内容正文:
遵义航天高级中学2025届高三第六次模考试
数学
满分150分.
第Ⅰ卷
一、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的.
1. 设集合,则集合与集合关系是( )
A. B.
C. D.
2. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
3. 已知向量若,则m等于( )
A. B. C. D.
4. 已知等差数列前项和为,且,则( )
A. 1 B. C. 10 D.
5 已知,则( )
A. B. C. D.
6. 从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数,若这三个数之积为偶数,则它们之和大于8的概率为( )
A. B. C. D.
7. 已知一个球与某圆台的上下底面和侧面均相切,若圆台的侧面积为,上下底面面积之比为1:9,则该球的表面积为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,若函数恰有3个零点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题: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. 下列关于的说法,正确的是( )
A. 展开式的各二项式系数之和是1024 B. 展开式各项系数之和是1024
C. 展开式的第5项的系数为252 D. 展开式的的系数为45
10. 已知函数的图象关于对称,下列结论中正确的是( )
A. 是奇函数
B.
C. 若在上单调递增,则
D. 的图象与直线有三个交点
11. 设过原点且倾斜角为的直线与双曲线的左、右支分别交于,两点,是双曲线的焦点,若的面积大于,则双曲线的离心率的取值可以是( )
A. B. C. D. 3
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知复数,其中i为虚数单位,则__________.
13. 已知且均不为1,且,则值为______.
14. 如图,在正方体中,延长至使得,点在平面上,过点作于点,满足,则__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知数列和满足.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前项和.
16. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求角的大小;
(2)若点是边中点,且,求面积的最大值.
17. 如图1,在中,,,为的中点,现将及其内部以边为轴进行旋转,得到如图2所示的新的几何体,点为点在旋转过程中形成的圆的圆心,点为圆上任意一点.
(1)求新的几何体的体积;
(2)记与底面所成角为,求的取值范围;
(3)当时,求点到平面的距离.
18. 在排球比赛中发球不过网或球落在对方界外均为发球失误,获得发球权一方在本队发球未失误后,需要连续发球,发球失误后,发球权转移至对方,由对方发球.若甲队发球失误的概率为,乙队发球失误的概率为,并规定该场比赛甲队先开始发球.
(1)记在第2,3,4次发球中甲队获得发球权的次数为X,求X的分布列;
(2)若乙队在第n次获得发球权的概率大于,求n的最小值.
(参考数据:,)
19. 已知函数,其中,,是常数.
(1)当,,时,求单调性及对称中心;
(2)当,时,正方形有三个顶点在函数的图象上,求正方形面积的最小值.
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遵义航天高级中学2025届高三第六次模考试
数学
满分150分.
第Ⅰ卷
一、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的.
1. 设集合,则集合与集合的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分别求函数的值域和函数的定义域,即得集合,从而可确定选项.
【详解】由,,可得,则,故,
又由有意义,可得,即得,故,
则显然有.
故选:C.
2. 抛物线的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】直接利用抛物线的方程求解焦点坐标即可.
【详解】因为抛物线的焦点在轴上,且,
所以,所以抛物线的焦点坐标为.
故选:D.
3. 已知向量若,则m等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量平行的坐标表示求解即可.
【详解】因为,所以,又,,
所以,解得.
故选:A.
4. 已知等差数列的前项和为,且,则( )
A. 1 B. C. 10 D.
【答案】B
【解析】
【分析】先证明数列也为等差数列,设数列的公差为,结合条件求,再求.
【详解】设数列的公差为,则,
所以,
所以
所以数列为等差数列,
设数列的公差为,又数列的首项为,
因为,两边同除以得:,
所以,
解得,又,即,解得.
故选:B.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用两角和差的正余弦公式展开,两边同除,得到.再利用两角差的正切公式展开,将换成,化简即可得到答案.
【详解】,所以,
两边同除,得到,即.
,.
故选:C.
6. 从1,2,3,4,5中随机选取三个不同的数,若这三个数之积为偶数,则它们之和大于8的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】应用列举法求古典概型的概率即可.
【详解】从中随机选取三个不同的数有、、、、、、、、、,共10种情况,
其中三个数之积为偶数的有、、、、、、、、,共9种情况,
在上述的9种情况中,它们之和大于8的有、、、、,共5种情况,
所以这三个数之积为偶数,则它们之和大于8的概率为.
故选:D
7. 已知一个球与某圆台的上下底面和侧面均相切,若圆台的侧面积为,上下底面面积之比为1:9,则该球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先利用圆台和球的关系求出圆台的上下底的半径,进一步求出圆台的母线长,最后求出内切球的半径和球的表面积.
【详解】设圆台上、下底面半径分别为和,母线长为,内切球的半径为,
因为上下底面面积之比为1:9,所以,得,
所以圆台的侧面积为,得,
因为球与圆台的上下底面和侧面均相切,所以,
所以,得,所以,,
所以,得,
所以该球的表面积为,
故选:A
8. 已知函数,若函数恰有3个零点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】函数恰有3个零点,等价于方程有三个不等的实数根.分别作出函数和的图象,结合图象即可求解.
【详解】由题意得,方程有三个不等的实数根.
而,
分别作出函数和的图象,
当时,
当时,,对其求导得,所以,
所以曲线在点的切线方程为,
如图,直线与曲线在点相切.
所以的取值范围是.
故选:A.
二、多选题: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. 下列关于的说法,正确的是( )
A. 展开式的各二项式系数之和是1024 B. 展开式各项系数之和是1024
C. 展开式的第5项的系数为252 D. 展开式的的系数为45
【答案】AD
【解析】
【分析】利用二项式定理及赋值法判断A、B,写出展开式通项,进而确定对应项的系数判断C、D.
【详解】A,的展开式的各二项式系数之和是,A正确;
B,令,得的展开式的各项系数之和为0,B错误;
C,的展开式通项公式为且,
所以第5项系数为,C错误;
D,令,则展开式的的系数为,D正确.
故选:AD
10. 已知函数的图象关于对称,下列结论中正确的是( )
A. 是奇函数
B.
C. 若在上单调递增,则
D. 的图象与直线有三个交点
【答案】AC
【解析】
【分析】先函数对称性求解,得到的解析式.A项,化简可知为奇函数;B项,代入解析式求值即可;C项,利用整体角求的单调递增区间,由可得范围;D项,利用导数可知直线恰为曲线在处的切线,进而可得公共点个数.
【详解】因为的图象关于直线对称,
所以,即,解得,
所以,
验证:当时,,取最大值,
故的图象关于直线对称,满足题意;
A项,,,由,
则是奇函数,故A正确;
B项,由,故B错误;
C项,,
由,解得,
当时,,
由在上单调递增,则,
解得,故C正确;
D项,的图象与直线均过点,
由,则,
故直线即与曲线相切,
如图可知的图象与直线有且仅有一个公共点,故D错误.
故选:AC
11. 设过原点且倾斜角为的直线与双曲线的左、右支分别交于,两点,是双曲线的焦点,若的面积大于,则双曲线的离心率的取值可以是( )
A. B. C. D. 3
【答案】ABC
【解析】
【分析】将直线AB方程与双曲线方程联立求交点坐标,据此表示出的面积,然后结合题意求离心率范围,即可得.
【详解】不妨设是双曲线的右焦点,
如图,由题知直线的方程为,
由,得,且,
所以,
因为,
且,所以,
所以,解得,
又因为,则,解得,
所以.
故选:ABC
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知复数,其中i为虚数单位,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据复数的除法运算和复数模的计算公式即可.
【详解】,
故.
故答案为:.
13. 已知且均不为1,且,则的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】应用对数的运算性质及已知可得,代入目标式求值即可.
【详解】由,即,
所以,故.
故答案为:
14. 如图,在正方体中,延长至使得,点在平面上,过点作于点,满足,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】在平面中,以为圆心,为半径作圆,则点在该圆上.设正方体的边长为,由割线定理可得,连结,与平面相交于点,可得平面,在中,,利用,可求得.
【详解】在平面中,以为圆心,为半径作圆,则点在该圆上.设正方体的边长为,
根据割线定理知(或根据三角形相似),
则.
连结,与平面相交于点,
因为,又,平面,
所以平面,又平面,所以,
同理可得,又,平面,
所以平面,又,所以为正的重心,
由,所以,
解得,所以,
由平面,所以.
在中,,
在中,,则.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知数列和满足.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据递推公式,结合等比数列的定义,即可证明;
(2)首先根据(1)的结果求等比数列的通项公式,再求,再利用裂项相消法求和.
【小问1详解】
由题意知,
所以,
即,又,
所以数列是首项为,公比为的等比数列.
【小问2详解】
由(1)知,
所以,
所以
.
16. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求角的大小;
(2)若点是边中点,且,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理角化边再利用余弦定理求解即可;
(2)由等面积法得,,所以,所以,结合基本不等式求解三角形面积的最大值即可.
【小问1详解】
,
即,
由正弦定理,得,即,
所以,
因为,所以.
【小问2详解】
因为,
即,
所以,
由,所以,
所以,则,
所以,当且仅当时,等号成立,
所以.
即面积的最大值为.
17. 如图1,在中,,,为的中点,现将及其内部以边为轴进行旋转,得到如图2所示的新的几何体,点为点在旋转过程中形成的圆的圆心,点为圆上任意一点.
(1)求新的几何体的体积;
(2)记与底面所成角为,求的取值范围;
(3)当时,求点到平面的距离.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用割补法来求得新的几何体的体积.
(2)作出与底面所成角,求得的表达式,进而求得的取值范围.
(3)建立空间直角坐标系,利用向量法来求得正确答案.
小问1详解】
连接,
在中,由题可得,
因为新的几何体是以为高的圆锥减去以为高的圆锥后剩余的部分,
所以新的几何体的体积.
【小问2详解】
如图,取的中点,连接,
因为分别为的中点,所以,
因为平面,所以平面,
所以为与底面所成的角,
所以,
又因为,
所以,
所以,
所以.
【小问3详解】
以为原点,分别以为轴建立空间直角坐标系,则,
所以,,
设平面的法向量为,
则有,取
所以点到平面的距离为.
18. 在排球比赛中发球不过网或球落在对方界外均为发球失误,获得发球权的一方在本队发球未失误后,需要连续发球,发球失误后,发球权转移至对方,由对方发球.若甲队发球失误的概率为,乙队发球失误的概率为,并规定该场比赛甲队先开始发球.
(1)记在第2,3,4次发球中甲队获得发球权的次数为X,求X的分布列;
(2)若乙队在第n次获得发球权的概率大于,求n的最小值.
(参考数据:,)
【答案】(1)分布列见解析
(2)10
【解析】
【分析】(1)由题意,X可能值有0,1,2,3,分别计算它们对应的概率值,列出分布列即得;
(2)分析可得,,由之构造数列,判断其为从第二项起构成公比为的等比数列,求出其通项,依题解不等式,利用取对数即得n的最小值.
【小问1详解】
依题意,X的可能值有0,1,2,3.
则;
;
;
.
故X的分布列为:
0
1
2
3
【小问2详解】
设乙队在第n次获得发球权的概率为,
则依题意有:,,即,
因,且,
故数列从第二项起构成公比为的等比数列,
则,即,
依题意,由,可得,
两边取常用对数,可得:,即,
因,故,
因,故n的最小值为10.
【点睛】关键点点睛:本题主要考查随机变量的分布列和概率与数列知识的融合解题.解题的关键在于理解题意推得,,再借助于构造等比数列求出通项,即可解不等式求得.
19. 已知函数,其中,,是常数.
(1)当,,时,求单调性及对称中心;
(2)当,时,正方形有三个顶点在函数的图象上,求正方形面积的最小值.
【答案】(1)增区间为,减区间为;对称中心为
(2)
【解析】
【分析】(1)求函数的导函数,解方程,分区间判断导数值的正负,判断函数的单调性,设函数的对称中心为,则为奇函数,根据奇函数性质列方程求即可;
(2)不妨设三个顶点中有两个在轴右侧(包括轴),且设三点的坐标分别为,直线的斜率为,由条件确定与的关系,利用表示正方形的边长,利用基本不等式求最值;
【小问1详解】
因为,
所以,令,则,
当时,,函数在区间上单调递增,
当时,,函数在区间上单调递减,
当时,,函数在区间上单调递增,
所以在区间上单调递增,
在区间上单调递减,
设函数的对称中心为,则为奇函数,
所以函数为奇函数,
所以,
所以,则有,
解得,
所以的对称中心为.
【小问2详解】
如图,不妨设三个顶点中有两个在轴右侧(包括轴),且设三点的坐标分别为,直线的斜率为,
则有.
又三点在函数的图象上,
所以,
代入上面两式得:.
由于,
即,
所以,即,
所以,
所以,且有.
所以正方形边长为
,
当且仅当时,即点为原点时等号成立.
所以正方形面积的最小值为.
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