内容正文:
浙江强基联盟2025年5月高二联考
数学试题
浙江强基联盟研究院 命制
考生注意:
1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
一、选择题:本大题共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. 设全集为,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出集合,利用交集的定义可求得集合.
【详解】因为,,所以.
故选:D.
2. 已知为虚数单位,若,则实部为( )
A. B. C. 4 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据共轭复数的定义及实部定义求解.
【详解】因为,所以,所以的实部为.
故选:A.
3. 若为圆内的一个动点,且,则的最小值为( )
A 2 B. C. D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】根两点之间线段最短可得线段和的最小值.
【详解】由题意知为圆的直径,根据两点之间线段最短,
的最小值为4
故选:D.
4. 已知是定义在上的奇函数,若时,函数的值域是,则函数在区间上的最大值为( )
A. 6 B. 4 C. 3 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】利用奇函数的性质可求函数在的值域,故可得在该区间上的最大值.
【详解】若,则,所以.
因为是定义在上的奇函数,所以,
则,所以,故在上的最大值为.
故选:A.
5. 已知向量满足,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据数量积的运算律可得,再根据投影向量公式可求投影向量.
【详解】设向量的夹角为,因为,可得,
所以在的投影向量为.
故选:B.
6. 从中取三个不同的数,按从小到大的顺序排列,组成的数列是等比数列的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用组合可求基本事件的总数,利用枚举法可得随机事件中基本事件的个数,故可求概率.
【详解】设取出的3个不同的数分别为,不同的取法共有种,
若这3个数构成等比数列,则有.
故可以的取值有或或或.
从而所求概率为.
故选:B.
7. 若过点且与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求得点到圆心距离,进而由,即可求解.
【详解】由,则圆心,半径,
所以点与圆心的距离,
所以,
则,.
所以.
故选:C.
8. 已知函数,若对任意,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】结合指数函数、幂函数的单调性确定的单调性,构造函数并探讨奇偶性,再利用性质求解不等式.
【详解】函数在上单调递增,则函数在上单调递增,
令,则函数在上单调递增,
,即函数是奇函数,
不等式
,则,
依题意,在上恒成立,而当时,,当且仅当时取等号,
则,所以实数的取值范围是.
故选:D
二、多项选择题: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. 已知,则( )
A. 是奇函数
B. 的最小正周期是
C. 图象的一个对称中心是点
D. 在上单调递减
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用二倍角的余弦公式化简,再利用余弦函数的图象性质逐项判断.
【详解】对于A,函数的定义域为,
函数是偶函数,A错误;
对于B,函数的最小正周期为,B正确;
对于C,,所以点是图象的一个对称中心,C正确;
对于D,令,解得,
函数的单调递减区间为,,D正确.
故选:BCD
10. “杨辉三角”是中国南宋数学家杨辉在1261年所著的《详解九章算法》一书中首次记载的,比欧洲早393年发现.如图所示,在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和,例如第4行的6为第3行中两个3的和.则下列命题中正确的是( )
A. 第6行中,有两个相等的最大数
B. 第3行以后,第一次出现全为奇数的行是第8行
C. 第行所有数之和为
D.
【答案】CD
【解析】
【分析】根据“杨辉三角”的性质写出第第6行的数字即可判断A;写出第7行的数字即可判断B;根据二项式系数和求解判断C;根据“杨辉三角”的性质即可判断D.
【详解】对于A,第6行中共有7个数字,分别为,中间有唯一最大数字20,故A错误;
对于B,第7行中共有8个数字,分别,
故第3行以后,第一次出现全为奇数的行应该是第7行,故B错误;
对于C,由二项式系数的性质,得第行所有数之和为,C正确;
对于D,在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和,
则,D正确.
故选:CD
11. 已知递增数列的各项均为正整数,且满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A直接代入计算即可;对B,利用反证法即可证明,对C,通过不断代入得到,再结合其单调性即可判断C,对D,通过代入归纳总结得到时,,再代入合理值即可判断.
【详解】对A,在原式中令,则,故A正确;
对B,若,单调递增,则,则,即矛盾,舍去,故,故B正确;
对C,由得,则,则,
,,原式中令,
令,因为递增数列,C错;
对D,由,令,由单调递增,
,令,令则,
则时,,且,
则时,时,,
当时,时,,
原式中令,
同理由,D正确,
故选:ABD.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆台的上、下底面半径分别为2和4,母线为4,则圆台的侧面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】直接利用圆台的侧面积公式求解即可.
【详解】因为圆台的上、下底面半径分别为2和4,母线长为4,
所以圆台的侧面积为.
故答案为:.
13. 定义:.已知分别为的三个内角所对的边,若,且,则面积的最大值为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】由题设有求余弦值,结合三角形内角性质得,在应用三角形面积公式、基本不等式求面积最大值.
【详解】由题,知,化简得,
又为三角形内角,解得,则,
因为,当且仅当时等号成立.
故答案为:
14. 抛物线的焦点为,准线为和为上位于第一象限的两点,若,过分别作的垂线,垂足分别为和,已知,则的外接圆的面积为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】不妨设在的左侧,设,延长交于,利用抛物线的定义可得进行角的关系转化后可得,再利用正弦定理可求外接圆的半径后可得其面积.
【详解】不妨设在的左侧,延长交于,
设,则,故,
而,
所以,
.
因为,所以.
因为,所以,所以,
因此的外接圆的面积为.
故答案为:
四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 某新能源汽车制造商为了评估一批新型电池的续航时间(单位:小时),从这批次电池中随机抽取50组进行测试,把测得数据进行适当分组后(每组为左闭右开的区间),画出频率分布直方图如图所示.
(1)求的值;
(2)从抽取的50组电池中任取2组,求恰有1组电池续航时间不少于35小时的概率;
(3)将样本分布的频率视为总体分布的概率,从该批次电池组中任取2组,设为续航时间不少于35小时的电池组的数量,求的分布列及数学期望.
【答案】(1)
(2)
(3)分布列见解析,0.6
【解析】
【分析】(1)根据频率之和等于1求解;
(2)根据超几何分布求解概率;
(3)利用二项分布求分布列和数学期望.
【小问1详解】
根据频率之和等于1可得,
,解得.
【小问2详解】
由频率分布图可知,电池续航时间不少于35小时的频率等于,
所以电池续航时间不少于35小时的电池有组,
电池续航时间少于35小时的电池有组,
所以从抽取的50组电池中任取2组,
恰有1组电池续航时间不少于35小时的概率为.
【小问3详解】
由(2)知,每次抽到电池续航时间不少于35小时的概率等于
由题可知,随机变量服从二项分布,所以,
所以所有可能的取值有0,1,2,
所以
,
所以的分布列如下,
0
1
2
所以的数学期望为.
16. 已知函数.
(1)若存在极小值,且极小值为0,求;
(2)若不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1).
(2).
【解析】
【分析】(1)先求导,根据的情况分类讨论,求函数的极小值,令讨论单调性即可求解;
(2)由恒成立,得,令,利用导数研究单调性求最小值即可求解.
【小问1详解】
因为,
当时,,所以函数无极值,
当时,,得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以的极小值为,
令,所以,
由有,有,
所以在单调递增,在单调递减,且,
所以.
【小问2详解】
因为不等式恒成立,即,得,
即.
令,则,
当时,,即单调递减,
当时,,即单调递增,
所以,则,
所以的取值范围为.
17. 如图,是圆柱的一条母线,是底面的一条直径,是圆上一点,且.
(1)求三棱锥的体积最大值;
(2)求直线与平面所成角正弦值的最大值.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)由底面面积最大时,三棱锥的体积最大.即可求解;
(2)建系,求得直线方向向量及平面法向量,代入夹角公式,结合基本不等式即可求解.
【小问1详解】
由于三棱锥的高,所以当底面面积最大时,三棱锥的体积最大.
又是底面圆的一条直径,所以当时,底面的面积最大.
此时.
【小问2详解】
如图以为原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立空间直角坐标系系,则,
设平面的一个法向量为,
记,则,
所以,
则直线与平面所成角的正弦值为
,
当且仅当时等号成立.
故直线与平面所成角正弦值的最大值为.
18. 梅纳库莫斯(前375—前325)首研圆锥曲线.约百年后,阿波罗尼斯系统研究其光学性质:由椭圆焦点发出的光线经椭圆反射后必过另一焦点.椭圆的中心在原点,法线表示与椭圆的切线垂直且过相应切点的直线,焦点,由发出的光线经椭圆反射后至的路径长为4.任取椭圆上非长轴端点,其切线为在的射影为点.
(1)求椭圆的方程;
(2)证明为定值;
(3)已知切线与直线相交于两点,轴上是否存在定点,使得以为直径的圆过点,若存在,求出点,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)存在,或.
【解析】
【分析】(1)根据焦点及椭圆定义列式求解得出椭圆的方程;
(2)根据图形特征结合定义计算求值;
(3)先设切线方程为:,结合圆的方程应用在圆上计算求参即可.
【小问1详解】
根据题意,椭圆的中心在坐标原点,焦点为,
所以椭圆的方程为,其中,且.
又因为由发出的光线经椭圆一次反射后到经过的路程为4,
所以,因此,
则椭圆方程为.
【小问2详解】
延长交于点,
则.
故为定值.
【小问3详解】
设椭圆上点,其切线方程为:.
切线与直线和的交点分别为和.
以为直径的圆的方程为:
.
若存在满足条件的定点,则可设在圆上,
代入得:.
化简得:
利用椭圆方程,可得,
因此:,即,所以.
即的坐标为或.
19. 对三元正整数数列,定义变换为:,持续操作直至数列全零时终止.
(1)写出数列经过次“变换”后得到的数列;
(2)设初始数列,求经过次“变换”后得到的最终数列,并判断最终数列与初始数列是否有结构上的关联;
(3)设数列经过次“变换”后得到的数列各项之和最小,求的最小值.
【答案】(1)
(2)最终数列与初始数列结构上一致,均为型数列.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题中“变换”的定义可得出结果;
(2)列出次变换,即可证得结论成立;
(3)分析可知,数列经过次“变换”后仍保持该结构,其变化规律为:除数值,其余两项各递减,根据,并列举出之后所实施的变换,数列和最小值已达成,后续变换进入循环周期,各项和不再递减,即可得出的最小值.
【小问1详解】
由题知,次变换后得到的数列依次为.
所以数列经过次“变换”后得到的数列为.
【小问2详解】
对于初始数列,次“变换”过程依次为:
,
所以该数列经过次“变换”后得到的结果为.
最终数列与初始数列结构上一致,均为型数列.
【小问3详解】
数列经过一次“变换”后得到数列,
其结构为型数列,
依据(2)结论可知,数列经过次“变换”后仍保持该结构,
其变化规律为:除数值,其余两项各递减,
因为,故数列经过次“变换”后得.
随后实施变换所得数列依次为:.
此时数列和最小值已达成,后续变换进入循环周期,各项和不再递减.
故经次“变换”后数列各项和取得最小值,
即的最小值为.
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1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
一、选择题:本大题共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. 设全集为,集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知为虚数单位,若,则的实部为( )
A. B. C. 4 D. 2
3. 若为圆内的一个动点,且,则的最小值为( )
A. 2 B. C. D. 4
4. 已知是定义在上的奇函数,若时,函数的值域是,则函数在区间上的最大值为( )
A. 6 B. 4 C. 3 D. 2
5. 已知向量满足,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
6. 从中取三个不同数,按从小到大的顺序排列,组成的数列是等比数列的概率为( )
A. B. C. D.
7. 若过点且与圆相切两条直线的夹角为,则( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,若对任意,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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 已知,则( )
A. 是奇函数
B. 的最小正周期是
C. 图象的一个对称中心是点
D. 在上单调递减
10. “杨辉三角”是中国南宋数学家杨辉在1261年所著的《详解九章算法》一书中首次记载的,比欧洲早393年发现.如图所示,在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数之和,例如第4行的6为第3行中两个3的和.则下列命题中正确的是( )
A. 第6行中,有两个相等的最大数
B. 第3行以后,第一次出现全为奇数行是第8行
C. 第行所有数之和为
D.
11. 已知递增数列的各项均为正整数,且满足,则( )
A. B. C. D.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆台的上、下底面半径分别为2和4,母线为4,则圆台的侧面积为______.
13. 定义:.已知分别为的三个内角所对的边,若,且,则面积的最大值为__________.
14. 抛物线的焦点为,准线为和为上位于第一象限的两点,若,过分别作的垂线,垂足分别为和,已知,则的外接圆的面积为__________.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 某新能源汽车制造商为了评估一批新型电池的续航时间(单位:小时),从这批次电池中随机抽取50组进行测试,把测得数据进行适当分组后(每组为左闭右开的区间),画出频率分布直方图如图所示.
(1)求的值;
(2)从抽取的50组电池中任取2组,求恰有1组电池续航时间不少于35小时的概率;
(3)将样本分布的频率视为总体分布的概率,从该批次电池组中任取2组,设为续航时间不少于35小时的电池组的数量,求的分布列及数学期望.
16. 已知函数.
(1)若存在极小值,且极小值为0,求;
(2)若不等式恒成立,求的取值范围.
17. 如图,是圆柱的一条母线,是底面的一条直径,是圆上一点,且.
(1)求三棱锥的体积最大值;
(2)求直线与平面所成角正弦值的最大值.
18. 梅纳库莫斯(前375—前325)首研圆锥曲线.约百年后,阿波罗尼斯系统研究其光学性质:由椭圆焦点发出的光线经椭圆反射后必过另一焦点.椭圆的中心在原点,法线表示与椭圆的切线垂直且过相应切点的直线,焦点,由发出的光线经椭圆反射后至的路径长为4.任取椭圆上非长轴端点,其切线为在的射影为点.
(1)求椭圆的方程;
(2)证明定值;
(3)已知切线与直线相交于两点,轴上是否存在定点,使得以为直径的圆过点,若存在,求出点,若不存在,请说明理由.
19. 对三元正整数数列,定义变换为:,持续操作直至数列全零时终止.
(1)写出数列经过次“变换”后得到的数列;
(2)设初始数列,求经过次“变换”后得到的最终数列,并判断最终数列与初始数列是否有结构上的关联;
(3)设数列经过次“变换”后得到的数列各项之和最小,求的最小值.
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