内容正文:
2027届高三调研性监测
数 学
本试卷满分150分,考试时间120分钟
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上.
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,务必擦净后再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知是虚数单位,复数满足,则复平面内表示的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】利用复数的几何意义写出复数对应的点的坐标即得.
【详解】因为复平面内,复数对应的点为,
所以表示复数的点在第四象限.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分别算出集合和,再结合集合的运算即可求解.
【详解】已知集合,得,
,所以,因此,故C正确.
3. 已知平面向量,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据平面向量垂直的坐标表示建立方程求解即可.
【详解】由平面向量,若,则,解得:.
4. 将一个斜边为2的等腰直角三角形绕斜边旋转一周,形成的几何体的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,所形成的几何体是由底面半径为1,母线长为的两个圆锥拼接而成,则其表面积是两个圆锥的侧面积之和
【详解】等腰直角三角形绕斜边旋转一周,形成的几何体是两个同底的圆锥底面重合的组合体.
设等腰直角三角形为,,斜边,
由题可知:,且,
解得:,
设边上的高为,利用等面积法可得:
,
即,即,
因此,旋转后形成的两个圆锥底面半径,母线,
由圆锥的侧面积公式可得:,
两个圆锥的侧面积之和为:,
故所形成的几何体的表面积为.
5. 已知数列是等差数列,且,,若,则的值为( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】A
【解析】
【分析】利用等差数列的性质求解即可.
【详解】因为数列是等差数列,且,所以,
由于,所以数列的公差为,所以,解得:
6. 如图,单位圆上角的始边为轴正半轴,终边射线交单位圆于点,过点作轴的垂线,垂足为,将点到射线的距离表示为的函数,则在上的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据三角函数的定义、三角形的面积结合正弦函数的图象即可判定.
【详解】由三角函数定义及的面积可得:,
由正弦函数的图象可知B项正确.
而对于A、C项,显然可排除;对于D项,显然当时,M与O重合,此时,可排除.
故选:B.
7. 已知平面直角坐标系中的三个点,过点与线段有公共点的直线为,则直线的斜率可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】画出图形,利用直线斜率的计算公式,结合直线与线段的位置关系分析求解即可.
【详解】如图所示,
要使过点的直线与线段有公共点,则直线的斜率满足:或,
又,
所以的取值范围为:,
由,所以直线的斜率可以是.
8. 若甲盒中有个红球,个黄球,个白球,乙盒中有个红球(),个黄球,个白球,这些球的大小、材质完全相同.现从甲盒中随机取出一个球放入乙盒,再从乙盒中随机取出一个球,若事件“两次取到的球颜色相同”的概率不超过,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,结合全概率公式得,再解不等式即可得答案.
【详解】设从甲盒中取出红球、黄球、白球的事件分别为,
从甲盒中取出的球与乙盒中取出的球的颜色相同为事件,
则,,,
所以,根据全概率公式得:
,
所以,整理得:,解得,
所以满足题意的的最大值为.
二、选择题:本题共小题,每小题分,共分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得分,部分选对的得部分分,有选错的得分.
9. 某同学记录了我市年月中旬连续天的最高气温(单位:摄氏度)分别为:,,,,,,,,则这个数据的( )
A. 极差为 B. 众数为
C. 中位数为 D. 平均数为
【答案】BC
【解析】
【详解】从小到大排序得:29,31,31,32,34,35,35,35,
故极差为:;
众数为:35,
中位数为:,
平均数为:.
10. 设正实数,,满足,则下列结论正确的是( )
A. 的最小值为 B. 的最小值为
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用基本不等式依次判断选项即可.
【详解】由题设且,
对于A,,当且仅当时取等号,A对;
对于B,,则,故,当且仅当时取等号,B对;
对于C,,由于,
所以,当且仅当时取等号,C不正确;
对于D,因为,
因为,当且仅当,即时取等号,
所以,当且仅当时取等号,故D正确
11. 王虹因彻底证明了困扰数学界逾百年的“三维挂谷猜想”于年月日获得菲尔兹奖(国际数学界最高荣誉).定义方向向量为的直线上长度为的线段为“理想线段”,下列结论正确的是( )
A. ,平移“理想线段”可使其两端点均在直径为的圆上
B. ,平移“理想线段”,可使其两端点均在勒洛三角形的边界上(的边长均为,分别以,,为圆心,为半径的三段劣弧,,所围成的平面区域称为勒洛三角形)
C. ,平移“理想线段”,可使其两端点均在双曲线(,)上
D. ,平移“理想线段”,若其两端点均可在椭圆()上,则该椭圆的离心率
【答案】ABD
【解析】
【分析】易知“理想线段”的长度均为,所以平移后,可使其两端点均在直径为的圆上,所以A正确;只需将平移后的“理想线段”的一个端点与顶点或或重合,另一端点一定会落在勒洛三角形的边界上,所以B正确;分析时的情况,可知当双曲线的实轴长大于时,与结论不符,所以C不正确;平移“理想线段”,若其两端点均可在椭圆()上,只需令即可,从而求得离心率和的关系,从而判断D.
【详解】“理想线段”的长度均为,所以平移后,可使其两端点均在直径为的圆上,所以A正确;
“理想线段”的长度均为,将其平移后,使其一端点与顶点或或重合,则其另一端点一定相应的落在以,,为圆心,为半径的三段劣弧,,上,即在勒洛三角形的边界上,又点也在勒洛三角形的边界上,所以B正确;
当时,,方向向量为的直线与轴平行,
与轴平行的直线与双曲线(,)相交的线段最短为双曲线的实轴长,即.
因为“理想线段”的长度均为,所以若,则“理想线段”的两端点就不能落在双曲线(,)上,
所以C不正确;
,平移“理想线段”,若其两端点均可在椭圆()上,
则该椭圆的短轴长,即,
所以,,
所以,即.
所以D正确.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中常数项是__________.(用数字作答).
【答案】160
【解析】
【分析】由题意利用二项展开式的通项公式,求得展开式中常数项
【详解】二项式的展开式的通项公式为,
令,即,∴常数项为.
故答案为:160.
13. 如图,边长为2的正方形内接于圆,是劣弧(包括端点)上一点,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】以点为坐标原点,分别以所在直线为轴,轴建立平面直角坐标系,根据数量积的坐标运算,结合圆的方程,即可求得的取值范围.
【详解】如图所示,以点为坐标原点,分别以所在直线为轴,轴建立平面直角坐标系,
则,,
所以圆的方程为.
设,则.
由点是劣弧(包括端点)上一点,且在圆上,得,解得,
所以,即的取值范围为.
14. 已知连续函数是定义在上的奇函数.当时,,则不等式的解集为______.
【答案】
【解析】
【分析】构造函数,利用函数性质将原不等式转化为,结合的单调性即可得解.
【详解】当时,,
则,
令,,
当时,,
所以函数在上单调递增,
因为函数是定义在上的奇函数,
所以,
即是上的偶函数,
所以函数在上单调递减,又,
不等式,
即,
即,所以,
由解得,
所以由,即,解得,
综上,所以不等式的解集为.
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. 的内角,,的对边分别为,,,已知函数的最小正周期为,其中,,的图象关于直线对称,且.
(1)求函数的解析式及的值;
(2)若,的面积为,求的周长.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据对称轴求出,再将代入函数解析式就可以求出;
(2)先由面积公式得到,再由余弦定理可求得即可求出周长.
【小问1详解】
因为函数的最小正周期为,所以,又,所以.
因为的图象关于直线对称,所以,
解得,
又,所以,即函数的解析式为.
所以,又,故,
所以,解得,.
【小问2详解】
由面积,可得,
由余弦定理得,即,
解得,
所以的周长为.
16. 如图,直三棱柱中,,,,分别为,的中点.
(1)证明:平面;
(2)若三棱锥的体积为,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)取的中点,连接,,
因为为的中点,所以,且.
在直三棱柱中,,且,
所以,且,所以四边形为平行四边形,
则.
又平面,平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)通过辅助线构造平行四边形证明线面平行即可;
(2)建立空间直角坐标系,利用三棱锥的体积得到所需长度,求平面的法向量和直线的方向向量,结合向量夹角公式求结论即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设直三棱柱的侧棱长,
,
故.
如图建立空间直角坐标系,
可得,,,,
则,,,
设平面的法向量为,
则取,得,,得.
设直线与平面所成角为,则,
即直线与平面所成角的正弦值为.
17. 已知函数.
(1)若曲线在点处的切线与直线平行,求实数的值;
(2)讨论函数的单调性.
【答案】(1)
(2)当时,函数在上单调递增;当时,函数在和上单调递增,在上单调递减;当时,函数在和上单调递增,在上单调递减.
【解析】
【分析】(1)应用导数的几何意义及已知平行关系即可求出;
(2)求出函数的定义域以及导数,在定义域下,讨论大于0、等于0、小于0情况下导数的正负,即可得到函数的单调性.
【小问1详解】
求导得,因为曲线在点处的切线与直线平行,所以曲线在点处的切线斜率为2.
所以解得.
【小问2详解】
令,解得或,当时,恒成立,所以函数在上单调递增;
当时,,当变化时,,的变化情况如下,
0
0
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
当时,,当变化时,,的变化情况如下,
0
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
综上所述:
当时,函数在上单调递增;
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减;
当时,函数在和上单调递增,在上单调递减.
18. 已知抛物线经过点.过点的直线与交于,两点,为坐标原点,直线交准线于点,直线与轴平行.
(1)求抛物线的焦点坐标和准线方程;
(2)求的值;
(3)若,求的外接圆的一般方程.
【答案】(1)焦点坐标为,
(2)
(3)或
【解析】
【分析】(1)直接利用抛物线定义和性质即可求出;
(2)利用直线和抛物线联立方程,借助韦达定理求处纵坐标之积,再利用直线与x轴平行计算即可;
(3)根据向量关系求出A,B坐标后,代入圆的一般方程即可求出,注意两种不同的情况.
【小问1详解】
将点的坐标代入得,,解得,
因为,
所以抛物线的焦点坐标为,
准线方程为,
【小问2详解】
由(1)知抛物线的方程为,
依题意可设直线的方程为,
记,的坐标分别为,,
由得,则,且,
直线的方程为,
令,得,即点的纵坐标为,
依题意直线与轴平行,所以,即,从而,
解得,经检验符合题意,
故.
【小问3详解】
若,则,从而,
由(2)知,,,
当时,,
从而、两点坐标分别为,,
设外接圆的一般方程为,
将点,,的坐标代入得,
解得,,,,
故此时外接圆的一般方程为;
同理,当时,,两点坐标分别为,,
设外接圆的一般方程为,
将点,,的坐标代入得,
解得,,,
此时外接圆的一般方程为;
所以外接圆的一般方程为或.
19. 自动驾驶技术是汽车研发的重要方向.某实验室对一款智驾汽车模型进行障碍识别探测试验,已知该汽车模型在单次测试中,有效识别障碍物的概率为,无效识别的概率为,每次测试相互独立.
(1)若对该汽车模型连续进行3次障碍识别测试,记有效识别的次数为,求的分布列与期望;
(2)若规定累计出现2次无效识别时停止测试,并对汽车模型进行检修.记恰好在第(,)次测试后停止的概率为.
(i)求,;
(ii)求.
【答案】(1)
(2)(i),
(ii)
【解析】
【分析】(1)识别该随机变量服从二项分布,利用二项分布概率公式算出各取值概率写出分布列,再用二项分布期望公式直接求数学期望;
(2)(i)依据测试停止规则,分别用独立重复试验概率公式计算对应概率;(ii)先写出第次停止的概率公式,对从到求和,构造等差乘等比型数列,使用错位相减法完成求和运算得到结果.
【小问1详解】
由题意得,的可能取值为,,,.
可得,,
,,
则的分布列为
的数学期望为.
【小问2详解】
(i);
进行3次测试后停止,即前2次测试结果中有1次是无效识别,且最后1次测试结果为无效识别,
所以.
(ii)恰好到第次测试后停止,
即前次测试结果中恰有1次无效识别,且最后一次测试结果为无效识别,所以,
,
记,①
则,②
两式相减得:
所以,
故.
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数 学
本试卷满分150分,考试时间120分钟
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上.
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,务必擦净后再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知是虚数单位,复数满足,则复平面内表示的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知平面向量,若,则( )
A. B. C. D.
4. 将一个斜边为2的等腰直角三角形绕斜边旋转一周,形成的几何体的表面积为( )
A. B. C. D.
5. 已知数列是等差数列,且,,若,则的值为( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
6. 如图,单位圆上角的始边为轴正半轴,终边射线交单位圆于点,过点作轴的垂线,垂足为,将点到射线的距离表示为的函数,则在上的图象大致为( )
A. B.
C. D.
7. 已知平面直角坐标系中的三个点,过点与线段有公共点的直线为,则直线的斜率可以是( )
A. B. C. D.
8. 若甲盒中有个红球,个黄球,个白球,乙盒中有个红球(),个黄球,个白球,这些球的大小、材质完全相同.现从甲盒中随机取出一个球放入乙盒,再从乙盒中随机取出一个球,若事件“两次取到的球颜色相同”的概率不超过,则的最大值为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共小题,每小题分,共分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得分,部分选对的得部分分,有选错的得分.
9. 某同学记录了我市年月中旬连续天的最高气温(单位:摄氏度)分别为:,,,,,,,,则这个数据的( )
A. 极差为 B. 众数为
C. 中位数为 D. 平均数为
10. 设正实数,,满足,则下列结论正确的是( )
A. 的最小值为 B. 的最小值为
C. D.
11. 王虹因彻底证明了困扰数学界逾百年的“三维挂谷猜想”于年月日获得菲尔兹奖(国际数学界最高荣誉).定义方向向量为的直线上长度为的线段为“理想线段”,下列结论正确的是( )
A. ,平移“理想线段”可使其两端点均在直径为的圆上
B. ,平移“理想线段”,可使其两端点均在勒洛三角形的边界上(的边长均为,分别以,,为圆心,为半径的三段劣弧,,所围成的平面区域称为勒洛三角形)
C. ,平移“理想线段”,可使其两端点均在双曲线(,)上
D. ,平移“理想线段”,若其两端点均可在椭圆()上,则该椭圆的离心率
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 的展开式中常数项是__________.(用数字作答).
13. 如图,边长为2的正方形内接于圆,是劣弧(包括端点)上一点,则的取值范围为______.
14. 已知连续函数是定义在上的奇函数.当时,,则不等式的解集为______.
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. 的内角,,的对边分别为,,,已知函数的最小正周期为,其中,,的图象关于直线对称,且.
(1)求函数的解析式及的值;
(2)若,的面积为,求的周长.
16. 如图,直三棱柱中,,,,分别为,的中点.
(1)证明:平面;
(2)若三棱锥的体积为,求直线与平面所成角的正弦值.
17. 已知函数.
(1)若曲线在点处的切线与直线平行,求实数的值;
(2)讨论函数的单调性.
18. 已知抛物线经过点.过点的直线与交于,两点,为坐标原点,直线交准线于点,直线与轴平行.
(1)求抛物线的焦点坐标和准线方程;
(2)求的值;
(3)若,求的外接圆的一般方程.
19. 自动驾驶技术是汽车研发的重要方向.某实验室对一款智驾汽车模型进行障碍识别探测试验,已知该汽车模型在单次测试中,有效识别障碍物的概率为,无效识别的概率为,每次测试相互独立.
(1)若对该汽车模型连续进行3次障碍识别测试,记有效识别的次数为,求的分布列与期望;
(2)若规定累计出现2次无效识别时停止测试,并对汽车模型进行检修.记恰好在第(,)次测试后停止的概率为.
(i)求,;
(ii)求.
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