内容正文:
高三(上)学业水平调研
数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容.
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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用补集的定义求解即可.
【详解】因为,所以,故C正确.
故选:C
2. 已知复数,则( )
A. B. C. D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】先化简复数,再根据复数的模的定义计算.
【详解】因为,所以.
故选:D
3. 已知椭圆上任意一点到它的两个焦点的距离之和为10,且,则椭圆 的焦距为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】由椭圆定义得的取值,又由、之间关系求,进而得到焦距.
【详解】依题意得,解得.又,所以 ,从而,
所以焦距为.
故选:C.
4. 函数的部分图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,根据周期公式求出,将代入,结合正弦函数图象求出 ,即可得到答案.
【详解】由图象可知,
又,所以,
因为,
所以,
所以,即,
因为,所以,
所以.
故选:B.
5. 在中,角的对边分别为,则“”是“ 为锐角”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】充分性利用反证法求证,必要性举反例即可.
【详解】在中,因为,所以,
若,则,从而,这与矛盾,所以 为锐角;
反之,若,则满足 为锐角,但不能满足.
故“”是“ 为锐角”的充分不必要条件.
故选:A
6. 如图,在长方体中,,为线段的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先建立空间直角坐标系,然后列出,的坐标,然后根据向量夹角的余弦公式求出异面直线与所成角的余弦值即可.
【详解】因为,所以与所成的角即或其补角.
设 ,以 为原点,所在的直线分别为轴、轴、轴建立
如图所示空间直角坐标系,
则,,,
所以的中点,,,
,,
所以,
所以直线与所成角的余弦值为.
故选:A.
7. 已知,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】由三角恒等变换建立方程,即可求得答案.
【详解】设.
因为,
所以,化简得 ,
解得或.因为,所以,故.
故选:D.
8. 设函数则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据分段函数解析式画出函数图像,根据图像列出不等式求取值范围即可.
【详解】函数,
函数的图像如图所示,则,解得:,
故选:A.
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. 某学习小组共有6名同学,该学习小组在一次数学测验中的成绩(单位:分)分别为83,87,92,92,94,98,下列结论正确的是( )
A. 该组数据的第70百分位数是92
B. 该组数据的众数是92
C. 该组数据的平均数是91
D. 该组数据的极差是15
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据百分位数、众数、平均数、极差的定义逐一计算.
【详解】对于A,因为,所以该组数据的第70百分位数是第5个数据,即94,
故A错误;
对于B,因为92出现了两次,所以该组数据的众数是,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,,故D正确.
故选:BCD
10. 定义:在一个任何一项都不为0的数列中,从第一项开始,连续三项的积都为同一个常数,称这个数列为类等积数列,这个常数叫做该数列的公积.已知类等积数列的前项和为,且,则( )
A. B.
C. 公积为3 D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据已知新定义计算判断A,C,应用周期性计算求和判断B,分类计算判断D.
【详解】对于A,由,得正确;
对于B,由A知,该数列的周期为3,由,得,解得错误;
对于C,由B知,正确;
对于D,当时,,当时,,当时,错误;
故选:AC.
11. 已知抛物线的焦点为,圆,过点 的直线与抛物线 交于两点,下列结论正确的是( )
A. 当直线的倾斜角为时,
B.
C. 已知点,则对任意过点 的直线,都有
D. 已知圆上有一动点,抛物线 上有一动点,若,则的纵坐标的取值范围为或
【答案】ABD
【解析】
【分析】由倾斜角写出直线的方程,代入消元得一元二次方程,设交点坐标,由韦达定理及抛物线焦点弦长公式求得,判断A选项;讨论斜率是否存在,得到直线方程,联立方程后,由韦达定理及焦点弦长公式求出,判断B选项;设,讨论直线斜率不存在或存在时令,解得,判断C选项;由圆上的点的性质将转化为,设点坐标,由建立不等式,求得点纵坐标的取值范围,判断D选项.
【详解】由,得 ,则抛物线 的方程为.
对于A,当直线的倾斜角为时,直线的方程为 ,代入,
消去得.设,则,
从而,A正确.
对于B,当直线的斜率不存在时,易得,则.
当直线的斜率存在时,设它的方程为,代入,消去得,则故,B正确.
对于C,结合B的解答,设,由,只要,
当直线的斜率不存在时,结论显然成立.
当直线的斜率存在时,
对任意的成立,所以 ,即定点,所以C错误.
对于,则可转化为.
设,所以,
解得,所以或 ,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. 已知函数为其一个极值点,且,则______.
【答案】4
【解析】
【分析】求导,利用极值点处导数为0求出,进而代入求出.
【详解】由,求导得,
为其一个极值点,,解得,
,此时,
当 时, ,函数在上单调递增,
当 时, ,函数在上单调递减,
当时, ,函数在上单调递增,
所以 满足条件,又,
,解得 .
故答案为:4.
13. 已知向量,且,则向量在向量上的投影向量的坐标为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量垂直求出的值,再通过投影向量计算公式求出对应的投影向量.
【详解】本题考查投影向量,考查数学运算的核心素养.
由,得,解得,所以,
则向量在向量上的投影向量为.
故答案为:
14. 一个球被平面截下的一部分(不大于半球的部分)叫作球缺,截面叫作球缺的底面,垂直于截面的直径被截下的线段长叫作球缺的高,球缺的体积公式为,其中为球的半径,为球缺的高,则棱长为3的正四面体的一个侧面截其外接球所得的球缺的体积为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据正四面体的性质求出外接球的半径,球缺的高,代入公式可得答案.
【详解】如图,记正四面体PABC外接球的球心为,半径为,外接圆的圆心为.
因为,所以,所以,得,
所以球缺的体积.
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. 为增强市民的环境保护意识,某市面向全市征召若干名义务宣传志愿者,成立环境保护宣传组织,现把该组织的成员按年龄(单位:岁)分成 这5组,得到的频率分布直方图如图所示,已知年龄在 内的人数为5.
(1)求环境保护宣传组织的成员总人数;
(2)若用分层抽样的方法从年龄在 内的志愿者中抽取6人参加某社区的宣传活动,再从抽取的6名志愿者中随机抽取2名志愿者进行环境保护知识宣讲,求至少有1名年龄在 内的志愿者被抽中的概率;
(3)在(2)的条件下,该社区为了感谢2名进行环境保护知识宣讲的志愿者,为他们各随机派发价值80元、100元纪念品一件,求2人的纪念品总价值的分布列及期望.
【答案】(1)100 (2)
(3)
160
180
200
180
【解析】
【分析】(1)由频率、频数与总数的关系计算即可得;
(2)由分层抽样定义结合概率公式计算即可得;
(3)表示出的可能取值后计算每种情况的概率可得其分布列,即可得其期望.
【小问1详解】
因为年龄在 内的人数为5,频率为 ,
所以环境保护宣传组织的成员总人数为 ;
【小问2详解】
因为年龄在 内的频率分别为0.3,0.2,0.1,
所以用分层抽样的方法抽取的6名志愿者中,
年龄在 内的人数分别为3,2,1,
所以至少有1名年龄在 内的志愿者被抽中的概率为;
【小问3详解】
由题意可知的可能取值是160,180,200,
因为,
所以的分布列为
160
180
200
.
16. 在中,内角的对边分别为 ,且.
(1)求 的大小;
(2)求外接圆的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由诱导公式及二倍角公式化简等式,解得 ,即可求 的大小;
(2)由余弦定理求得,然后由正弦定理即可求得外接圆的半径.
【小问1详解】
因为,
所以,所以,
即,解得或(舍去).
因为,所以.
【小问2详解】
因为,
所以,所以.
设外接圆的半径为,则,所以,
所以外接圆的面积为.
17. 如图.在三棱柱中,是AC的中点, .
(1)证明:平面.
(2)已知点到平面的距离为1.
①求三棱柱的体积;
②求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
证明:设,连接DE,则DE是的中位线,
所以.
因为平面平面,
所以平面
(2)①;②.
【解析】
【分析】(1)通过中位线证明线线平行,进而证得线面平行;
(2)建立空间直角坐标系,利用点到平面的距离公式求解参数,再分别计算三棱柱体积和两平面夹角的余弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连接.因为为AC的中点,所以.
因为平面,
所以 平面
设,则.
以 为坐标原点,的方向分别为轴、轴、轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,
则.
由(1)知.
设平面的法向量为,因为,
所以,令,得
所以点到平面的距离,解得.
①三棱柱的体积.
②已知平面的一个法向量为.
设平面的法向量为,因为,,
所以,令 ,得.
因为,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18. 已知双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,点在双曲线 上,且在第一象限,点在轴正半轴上,且四边形为菱形.
(1)求双曲线 的方程.
(2)已知直线过右焦点且与双曲线 的右支交于 两点,与两渐近线分别交于点 .
①求的取值范围;
②直线经过右焦点,且与双曲线 的左、右两支分别交于两点,试判断与的大小关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②,理由见解析
【解析】
【分析】(1)根据菱形特征求出点坐标,代入双曲线方程中,再结合焦点坐标可求;
(2)①设直线的方程,与双曲线的方程联立,根据弦长公式求值化简即可;
②根据①求出的方程以及即可比大小.
【小问1详解】
依题意知菱形的边长为,且,所以,
所以,可得.
又,所以 ,由,得,
所以双曲线 的方程为.
【小问2详解】
①法一:由题意可知,直线的斜率不为 ,故设直线的方程为 ,
由消去得,
设,则,
因为直线过右焦点,且与右支交于两点,所以,即,
则
,
又渐近线的方程为 ,所以由,得,
由,得,
不妨设,
则,所以,
因为,所以.
法二:由题意可知,直线的斜率不为 ,
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
由消去得,
设,则,
因为直线过右焦点,且与右支交于两点,所以,则,
则
又两渐近线方程为 ,所以由解得,
由解得,
不妨设,
则,所以,
因为,所以.
当直线的斜率不存在时,则直线的方程为,
可得,,
则,,则,
综上,.
②法一:若,则的方程为,
由(2)①知,同理可得,
所以.
当 时,,
又,所以,
综上,.
法二:当直线的斜率存在时,因为,所以的方程为,
由(2)①知,同理可得,
所以.
当直线的斜率不存在时,,
又,所以.
综上,.
19. 已知函数.
(1)若,证明:.
(2)已知函数,存在不同的正数,使得.
①求的取值范围;
②证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)①②证明见解析
【解析】
【分析】(1)证明的问题等价于,令,利用导数得出在上的单调性可得答案;
(2)①时,根据在上单调递增可得答案;时,在上单调递增,取得出 ,存在使得 .,再由.可得答案;②由,得.,令,根据在上单调递增转化为证,令,再构造,利用单调递减可得答案.
【小问1详解】
等价于,等价于.
令,则,
所以当时, ,则在上单调递增,
所以,所以;
【小问2详解】
①.
当时, ,在上单调递增,不符合题意;
当时,在上单调递增,
因为,取,
则,所以,
所以,
所以存在,使得 .
当时,在上单调递减;
当时, ,在上单调递增,
此时存在不同的正数,使得.
综上,,即的取值范围为;
②由,得,
即.
令,则 ,
所以在上单调递增.
不妨设,则,即,
所以,即.
要证,即证,
由已证的,故只需证,
即证,(*)
令,则不等式(*)等价于.
令,则,
所以单调递减,所以,得证.
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注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容.
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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知复数,则( )
A. B. C. D. 2
3. 已知椭圆上任意一点到它的两个焦点的距离之和为10,且,则椭圆的焦距为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
4. 函数的部分图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
5. 在中,角的对边分别为,则“”是“为锐角”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
6. 如图,在长方体中,,为线段的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7. 已知,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
8. 设函数则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
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. 某学习小组共有6名同学,该学习小组在一次数学测验中的成绩(单位:分)分别为83,87,92,92,94,98,下列结论正确的是( )
A. 该组数据的第70百分位数是92
B. 该组数据的众数是92
C. 该组数据的平均数是91
D. 该组数据的极差是15
10. 定义:在一个任何一项都不为0的数列中,从第一项开始,连续三项的积都为同一个常数,称这个数列为类等积数列,这个常数叫做该数列的公积.已知类等积数列的前 项和为,且,则( )
A. B.
C. 公积为3 D.
11. 已知抛物线的焦点为,圆,过点的直线与抛物线交于两点,下列结论正确的是( )
A. 当直线的倾斜角为时,
B.
C. 已知点,则对任意过点的直线,都有
D. 已知圆上有一动点,抛物线上有一动点,若,则的纵坐标的取值范围为或
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数为其一个极值点,且,则______.
13. 已知向量,且,则向量在向量上的投影向量的坐标为______.
14. 一个球被平面截下的一部分(不大于半球的部分)叫作球缺,截面叫作球缺的底面,垂直于截面的直径被截下的线段长叫作球缺的高,球缺的体积公式为,其中为球的半径,为球缺的高,则棱长为3的正四面体的一个侧面截其外接球所得的球缺的体积为__________.
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. 为增强市民的环境保护意识,某市面向全市征召若干名义务宣传志愿者,成立环境保护宣传组织,现把该组织的成员按年龄(单位:岁)分成 这5组,得到的频率分布直方图如图所示,已知年龄在 内的人数为5.
(1)求环境保护宣传组织的成员总人数;
(2)若用分层抽样的方法从年龄在 内的志愿者中抽取6人参加某社区的宣传活动,再从抽取的6名志愿者中随机抽取2名志愿者进行环境保护知识宣讲,求至少有1名年龄在 内的志愿者被抽中的概率;
(3)在(2)的条件下,该社区为了感谢2名进行环境保护知识宣讲的志愿者,为他们各随机派发价值80元、100元纪念品一件,求2人的纪念品总价值的分布列及期望.
16. 在中,内角的对边分别为 ,且.
(1)求的大小;
(2)求外接圆的面积.
17. 如图.在三棱柱中,是AC的中点, .
(1)证明:平面.
(2)已知点到平面的距离为1.
①求三棱柱的体积;
②求平面与平面夹角的余弦值.
18. 已知双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,点在双曲线上,且在第一象限,点在轴正半轴上,且四边形为菱形.
(1)求双曲线的方程.
(2)已知直线过右焦点且与双曲线的右支交于 两点,与两渐近线分别交于点 .
①求的取值范围;
②直线经过右焦点,且与双曲线的左、右两支分别交于两点,试判断与的大小关系,并说明理由.
19. 已知函数.
(1)若,证明:.
(2)已知函数,存在不同的正数,使得.
①求的取值范围;
②证明:.
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