偶数项和奇数项均为等差数列,根据组合数以及概率的计算公式表达出是解题关键.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则的值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据两角和差公式及二倍角余弦公式计算求解.
【详解】因为,
则.
故答案为:.
13. 已知等差数列的前n项和为,若,则_________.
【答案】1
【解析】
【分析】由等差中项性质可求,又依据等差数列的前n项和公式及通项公式列方程即可求得公差
【详解】由有,而
∴结合等差数列的前n项和公式及通项公式
即可得
故答案为:1
【点睛】本题考查了等差数列,利用等差中项求项,结合已知条件、前n项和公式、通项公式求公差
14. 若曲线与曲线有公切线,则的取值范围是_____________.
【答案】
【解析】
【分析】分别利用导数的几何意义求出两条曲线的切线,再根据题意得到的表达式,通过构造函数,再利用导数的性质进行求解即可.
【详解】设是曲线上一点,由,因此过点的切线的斜率为,所以切线方程为:,而,即,
设是曲线上一点,
由,所以过点的切线的斜率为,所以切线方程为:,而,
即,当这两条切线重合时,就是两个曲线的公切线,因此有:
,因为,所以
设函数,,
因为,所以,所以函数是减函数,
,当时,,因此,
所以,
故答案为:
【点睛】关键点睛:利用导数的几何意义和构造函数是解题的关键.
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. 如图,梯形中,,过分别作,,垂足分别,,已知,将梯形沿同侧折起,得空间几何体 ,如图.
1若,证明:平面;
2若,,线段上存在一点,满足与平面所成角的正弦值为,求的长.
【答案】(1)证明:由已知得四边形ABFE是正方形,且边长为2,在图2中,,
由已知得,,平面
又平面BDE,,
又,,平面
(2) .
【解析】
【分析】1由正方形的性质推导出,结合,可得平面,由此,再由,能证明平面;2过作交于点,以为坐标原点,以分别为轴,轴,轴的正方向建立空间直角坐标系,设,可得,利用向量垂直数量积为零求出平面的法向量,利用空间向量夹角余弦公式能求出结果.
【详解】(1)略
2在图2中,,,,即面DEFC,
在梯形DEFC中,过点D作交CF于点M,连接CE,
由题意得,,由勾股定理可得,则,,
过E作交DC于点G,可知GE,EA,EF两两垂直,
以E为坐标原点,以分别为x轴,y轴,z轴的正方向建立空间直角坐标系,
则,
.
设平面ACD的一个法向量为,
由得,取得,
设,则m,,,得
设CP与平面ACD所成的角为,
.
所以
【点睛】本题主要考查线面垂直的证明,以及空间向量的应用,是中档题.空间向量解答立体几何问题的一般步骤是:(1)观察图形,建立恰当的空间直角坐标系;(2)写出相应点的坐标,求出相应直线的方向向量;(3)设出相应平面的法向量,利用两直线垂直数量积为零列出方程组求出法向量;(4)将空间位置关系转化为向量关系;(5)根据定理结论求出相应的角和距离.
16. 在三角形中,角的对边分别为,已知.
(1)若三角形的面积为,且,求;
(2)若,且,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由结合正弦定理边角互化可得,然后由三角形面积公式可得答案;
(2)因,设,则,然后由余弦定理用两种方式表示,据此可得答案.
【小问1详解】
在中,,由正弦定理得
即
因为所以,即
又,即,
又,所以
则
【小问2详解】
因为,设,则
在中,由余弦定理得
在中,由余弦定理得
所以,则.
17. 中药是中华民族的瑰宝,除用来治病救人外,在调理身体、预防疾病等方面也发挥着重要的作用.某研究机构为了解草药A对某疾病的预防效果,随机调查了100名人员,数据如下:
未患病
患病
合计
服用草药
48
12
60
未服用草药
22
18
40
合计
70
30
100
(1)依据小概率值的独立性检验,分析草药对预防该疾病是否有效;
(2)已知草药对该疾病的治疗有效的概率的数据如下:对未服用草药的患者治疗有效的概率为,对服用草药的患者治疗有效的概率为.若用频率估计概率,现从患此疾病的人中随机抽取1人使用草药进行治疗,求治疗有效的概率.
附:参考公式:,其中.
参考数据:
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
【答案】(1)有效 (2)
【解析】
【分析】(1)由列联表中数据求得的值,再与临界值表对照下结论;
(2)分别求得患者未服用草药A和已服用草药A”的概率,利用全概率公式求解.
【小问1详解】
解:由列联表中数据得:,
根据小概率值的独立性检验,可以推断零假设不成立,
即认为草药对预防该疾病有效;
【小问2详解】
设事件M表示“草药B的治疗有效”,事件表示“患者未服用草药A”,事件表示“患者已服用草药A”,
则,
,
所以由全概率公式得:,
.
18. 已知圆与椭圆相交于点,且椭圆的离心率为
(1)求r的值和椭圆C的方程;
(2)过M点的直线l交圆O和椭圆C分别于两点.
①若,求直线l的方程;
②设直线MA的斜率为k,直线NA的斜率为,过M点斜率为的直线交椭圆C于异于M的P点,若,则直线PB是否过定点,如果过定点,求出定点坐标,如果不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)①,②过定点,
【解析】
【分析】(1)通过公共点求出,即可得到椭圆的方程
(2)①设出直线的方程,求出与椭圆和圆的交点坐标,表达出和,通过两向量的关系即可求出直线l的方程
②表达出两点的坐标,设出直线的方程,通过斜率之间的关系解方程,得出直线的方程,即可得出过的定点.
【小问1详解】
由圆,与椭圆相交于点,
所以,又离心率为且,所以,
所以椭圆,
【小问2详解】
①因为过点的直线交圆和椭圆分别于两点,
所以直线的斜率存在,则可设直线的方程为,
由,得,则可得,
同理,由,解得,
又点,则,,
因为,则,
因为,所以,即直线的方程为
②过定点,证明如下
根据题意可知,则,又由可得,
由①知,同理得,
由题意,直线的斜率一定存在,
设直线的方程为,且是方程的两个根,
即是的两个根,所以,
则设直线的方程为,
所以,直线过定点
19. 已知函数,其中.
(1)若是偶函数,求;
(2)当时,讨论在上的零点个数;
(3)已知,若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)函数在有两个零点
(3)
【解析】
【分析】(1)由偶函数的性质建立等式,求出;
(2)代入,得到,求导得,令后再求导.由解析式可知当时,恒成立.当时,,得到单调递增,由二分法知道在存在唯一零点.由此知道函数的单调区间,再由二分法得到函数零点.
(3)分与两种情况讨论,结合三角函数的性质以及导函数判断函数单调性建立不等式,最后求出的范围.
【小问1详解】
因为函数是偶函数,所以.
即,,
所以,
所以,所以,又,所以.
【小问2详解】
当时,,,可得,
令,则.
当时,,所以,
当时,,所以在单调递增,
又,,
所以存在,使得,
当,所以在上单调递减,
当,所以在上单调递增,
所以在上单调递减,在上单调递增,
而,,,所以在上存在一个零点.
综上,函数在有两个零点.
【小问3详解】
当时,
若时,,所以,
若时,若,则成立;
只需考虑,此时令,
则,在递增,
又,,
所以存在,使得,
可得,
若,则,在递减;
若,则,在上递增.
所以,解得.
此时,所以,从而.
所以的取值范围为.
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注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置,并将核对后的条形码贴在答题卡条形码区域内.
2.选择题答案用2B铅笔填涂,非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚.
3.做答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试题上、超出答题区域或非题号对应区域的答案一律无效.
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. 若复数满足,则( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
4. 为了普及环保知识,增强环保意识,某学校分别从甲、乙两个班各抽取5位同学参加环保知识测试,得分十分制情况如图所示,则下列描述不正确的是( )
A. 两组数据的平均数都是6分
B. 两组数据的中位数都是6分
C. 两组数据的极差相等
D. 甲组成绩的方差小于乙组成绩的方差
5. 在长方体中,与平面所成角的大小为,与平面所成角的大小为,那么异面直线与所成角的余弦值是
A. B. C. D.
6. 若,设函数的零点为,零点为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知双曲线E:的两条渐近线与抛物线C:分别相交于点O,M,N,其中O为坐标原点,若的面积为2,则E的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
8. 已知,分别为定义域为的偶函数和奇函数,且,若关于x的不等式在上恒成立,则正实数a的取值范围是( )
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. 已知的展开式中第5项与第7项的二项式系数相等,则下列说法正确的是( )
A. 展开式的各项系数之和为4096
B. 展开式中含项的系数为45
C. 展开式中存在常数项
D. 展开式中第6项的系数最大
10. 关于函数,下列说法正确的是( )
A. 的最小值为2 B. 是奇函数
C. 的图象关于直线对称 D. 在上单调递减
11. 数列 满足 ,且 ,数列的前 项和为 ,从 的前 项中任取两项,它们之和为奇数的概率为 ,数列的前 项积为,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则的值为___________.
13. 已知等差数列的前n项和为,若,则_________.
14. 若曲线与曲线有公切线,则的取值范围是_____________.
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. 如图,梯形中,,过分别作,,垂足分别,,已知,将梯形沿同侧折起,得空间几何体 ,如图.
1若,证明:平面;
2若,,线段上存在一点,满足与平面所成角的正弦值为,求的长.
16. 在三角形中,角的对边分别为,已知.
(1)若三角形的面积为,且,求;
(2)若,且,求.
17. 中药是中华民族的瑰宝,除用来治病救人外,在调理身体、预防疾病等方面也发挥着重要的作用.某研究机构为了解草药A对某疾病的预防效果,随机调查了100名人员,数据如下:
未患病
患病
合计
服用草药
48
12
60
未服用草药
22
18
40
合计
70
30
100
(1)依据小概率值的独立性检验,分析草药对预防该疾病是否有效;
(2)已知草药对该疾病的治疗有效的概率的数据如下:对未服用草药的患者治疗有效的概率为,对服用草药的患者治疗有效的概率为.若用频率估计概率,现从患此疾病的人中随机抽取1人使用草药进行治疗,求治疗有效的概率.
附:参考公式:,其中.
参考数据:
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
18. 已知圆与椭圆相交于点,且椭圆的离心率为
(1)求r的值和椭圆C的方程;
(2)过M点的直线l交圆O和椭圆C分别于两点.
①若,求直线l的方程;
②设直线MA的斜率为k,直线NA的斜率为,过M点斜率为的直线交椭圆C于异于M的P点,若,则直线PB是否过定点,如果过定点,求出定点坐标,如果不存在,说明理由.
19. 已知函数,其中.
(1)若是偶函数,求;
(2)当时,讨论在上的零点个数;
(3)已知,若,求的取值范围.
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