精品解析：湖北省新高考联考协作体2022-2023学年高二上学期12月联考数学试题

2022年新高考联考协作体&衡水金卷高二12月联考 数学试卷 本试卷共4页，22题.全卷满分150分.考试用时120分钟. 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置. 2.选择题的作答：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.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 3.填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交. 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，则（ ） A. B. 2 C. 3 D. 【答案】C 【解析】 【分析】利用复数的除法运算求得，由此得到共轭复数，再利用复数模的运算即可求解. 【详解】因为，则的共轭复数， 所以，故． 故选：C. 2. 已知抛物线，则抛物线的焦点坐标为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】将抛物线方程化为标准方程，判断焦点的位置，求出p，即可得焦点坐标. 【详解】已知，则标准方程为，焦点在x轴上， 所以， 所以焦点坐标为， 故选：A. 3. 过点且与直线平行的直线方程是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】先求得所求直线的斜率，然后利用点斜式求得正确答案. 【详解】直线的斜率为， 所以过点且与直线平行的直线方程是， 即. 故选：B 4. 圆在轴截得的弦长是（ ） A. 8 B. 6 C. 5 D. 【答案】B 【解析】 【分析】直接令，求得圆与轴两交点的横坐标，结合距离公式即可求解. 【详解】令，得，所以，所以，，故所得弦长为. 故选：B. 5. 已知椭圆的左右焦点为，，以为直径的圆与椭圆有四个交点，则椭圆离心率的范围为（ ）． A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】根据圆的直径及圆与椭圆交点的个数可得，据此可求出椭圆的离心率. 【详解】因为以为直径的圆与椭圆有四个交点，所以， 即，，，所以，即， 又因为，所以椭圆离心率的取值范围为． 故选：A． 6. 已知棱长为12的正四面体内有一个正方体玩具，若正方体玩具可以在该正四面体内任意转动，则这个正方体玩具的棱长最长为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】利用正四面体的内切球半径来求得正方体玩具的棱长的最大值. 【详解】如图所示，正四面体的边长为， 则正方体的边长为， 正四面体的体积为 ， 设其内切球的半径为，则， 解得. 已知正四面体的棱长为12，若正方体玩具可以在该正四面体内任意转动， 则正方体玩具的外接球为正四面体的内切球，所以内切球的半径， 内切球的直径，内切球的直径也即正方体玩具的体对角线长的最大值， 设此时正方体玩具的边长为，则体对角线长为. 即正方体玩具的棱长最长为. 故选：D 7. 根据抛物线的光学性质，从抛物线的焦点发出的光，经抛物线反射后光线都平行于抛物线的轴，已知抛物线，若从点发射平行于轴的光射向抛物线的A点，经A点反射后交抛物线于点，则（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】由题意求出A点的坐标，由于直线AB过焦点，利用点斜式方程求出直线AB为，联立抛物线方程，得，根据韦达定理求出B点坐标，利用两点间距离公式可求出. 【详解】由条件可知与轴平行，令，可得，故A点坐标为， 因为经过抛物线焦点， 所以为，整理得， 联立，得，， 所以，又， 所以，， 所以， 故选：A. 8. 已知双曲线的左顶点和右焦点分别为，双曲线右支上存在一点，满足，，则的离心率为（ ）． A. B. 2 C. D. 3 【答案】B 【解析】 【分析】设，由，得，得，由题知，，设双曲线的另一个焦点为，连接，则，在中，由余弦定理化简可得，即可解决. 【详解】设，则，， 又，则， 即， 所以， 因为，所以， 得，，所以，， 因为，所以， 设双曲线的另一个焦点为，连接，则， 所以在中，由余弦定理得， 整理得，即，得． 故选：B． 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，部分选对的得2分，有选错的得0分） 9. 智能制造是发展壮大战略性新兴产业，加快形成现代产业体系的重要手段.如图是2016—2020年我国智能制造装备产值规模及智能制造系统解决方案市场规模柱状图，则下列说法正确的是（ ） A. 2016—2020年智能制造系统解决方案市场规模逐年增长 B. 2017—2020年智能制造系统解决方案市场规模增长量逐年增大 C. 2018年智能制造装备产值规模增长量最大 D. 2020年智能制造装备产值规模比2016年增长超过10000亿 【答案】ABD 【解析】 【分析】根据所给柱状图，比较2016—2020年智能制造系统解决方案市场规模可判断A，分别计算2017—2020年智能制造系统解决方案市场规模增长量判断B，计算2017—2020年智能制造系统装备产值规模增长量判断C，比较2020年与2016年智能制造装备产值规模判断D. 【详解】对于A，2016—2020年智能制造系统解决方案市场规模分别为1060，1280，1560，1920，2380，市场规模逐年增长，故A正确； 对于B，2017—2020年智能制造系统解决方案市场规模增长量分别为220，280，360，460，增长量逐年增大，故B正确； 对于C，2017—2020年智能制造系统装备产值规模增长量分别为1999，2319，2711，3124，因此增长量最大的是2020年，故C错误； 对于D，2020年智能制造装备产值规模为20900亿，2016年智能制造装备产值规模为10747亿，.故D正确. 故选：ABD. 10. 若曲线方程为，则（ ）． A. 曲线可能是圆 B. 曲线是椭圆的充要条件是 C. 若，则曲线一定是双曲线 D. 若，则曲线的离心率 【答案】AC 【解析】 【分析】利用椭圆和双曲线的标准方程形式判断各选项即可. 【详解】对于A，若，则曲线是圆．故A正确； 对于B，若曲线是椭圆，则，，故成立．但曲线为圆不成立．故“”是“曲线是椭圆”的必要而不充分条件．故B错误； 对于C，若，曲线是双曲线，故C正确； 对于D，若，则曲线是焦点在轴上的椭圆．则，故D错误． 故选：AC 11. 已知点在圆上，动点的坐标为，则（ ） A. 的最小值为 B. 的最大值为 C. 当直线的斜率不存在时，的最大值为1 D. 当直线的斜率不存在时，的最大值为 【答案】AD 【解析】 【分析】对于A，B选项：先判断点在直线上，则的最小值为圆心到直线的距离与半径之差，求出最值即可； 对于C，D选项：当直线斜率不存在时，的值为到直线距离的倍，通过圆心到直线的距离与半径之差或之和来求最值. 【详解】对于A，B选项， 圆标准方程为，圆心，半径， 易知动点在直线上，则的最小值为圆心到直线的距离与半径之差. 即. 因为，所以无最大值. 故A正确，B错误； 对于C，D选项， 当直线斜率不存在时，的值为到直线距离的倍， 故，. 故C错误，D正确. 故选:AD. 12. 已知椭圆的左、右焦点分别为、，若椭圆上一点满足为直角三角形，且，则椭圆方程可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【分析】分类讨论为直角顶点、为直角顶点与为直角顶点三种情况，利用三角形面积公式或勾股定理，结合椭圆的定义即可求得结果. 【详解】因为为直角三角形， 所以当为直角顶点时，则， 由解得，所以； 由对称性可知当为直角顶点时，结论相同，即； 当为直角顶点，则，即， 由，得，即，则； 对于A，由得，则，所以，满足其中一种情况，故A正确； 对于B，由得，则，所以，，两种情况都不满足，故B错误； 对于C，由得，则，满足， 又，，故是方程的两根， 由可知方程有两个不等实根，即存在，故C正确； 对于D，由得，则，满足， 又，，故是方程的两根， 由可知方程无实根，即不存在，故D错误. 故选：AC. 三、填空题（本题共4小题，每小题5分，共20分） 13. 已知，，，则___________． 【答案】2 【解析】 【分析】根据向量的垂直关系可得，即代入即可得解. 【详解】由题可得，即 ，即． 故答案为：2． 14. 国家速滑馆是2022年北京冬奥会的标志性场馆，赛时作为速度滑冰项目的比赛和训练场地.由国家速滑馆屋顶的正上方往下看其图形为椭圆形，长轴和短轴尺寸分别为198m和124m，张拉后形成屋面造型所需的马鞍面.设计团队在开展结构模型试验研究时，在实验室里搭建起一座几何相似比为的“迷你骨架”，从施工可行性到受力性能对设计成果进行了全方位验证，确保整个工程设计万无一失，则该“迷你骨架”由正上方往下看所示的几何图形的离心率约为______.（参考数据：） 【答案】 【解析】 【分析】根据椭圆离心率公式计算即可. 【详解】由题意可知，，则，， 根据“迷你骨架”与实体结构的离心率相似， 则椭圆的离心率为. 故答案为：. 15. 过抛物线的焦点的直线交抛物线于，，若（为坐标原点），且点在抛物线上，则直线的斜率为______. 【答案】 【解析】 【分析】设直线，联立直线与抛物线，设，，，利用韦达定理，以及进行消参，可求得的斜率. 【详解】由题知，当直线的斜率不存在时，不符合题意； 当直线的斜率存在时，设直线的方程为，联立， 化简得，， 设，，， ，， ∵， ∴，， ∵点在抛物线上，，∴，∴. 故答案为：. 16. 某石油勘探队在某海湾发现两口大型油气井，海岸线近似于双曲线的右支，现测得两口油气井的坐标位置分别为，，为了运输方便，计划在海岸线上建设一个港口，当港口到两油气井的距离之和最小时，港口的位置为______.（填写坐标即可） 【答案】## 【解析】 【分析】画出图象，结合双曲线的定义，利用“三点共线时” 港口到两油气井的距离之和最小，结合直线与双曲线的交点坐标的求法求得港口的位置. 【详解】由双曲线可知，， 故该双曲线的两个焦点分别为和，则恰好为双曲线的右焦点， 如图设为双曲线的左焦点，连接与双曲线右支交于点， 则点即为港口所在位置. 由双曲线的定义可得，，即， 则. 当且仅当，，三点共线时，取得最小值，此时港口到两油气井的距离之和最小. 因为，，所以，则直线， 联立，化简可得，即， 解得或，因为，所以舍去， 将代入直线方程可得， 故点的坐标为，即港口的位置为. 故答案为： 四、解答题（本题共6小题，共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤） 17. 中国教育部日前对全国政协《关于进一步落实青少年抑郁症防治措施的提案》进行了答复，其中明确将抑郁症筛查纳入学生健康体检内容，并明确指出对青少年进行预防抑郁症教育是实施素质教育、促进青少年全面发展、保障青少年身心健康的一项重要工作.某研究机构为了解家长们对抑郁症的关注情况，随机抽取了100位家长进行调查，并将调查结果整理得到下列统计表： 关注抑郁症 未关注抑郁症 合计 男性家长 20 女性家长 25 合计 45 100 （1）补充上述统计表，并估计家长未关注抑郁症的概率； （2）教育部开展了“抑郁症”的问答活动，从家长中选出甲、乙两位代表组队参加活动，每轮活动甲乙各回答一道题目，甲答对每道题目的概率为，乙答对每道题目的概率为，甲和乙的回答相互独立，求家长队在两轮活动中答对3个题目的概率. 【答案】（1）统计表见解析，估计家长未关注抑郁症的概率为0.55； （2）. 【解析】 【分析】（1）由题意完善表格，根据古典概型求解； （2）设、分别为事件“甲两轮只对1题，两轮对2题”， 、分别为事件“乙两轮只对1题，两轮对2题”，分别求出对应事件的概率，再由相互独立事件及互斥事件的概率公式求解. 【小问1详解】 补充统计表如下： 关注抑郁症 未关注抑郁症 合计 男性家长 20 30 50 女性家长 25 25 50 合计 45 55 100 设家长未关注抑郁症的频率为，则，所以估计家长未关注抑郁症的概率为0.55. 【小问2详解】 设、分别为事件“甲两轮只对1题，两轮对2题”， 、分别为事件“乙两轮只对1题，两轮对2题”， ，， ，， 设：“家长队在两轮活动中答对3题”，则， ∵与、与相互独立， ∴. 18. 已知双曲线的焦点在轴上，渐近线方程为，且双曲线的焦点到渐近线的距离为2. （1）求双曲线的方程； （2）若与双曲线交于，，若，求的值（为原点）. 【答案】（1） （2） 【解析】 【分析】（1）根据渐近线方程及焦点到渐近线的距离为2，列出方程，求得即可得到其标准方程. （2）联立直线与双曲线方程，结合韦达定理，根据，列出方程，即可求得. 【小问1详解】 因为双曲线的焦点在轴上，设双曲线方程为， 渐近线方程为，即， 设双曲线的上焦点为，到其中一条渐近线的距离为，所以， 所以双曲线的方程为. 【小问2详解】 设，，由题意可知， 消去可得，则， 因为，所以，解得，所以，即. 19. 已知抛物线，，在抛物线上，且（为原点）为等边三角形，. （1）求抛物线的方程； （2）若直线过直线与轴的交点，且与抛物线交于、两点，求的重心的轨迹方程. 【答案】（1） （2） 【解析】 【分析】（1）设，，由点在抛物线上及可推出，关于轴对称，据此求出在抛物线上，即可得解； （2）设直线的方程为，联立抛物线方程，由根与系数的关系及三角形重心坐标公式求出重心坐标，消元即可得解. 【小问1详解】 已知抛物线，设，， 因为，所以，即， 解得， 因为，，所以，解得，所以，关于轴对称， 又因为，所以在抛物线上， 代入解得，所以抛物线方程为. 【小问2详解】 由（1）可知直线与轴的交点坐标为， 所以设直线的方程为， 设，，，解得， 所以， 设的重心坐标为，所以， 所以的重心的轨迹方程为. 20. 如图1，在梯形中，，于，且，将梯形沿折叠成如图2所示的几何体，，为直线上一点，且于，为线段的中点，连接，. （1）证明：； （2）若图1中，，求当四棱锥的体积最大时，平面与平面所成锐角的正弦值. 【答案】（1）证明见解析 （2） 【解析】 【分析】（1）根据线面垂直即可证明线线垂直， （2）根据体积公式表达出体积，利用导数求解最值，进而根据空间向量求解面面角. 【小问1详解】 由已知得，，且，平面, 所以平面，因为平面，所以， 在梯形中，， 因为为线段的中点，所以，故， 又因为，且，平面, 所以平面， 因为平面，所以. 【小问2详解】 过点作于点，又因为平面,平面 ,所以， 又，平面, 所以平面， 所以线段的长度为点到平面的距离. 设，则， 则四棱锥的体积， 令，，， 则时，，函数单调递增； 时，，函数单调递减， 所以，即当时，四棱锥的体积最大，此时，， 以点为坐标原点，直线，分别为轴、轴，在平面内过点作与垂直的直线为轴，建立如图所示的空间直角坐标系， 则，，，， 则，，， 设平面的法向量，则有，可取， 因为平面，所以即为平面的一个法向量， 则，故， 所以平面与平面所成锐角的正弦值为. 21. 已知双曲线的焦距长为8. （1）求的方程； （2）若，过点的直线交于两点，若，求直线的方程. 【答案】（1）当时，的方程为；当时，的方程为 （2）或 【解析】 【分析】（1）由双曲线特点知，得或，分和分类讨论，结合双曲线关系式化简即可求解； （2）分直线斜率为0和不为零两种情况讨论，当斜率不为0时，设直线，联立直线与双曲线方程，写出关于的韦达定理，由弦长公式可求，进而得解. 【小问1详解】 根据已知条件表示双曲线， 可知，解得或. 由双曲线的焦距长为8可知，即. 当时，有，则，此时双曲线的方程为； 当时，双曲线的方程为，有，则，此时双曲线的方程为. 综上所述，当时，的方程为；当时，的方程为； 【小问2详解】 由（1）可知，当时，双曲线的方程为，其中，. 当直线的斜率为0时，直线为，代入得，则，不适合题意； 当直线的斜率不为0时，设直线，联立，消去得. 则， 设，，则，. ，解得或，则或. 故直线的方程为或. 22. 已知椭圆的离心率为，左、右焦点分别为，，点为椭圆上任意一点，面积最大值为. （1）求椭圆的方程； （2）过轴上一点的直线与椭圆交于两点，过分别作直线的垂线，垂足为，两点，证明：直线，交于一定点，并求出该定点坐标. 【答案】（1） （2）证明见解析， 【解析】 【分析】（1）由离心率可得，结合，联立可求椭圆的方程； （2）分为直线斜率为0和不存在分类讨论，斜率不存在时易得交点为，当直线的斜率存在且不为0时，设，，直线为：，联立直线与椭圆方程，求出韦达定理，表示出，，由点斜式分别求出直线方程，联立两直线方程结合韦达定理化简可求定点. 【小问1详解】 设椭圆半焦距为，∵离心率为，∴. 由椭圆性质可知，当为短轴端点时，面积最大. ∴，∴. 又，解得，，. ∴椭圆的方程为：； 【小问2详解】 设与轴交于点，则， 当的斜率为0时，显然不适合题意； 当的斜率不存在时，直线为， ∵四边形为矩形，∴，交于线段的中点. 当直线的斜率存在且不为0时，设，， 直线为：，联立， 得， ， ∴，， 设，，则，， 联立，得， 将，代入整理得. 将代入，得 . 综上，直线、交于定点. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2022年新高考联考协作体&衡水金卷高二12月联考 数学试卷 本试卷共4页，22题.全卷满分150分.考试用时120分钟. 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置. 2.选择题的作答：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.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 3.填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交. 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，则（ ） A. B. 2 C. 3 D. 2. 已知抛物线，则抛物线的焦点坐标为（ ） A. B. C. D. 3. 过点且与直线平行的直线方程是（ ） A. B. C. D. 4. 圆在轴截得的弦长是（ ） A. 8 B. 6 C. 5 D. 5. 已知椭圆的左右焦点为，，以为直径的圆与椭圆有四个交点，则椭圆离心率的范围为（ ）． A. B. C. D. 6. 已知棱长为12的正四面体内有一个正方体玩具，若正方体玩具可以在该正四面体内任意转动，则这个正方体玩具的棱长最长为（ ） A. B. C. D. 7. 根据抛物线的光学性质，从抛物线的焦点发出的光，经抛物线反射后光线都平行于抛物线的轴，已知抛物线，若从点发射平行于轴的光射向抛物线的A点，经A点反射后交抛物线于点，则（ ） A. B. C. D. 8. 已知双曲线的左顶点和右焦点分别为，双曲线右支上存在一点，满足，，则的离心率为（ ）． A. B. 2 C. D. 3 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，部分选对的得2分，有选错的得0分） 9. 智能制造是发展壮大战略性新兴产业，加快形成现代产业体系的重要手段.如图是2016—2020年我国智能制造装备产值规模及智能制造系统解决方案市场规模柱状图，则下列说法正确的是（ ） A. 2016—2020年智能制造系统解决方案市场规模逐年增长 B. 2017—2020年智能制造系统解决方案市场规模增长量逐年增大 C. 2018年智能制造装备产值规模增长量最大 D. 2020年智能制造装备产值规模比2016年增长超过10000亿 10. 若曲线方程为，则（ ）． A. 曲线可能是圆 B. 曲线是椭圆的充要条件是 C. 若，则曲线一定是双曲线 D. 若，则曲线的离心率 11. 已知点在圆上，动点的坐标为，则（ ） A. 的最小值为 B. 的最大值为 C. 当直线的斜率不存在时，的最大值为1 D. 当直线的斜率不存在时，的最大值为 12. 已知椭圆的左、右焦点分别为、，若椭圆上一点满足为直角三角形，且，则椭圆方程可能为（ ） A. B. C. D. 三、填空题（本题共4小题，每小题5分，共20分） 13. 已知，，，则___________． 14. 国家速滑馆是2022年北京冬奥会的标志性场馆，赛时作为速度滑冰项目的比赛和训练场地.由国家速滑馆屋顶的正上方往下看其图形为椭圆形，长轴和短轴尺寸分别为198m和124m，张拉后形成屋面造型所需的马鞍面.设计团队在开展结构模型试验研究时，在实验室里搭建起一座几何相似比为的“迷你骨架”，从施工可行性到受力性能对设计成果进行了全方位验证，确保整个工程设计万无一失，则该“迷你骨架”由正上方往下看所示的几何图形的离心率约为______.（参考数据：） 15. 过抛物线的焦点的直线交抛物线于，，若（为坐标原点），且点在抛物线上，则直线的斜率为______. 16. 某石油勘探队在某海湾发现两口大型油气井，海岸线近似于双曲线的右支，现测得两口油气井的坐标位置分别为，，为了运输方便，计划在海岸线上建设一个港口，当港口到两油气井的距离之和最小时，港口的位置为______.（填写坐标即可） 四、解答题（本题共6小题，共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤） 17. 中国教育部日前对全国政协《关于进一步落实青少年抑郁症防治措施的提案》进行了答复，其中明确将抑郁症筛查纳入学生健康体检内容，并明确指出对青少年进行预防抑郁症教育是实施素质教育、促进青少年全面发展、保障青少年身心健康的一项重要工作.某研究机构为了解家长们对抑郁症的关注情况，随机抽取了100位家长进行调查，并将调查结果整理得到下列统计表： 关注抑郁症 未关注抑郁症 合计 男性家长 20 女性家长 25 合计 45 100 （1）补充上述统计表，并估计家长未关注抑郁症的概率； （2）教育部开展了“抑郁症”的问答活动，从家长中选出甲、乙两位代表组队参加活动，每轮活动甲乙各回答一道题目，甲答对每道题目的概率为，乙答对每道题目的概率为，甲和乙的回答相互独立，求家长队在两轮活动中答对3个题目的概率. 18. 已知双曲线的焦点在轴上，渐近线方程为，且双曲线的焦点到渐近线的距离为2. （1）求双曲线的方程； （2）若与双曲线交于，，若，求的值（为原点）. 19. 已知抛物线，，在抛物线上，且（为原点）为等边三角形，. （1）求抛物线的方程； （2）若直线过直线与轴的交点，且与抛物线交于、两点，求的重心的轨迹方程. 20. 如图1，在梯形中，，于，且，将梯形沿折叠成如图2所示的几何体，，为直线上一点，且于，为线段的中点，连接，. （1）证明：； （2）若图1中，，求当四棱锥的体积最大时，平面与平面所成锐角的正弦值. 21. 已知双曲线的焦距长为8. （1）求的方程； （2）若，过点的直线交于两点，若，求直线的方程. 22. 已知椭圆的离心率为，左、右焦点分别为，，点为椭圆上任意一点，面积最大值为. （1）求椭圆的方程； （2）过轴上一点的直线与椭圆交于两点，过分别作直线的垂线，垂足为，两点，证明：直线，交于一定点，并求出该定点坐标. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $