内容正文:
2026届高三年级5月学情调研
数学
(本卷满分150分,时长120分钟)
命题人:高三备课组 2026.05
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. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】集合,,则
2. 已知,且,其中,为实数,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】,则,
,
即,解得,.
3. 一组样本数据为5,18,22,26,若去掉其中一个数据后,所得新样本的平均数增大,则去掉的数据为( )
A. 5 B. 18 C. 22 D. 26
【答案】A
【解析】
【详解】原始数据的平均数为,
设去掉的数据为,则所得新样本的平均数为,
得,
故去掉的数据为.
4. 已知直线,向量与该直线的一个法向量垂直,则实数( )
A. 6 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】的法向量为,因此,故.
5. 已知定义在上的奇函数满足,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为.
因为,所以,即,
所以,
所以,即.
6. 底面边长为的正四棱锥,高为,被平行于其底面的平面所截,若截得的小正四棱锥的侧面积是原正四棱锥侧面积的,则所得棱台的体积为()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用相似棱锥侧面积比为相似比的平方,由面积比得相似比,可得棱台的体积为是原正四棱锥体积的,算出体积即可.
【详解】原正四棱锥底面边长,高,设截得小正四棱锥与原棱锥相似比为.
由相似几何体的性质,侧面积比等于相似比的平方,即,得.
所以小正四棱锥的体积是原正四棱锥体积的,所得棱台的体积为是原正四棱锥体积的,
则棱台体积.
7. 医学规定:服用某药物后,100mL血液中药物浓度不超过14mg时,可正常驾驶机动车.某患者服药后,血液中药物浓度瞬间升至2.1mg/mL;停止服药后,血液中药物含量每小时以剩余量的30%匀速衰减.则该患者至少经过多少小时后可正常驾驶.( )
参考数据:,,
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】B
【解析】
【分析】由题意建立不等式,结合对数的运算法则,代入参考数据后即可求解.
【详解】由题意得,血液中药物浓度不超过时,可正常驾驶机动车,
设患者服药后经过小时可正常驾驶,由题意得,
即,两边同时取对数得,
即,,
,代入参考数据得,
整理得,故至少经过小时后可正常驾驶.
8. 已知是定义在上的奇函数,当时,,若关于x的方程 恰有4个互不相等的实数根,则实数a的值为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】对该方程进行因式分解,得到的可能取值,分析时的分段函数图象和性质,再利用奇函数性质得到和时的图象,结合的图象确定的取值.
【详解】由因式分解得:
即或.
是定义在上的奇函数,则;
由题意知当 时, ,
当 时,,则,
当 时,,则,
以此类推,可作出当时时的图象,再由奇函数对称性可得时时的图象,如图所示:
结合图象可知,和的图象有2个交点,即有2个根;
当时,和的图象有2个交点,即有2个根,
结合图象可知其他选项不合题意,
所以,满足原方程恰有4个互不相等的实数根.
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. 已知随机变量,且,正实数满足,则下列结论正确的是( )
A. 的最大值为9 B. 的最小值为18
C. 的最小值为 D. 的最小值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据题意求出,对于A,利用即可判断;对于B,根据即可判断;对于C,,结合基本不等式即可判断;对于D,根据即可判断.
【详解】因为,且,
所以,即,
对于A,,当且仅当时,等号成立,故A正确;
对于B,,
当且仅当时,等号成立,故B正确;
对于C,,
当且仅当,即时,等号成立,故C正确;
对于D,,
故,所以D错误.
10. 已知椭圆的上顶点为A,左、右焦点分别为,离心率,过且垂直于直线的直线与椭圆C交于D,E两点,,则下列结论正确的是( )
A. 椭圆C的长轴长为8 B. 的周长为20
C. 直线DE的倾斜角为 D. 为等边三角形
【答案】CD
【解析】
【分析】根据离心率得出,求出直线的斜率即可判断CD;设 ,在,中利用余弦定理可得,,利用可得判断A;根据 可判断B.
【详解】由题意得,,,则,
直线的斜率为,则,
因为,所以为等边三角形,故D正确;
因为,所以直线DE的倾斜角为,故C正确;
设 ,
由椭圆定义可知, ,,
则 , ,
在,中利用余弦定理得,
,
,
得,,
则 ,
得,故椭圆C的长轴长为,故A错误;
因为是线段的中垂线,所以,
所以的周长为
,故B错误.
11. 如图,在水平直线上取长度为1的线段AB,作等边,以点B为圆心,BA为半径逆时针画圆弧交线段CB的延长线于点D(第1段圆弧),再以点C为圆心,CD为半径逆时针画圆弧交线段AC的延长线于点E(第2段圆弧),以此类推,得到由多段圆弧首尾相连的“蚊香”.圆弧圆心按B,C,A循环出现,设第n段圆弧的半径为,弧长为,前n段圆弧的总长度为,则下列说法正确的是( )
A. 每段圆弧对应的圆心角恒为
B. 对任意正整数n,均有,的奇数项、偶数项各自成等差数列
C. 当时,前n段圆弧总长度满足
D. 的最小正整数n为14
【答案】ABC
【解析】
【分析】每段圆弧的圆心为等边三角形顶点,根据对应的圆心角判断选项A;分析半径的递推规律,再由奇数项、偶数项的递推,判断是否为等差数列,可以判断选项B;计算每段弧长公式为,再结合等差数列求和公式求解,判断选项C;结合求和公式建立关于的不等式,求解判断选项D.
【详解】选项A,是等边三角形,每个内角为,每段圆弧的圆心为三角形顶点,
其所对应的圆心角都是,即所有圆弧圆心角均为,A正确.
选项B,计算前几段半径得:,,,,...,即,
因此;
的奇数项依次为,公差为,是等差数列;
其偶数项依次为,公差为,也成等差数列,B正确.
选项C,弧长,前段总弧长,
当 时,,C正确.
选项D,要求,即,得
因为,即,不满足大于,且数列 为递增数列,
故最小满足条件的,D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 校园运动打卡将每日运动时长划分为1,2,3,4,5,6共6个等级,随机抽取连续2天的打卡等级,则2天运动时长等级数字之和等于5的概率为_________.
【答案】
【解析】
【分析】使用列举法得出满足题意的所有情况,由此计算概率即可.
【详解】由题意得这两天共有种情况,
设第一天的等级为,第二天的等级为,2天的等级为,
则满足题意的有,共四种,
故符合题意的概率为.
13. 在中,若, , ,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】利用化简即可求解.
【详解】由,可得 ,所以 ,
所以
14. 对于n元由0,1组成的有序数组,定义距离1为两个数组对应位置数字不相同的位置个数;对于非空整数集合M,N,定义距离2为满足M中每个数与N中数的差值的绝对值的最小值、N中每个数与M中数的差值的绝对值的最小值均不超过该数值的最小非负整数. 若有两组0,1数组,另一组中间数组与二者的距离1均为2,则两组原数组的距离1的最大值为_________;若整数集合A,B的距离2为3,B,C的距离2为2,则A,C的距离2的所有可能取值为_________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】通过分析发现距离1和距离2均满足类似三角不等式的关系,进而得到取值范围,最后通过构造具体的例子验证可以取到的值.
【详解】第一空:
考虑三个组成的数组,设的距离1为,的距离1为,
依定义可知当中有个位置的数字不同,设这个位置构成的集合为,
以外的位置也即数字相同的位置构成的集合为,当中有个位置的数字不同,
设这些位置属于的有个,不属于也即属于的有个,则,
因为数组由构成,所以和数字不同的位置包括的数字不同且的数字相同的位置,
有个,和的数字相同且的数字不同的位置,有个,共有 个,
而 ,所以的距离1不超过的距离1和的距离1之和,
取,则有的距离1和的距离1均为,
的距离1为,故的距离1的最大值为.
第二空:
对于非空整数集合,的距离2记为,记对某个,,类似地,
记对某个,,依定义有①,②,
同理有③,④,
设在中与中数的差值的绝对值的最小值为最大,在中与中数的差值的绝对值的最小值为最大,
则有或,结合①③并取③中的为可得
,再取为,可得,
结合②④并取②中的为可得,再取为,
可得,即有 ,因为的任意性,
所以也有 ,即 ,
同时也有 ,
综上所述, ,
依题意 ,则 , 只能取中的数,
取,则有 ;
取,则有 ;
取,则有 ;
取,则有 ;
取,则有 ,
故的距离2的可能值为.
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. 如图,某斜面上有两根垂直于水平面放置的标杆,杆长均为1m,阳光可视为平行光.其中一根标杆竖直立于水平地面,影子落在水平面上,影长为;另一根标杆竖直立于斜面上,影子完全投射在斜面上,影长为.
(1)求平行阳光与水平面所成锐角的正弦值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
如图,分别为杆,为平行的光线,分别为杆的影子,
设光线与水平面所成角为,则,故,
则.
【小问2详解】
由(1),,,
在中,由正弦定理可得
即,故,则,
则,
,
故.
16. 如图,在正方体中,棱长为2,为棱的中点,为平面内的一点,在中,已知,.
(1)求证:平面;
(2)求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,先根据条件确定点坐标,利用空间向量证明线面平行.
(2)先求平面的法向量,利用空间向量求点到平面的距离.
【小问1详解】
以为原点,建立如图空间直角坐标系.
则,,,,,.
因为为棱的中点,所以.
因为为平面内的一点,且,所以可设,.
因为,所以 .
所以.
所以.
又因为,,平面,且,
所以平面.
所以为平面的法向量.
因为 ,且平面,
所以平面.
【小问2详解】
因为,.
设平面的法向量为,
则,令可得.
所以.
所以点到平面的距离为.
17. 已知双曲线的离心率为,且过点.
(1)求双曲线E的标准方程;设直线与双曲线E相切,记,求的单调区间;
(2)设双曲线的左、右顶点分别为,,M,N为双曲线E右支上两点,且,求解MN在x轴是否有定点,若有,则求出定点坐标,若没有,请说明理由;
(3)记的周长为L,若对任意满足条件(2)的直线,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为
(2)无定点,理由见解析.
(3)
【解析】
【分析】(1)通过离心率和已知点求出双曲线方程,再联立切线方程利用判别式等于零求出的表达式,结合二次函数单调性即可求解;
(2)利用双曲线上点与左右两顶点连线斜率乘积为常数,与已知条件作商,推导出关于轴对称,即可求解;
(3)基于第二问“直线垂直于轴”的结论,将三角形周长转化为关于垂直直线横坐标的单变量函数,利用其在定义域上的严格单调递增性质求解即可.
【小问1详解】
由题意得,即,
由得,整理得,
将点与代入双曲线方程得,解得,
则,,故双曲线的方程为,
联立得,
此方程有唯一解,则,
整理得,即,
考虑到若,此时,解得,
双曲线的渐近线为,此时直线为的渐近线,与无交点,
故,解得或
为开口向上的二次函数,关于轴对称,
所以的单调递减区间为,单调递增区间为,
【小问2详解】
由(1)知双曲线的左、右顶点分别为,,
则,即,
,则,
结合,两式作除法得,即,
因为都在双曲线的右支上,且斜率互为相反数,则关于轴对称,
所以必垂直于轴,故MN在x轴上没有定点.
【小问3详解】
由(2)可得直线垂直于轴,不妨设,
将代入到双曲线方程得,解得,
由对称性可知,为等腰三角形,则,
,,
则,,
对于,和单调递增,且单调递增,
所以在单调递增,,
则,若不等式恒成立,则.
18. 某汽车零件厂为控制产品质量,统计了过去5个批次的生产温度x(单位:℃)与对应零件次品率p,得到如下数据:
x
10
12
14
16
18
p
0.30
0.34
0.38
0.42
0.46
工厂规定:每批次生产5个零件,按预测当生产温度为15℃时的次品率放入对应数量的次品进行模拟抽检.质检员每次随机抽取2个零件检测,若抽到次品则次品不再放回,正品全部放回;若未抽到次品,则所有零件全部放回.重复上述过程,直至所有次品被检出,该批次模拟抽检合格.记为第n次检测后恰好检出所有次品的概率.
(1)求p关于x的线性回归方程,并预测当生产温度为15℃时,该批次零件的次品率;
(2)求,,证明:对任意正整数n,.
(3)记该批次零件的总检测次数为随机变量X,求,并证明 .
参考公式:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为:,相关系数
【答案】(1);
(2),,证明见解析
(3),证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据线性回归方程公式求解即可;
(2)由(1)可知每批次个零件中有个次品,个正品,先分别计算第次、第次恰好检出所有次品的概率;再设第次检测后仍未检出所有次品的概率为,通过状态转移求出,从而证明结论;
(3)分别设还剩个次品和初始有个次品时的期望剩余检测次数,列方程求解
【小问1详解】
,,
,
,
,
,
因此p关于x的线性回归方程为: ,
当时,预测次品率,
【小问2详解】
由(1)知当生产温度为15℃时的次品率为,每批次生产5个零件中有2个次品,3个正品,
第一次检出所有次品,
第一次未检出所有次品,第二次恰好检出,分两种情况,
① 第一次抽中个次品和个正品,此时该次品不放回,正品放回,剩余个零件中有个次品、个正品,
第二次需抽中剩余的次品,概率为;
② 第一次抽中个正品,所有零件全部放回,第二次需抽中个次品,概率为
因此
下面证明,
设第次检测后仍有个次品未检出的概率为,仍有个次品未检出的概率为,
仍未检出所有次品的概率为,则
初始时 , .若仍有个次品未检出,则一次检测抽中个次品的概率为,
抽中个次品的概率为.
若仍有个次品未检出,则此时共有个零件,一次检测未抽中该次品的概率为.
所以
由 ,得
又因为 ,由递推关系可得
所以
因此
因为 所以
又,故.
【小问3详解】
设剩余个次品时的期望剩余检测次数为,初始有个次品时的期望总检测次数为,则.
当剩余个次品时,共有个零件,其中个次品,个正品.一次检测抽中该次品的概率为
未抽中该次品的概率为.
因此 解得
初始有个次品时,一次检测抽中个次品的概率为,抽中个次品的概率为,抽中个次品的概率为.
因此 将 代入,得 即 解得
因为 所以 .
19. .
(1)证明:当时,;
(2)证明:在区间内存在唯一的极值点,且满足;
(3)若对任意,不等式 恒成立,求实数的最大值.
【答案】(1)证明见解析 (2)证明见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)构造函数,通过连续求导分析得到其在上单调递增,从而,则原不等式得证;
(2)对进行求导得到其单调递增,且在区间两端异号,可知在内存在唯一零点,从而在内存在唯一极值点,再利用证明不等关系;
(3)构造函数 ,则 恒成立,利用导数方法求的最小值,再求的最大值即可.
【小问1详解】
设 ,
要证明当时,,只需证明当时,,
因为 ,设 ,
则,现证明两个重要的表达式,
设 ,当时有 ,
,所以 ,又,
可得,所以,
即单调递增,从而有,即,
故在上单调递增,,原不等式成立.
【小问2详解】
,设 ,
则 ,
当时,,所以,在上单调递增,
当时, ,又
,则在内存在唯一的零点使得 ,
于是可知在内存在唯一的极值点,且有 ,
因为在内 ,所以 即.
【小问3详解】
设 ,
则不等式 恒成立,
,设 ,则 ,
由(1)中分析可知当时 ,
当时,,所以 ,所以单调递增,
当时, ,
当时, ,
故在内存在唯一的零点使得 ,
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
所以当时,取最小值,最小值为,
且 ,即
故,
即,
由已知,
所以,
设 ,
得 ,
由(1) 对所有恒成立,
当时,,单调递增;
当时, ,单调递减;
故在处取最大值 ,
即 的最大值为 .
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2026届高三年级5月学情调研
数学
(本卷满分150分,时长120分钟)
命题人:高三备课组 2026.05
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. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,且,其中,为实数,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 一组样本数据为5,18,22,26,若去掉其中一个数据后,所得新样本的平均数增大,则去掉的数据为( )
A. 5 B. 18 C. 22 D. 26
4. 已知直线,向量与该直线的一个法向量垂直,则实数( )
A. 6 B. C. D.
5. 已知定义在上的奇函数满足,当时,,则( )
A. B. C. D.
6. 底面边长为的正四棱锥,高为,被平行于其底面的平面所截,若截得的小正四棱锥的侧面积是原正四棱锥侧面积的,则所得棱台的体积为()
A. B. C. D.
7. 医学规定:服用某药物后,100mL血液中药物浓度不超过14mg时,可正常驾驶机动车.某患者服药后,血液中药物浓度瞬间升至2.1mg/mL;停止服药后,血液中药物含量每小时以剩余量的30%匀速衰减.则该患者至少经过多少小时后可正常驾驶.( )
参考数据:,,
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
8. 已知是定义在上的奇函数,当时,,若关于x的方程 恰有4个互不相等的实数根,则实数a的值为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
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. 已知随机变量,且,正实数满足,则下列结论正确的是( )
A. 的最大值为9 B. 的最小值为18
C. 的最小值为 D. 的最小值为
10. 已知椭圆的上顶点为A,左、右焦点分别为,离心率,过且垂直于直线的直线与椭圆C交于D,E两点,,则下列结论正确的是( )
A. 椭圆C的长轴长为8 B. 的周长为20
C. 直线DE的倾斜角为 D. 为等边三角形
11. 如图,在水平直线上取长度为1的线段AB,作等边,以点B为圆心,BA为半径逆时针画圆弧交线段CB的延长线于点D(第1段圆弧),再以点C为圆心,CD为半径逆时针画圆弧交线段AC的延长线于点E(第2段圆弧),以此类推,得到由多段圆弧首尾相连的“蚊香”.圆弧圆心按B,C,A循环出现,设第n段圆弧的半径为,弧长为,前n段圆弧的总长度为,则下列说法正确的是( )
A. 每段圆弧对应的圆心角恒为
B. 对任意正整数n,均有,的奇数项、偶数项各自成等差数列
C. 当时,前n段圆弧总长度满足
D. 的最小正整数n为14
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 校园运动打卡将每日运动时长划分为1,2,3,4,5,6共6个等级,随机抽取连续2天的打卡等级,则2天运动时长等级数字之和等于5的概率为_________.
13. 在中,若, , ,则_________.
14. 对于n元由0,1组成的有序数组,定义距离1为两个数组对应位置数字不相同的位置个数;对于非空整数集合M,N,定义距离2为满足M中每个数与N中数的差值的绝对值的最小值、N中每个数与M中数的差值的绝对值的最小值均不超过该数值的最小非负整数. 若有两组0,1数组,另一组中间数组与二者的距离1均为2,则两组原数组的距离1的最大值为_________;若整数集合A,B的距离2为3,B,C的距离2为2,则A,C的距离2的所有可能取值为_________.
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. 如图,某斜面上有两根垂直于水平面放置的标杆,杆长均为1m,阳光可视为平行光.其中一根标杆竖直立于水平地面,影子落在水平面上,影长为;另一根标杆竖直立于斜面上,影子完全投射在斜面上,影长为.
(1)求平行阳光与水平面所成锐角的正弦值;
(2)求的值.
16. 如图,在正方体中,棱长为2,为棱的中点,为平面内的一点,在中,已知,.
(1)求证:平面;
(2)求点到平面的距离.
17. 已知双曲线的离心率为,且过点.
(1)求双曲线E的标准方程;设直线与双曲线E相切,记,求的单调区间;
(2)设双曲线的左、右顶点分别为,,M,N为双曲线E右支上两点,且,求解MN在x轴是否有定点,若有,则求出定点坐标,若没有,请说明理由;
(3)记的周长为L,若对任意满足条件(2)的直线,不等式恒成立,求实数的取值范围.
18. 某汽车零件厂为控制产品质量,统计了过去5个批次的生产温度x(单位:℃)与对应零件次品率p,得到如下数据:
x
10
12
14
16
18
p
0.30
0.34
0.38
0.42
0.46
工厂规定:每批次生产5个零件,按预测当生产温度为15℃时的次品率放入对应数量的次品进行模拟抽检.质检员每次随机抽取2个零件检测,若抽到次品则次品不再放回,正品全部放回;若未抽到次品,则所有零件全部放回.重复上述过程,直至所有次品被检出,该批次模拟抽检合格.记为第n次检测后恰好检出所有次品的概率.
(1)求p关于x的线性回归方程,并预测当生产温度为15℃时,该批次零件的次品率;
(2)求,,证明:对任意正整数n,.
(3)记该批次零件的总检测次数为随机变量X,求,并证明 .
参考公式:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为:,相关系数
19. .
(1)证明:当时,;
(2)证明:在区间内存在唯一的极值点,且满足;
(3)若对任意,不等式 恒成立,求实数的最大值.
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