内容正文:
2027届高三质量检测
数 学
(时间:120分钟 满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,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,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.
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. 已知命题:,,则为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】全称量词改为存在量词,条件保持不变,否定结论,所以命题:,,则为.
2. 复数(为虚数单位)在复平面内对应的点在( )
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】根据复数的几何意义,得到复数在复平面内对应点的坐标为,结合对数函数的性质,即可求解.
【详解】由复数的几何意义知,复数在复平面内对应点的坐标为,
又由对数函数的性质,可得,所以点位于复平面内的第四象限.
3. 的最小值为( )
A. 25 B. 27 C. 32 D. 36
【答案】A
【解析】
【详解】,因为,
由基本不等式得,当且仅当,即,时取等号,
所以,所以的最小值为.
4. 已知函数,为了得到函数的图象,需将的图象( )
A. 向左平移个单位长度 B. 向左平移个单位长度
C. 向右平移个单位长度 D. 向右平移个单位长度
【答案】D
【解析】
【详解】,设将向右平移个单位(表示向右移,表示向左移),
则平移后得函数为:,
令其等于,得,解得,故向右平移个单位.
5. 已知的内角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由余弦定理,得.
6. 已知水质达标的一项标准为硼浓度不大于.现利用某海水淡化装置去除某水体中的微量硼元素,其初始硼浓度为,经过分钟过滤后,硼浓度满足,则若使硼浓度达到标准至少需要过滤( )
(参考数据:,,)
A. 26分钟 B. 27分钟 C. 28分钟 D. 29分钟
【答案】B
【解析】
【分析】利用已知条件先求出参数的值,然后根据题意建立不等式,结合对数函数与指数函数性质解不等式即可.
【详解】由题意知当时,,
又,所以有:,解得:,
所以,
由题意知水质要达标则:,即,
因为函数在上单调递增,
所以对上述不等式两边取对数得:,即,
由,所以,
又,所以,所以要使硼浓度达到标准至少需要过滤27分钟.
7. 已知三棱锥的四个顶点都在以为球心的球面上,若,,且三棱锥的体积的最大值为,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可推得平面,根据体积最大值求出三棱锥的高,利用直角三角形的勾股定理计算即得.
【详解】如图,因,,则的面积为,
要使三棱锥的体积取得最大值,需使平面,设直线交平面于点,连接,
则即三棱锥的高,由三棱锥体积公式解得,
在中,由余弦定理,,即,
再由正弦定理,,解得,设球的半径为,则,
在中,,解得,故球的表面积为.
8. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,先求得,由,利用正弦函数与余弦函数的图象与性质,即可求解.
【详解】因为,可得,,
所以,,且,且,
又因为,且,所以,
因为在上单调递减,所以,
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. 已知关于的不等式的解集为,则( )
A. 当时,
B. 当时,
C. 当时,
D. 当时,
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据参数的取值范围,等价转化成一元一次或一元二次不等式,求解即得.
【详解】对于A, 当时,不等式为,解得,即,故A正确;
对于B,当时,不等式为,即,可得,故B正确;
对于C,当时, ,
因,可得,故原不等式的解为或,故C错误;
对于D,当时,,
因,则原不等式的解为,故D正确.
10. 已知,为双曲线:的两个焦点,为上任意一点,则下列说法正确的是( )
A. B. 的渐近线方程为
C. 的离心率为 D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】化简双曲线的方程为,求得,结合选项,利用双曲线的几何性质,逐项求解,即可得到答案.
【详解】由双曲线,可得,其中
则,所以,可得,
对于A,由双曲线的定义,可得,
当时,;当时,,所以A错误;
对于B,双曲线的渐近线方程为,所以B正确;
对于C,由双曲线的离心率为,所以C正确;
对于D,设坐标原点为,
根据向量的运算法则,可得,所以,
当时,双曲线,此时,可得,
所以,所以D正确.
11. 设数列前项和为,.如图,在中,为边中点,点在线段上,且有,则( )
A. B. 数列是等比数列
C. 数列单调递增 D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】由题可知,设,则,结合,可得,结合数列通项公式及数列求和公式的求解方式,逐项判断.
【详解】为边中点,,则.
点在线段上,设,代入式可得,
又有,
则,化简得.
对于A,,故A错误;
对于B,由得,
所以数列是等比数列.故B正确;
对于C,结合B选项知,,则,即,
因为,
所以数列单调递增,故C正确;
对于D,
,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 某科研机构测试7台人形机器人步态精度综合得分(满分10分)如下:9.4,8.5,8.7,9.1,9.6,9.2,9.4,则这组数据的中位数为__________.
【答案】9.2
【解析】
【详解】将综合得分由小到大排列为:8.5,8.7,9.1,9.2,9.4,9.4,9.6,
所以这组数据的中位数为9.2.
13. 定义非空数集的“跨度”为,即数集中的最大值与最小值的差.已知集合,,若,则实数__________.
【答案】或6
【解析】
【分析】先解出集合,然后根据新定义分类讨论即可.
【详解】由,
因为恒成立,所以集合,
由,即的最大值与最小值的差为,则,
①若时,不满足题意;
②若时,则不满足题意;
③若时,需满足,即
此时最大值为,最小值为,则,解得:满足题意;
④若时,需满足,即
此时最大值为,最小值为,则,解得:满足题意.
14. 已知函数是定义在上的偶函数,是的导函数.当时,,且,则不等式的解集是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由,构造函数,再结合偶函数把不等式化为,利用单侧单调性脱去即可.
【详解】函数是定义在上的偶函数,,,
设,定义域是,
因为是偶函数,所以,所以也是偶函数,
,
已知时,即分子,又分母,故,故在上单调递增;
由偶函数对称性,在上单调递减,,
于是不等式等价于,偶函数满足,故,在上单调递增,
所以,结合定义域,得且,
则不等式的解集是.
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. 某新能源企业的甲、乙两条自动化产线生产动力电池电芯,两条产线当日产量相同.为探究产线类型与电芯合格情况是否存在关联,采用按比例分层随机抽样的方法,从该厂当日生产的电芯中随机取出100枚进行性能检测,得到如下列联表:
单位:枚
不合格电芯
合格电芯
合计
甲自动化产线
5
50
乙自动化产线
40
合计
(1)将列联表补充完整并根据小概率值的独立性检验,分析自动化产线类型与电芯合格情况是否有关;
(2)用样本的频率估计概率,从当日生产的电芯中随机抽取2枚进行检测,记其中不合格电芯的个数为,求的分布列与期望.
附:
0.100
0.050
0.010
2.706
3.841
6.635
【答案】(1)
不合格电芯
合格电芯
合计
甲自动化产线
5
45
50
乙自动化产线
10
40
50
合计
15
85
100
认为自动化产线类型与电芯合格情况无关.
(2)分布列为
0
1
2
期望为
【解析】
【分析】(1)根据题意,先完成的列联表,利用公式求得,结合附表的数据,即可得到结论;
(2)先求得从样本中随机抽取1枚电芯为不合格电芯的概率,得到变量,结合二项分布的概率公式,求得相应的概率,列出分布列,进而求得数学期望.
【小问1详解】
解:将列联表补充完整,如下表所示:
不合格电芯
合格电芯
合计
甲自动化产线
5
45
50
乙自动化产线
10
40
50
合计
15
85
100
零假设:自动化产线类型与电芯合格情况无关,
由列联表,得,
所以根据小概率值的独立性检验,我们没有充分证据推断不成立,
可以认为自动化产线类型与电芯合格情况无关.
【小问2详解】
解:由题意得,从样本中随机抽取1枚电芯为不合格电芯的概率,
又由随机变量的可能取值有,随机变量,
可得,,
,
则随机变量的分布列为
0
1
2
所以期望为.
16. 如图,在四棱锥中,四边形为梯形,,,,底面,.
(1)求证:平面;
(2)若二面角的余弦值为,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:如图所示,连接,交于点,连接,
在梯形中,因为,所以,所以,
因为,所以,所以,所以,
又因为平面,且平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,交于点,连接,证得,得到,结合线面平行的判定定理,即可证得平面;
(2)以为原点,建立空间直角坐标系,分别求得平面和平面的一个法向量为和,根据题意,列出方程,求得,再结合向量的夹角公式,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:以为原点,所在直线分别为轴,以过作平行于的直线为轴,
建立空间直角坐标系,如图所示,则,,,
设,则,
设平面的一个法向量为,则,
取,可得,所以,
设平面的一个法向量为,则,
取,可得,所以,
因为二面角的余弦值为,
可得,解得,
所以,
设直线与平面所成角为,则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
17. 已知函数的最小正周期为.
(1)求的单调区间和图象的对称轴.
(2)记函数.
(i)若在上恰有3个零点,求实数的取值范围;
(ii)将的正零点按从小到大的顺序依次记作,,,…,设,求数列的前10项和.
【答案】(1)递增区间为;减区间为;对称轴的方程为
(2)(i)(ii)
【解析】
【分析】(1)化简函数,根据正弦函数的图象与性质,即可求解;
(2)(i)令,得到,根据题意,得到,即可求得实数的取值范围;
(ii)由(i),求得和构成公差为的等差数列,得到,得到和构成公比为的等比数列,结合等比数列的性质,即可求解.
【小问1详解】
解:由函数,
因为的最小正周期为,可得,故,
令,可得,
所以的递增区间是,
令,可得,
所以的递减区间是.
令,解得,
所以图象的对称轴是直线.
【小问2详解】
解:(i)令,可得,即,
当时,可得,
因为在上恰有3个零点,则满足,
所以实数的取值范围是.
(ii)由(i)知,,,,,,…,因为,,,,,构成公差为的等差数列,
又因为,所以,,,,,成公比为的等比数列,
且,
同理可得:,,,,,构成公差为的等差数列,
所以,,,,,成公比为的等比数列,且,
数列的前10项和中奇数项与偶数项各有5项,且奇数项和中相互抵消后只剩下一项,偶数项和中相互抵消后只剩下一项,因此.
18. 已知椭圆:的左、右焦点分别为,,上、下顶点分别为,,,为直角三角形.
(1)求的方程.
(2)设为坐标原点,过点且斜率为的直线与交于,两点.
(i)求面积的最大值;
(ii)证明:直线与的交点在定直线上,并求出该定直线的方程.
【答案】(1)
(2)(i)
(ii)证明:由(1)得,由(i)得,
直线的方程为,直线的方程为,设交点,
由,得
,解得,
所以直线与的交点在定直线上.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,求出即可得的方程.
(2)(i)写出直线的方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理,结合三角形面积公式列出关系式,再利用基本不等式求出最大值;(ii)由(i)中信息,求出直线方程,并联立消去即可推理得证.
【小问1详解】
由,得椭圆的半焦距,由为直角三角形,得,
则,所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
(i)直线的方程,设,
由消去并整理得,
,且,,
则的面积
,令,则,
于是,
当且仅当,即时取等号,且满足,
所以面积的最大值为.
(ii)略
19. 已知函数.
(1)当时,
(i)求曲线在点处的切线方程;
(ii)若正实数,满足,证明:.
(2)若不等式对任意的恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)(i)
(ii)证明:由函数,可得其定义域为,
则,所以在上单调递增,
又由,所以,
若都大于1,则,不合题意,
同理都小于1也不满足.
设,欲证,即证,即证,
即证,即证,
令,其中,
由
, 所以在区间上单调递增,
所以,所以原不等式得证.
(2)
【解析】
【分析】(1)(i)当时,求得,得到,且,结合导数的几何意义,即可求解;
(ii)由,得到为递增函数,且,转化为,设,转化为证明,令,利用导数求得的单调性,进而证得结论;
(2)先令,由,得到,转化为,
令,利用导数求得函数的单调性,结合,即可得到答案.
【小问1详解】
解:(i)当时,,可得,
所以,且,即切线的斜率为,切点坐标为
所以曲线在点处的切线方程为,即.
(ii)略
【小问2详解】
解:由题意知,不等式对任意的恒成立,
令,
即对任意的恒成立,由,解得.
下面证明:时符合题意.
当时,可得,
下面证明:,令,
可得,
令,则,
当时,,单调递减;当时,,单调递增,
所以,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增,
所以,即当时符合题意;
当时,,不满足对任意的恒成立,
综上可得,实数的取值范围是.
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(时间:120分钟 满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,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,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.
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. 已知命题:,,则为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
2. 复数(为虚数单位)在复平面内对应的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 的最小值为( )
A. 25 B. 27 C. 32 D. 36
4. 已知函数,为了得到函数的图象,需将的图象( )
A. 向左平移个单位长度 B. 向左平移个单位长度
C. 向右平移个单位长度 D. 向右平移个单位长度
5. 已知的内角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C. D.
6. 已知水质达标的一项标准为硼浓度不大于.现利用某海水淡化装置去除某水体中的微量硼元素,其初始硼浓度为,经过分钟过滤后,硼浓度满足,则若使硼浓度达到标准至少需要过滤( )
(参考数据:,,)
A. 26分钟 B. 27分钟 C. 28分钟 D. 29分钟
7. 已知三棱锥的四个顶点都在以为球心的球面上,若,,且三棱锥的体积的最大值为,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
8. 已知,,,则( )
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. 已知关于的不等式的解集为,则( )
A. 当时,
B. 当时,
C. 当时,
D. 当时,
10. 已知,为双曲线:的两个焦点,为上任意一点,则下列说法正确的是( )
A. B. 的渐近线方程为
C. 的离心率为 D. 若,则
11. 设数列前项和为,.如图,在中,为边中点,点在线段上,且有,则( )
A. B. 数列是等比数列
C. 数列单调递增 D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 某科研机构测试7台人形机器人步态精度综合得分(满分10分)如下:9.4,8.5,8.7,9.1,9.6,9.2,9.4,则这组数据的中位数为__________.
13. 定义非空数集的“跨度”为,即数集中的最大值与最小值的差.已知集合,,若,则实数__________.
14. 已知函数是定义在上的偶函数,是的导函数.当时,,且,则不等式的解集是__________.
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. 某新能源企业的甲、乙两条自动化产线生产动力电池电芯,两条产线当日产量相同.为探究产线类型与电芯合格情况是否存在关联,采用按比例分层随机抽样的方法,从该厂当日生产的电芯中随机取出100枚进行性能检测,得到如下列联表:
单位:枚
不合格电芯
合格电芯
合计
甲自动化产线
5
50
乙自动化产线
40
合计
(1)将列联表补充完整并根据小概率值的独立性检验,分析自动化产线类型与电芯合格情况是否有关;
(2)用样本的频率估计概率,从当日生产的电芯中随机抽取2枚进行检测,记其中不合格电芯的个数为,求的分布列与期望.
附:
0.100
0.050
0.010
2.706
3.841
6.635
16. 如图,在四棱锥中,四边形为梯形,,,,底面,.
(1)求证:平面;
(2)若二面角的余弦值为,求直线与平面所成角的正弦值.
17. 已知函数的最小正周期为.
(1)求的单调区间和图象的对称轴.
(2)记函数.
(i)若在上恰有3个零点,求实数的取值范围;
(ii)将的正零点按从小到大的顺序依次记作,,,…,设,求数列的前10项和.
18. 已知椭圆:的左、右焦点分别为,,上、下顶点分别为,,,为直角三角形.
(1)求的方程.
(2)设为坐标原点,过点且斜率为的直线与交于,两点.
(i)求面积的最大值;
(ii)证明:直线与的交点在定直线上,并求出该定直线的方程.
19. 已知函数.
(1)当时,
(i)求曲线在点处的切线方程;
(ii)若正实数,满足,证明:.
(2)若不等式对任意的恒成立,求实数的取值范围.
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