内容正文:
荆州中学2025-2026学年高三上学期12月月考
数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知函数为偶函数,则( )
A. B. C. D.
2. 已知抛物线的焦点为,过点的直线与交于A,B两点,点为线段的中点,若点的横坐标为,,则()
A. 2 B. 3 C. 4 D. 6
3. 的展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
4. 已知圆锥的底面半径为,高为2,正方体棱长为,若点A,B,C,D在该圆锥的侧面上,点,,,在该圆锥的底面上,则()
A. 2 B. C. 1 D.
5. 已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则( ).
A. B. C. D.
6. 对数的第一位小数的值为( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
7. 若,则( )
A. B. C. D.
8. 已知,,,则( )
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,有选错的得0分,部分选对的得部分分.
9. 若复数,则( )
A.
B.
C. 在复平面内对应的点位于第四象限
D. 复数满足,则的最大值为
10. 已知函数为上的奇函数,为偶函数,下列说法正确的有( )
A. 图象关于直线对称 B.
C. 的最小正周期为4 D. 对任意都有
11. 已知数列的通项公式,前项和为,则( )
A. 数列为等差数列
B. ,使得
C. 当时,取得最小值
D. 数列的最大项的值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,则______.
13. 甲、乙、丙、丁、戊5人站成两排照相,前排站2人,后排站3人,其中甲和乙须左右相邻,丙不站前排,则不同的站法共有__________种(用数字作答).
14. 声音是由物体振动产生的声波,其中包含着正弦函数若一个声音的数学模型是函数,则的最小正周期是__________,的最大值是__________.
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. 某种量子加密技术所用光子有两种指向:“0指向”和“1指向”,光子的发送和接收都有A、B两种模式.当发送和接收模式相同时,检测器检测到的光子指向信息与发送信息一致,否则检测出相异的指向信息.现发射器以A模式,从两个“1指向”、两个“0指向”的光子中随机选择两个依次发送,接收器每次以A或者B模式接收,其概率分别为和每次发送和接收相互独立.
(1)求发射器第1次发送“0指向”光子的条件下,第二次发送“1指向”光子的概率;
(2)记发射器共发射“0指向”光子个数为X,求X的分布列.
16. 已知正项数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,记数列的前n项和为,求.
17. 已知函数.
(1)若在处的切线斜率为,求;
(2)若恒成立,求的取值范围.
18. 如图,四棱锥中,平面,,,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,动点在内(含边界)且.
①求动点的轨迹的长度;
②设直线与平面所成角为,求的取值范围.
19. 如图,椭圆,,已知右顶点为,且它们的交点分别为,,,.
(1)求与的标准方程;
(2)过点作直线MN,交于点M,交于点N,设直线的斜率为,直线的斜率为,求;(上述各点均不重合)
(3)点是上的动点,直线交于点,直线交于点,直线交于点,直线与直线交于点N,求点G坐标,使直线NG与直线NH的斜率之积为定值.(上述各点均不重合)
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荆州中学2025-2026学年高三上学期12月月考
数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知函数为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据偶函数的性质,列式求解.
【详解】为偶函数,则,,取,则.
故选:D.
2. 已知抛物线的焦点为,过点的直线与交于A,B两点,点为线段的中点,若点的横坐标为,,则()
A. 2 B. 3 C. 4 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】根据抛物线的定义求解即可.
【详解】根据抛物线定义,点到焦点的距离分别等于它们到准线的距离,
设,则,
由于为中点,所以,
又因为,
代入得,解得,
故选:.
3. 的展开式中,的系数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出展开式的通项,再通过令通项中的次数等于,求出对应的值,最后将值代入通项求出系数.
【详解】的展开式的通项为,令,解得,所以的系数为,
故选:C.
4. 已知圆锥的底面半径为,高为2,正方体棱长为,若点A,B,C,D在该圆锥的侧面上,点,,,在该圆锥的底面上,则()
A. 2 B. C. 1 D.
【答案】C
【解析】
【分析】过正方体的一组对棱作圆锥的截面,利用相似三角形对应边成比例列方程即可求解.
【详解】过正方体的一组对棱作圆锥的截面,如图所示,
由题意可得: ,
面对角线 ,
所以 ,
由 ,可得 ,
所以
解得: ,
故选:C.
5. 已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由正弦定理角化边,再由余弦定理求,可得角.
【详解】由,根据正弦定理有,
所以,有,
根据余弦定理,有,由,所以.
故选:C.
6. 对数的第一位小数的值为( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】B
【解析】
【分析】设对数的第一位小数位,第二位小数及以后的值为,则,利用对数的运算可得,即得.
【详解】设对数的第一位小数位,第二位小数及以后的值为,则,
∴,又,
∴,即,
所以,
故选:B.
7. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,由二倍角公式分别将等式的左右两边化简,再由正切函数的和差角公式代入计算,即可得到结果.
【详解】左边
,
右边,
即,化简可得,
即,.
故选:B
8. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,由原式可得,然后由作差法分别比较与,与的大小关系,即可得到结果.
【详解】由,且可得,即,
则,
又,即,化简可得,
即,其中,
所以,即,所以,
所以,所以,
又,所以,
综上所述,.
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,有选错的得0分,部分选对的得部分分.
9. 若复数,则( )
A.
B.
C. 在复平面内对应的点位于第四象限
D. 复数满足,则的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据复数的性质和运算法则求出复数,进而利用共轭复数的定义,复数的模的计算公式,复平面坐标及几何意义分析判断选项.
【详解】,
,
,故A错误;
,故B正确;
在复平面内对应的点的坐标为,位于第四象限,故C正确;
复数满足,
复数在复平面内对应的点在以原点为圆心的单位圆上,
,故的最大值为,故D正确.
故选:BCD.
10. 已知函数为上的奇函数,为偶函数,下列说法正确的有( )
A. 图象关于直线对称 B.
C. 的最小正周期为4 D. 对任意都有
【答案】ABD
【解析】
【分析】由奇偶性知的对称中心为、对称轴为,进而推得,即可判断各选项的正误.
【详解】由的对称中心为,对称轴为,
则也关于直线对称且,A、D正确,
由A分析知:,故,
所以,
所以的周期为4,则,B正确;
但不能说明最小正周期为4,C错误;
故选:ABD
11. 已知数列的通项公式,前项和为,则( )
A. 数列为等差数列
B. ,使得
C. 当时,取得最小值
D. 数列的最大项的值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用给定的通项公式,结合等差数列定义、数列单调性、二次函数性质逐项求解判断.
【详解】对于A,由,得 ,
,数列为等差数列,A正确;
对于B,,,显然,B正确;
对于C,,当时,数列单调递减,,
,
当时,数列单调递减,,,C错误;
对于D,,
因,当时,取最小值,
当或时,,且当或时,取最小值3,
所以数列的最大项的值为,D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】先计算,再计算,利用数量积的夹角公式即可求解.
【详解】由题意有:,,
所以,又,
所以.
故答案为:.
13. 甲、乙、丙、丁、戊5人站成两排照相,前排站2人,后排站3人,其中甲和乙须左右相邻,丙不站前排,则不同的站法共有__________种(用数字作答).
【答案】20
【解析】
【分析】分甲和乙站前排,丙站后排和甲和乙站后排,丙站后排两类情况,根据分类加法原理和分步乘法原理即可求解.
【详解】当甲和乙站前排,丙站后排时,不同站法有(种);
当甲和乙站后排,丙站后排时,不同站法有(种),
所以不同的站法共有(种).
故答案为:20.
14. 声音是由物体振动产生的声波,其中包含着正弦函数若一个声音的数学模型是函数,则的最小正周期是__________,的最大值是__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】空一:利用三角函数的周期求解即可;空二:利用二倍角公式化简以后再求导,在一个周期内研究函数单调性即可求解.
【详解】空一:的周期为,的周期为,
的周期为
空二:由函数,
得,
令,解得或,
在函数的一个周期内,
当时,,此时,单调递增
当时,,此时,单调递减
当时,,此时,单调递增,
所以当或时,取到最大值,
则.
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. 某种量子加密技术所用光子有两种指向:“0指向”和“1指向”,光子的发送和接收都有A、B两种模式.当发送和接收模式相同时,检测器检测到的光子指向信息与发送信息一致,否则检测出相异的指向信息.现发射器以A模式,从两个“1指向”、两个“0指向”的光子中随机选择两个依次发送,接收器每次以A或者B模式接收,其概率分别为和每次发送和接收相互独立.
(1)求发射器第1次发送“0指向”光子的条件下,第二次发送“1指向”光子的概率;
(2)记发射器共发射“0指向”光子个数为X,求X的分布列.
【答案】(1)
(2)
的分布列为:
0
1
2
【解析】
【分析】(1)分别求出事件:“发射器第一次发送“0指向”的光子”和事件:“发射器第一次发送“0指向”的光子且第二次发送“1指向”的光子”的概率,应用条件概率计算即可.
(2)应用古典概型求解事件的概率,即可写出X的分布列.
【小问1详解】
设事件“发射器第一次发送“0指向”的光子”,
事件“第二次发送“1指向”的光子”,
则,
由条件概率公式,;
【小问2详解】
由题意:,
,
所以的分布列为:
0
1
2
16. 已知正项数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,记数列的前n项和为,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据与的关系,结合题设可得数列为2为首项,2为公差的等差数列,进而求解即可;
(2)由题意可得,进而求和即可.
【小问1详解】
由,①
当时,,即或(舍去);
当时,,②
①②得,
得到,
则,
因为,所以,
则,即,
所以数列为2为首项,2为公差的等差数列,
则.
【小问2详解】
由,
则
.
17. 已知函数.
(1)若在处的切线斜率为,求;
(2)若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出函数的导函数,由计算可得;
(2)依题意可得恒成立,令,,利用导数说明函数的单调性,求出函数的最小值,即可得解.
【小问1详解】
因为,
所以,依题意,解得;
【小问2详解】
因为的定义域为,
又,
所以恒成立,
令,,则,
令,,则,所以在上单调递增,
又,,
所以使得,即,,则,
所以当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,所以,
即实数的取值范围为.
18. 如图,四棱锥中,平面,,,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,动点在内(含边界)且.
①求动点的轨迹的长度;
②设直线与平面所成角为,求的取值范围.
【答案】(1)
由,可知,
三角形为等腰直角三角形,,,
又因为,由余弦定理得:,
即得,,
因为平面,平面,所以,
又因为,平面,所以平面.
又因为平面,所以平面平面.
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)通过证明平面,可完成证明;
(2)①如图建立空间直角坐标系,设的坐标为,由可得动点的轨迹,即可求长度;由①可设,据此可表示出平面的法向量,然后由空间向量结合三角函数知识可得答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①依题意,建立如图坐标系,
设的坐标为,,
由,
化简得:,即,
设线段的中点,
则动点的轨迹是以线段的中点为圆心,
1为半径的四分之一圆弧,故其长度为.
②由①可设,,,,
,,,
设平面的一个法向量为,则即
取,则,
则
因为,所以,所以,
所以,所以,
综上所述,.
19. 如图,椭圆,,已知右顶点为,且它们的交点分别为,,,.
(1)求与的标准方程;
(2)过点作直线MN,交于点M,交于点N,设直线的斜率为,直线的斜率为,求;(上述各点均不重合)
(3)点是上的动点,直线交于点,直线交于点,直线交于点,直线与直线交于点N,求点G坐标,使直线NG与直线NH的斜率之积为定值.(上述各点均不重合)
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)首先求出,再代入即可得到答案;
(2)设,计算得,结合其在椭圆上,代入化简即可得,同理,则得到斜率比值;
(3)设直线,联立椭圆方程得到,则得到的坐标,再计算得,,设,计算化简得,则得到定点坐标.
【小问1详解】
由题意得,,又因为在上,
代入得,所以,则.
【小问2详解】
设,则,
又因为,所以,
则,同理可得,所以.
【小问3详解】
设直线分别为,其斜率依次为,
设直线,联立得,
即有,所以,代入直线方程得,
则,设,
则经过的两直线之间斜率满足关系:,
将直线绕原点顺时针旋转后也会经过,
所以两者斜率满足,所以,
同理将直线绕原点顺时针旋转后也会经过,
所以两直线斜率满足,
,
设,则有,代入上式得:,
得到,
所以,因此存在定点,
使直线和直线的斜率之积为定值5.
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