内容正文:
湘豫名校联考
2025年12月高三上学期质量检测
数学
注意事项:
1.本试卷共6页.时间120分钟,满分150分.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷指定位置,并将姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上,然后认真核对条形码上的信息,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应的答题区域内.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将试卷和答题卡一并收回.
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要求的.
1. 已知,(为虚数单位,).若,则的值为( )
A. 2 B. 1 C. -1 D. -2
【答案】A
【解析】
【分析】由复数的运算法则计算即可.
【详解】由题意得:
,
,解得 .
故选:A
2. 已知,则的值是( )
A. 20 B. 80 C. 160 D. 240
【答案】C
【解析】
【分析】求二项式的通项,从而可得系数,代入求解得的值即可.
【详解】展开式的通项为,
又,
所以,故.
故选:C.
3. 已知角的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边过点,则是( )
A. 第一象限角 B. 第二象限角
C. 第三象限角 D. 第四象限角
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意利用诱导公式求点P的坐标,即可得结果.
【详解】因为,,
即点,所以是第三象限角.
故选:C.
4. 已知集合,对于集合,若是的必要不充分条件,则集合可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求出集合,由题意可得集合是集合的真子集,根据选项中的集合逐一检验即得.
【详解】由
若是的必要不充分条件,即得集合是集合的真子集.
对于A,, 集合不是集合的真子集,故A错误;
对于B, ,集合不是集合的真子集,故B错误;
对于C,, 集合不是集合的真子集,故C错误;
对于D, ,满足集合是集合的真子集,故D正确.
故选:D.
5. 从装有2个黑球和3个白球(球的大小、质地完全相同)的不透明袋子中随机取出2个球,已知3个白球的编号分别为1,2,5;2个黑球的编号分别为3,4.那么在取出的2个球的编号之和为奇数的情况下,取出的2个球为1个黑球和1个白球的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设事件“取出的2个球的编号之和为奇数”,事件“取出的2个球为1个黑球和1个白球”,利用列举法求,再由条件概率公式求解.
【详解】设事件“取出的2个球的编号之和为奇数”,
事件“取出的2个球为1个黑球和1个白球”,
则从装有2个黑球和3个白球的不透明袋子中随机取出2个球,
有,共10种情况,
符合事件的有,共6种,
符合事件的有,共6种,
符合事件的有,共3种,
故,
故所求概率为.
故选:B.
6. 如图,已知菱形的边长为,,点是对角线上靠近点的一个四等分点,点为边的中点,则( )
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据平面向量的线性运算,将和用、表示,再结合向量数量积的计算公式,即可求解.
【详解】根据题意,点是对角线上靠近点的一个四等分点,所以,
所以,
又点为边的中点,所以,
所以,
又四边形为菱形,所以,,
所以,
又菱形的边长为,,
所以
.
故选:D
7. 设点,和点均为曲线:上的点,且,若曲线在点处的切线与直线平行,且,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】用斜率公式求出直线的斜率,结合导数的几何意义求出点的坐标,结合,用向量法求出即可用点斜式求出直线的方程.
【详解】曲线:,即,
对求导得,
已知在曲线上,且,则直线斜率:
,
由于曲线在处的切线与平行,故切线斜率为1,
由,得,代入得,即,
由,得
设,,
向量,,
由,得,
即,化简得:
即,
化简得:
解得(此时,与矛盾,故舍去)或 或,
设,则,代入
即得,直线斜率为1,由点斜式,得
,即.
故选:A
8. 在数列中,已知(,且),,则下列结论正确的是( )
A. ,均小于,且的值比的值更接近
B. ,均大于,且的值比的值更接近
C. 介于,之间,且的值比的值更接近
D. 介于,之间,且的值比的值更接近
【答案】C
【解析】
【分析】化简递推公式,代入计算所求项进行比较即可.
【详解】因为,化简可得,
已知,
则,且,
,代入,得,代入,得,
发现比更接近,并且介于之间.
故选:
二、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. 某同学在一次试验中,得到两个变量,的成对样本数据:,,⋯,,经对该组数据研究发现,变量,间具有线性相关关系,用最小二乘法求得的经验回归方程为.该同学给出如下结论,其中正确的结论有()
A. 变量与具有正线性相关关系
B. 在实际问题中,解释变量每增加1个单位,响应变量一定相应增加个单位
C. 经验回归直线过样本点的中心
D. 散点图中的点中至少有一个点在经验回归直线上
【答案】AC
【解析】
【分析】A选项:由线性回归系数的符号可判断相关性的正负,当斜率大于0时,变量之间呈正线性相关关系;B选项:回归方程中的斜率表示解释变量每增加一个单位时,响应变量预测值的平均变化量,不能断言每一个个体都会发生确定的同等变化;C选项:根据最小二乘法的性质,回归直线必然经过样本中心点,D选项:对于任意给定的样本数据,散点不一定落在拟合的回归直线上,这是模型拟合的统计特性,回归线是整体趋势的估计,并不强制经过某个样本点.
【详解】因为经验回归方程为,根据正线性相关关系的定义,
当时,随的增大而增大,所以变量与具有正线性相关关系,故选项A正确.
在实际问题中,解释变量每增加1个单位,响应变量的平均变化量为,
但不一定增加个单位,因为经验回归方程是根据样本数据拟合的,存在一定的误差,故选项B错误.
根据经验回归直线的性质,经验回归直线一定过样本点的中心,故选项C正确.
散点图中的点不一定都在经验回归直线上,
经验回归直线是根据样本数据拟合的,它不一定经过所有样本点,故选项D错误.
故选:AC
10. 如图,在正三棱柱中,,点,,分别为棱,,的中点.则下列结论正确的是( )
A. 平面
B. 直线与平面所成角的正弦值为
C. 三棱锥的表面积为
D. 三棱锥外接球的体积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A:作辅助线,可证平面平面,即可得线面平行;对于B:作辅助线,分析可知直线与平面所成角为,进而运算求解;对于C:求各棱长,进而求表面积;对于D:根据直角三角形的性质分析可知三棱锥外接球球心为,半径,即可得体积.
【详解】对于A:取的中点,连接,
因为分别为棱的中点,则,
且平面,平面,可得平面,
又因为分别为棱的中点,则,
且平面,平面,可得平面,
且,平面,可得平面平面,
由平面可得平面,故A正确;
对于B:取的中点,连接,
因为为的中点,且为等边三角形,则,
又因为平面,平面,则,
且,平面,可得平面,
又因为分别为的中点,则,可得平面,
可知直线与平面所成角为,
且,,,
所以直线与平面所成角的正弦值为,故B正确;
对于C:因为平面,平面,则,
可得,
则,可得
所以三棱锥的表面积为,故C错误;
对于D:取中点,连接,
因为均为直角三角形,则,
可知三棱锥外接球球心为,其半径,
所以三棱锥外接球的体积为,故D正确.
故选:ABD.
11. 已知平面直角坐标系中两定点,,及一动点,且点满足,过点且不垂直于坐标轴的直线与动点的轨迹交于,两点,记,分别为,的面积,则下列结论正确的是( )
A. 点的轨迹所围成的面积为 B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】设出点,根据条件求出其轨迹方程,即可判断其面积;对于B,因为点是直线与动点的轨迹的交点,即可判断;对于C,D. 设点N到直线的距离为,点到直线的距离分别为,根据面积关系和选项B即可判断.
【详解】对于A,设点,由得,
化简,得,即,
所以点的轨迹是以为圆心,半径为的圆,其面积为,故A错误;
对于B,因为点是直线与动点的轨迹的交点,所以,
即,故B正确;
对于C,由B正确,得,在中,点在边上,根据角平分线定理的逆定理,可知直线平分,所以,故C正确,
对于D,设点到直线的距离为,则.
设,则.该比值不唯一,故D错误.
故选:.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,分别为双曲线:的左、右焦点,过右焦点的直线与双曲线的右支交于,两点,若线段的长等于的虚轴长的2倍,则的周长为________.
【答案】20
【解析】
【分析】由题设可得,再利用双曲线的定义结合条件可求出周长.
【详解】由双曲线:,则,
因为线段长等于的虚轴长的2倍,所以,即,
根据双曲线的定义,可得,,
所以的周长为:.
故答案为:20.
13. 在数列中,已知其前项和则当为奇数时,________.
【答案】
【解析】
【分析】当时,代入解析式,可得的值,当n为大于1的奇数时,根据,结合解析式,化简计算,综合即可得答案.
【详解】当时,,
当时,且为奇数时,为偶数,
所以,,
所以,
综上,
14. 已知函数有两个不同的极值点,,且,其中是自然对数的底数,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】由有两个极值点,先求再找极值点,利用韦达定理和得出,令构造函数,求确定最大值,计算即可得实数的取值范围.
【详解】,有两个不同的极值点,,
,
即,
,
,
即异号,
,
,
,
即,
设则,,
,
时,单调递增,
时,单调递减,
有最大值,
,
,
两边取自然对数:,
,
恒成立.
实数的取值范围是.
故答案为:
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. 已知函数的部分图象如图所示.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)在中,已知角,,的对边分别为,,,且,,求的最大值.
【答案】(1)
(2)6
【解析】
【分析】(1)第一问首先由图像得到振幅,图像中从到是半个周期,图像过从而得到解析式,然后由三角函数的性质解出单调递减区间.
(2)首先把代入解析式,算出,然后余弦定理和基本不等式算出最大值.
【小问1详解】
由图像可知:振幅;
周期:图像中从到是半个周期,即,故;
由,
图像过,代入得,
,即,又点在增区间内,故,。
又,得.
因此,.
正弦函数的递减区间为,令,则
解得,
故的单调递减区间为.
【小问2详解】
已知,代入解析式得:
则,,解得.
因为三角形内角,故.
由余弦定理
已知,,代入得
由基本不等式,
所以,当且仅当时取等号.
故的最大值为6.
16. 如图,在长方体中,,,,为线段的中点,为线段上的一点,且,.
(1)求的值;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)以点为原点建立空间直角坐标系,根据,可得,即可求出;
(2)分别求出两个平面的法向量,再利用向量法求解即可.
【小问1详解】
如图,以点为原点建立空间直角坐标系,
则,
故,
,
因为,
所以,即,解得;
【小问2详解】
由(1)得,
设平面的法向量为,
则有,令,则,所以,
因为轴平面,则可取平面的法向量为,
故,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
17. 某中学在举行的国庆文艺会演中穿插有奖答题活动,该活动设置,两个题箱,参与者可以任意选择从题箱或题箱中不放回地抽题作答,选择从其中一个题箱抽题作答后,不得再从另一个题箱中抽题作答.具体规则如下:
①若从题箱中抽题作答,每位参与者均可抽取3道题作答,每答对1道题均可获得200元奖学金.
②若从题箱中抽题作答,每位参与者每次只能抽取1道题作答,最多有两次抽题作答机会.若第一次抽取1道题没有答对,则有奖答题结束,不能获奖;若第一次抽取1道题并答对,则再由该参与者与主持人各掷一枚质地均匀的硬币,决定是否继续进行第二次抽题作答,并规定:若两枚硬币都正面朝上,该参与者获得400元奖学金,不再进行第二次抽题作答,有奖答题结束,否则,该同学进行第二次抽题作答,如果答对,该参与者获得800元奖学金,有奖答题结束,如果没答对,该参与者不能获奖,有奖答题结束.
假设参加有奖答题活动的甲同学答对题箱中每道题的概率均为,答对题箱中每道题的概率均为,且任意两题间的抽取、作答等环节都相互独立.
(1)若甲同学选择从题箱中抽题作答,求甲同学获得的奖学金不少于400元的概率;
(2)若甲同学通过掷一次一枚质地均匀的硬币的方式,事先确定是从题箱还是从题箱中抽题作答,如果硬币正面向上,则从题箱中抽题作答,否则,从题箱中抽题作答,试求甲同学获得的奖学金数额(单位:元)的数学期望.
【答案】(1)
(2)412
【解析】
【分析】(1)由题意可得要使甲同学获得的奖学金不少于400元,则甲同学需要答对2道题或3道题,进而求解即可;
(2)由题意得的所有可能取值为,进而求出对应的概率,再根据数学期望的公式求解即可.
【小问1详解】
由题意,要使甲同学获得的奖学金不少于400元,
则甲同学需要答对2道题或3道题,
则甲同学获得的奖学金不少于400元的概率为.
【小问2详解】
由题意,的所有可能取值为,
当时,甲同学从题箱中抽3题作答全答错或从题箱中抽题作答第一次答错、第一次答对第二次答错,
则,
当时,甲同学从题箱中抽3题作答且只答对1道题,
则,
当时,甲同学从题箱中抽3题作答且只答对2道题或从题箱中抽题作答第一次答对且没有进行第二次作答,
则,
当时,甲同学从题箱中抽3题作答且只答对3道题,
则,
当时,从题箱抽题,第一次答对,掷硬币未直接获奖,且第二次答对,
则,
所以.
18. 设椭圆:的两焦点分别为,,其中是坐标原点,为半焦距.
(1)若为椭圆的右端点,且满足,求的值.
(2)若直线:与椭圆存在交点,求使取得最小值时椭圆的方程.
(3)已知点,对(2)中求得的椭圆,是否存在斜率为的直线与椭圆相交于不同的两点,,且线段的中点满足?若存在,求出该直线斜率的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据椭圆方程判断椭圆焦点在轴,进而可得:,最后根据已知条件求解的值即可;
(2)首先根据椭圆定义可得:,然后直曲联立,通过求解的取值范围,可得当取得最小值时椭圆的方程;
(3)设直线方程为,,,为的中点,利用韦达定理法结合条件可得,进而可得,代入中即可求解.
【小问1详解】
因为椭圆,由于,可得:椭圆的焦点在轴,
即得:,,因此半焦距,
又椭圆的右端点的坐标为,由,可得:.
【小问2详解】
根据椭圆定义,,因此要使最小,只需最小,即取得最小值.
联立方程:,得:,整理得:.
由于直线:与椭圆存在交点,因此可得:,
整理得:,令,则不等式变为,
解得:或,又,所以,即,可得.
综上可得:,当且仅当时等号成立.
所以当取得最小值时椭圆的方程为.
【小问3详解】
由(2)可知椭圆方程为,
如图,设直线方程为,,,为的中点.
联立方程:,得:,
由于直线与椭圆交于不同两点,
,
所以.
由韦达定理可得:,则,又,得:.
由于,所以,
即,整理得:,
若时,恒不成立,故.
又,代入可得,整理得,
即,解得(无解)或,即得或
综上可得:直线斜率的取值范围.
19. 已知非常数函数的定义域为,且在其定义域内连续且可导,如果函数满足以下两个条件:①的导函数的值域满足;②函数的图象与的图象有交点,则称函数为定义在上的“踏线函数”.
(1)求证:函数是定义在上的“踏线函数”.
(2)若函数为定义在上的“踏线函数”,对任意实数,,,求证:当,且时,都有.
(3)当时,试判断函数是否为定义在上的“踏线函数”?若是,求出,的取值范围;若不是,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3)不是
【解析】
【分析】(1)利用“踏线函数”的定义验证即可;
(2)构造函数利用导数以及条件可证明不等式;
(3)利用导数验证是否能满足“踏线函数”即可.
【小问1详解】
函数 的定义域为 ,且连续可导,
求导得 ,
由于 ,故 ,即 ,
因此 的值域 ,满足条件①,
令 ,
计算得 ,,
由零点定理知存在 使得 ,即 ,故函数 与 有交点,满足条件②.
综上,函数 是定义在 上的“ 踏线函数”.
【小问2详解】
因为 是“ 踏线函数”,所以对任意 ,有 ,且 ,
任取实数 满足 ,(),
由三角不等式得 ,
当时,成立,
当时,不妨,由于 ,故 ,故 在 上单调递增,
所以,令,求导得:,
因为,所以,所以 在 上单调递减,
又因为,所以,即,
即,
又因为,
所以.
因此原不等式成立.
【小问3详解】
函数 在 上连续可导(),
计算导数得,
令 ,则 ,
因为, 令 得 ,
所以在上恒小于0,在上恒大于0,
所以在上单调递减,在上单调递增
又
故 在 上的最小值为 ,
最大值为 ,
条件①要求存在 使 的值域 ,则必须满足 且 ;
设
只需判断函数在上是否有零点,
因为当时,,
所以,
即,
令,
因为,所以函数有两个零点,设为,
又,即异号,不妨设,
由,知,
,
,
所以有,即函数在上没有零点,且,
又当时,,所以恒有,即函数在上没有零点.
综上,对于 ,函数 不是定义在 上的“ 踏线函数”.
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数学
注意事项:
1.本试卷共6页.时间120分钟,满分150分.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷指定位置,并将姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上,然后认真核对条形码上的信息,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应的答题区域内.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将试卷和答题卡一并收回.
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要求的.
1. 已知,(为虚数单位,).若,则的值为( )
A. 2 B. 1 C. -1 D. -2
2. 已知,则的值是( )
A. 20 B. 80 C. 160 D. 240
3. 已知角顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边过点,则是( )
A. 第一象限角 B. 第二象限角
C. 第三象限角 D. 第四象限角
4. 已知集合,对于集合,若是的必要不充分条件,则集合可能是( )
A. B.
C. D.
5. 从装有2个黑球和3个白球(球的大小、质地完全相同)的不透明袋子中随机取出2个球,已知3个白球的编号分别为1,2,5;2个黑球的编号分别为3,4.那么在取出的2个球的编号之和为奇数的情况下,取出的2个球为1个黑球和1个白球的概率为( )
A. B. C. D.
6. 如图,已知菱形的边长为,,点是对角线上靠近点的一个四等分点,点为边的中点,则( )
A. B. C. D.
7. 设点,和点均为曲线:上的点,且,若曲线在点处的切线与直线平行,且,则直线的方程为( )
A. B.
C D.
8. 在数列中,已知(,且),,则下列结论正确是( )
A. ,均小于,且的值比的值更接近
B. ,均大于,且的值比的值更接近
C. 介于,之间,且的值比的值更接近
D. 介于,之间,且值比的值更接近
二、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. 某同学在一次试验中,得到两个变量,的成对样本数据:,,⋯,,经对该组数据研究发现,变量,间具有线性相关关系,用最小二乘法求得的经验回归方程为.该同学给出如下结论,其中正确的结论有()
A 变量与具有正线性相关关系
B. 在实际问题中,解释变量每增加1个单位,响应变量一定相应增加个单位
C. 经验回归直线过样本点的中心
D. 散点图中的点中至少有一个点在经验回归直线上
10. 如图,在正三棱柱中,,点,,分别为棱,,的中点.则下列结论正确的是( )
A. 平面
B. 直线与平面所成角的正弦值为
C. 三棱锥的表面积为
D. 三棱锥外接球的体积为
11. 已知平面直角坐标系中两定点,,及一动点,且点满足,过点且不垂直于坐标轴的直线与动点的轨迹交于,两点,记,分别为,的面积,则下列结论正确的是( )
A. 点的轨迹所围成的面积为 B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,分别为双曲线:的左、右焦点,过右焦点的直线与双曲线的右支交于,两点,若线段的长等于的虚轴长的2倍,则的周长为________.
13. 在数列中,已知其前项和则当为奇数时,________.
14. 已知函数有两个不同的极值点,,且,其中是自然对数的底数,则实数的取值范围是________.
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. 已知函数的部分图象如图所示.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)在中,已知角,,的对边分别为,,,且,,求的最大值.
16. 如图,在长方体中,,,,为线段的中点,为线段上的一点,且,.
(1)求的值;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
17. 某中学在举行的国庆文艺会演中穿插有奖答题活动,该活动设置,两个题箱,参与者可以任意选择从题箱或题箱中不放回地抽题作答,选择从其中一个题箱抽题作答后,不得再从另一个题箱中抽题作答.具体规则如下:
①若从题箱中抽题作答,每位参与者均可抽取3道题作答,每答对1道题均可获得200元奖学金.
②若从题箱中抽题作答,每位参与者每次只能抽取1道题作答,最多有两次抽题作答机会.若第一次抽取1道题没有答对,则有奖答题结束,不能获奖;若第一次抽取1道题并答对,则再由该参与者与主持人各掷一枚质地均匀的硬币,决定是否继续进行第二次抽题作答,并规定:若两枚硬币都正面朝上,该参与者获得400元奖学金,不再进行第二次抽题作答,有奖答题结束,否则,该同学进行第二次抽题作答,如果答对,该参与者获得800元奖学金,有奖答题结束,如果没答对,该参与者不能获奖,有奖答题结束.
假设参加有奖答题活动的甲同学答对题箱中每道题的概率均为,答对题箱中每道题的概率均为,且任意两题间的抽取、作答等环节都相互独立.
(1)若甲同学选择从题箱中抽题作答,求甲同学获得的奖学金不少于400元的概率;
(2)若甲同学通过掷一次一枚质地均匀的硬币的方式,事先确定是从题箱还是从题箱中抽题作答,如果硬币正面向上,则从题箱中抽题作答,否则,从题箱中抽题作答,试求甲同学获得的奖学金数额(单位:元)的数学期望.
18. 设椭圆:的两焦点分别为,,其中是坐标原点,为半焦距.
(1)若为椭圆的右端点,且满足,求的值.
(2)若直线:与椭圆存在交点,求使取得最小值时椭圆的方程.
(3)已知点,对(2)中求得的椭圆,是否存在斜率为的直线与椭圆相交于不同的两点,,且线段的中点满足?若存在,求出该直线斜率的取值范围;若不存在,请说明理由.
19. 已知非常数函数的定义域为,且在其定义域内连续且可导,如果函数满足以下两个条件:①的导函数的值域满足;②函数的图象与的图象有交点,则称函数为定义在上的“踏线函数”.
(1)求证:函数是定义在上的“踏线函数”.
(2)若函数为定义在上的“踏线函数”,对任意实数,,,求证:当,且时,都有.
(3)当时,试判断函数是否为定义在上的“踏线函数”?若是,求出,的取值范围;若不是,请说明理由.
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