内容正文:
绝密★启用前
2026年盘锦市高级中学高三年级第二次模拟
数学
本试卷共4页,19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写答题卡上,用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上,将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.答案不能答在试卷上.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答无效.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.
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. 已知复数满足,则( )
A. B. C. 2 D. 1
【答案】B
【解析】
【详解】因为,所以,则.
2. 已知全集,集合,则的子集个数为( )
A. 2 B. 4 C. 8 D. 16
【答案】C
【解析】
【详解】易知;
又,所以,
因此的子集个数为个.
3. 设等差数列的前项和为,若,则的公差为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知及等差数列的通项公式列方程求基本量.
【详解】设公差为,则,解得.
故选:B
4. 已知直线过抛物线的焦点,且交抛物线于,两点,由,分别向准线引垂线,,垂足分别为,.设,,为线段的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用抛物线的定义求证,再在直角梯形中计算即可.
【详解】连接,因为,所以,
由抛物线的定义可知,,所以,则,
同理可得,,故,
由,可得,,
故在直角梯形中,,
因为为线段的中点,所以.
5. 在平行四边形中,点满足,与交于点.若,则( )
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【详解】由题意,作图如下:
因为三点共线,所以可设
又,可得;
所以;
又因为三点共线,可设,
因此可得,解得;
所以
可得.
6. 圆与圆的公共弦所在直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先确定两圆的位置关系,再由两圆的方程作差即可求出公共弦所在直线方程.
【详解】由,所以圆心,半径;
由,所以圆心,半径.
所以,且,所以两圆相交.
所以两圆公共弦所在的直线方程为:,
即,就是.
故选:B
7. 已知函数,则下列选项中错误的是( )
A. 为的周期
B. 的图象关于对称
C. 的图象关于点对称
D. 是奇函数
【答案】B
【解析】
【详解】对于A,因,即为的周期,故A正确;
对于B,因,即,
故的图象不关于对称,即B错误;
对于C,,故的图象关于点对称;
对于D,,令,
则,即是奇函数,故D正确.
8. 正四棱锥中,,当其外接球半径与内切球半径之比最小时,( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据正棱锥球的内切或外接确定球心位置,然后求出外接球和内切球半径,然后根据外接球半径与内切球半径之比最小时,求出,即可求解.
【详解】如图,正四棱锥中,正方形的对角线相交于点,则平面,
如图所示,设正四棱锥外接球的球心为,,
连接,则,
因为,所以,
在中, ,即,
如图所示,设正四棱锥内切球的球心为, ,
取的中点,连接,
设内切球与面切于点,与面切于点,易知,,
则,
所以,
令,则,
所以,
当且仅当即时,等号成立,取得最小值,
所以,
所以,
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. 已知数列的首项为4,且满足,则( )
A. 为等比数列 B. 为递增数列
C. 的前项和 D. 的前项和
【答案】ABD
【解析】
【分析】由数列递推式两边同除以,可得,推得为等比数列,可判断A项;通过证明和可得B正确;利用错位相减法可求得的前项和为,排除C项;化简得,易求得该数列的前项和推出D项正确.
【详解】由两边同除以,可得:,
因,则,故为等比数列,首项为4,公比为2.
对于A,由上分析,是公比为2的等比数列,即A正确;
对于B,由上分析,可得,即,
由,因,故为递增数列,故B正确;
对于C,由上已得,则 ①,
则 ②,
由:,
即,即,
故得,故C错误;
对于D,因,则,
故的前项和为,故D正确.
10. 已知双曲线C:,则下列结论正确的是( )
A. m的取值范围是
B. C的焦距与m的取值无关
C. 若C的离心率不小于2,则m的取值范围为
D. 存在实数,使得点在C上
【答案】ABC
【解析】
【分析】A.由求解判断;B.由C的焦距为2判断;C.由和求解判断;D.结合,由判断.
【详解】由题意得,则,A正确.
由题意知,故C的焦距为2,与m的取值无关,B正确.
由,解得,又,所以m的取值范围为,C正确.
假设存在实数,使得点在C上,则,.
当时,,则,
所以在上无实数解,D错误.
11. 已知边长为l的等边的三个顶点到平面α的距离分别为1,2,3,且的重心G到平面α的距离恰有两个可能值,则l的取值可以为( )
A. B. C. 5 D. 6
【答案】BC
【解析】
【分析】先证明引理:若不全相等,则空间中存在一个边长为的正三角形,满足到平面的有向距离分别是的充要条件是,然后将题目条件分4种情况考虑,分别计算出对应的存在的条件,再通过这4个条件中恰有2个成立,可得出的取值范围,最后分别验证4个选项即可得到正确答案.
【详解】对题目中给定的平面,我们取定平面的一个法向量,并将该法向量所指的方向定义为平面的上方.
然后,我们定义空间中一个点到平面的有向距离:一方面,到平面的有向距离的绝对值等于到平面的距离;
另一方面,若在平面的上方,则到平面的有向距离为正数,若在平面的下方,则到平面的有向距离为负数.
易知,到平面的全体有向距离为的点构成的集合为一个平面,将该平面记为,
那么就有:,且全体两两之间是平行的,而两平面之间的距离为.
现在,我们证明一个引理:
引理:若不全相等,则空间中存在一个边长为的正三角形,满足到平面的有向距离分别是的充要条件是:.
如图所示:
一方面,我们证明必要性:
若空间中存在一个边长为的正三角形,满足到平面的有向距离分别是,且不全相等:
记点所在的平面为,则由于不全相等,知不可能是某个,
由于全体两两之间是平行的,所以不可能平行于任意一个,
故和任意一个都有唯一的交线,将其记为.
然后,在上任取一点,并过作的垂线交于,然后以为原点,以为轴正方向,建立平面直角坐标系.
这样相应确定的轴显然就是直线,记两直线和之间的距离为,则,且直线的方程就是.
现在,由于是边长为的正三角形,故可设,,
而分别在平面上,从而分别在直线上,
这意味着我们有,.
从而,,故:
.
这就有
.
所以.
从而必要性得证.
另一方面,我们证明充分性:
若不全相等,且.
我们取,则.
然后取一个平面,使得和之间的夹角的正弦值为.
此时,和任意一个的夹角正弦值都是正数,故和任意一个都有唯一的交线,将其记为.
此时,之间的距离为,
从而我们可以在上取一个平面直角坐标系,使得的方程恰为.
这种情况下,和之前证明必要性时进行的演算类似,可以证明恒等式,
这表明我们可以再取一个实数使得,.
然后,在该直角坐标系下取,,,
则显然是边长为的正三角形,与此同时,由于,且
.
故分别在直线上,也就是分别在直线上,
从而分别在平面上,故它们到平面的有向距离分别是,充分性得证.
现在我们回到原题,根据对称性,我们不妨设中至少有两个点在平面的上方.
情形1:均在平面的上方,此时,而重心到平面的距离为
(这是因为重心的坐标可由三点取平均值得到,故它到的有向距离一定也是到的有向距离的平均值,即).
若此种情况存在,根据我们的引理,这等价于;
情形2:在平面的下方,在平面的上方,此时,而重心到平面的距离为.
若此种情况存在,根据我们的引理,这等价于;
情形3:在平面的下方,在平面的上方,此时,而重心到平面的距离为.
若此种情况存在,根据我们的引理,这等价于;
情形4:在平面的下方,在平面的上方,此时,而重心到平面的距离为.
若此种情况存在,根据我们的引理,这等价于.
而题目条件为重心到平面的距离恰有两个可能值,根据以上讨论,这就相当于四个不等式,,,中恰有两个成立,这等价于.
综上,原题条件等价于给定的边长满足.
最后,分别验证A,B,C,D四个选项,它们的平方分别是,,,,在区间上的是,,所以B,C正确,A,D错误.
故选:BC.
【点睛】关键点点睛:解决本题最重要的还是证明引理:若不全相等,则空间中存在一个边长为的正三角形,满足到平面的有向距离分别是的充要条件是,这也是该问题的核心.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若曲线在处的切线与直线垂直,则实数_____.
【答案】
【解析】
【分析】本题利用导数的几何意义表示出切线的斜率,由斜率存在的两直线垂直时,斜率乘积为,建立等量关系,从而求出实数.
【详解】解:由题可得,所以函数在处的切线斜率为.
已知直线的斜率为,切线与该直线垂直,所以,解得.
13. 已知四面体的顶点都在同一球面上,若该球的表面积为是边长为3的正三角形,则四面体的体积的最大值为_____________.
【答案】
【解析】
【分析】求得球心到平面的距离,可求得到平面的距离的最大值,进而可求四面体的体积的最大值.
【详解】设球心为,因为球的表面积为,所以球的半径.
因为是边长为3的正三角形,所以的外接圆半径为,
所以到平面的距离,
所以到平面的距离的最大值为,
所以四面体的体积的最大值为:.
故答案为:
14. 甲和乙各自从门选修课中任意选取3门,记为被甲或乙选中的选修课数量,则的数学期望为______.
【答案】
【解析】
【分析】设为第i门课是否被选中,利用独立事件乘法公式求解,再利用数学期望的线性性质求出.
【详解】将门选修课编号为,
设为第i门课是否被选中,,
则,
又,
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. 已知数列各项均不为零,,,.
(1)当时,求的前50项和;
(2)若,求正整数的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用赋值法求出数列的周期,根据数列的周期进行求解即可;
(2)利用特殊值法,结合等差数列的性质进行求解即可.
【小问1详解】
因为数列各项均不为零,,,
所以当时,由,
所以有
,
所以此时该数列的周期为,因此,
所以的前50项和为;
【小问2详解】
由,
因为,,
所以,
因为,
所以,或,
因为是正整数,所以,即
当时,由,
所以数列是以为首项,公差为的等差数列,
因此,所以,
显然恒成立,所以正整数的最小值为.
16. 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,,平面平面ABCD,平面平面ABCD,平面PAD与平面PBD夹角为45°.
(1)点P,A,B,C,D均在同一球面上,求该球的体积;
(2)点E,F,G分别在棱AB,BC,PB上,当为等边三角形时,求直线AD与平面EFG所成角的正弦值
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直性质定理得出线面垂直,进而证明平面ABCD,得出即可求解;
(2)先证明面面平行再转化得出直线AD与平面EFG所成角等于AD与平面PAC所成角,最后应用空间向量法求出线面角正弦值.
【小问1详解】
因为底面ABCD为矩形,所以,
又因为平面平面ABCD,且平面平面,平面ABCD,
所以平面PCD,所以,同理:,
又因为,平面ABCD,所以平面ABCD,
由题知,由平面ABCD为矩形知:,
所以,所以,ABCD为正方形,
记PB中点为,可求得:,
所以O为该球的球心,其半径
因此,该球的体积
【小问2详解】
若平面EFG与平面PAC不平行,
依平行性,不妨将点G放在点P的位置,不妨设E不在A的位置,
则,,不合题意
若平面平面PAC,则,
所以,所以为等边三角形,
又因为平面平面PAC,两平面的法向量共线,
所以直线AD与平面EFG所成角等于AD与平面PAC所成角
以D为原点,DA,DC,DP所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系D-xyz,则,,,,
设平面PAC的一个法向量为,则,
所以,令,得
显然,设AD与平面PAC所成角为,
则
17. 13张大小质地完全相同的卡牌中有八张数字牌,正面标有1~8,此外还有五张字母牌,正面标有A~E,将这十三张牌随机排成一行.
(1)求五张字母牌互不相邻的概率;
(2)求在标有8的卡牌左侧没有数字牌的概率;
(3)对于给定的整数,记“在标有k的数字牌左侧,没有标号比k小的数字牌”为事件,求发生的概率.(结果用含k的式子表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用古典概型概率公式和排列数的计算公式可求解;
(2)利用古典概型概率公式和排列数的计算公式可求解;
(3)利用古典概型概率公式和排列数的计算公式可求解.
【小问1详解】
记五张字母牌互不相邻为事件为,
则;
【小问2详解】
记在标有8的卡牌左侧没有数字牌为事件,
由于标的牌都在标有的牌的右侧,有种排法,
所以;
【小问3详解】
标号比小的数字牌有张,比大的数字牌有张,
.
18. 已知抛物线的焦点为,直线与恰有个公共点,与轴、轴分别交于点、.
(1)求的方程;
(2)求的外接圆的标准方程;
(3)若点在上运动,点在线段上,过的直线分别交线段、于点、,且,求点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)将点的坐标代入抛物线的方程,可得出的值,由此可得出抛物线的方程;
(2)分析可知不与轴平行,设直线的方程为,根据直线与抛物线相切以及点在直线上,可得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,可求出点、,由此可求出的外接圆圆心坐标以及圆的半径,即可得出圆的方程;
(3)解法一:设,,可得出,,结合已知条件得出,设,则,,设点,利用平面向量的坐标运算可化简得出点的轨迹方程;
解法二:记,,,可得出,根据三角形的面积关系得出,可得出的值,进而得出点为的重心,再结合平面向量的坐标运算化简可得出点的轨迹方程;
解法三:设、、、,设,则,根据平面向量的坐标运算得出点的坐标,设,同理可得出点的坐标,求出、的方程,结合,联立两直线方程可得出点的轨迹方程.
【小问1详解】
因为在上,所以,所以的方程为.
【小问2详解】
若与轴平行,则直线与轴无交点,不合题意;
若不与轴平行,则与相切于,
设直线的方程为,由,得,
所以,解得,
所以直线的方程为,
因为、、,,故为中点,
所以,线段中垂线的方程为,线段中垂线的方程为,
联立,解得,因此的外接圆圆心坐标为,
的外接圆半径等于,
所以,外接圆方程为.
【小问3详解】
解法一:设,,
,故,
所以,同理,
因为,所以,所以,
设,因为,
所以,
因为、、三点共线,所以,所以,则,
设,则,,设点,
因为,,
所以,所以,
因为、不重合,所以,,
综上,点的轨迹方程为;
解法二:因为为中点,记,,,
则,
因为为中线,则且,故,
所以,所以是的重心,
设,则,,设点,
所以,解得,
因为、不重合,所以,,
综上,点的轨迹方程为;
解法三:设、、、,
设,则,所以,
所以,,
设,同理可得:,,
直线的方程为,
又因为,化简得:①,
直线的方程为②,
由①②解得,消去得:,
因为、不重合,所以,,
综上,点的轨迹方程为.
19. 已知函数,其中.
(1)若函数是偶函数,求;
(2)当时,讨论函数在上的零点个数;
(3)若,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)两个零点 (3)
【解析】
【分析】(1)由偶函数的定理建立等式,求出;
(2)代入,得到,写出,令后在求导.由解析式可知当时,恒成立.当时,,得到单调递增,由二分法知道在存在唯一零点.由此知道函数的单调区间,再由二分法得到函数零点.
(3)当时,恒成立,所以当时,由,求出的范围.再将的范围分为,,三个范围,由三角函数的性质以及导函数判断函数单调性建立不等式,最后求出的范围.
【小问1详解】
因为函数是偶函数,所以.
即,
解得:.
【小问2详解】
当时,.
,,
令,则.
当时,,
当时,,单调递增,
又,,
所以存在,使得.
,,单调递减,,,单调递增,
而,,,所以在上存在一个零点.
综上,函数在有两个零点.
【小问3详解】
当时,;当时,,
则或.
(ⅰ)当时,,,成立;
(ⅱ)当时,
若,则,单调递增,
所以;
若,则,,成立;
(ⅲ)当时,若,则成立;
只要考虑,此时令,
则,递增,,,
所以存在,使得,
若,则,递减;若,则,递增.
所以,解得.
此时,所以,从而.
若,则函数,当时,显然成立,当时,因为,所以恒成立,即符合题意
综上,.
【点睛】方法点睛,本题是函数综合问题,考查了利用导函数得到函数单调性,由函数单调性解决不等式恒成立问题.本题需要先通过三角函数的值域先得到不等式在某个区间恒成立,再通过某个特殊值得到的范围,然后通过函数解析式的特殊性,分别讨论的范围内不等式恒成立.本题用到了隐零点的方法求得函数的最小值,要想不等式大于等于零恒成立,转变为最小值大于等于零,然后解得的范围.
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本试卷共4页,19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写答题卡上,用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上,将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.答案不能答在试卷上.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答无效.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.
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. 已知复数满足,则( )
A. B. C. 2 D. 1
2. 已知全集,集合,则的子集个数为( )
A. 2 B. 4 C. 8 D. 16
3. 设等差数列的前项和为,若,则的公差为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
4. 已知直线过抛物线的焦点,且交抛物线于,两点,由,分别向准线引垂线,,垂足分别为,.设,,为线段的中点,则( )
A. B. C. D.
5. 在平行四边形中,点满足,与交于点.若,则( )
A. B. C. D. 1
6. 圆与圆的公共弦所在直线方程是( )
A. B.
C. D.
7. 已知函数,则下列选项中错误的是( )
A. 为的周期
B. 的图象关于对称
C. 的图象关于点对称
D. 是奇函数
8. 正四棱锥中,,当其外接球半径与内切球半径之比最小时,( )
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. 已知数列的首项为4,且满足,则( )
A. 为等比数列 B. 为递增数列
C. 的前项和 D. 的前项和
10. 已知双曲线C:,则下列结论正确的是( )
A. m的取值范围是
B. C的焦距与m的取值无关
C. 若C的离心率不小于2,则m的取值范围为
D. 存在实数,使得点在C上
11. 已知边长为l的等边的三个顶点到平面α的距离分别为1,2,3,且的重心G到平面α的距离恰有两个可能值,则l的取值可以为( )
A. B. C. 5 D. 6
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若曲线在处的切线与直线垂直,则实数_____.
13. 已知四面体的顶点都在同一球面上,若该球的表面积为是边长为3的正三角形,则四面体的体积的最大值为_____________.
14. 甲和乙各自从门选修课中任意选取3门,记为被甲或乙选中的选修课数量,则的数学期望为______.
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. 已知数列各项均不为零,,,.
(1)当时,求的前50项和;
(2)若,求正整数的最小值.
16. 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,,平面平面ABCD,平面平面ABCD,平面PAD与平面PBD夹角为45°.
(1)点P,A,B,C,D均在同一球面上,求该球的体积;
(2)点E,F,G分别在棱AB,BC,PB上,当为等边三角形时,求直线AD与平面EFG所成角的正弦值
17. 13张大小质地完全相同的卡牌中有八张数字牌,正面标有1~8,此外还有五张字母牌,正面标有A~E,将这十三张牌随机排成一行.
(1)求五张字母牌互不相邻的概率;
(2)求在标有8的卡牌左侧没有数字牌的概率;
(3)对于给定的整数,记“在标有k的数字牌左侧,没有标号比k小的数字牌”为事件,求发生的概率.(结果用含k的式子表示)
18. 已知抛物线的焦点为,直线与恰有个公共点,与轴、轴分别交于点、.
(1)求的方程;
(2)求的外接圆的标准方程;
(3)若点在上运动,点在线段上,过的直线分别交线段、于点、,且,求点的轨迹方程.
19. 已知函数,其中.
(1)若函数是偶函数,求;
(2)当时,讨论函数在上的零点个数;
(3)若,,求的取值范围.
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