内容正文:
2027届高三10月调研测试
数学试卷
总分:150分 考试时间:120分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
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,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.
第一部分(选择题 共58分)
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. 样本数据8,9,11,14,18的第80百分位数为( )
A. 14 B. 15 C. 16 D. 17
【答案】C
【解析】
【详解】由于该组样本数据共有5项,,
故该组数据的第80百分位数为从小到大第4项与第5项数据的平均数,即.
2. 已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分别求出集合和集合,根据交集的定义求出.
【详解】由题意知,,,所以.
故选:C.
3. 已知,则的共轭复数的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数的除法运算,可求得,进而可得,根据虚部的概念,即可得答案.
【详解】由,得,
所以,则的虚部是.
故选:A
4. 若,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】先根据平面向量共线的坐标表示求得或,再根据充分、必要条件的定义判断即可.
【详解】由,得,解得或,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
5. 根据2025年最新旅游数据和权威推荐,当前中国五大旅游城市为北京、上海、成都、杭州、西安,甲、乙、丙三人准备去这五座城市旅游,若每座城市只能去一人,且每座城市均有人选择去旅游,记事件“乙恰好选择了三座城市旅游”,“甲只选择了北京旅游”,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用条件概率公式,结合排列组合应用问题列式求解.
【详解】乙恰好选择了三座城市旅游的方法数为,
而事件与都发生的所有可能结果有,
所以所求概率为.
故选:C
6. 设,且,则的值为( )
A. 2 B. C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】利用同角三角函数的基本关系和二倍角公式即可求解.
【详解】,
即,
解得:,所以,所以.
故选:B.
7. 大气压强,它的单位是“帕斯卡”(Pa),它随海拔高度h(m)的变化规律可以近似的表示为(其中e为自然对数的底数,是海平面大气压强,为常数).已知宁波市海拔最高的是四明山的主峰,主峰上一处的海拔约为1018m,大气压强为90900Pa,宁波城区一处的海拔约为4m,大气压强为101000Pa.现测得某山峰上一处的大气压强为80800Pa,请估计该处的海拔高度(单位:m)位于以下哪个范围内?( )(参考数据:,)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】结合题意与对数的运算性质求解海拔高度,再判断范围即可.
【详解】设城区的压强为,四明山的压强为,
由题意得,,
两式作除法可得,解得,
对于目标点,可得,由已知得,
两式作除法可得,解得,
则
,在内,故C正确.
故选:C
8. 若定义在上的函数的导数为,且满足:①为奇函数;②对任意的,都有,则称函数具有性质.已知函数具有性质,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】构造函数,得到函数在上为单调递减函数,且为偶函数,再分和两种情况讨论,结合函数的单调性,即可求解.
【详解】设,则当时,,
因为,所以,
所以在上单调递减,
又为奇函数,所以,所以,
所以在上是偶函数,
所以在上单调递增,
当时,即时,有,
由可得,
所以,解得,此时无解;
当时,即时,由可得,
所以,解得或,所以或,
由不等式有意义可知,即,
综上可得,不等式的解集为.
故选: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. 下列结论正确的是( )
A. 随机变量,设,则
B. 数据的平均数为2,则的平均数为7
C. 在的二项展开式中,若各项系数和为32,则项的系数为10
D. 随机变量,且,则
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于A,先根据二项分布计算,再根据方差的性质即可判断;对于B,根据平均数的性质即可判断;对于C,先根据各项系数和求解的值,再根据二项式定理即可判断;对于选项D,根据正态分布的性质即可判断.
【详解】对于A,由于,故,
因此,故A正确;
对于B,因为数据的平均数为2,
所以的平均数为,故B正确;
对于C,令,可得,故,
由的展开式中第项为,
当时,,即项的系数为,故C正确;
对于D,由于,,
所以,故D错误.
10. 已知,,,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值是2 B. 的最大值是
C. 的最小值是 D. 的最小值是
【答案】BD
【解析】
【分析】A:消去a转化为关于b的二次函数,结合的范围判断取不到 2;B:对平方后利用化简,结合基本不等式求得最大值为;C:由基本不等式直接得到的最大值是,而非最小值;D:凑出的定值,用乘 1 法结合基本不等式求得最小值.
【详解】由于,,,故,
对于A, ,故取不到2,故A错误;
对于BC, 由,,可得,故,
当且仅当,即时取到等号,的最大值是,C错误;
,
当且仅当,即时取到等号,故的最大值是,B正确;
对于D,由,得,即,
,
当且仅当,即时取到等号,故的最小值是,D正确.
11. 在直四棱柱中,,,P为中点,点Q满足,(,).下列结论正确的是( )
A. 若,则四面体的体积为定值
B. 若平面,则的最小值为
C. 若的外心为M,则为定值2
D. 若,则点Q的轨迹长度为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,先证明平面,再由条件判断点在上,推得点到平面的距离为定值即可判断;对于B,分别取的中点,证明平面平面,点的轨迹为线段,利用余弦定理和勾股定理判断,即可求得的最小值;对于C,结合条件利用向量数量积的投影定义计算判断;对于D,作平面,推理得到点Q的轨迹为以点为圆心,为半径的弧在平面内的部分,求出,即可求出轨迹长度.
【详解】对于A,如图1,连接,因,可得,则,
又因平面,平面,则平面.
因点Q满足,且,由平面向量基本定理,可得点在上,
故点到平面的距离即定点到平面的距离,为定值,
又因的面积为定值,故四面体的体积为定值,即A正确;
对于B,分别取的中点,连接,易得,因平面,平面,则平面,
由可得,故,同理可得平面,
因平面,故有平面平面,由(,)可知点在正方形内,
又因平面平面,且平面,则点的轨迹为线段.
在中,,在中,由余弦定理,,则,
由可得,故当点与点重合时,取得最小值,故B正确;
对于C,因点为的外心,则点在的垂直平分线上,在上的投影为,
又,则,故C错误;
图1 图2
对于D,如图2,过点作平面 ,易得点在直线上,则,
因点为正方形内的动点,且,则(分别为上的点),
因,则,,故,即为等边三角形,
依题意,点Q的轨迹为以点为圆心,为半径的弧在平面内的部分,故其长度为,故D正确.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若偶函数满足,当时,,则__________.
【答案】
3
【解析】
【分析】先由递推关系推导函数周期,结合偶函数性质将所求自变量转换到已知解析式的区间内,代入计算即可.
【详解】 已知,即,所以 ,因此是周期为的周期函数,
,又为偶函数,故,
因为,即,所以 , 因此.
13. 已知点,,,则在上的投影向量的坐标为________.
【答案】
【解析】
【分析】首先求出,的坐标,即可得到, ,再根据求出在上的投影向量;
【详解】因为,,,所以,,
所以, ,
所以,
所以在上的投影向量为,
故答案为:
14. 我们将标有数字和(k为正整数)的一组球称为连号球.现有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中不放回地随机取球.规定:取出的球中存在任意一组完整的连号球,则停止取球.记随机变量X为停止时取出的球的个数,则其数学期望______.
【答案】##
【解析】
【分析】先根据题意确定停止取球的条件,再确定的取值,求出其分布列,根据期望的计算公式计算.
【详解】当,;当时,;当时,;
由题,则当标有数字或者或者的球均已被取出,则停止取球,
所以的可能取值是,
;;;
所以的分布列为
所以.
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. 已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)设函数,求使成立的x的取值集合.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)结合正弦型函数的周期,以及最高点,确定函数解析式中的参数,即可求解解析式;
(2)利用三角函数恒等变形得,则得,然后结合正弦函数的性质即可求解.
【小问1详解】
由图可知,,得,
由,得,即,,
又,所以,
所以;
【小问2详解】
由(1)知
,
由得,所以或,
所以或.
所以x的取值集合为.
16. 在中,角的对边分别为,已知.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理可求出的值;
(2)根据题意可得,分析可知为锐角,求出的值,进而可求出、的值,再利用两角和的余弦公式可求得的值.
【小问1详解】
因为,可得,
即,由余弦定理可得,;
【小问2详解】
因为,故为锐角,
所以.
因为,
所以,故;
因为,则,即,故为锐角,
所以,
所以,
,
所以.
17. 2025年4月24日是第十个中国航天日. 十年来,中国航天事业蒸蒸日上,中国人在太空的印记不断被刷新. 某校部分学生十分关注中国航天的发展,若将累计关注中国航天发展的消息达到次及以上者称为“航天达人”,未达到次者称为“非航天达人”. 现从该校随机抽取人进行分析,得到数据如表所示:
性别
是否航天达人
合计
航天达人
非航天达人
男
女
合计
(1)补全列联表,根据小概率值的独立性检验,能否认为“航天达人”与性别有关联?
(2)现从抽取的“航天达人”中,按性别采用分层抽样的方法抽取人,然后从这人中随机抽取人,记这人中女“航天达人”的人数为,求的分布列和数学期望;
(3)为进一步提高学生对航天事业的关注度,该学校组织了“航天知识竞赛”活动,竞赛共设置道题目, 其中道题目是小明能答对的, 规定每位参赛者从道题中随机抽取道作答,则要使小明恰好答对道题目的概率最大,那么取多少?
附:
【答案】(1)列联表:
性别
是否航天达人
合计
航天达人
非航天达人
男
40
20
60
女
20
20
40
合计
60
40
100
认为“航天达人”与性别无关
(2)分布列:
0
1
2
数学期望为1 (3)
【解析】
【分析】(1)根据题意,补全的列联表,求得,结合附表,即可得到结论;
(2)根据题意,得到随机变量X的所有可能取值为0,1,2,求得相应的概率,列出分布列,结合期望的公式,即可求解.
(3)求出小明恰好答对道题目的概率,设,通过分类讨论分析的单调性,求得的最大值即可得解
【小问1详解】
补全列联表如下表:
性别
是否航天达人
合计
航天达人
非航天达人
男
40
20
60
女
20
20
40
合计
60
40
100
零假设:假设“航天达人”与性别无关,根据表中的数据计算得到,
查表可知,
所以根据小概率值的独立性检验,没有充分证据推断不成立,
因此可以认为成立,因此“航天达人”与性别无关;
【小问2详解】
抽取的男航天达人有人,女航天达人有人,
所有可能取值为:.
则,,,
所以的分布列如下:
0
1
2
的数学期望为.
【小问3详解】
从道题目中取道题,恰有道小明会做的题目概率,
设,
当时,,
,
当时,,
当时,,因此,
而,则,
所以当时,小明答对道题目的可能性最大.
18. 已知四棱柱的各棱长均为2,,,,.
(1)证明:;
(2)请从下列条件①,条件②,条件③中选出两个作为已知条件,使得点G的位置确定.
(i)求λ的值;
(ii)求直线GB与平面所成的角的正弦值.
条件①:三棱锥的体积为1;
条件②:;
条件③:二面角的余弦值为.
【答案】(1)
取AD中点O,连接,BO,因为,
所以为正三角形.
所以,又,所以,
因为,平面,
所以平面,
因为平面,所以.
(2)选①③或选②③,均有(i);(ii).
不可选①②
【解析】
【分析】(1)取AD中点O,连接,BO,通过证明AD⊥平面得到.
(2)若选①③:利用,可求出,得到,OA⊥OB,(i)以O为坐标原点,为一组正交基底建立空间直角坐标系,设平面的一个法向量为,平面的一个法向量为,利用二面角的余弦值为,求出;(ii)方法1:表示出,设平面的一个法向量为,求出与夹角的余弦值,得到直线GB与平面所成的角的正弦值.方法2:连接OG、,证明∠OGB为直线GB与平面所成的角,在Rt△OGB中求解即可.
若选②③:在中,由余弦定理得出,进而得到 ,中,由余弦定理得,验证满足,得到,OA⊥OB,后续同选①③一致.
若选①②,则点G的位置不确定,与题意不符合.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
若选①③:
(i)在四棱柱中,点G在棱上,
因为,DG平面,平面,
所以平面,由(1)可知:AD⊥平面,
所以,
所以,即,OA⊥OB,
以O为坐标原点,为一组正交基底建立空间直角坐标系,
则,
所以,,
所以,
所以,,
设平面的一个法向量为,
则令,
则,因为平面的一个法向量为,
由二面角的余弦值为得:
,
即,因为,所以.
(ii)方法1:
因为,平面的一个法向量为,
设直线GB与平面所成的角为θ,
则,
所以直线GB与平面所成的角的正弦值为.
方法2:
因为点G为棱中点,连接OG、,因为平面ABCD,
又平面ABCD,所以,又,,平面,
,所以BO⊥平面,
所以为直线GB与平面所成的角,
在中,,所以.
所以直线GB与平面所成角的正弦值为.
若选②③:
(i)因为,在中,由余弦定理得,
因为四边形是平行四边形,所以,
在中,由余弦定理得,
因为,所以,
所以,即,,
下同(i)的解法.
若选①②,则点G的位置不确定,与题意不符合.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,且存在两个极值点.
①求的取值范围;
②设的两个极值点为,证明:.
【答案】(1)当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
(2)①;
②证明:由①可知时,存在两个极值点,设,
则,即,
则,
所以,要证,
即证明,即证,
由①知在上单调递增,则即证,
又因为,即证,
令,
,
所以在上单调递增,又,
所以在上有,
即成立,
所以有,即成立.
【解析】
【分析】(1)将函数求导,根据参数的取值进行分类,讨论函数的单调性;
(2)①求出导数,根据函数极值点就是导数零点,即有两个不同的根,则函数与有两个不同的交点,通过讨论单调性及最值,可得其取值变化,进而求得的取值范围;
②设,由通过对数运算可得要证,即证明,即证,由在上单调递增,可得需证,令,利用导数可证得,即证得,即成立.
【小问1详解】
函数的定义域为,则,
当时,,此时在上单调递增;
当时,由可得;由,可得.
则在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
【小问2详解】
①因为,则,
因为存在两个极值点,则存在两个变号的零点,
即有两个不同的根,
则函数与有两个不同的交点,
又因为,则有,即有单调递增,
则有,即有单调递减,
所以,
又时,,当时,,
则函数与有两个不同的交点,有,即,
故存在两个极值点,的取值范围为;
②略
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总分:150分 考试时间:120分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
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,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.
第一部分(选择题 共58分)
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. 样本数据8,9,11,14,18的第80百分位数为( )
A. 14 B. 15 C. 16 D. 17
2. 已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
3. 已知,则的共轭复数的虚部是( )
A. B. C. D.
4. 若,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 根据2025年最新旅游数据和权威推荐,当前中国五大旅游城市为北京、上海、成都、杭州、西安,甲、乙、丙三人准备去这五座城市旅游,若每座城市只能去一人,且每座城市均有人选择去旅游,记事件“乙恰好选择了三座城市旅游”,“甲只选择了北京旅游”,则( )
A. B. C. D.
6. 设,且,则的值为( )
A. 2 B. C. D. 4
7. 大气压强,它的单位是“帕斯卡”(Pa),它随海拔高度h(m)的变化规律可以近似的表示为(其中e为自然对数的底数,是海平面大气压强,为常数).已知宁波市海拔最高的是四明山的主峰,主峰上一处的海拔约为1018m,大气压强为90900Pa,宁波城区一处的海拔约为4m,大气压强为101000Pa.现测得某山峰上一处的大气压强为80800Pa,请估计该处的海拔高度(单位:m)位于以下哪个范围内?( )(参考数据:,)
A. B. C. D.
8. 若定义在上的函数的导数为,且满足:①为奇函数;②对任意的,都有,则称函数具有性质.已知函数具有性质,则不等式的解集为( )
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. 下列结论正确的是( )
A. 随机变量,设,则
B. 数据的平均数为2,则的平均数为7
C. 在的二项展开式中,若各项系数和为32,则项的系数为10
D. 随机变量,且,则
10. 已知,,,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值是2 B. 的最大值是
C. 的最小值是 D. 的最小值是
11. 在直四棱柱中,,,P为中点,点Q满足,(,).下列结论正确的是( )
A. 若,则四面体的体积为定值
B. 若平面,则的最小值为
C. 若的外心为M,则为定值2
D. 若,则点Q的轨迹长度为
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若偶函数满足,当时,,则__________.
13. 已知点,,,则在上的投影向量的坐标为________.
14. 我们将标有数字和(k为正整数)的一组球称为连号球.现有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中不放回地随机取球.规定:取出的球中存在任意一组完整的连号球,则停止取球.记随机变量X为停止时取出的球的个数,则其数学期望______.
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. 已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)设函数,求使成立的x的取值集合.
16. 在中,角的对边分别为,已知.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
17. 2025年4月24日是第十个中国航天日. 十年来,中国航天事业蒸蒸日上,中国人在太空的印记不断被刷新. 某校部分学生十分关注中国航天的发展,若将累计关注中国航天发展的消息达到次及以上者称为“航天达人”,未达到次者称为“非航天达人”. 现从该校随机抽取人进行分析,得到数据如表所示:
性别
是否航天达人
合计
航天达人
非航天达人
男
女
合计
(1)补全列联表,根据小概率值的独立性检验,能否认为“航天达人”与性别有关联?
(2)现从抽取的“航天达人”中,按性别采用分层抽样的方法抽取人,然后从这人中随机抽取人,记这人中女“航天达人”的人数为,求的分布列和数学期望;
(3)为进一步提高学生对航天事业的关注度,该学校组织了“航天知识竞赛”活动,竞赛共设置道题目, 其中道题目是小明能答对的, 规定每位参赛者从道题中随机抽取道作答,则要使小明恰好答对道题目的概率最大,那么取多少?
附:
18. 已知四棱柱的各棱长均为2,,,,.
(1)证明:;
(2)请从下列条件①,条件②,条件③中选出两个作为已知条件,使得点G的位置确定.
(i)求λ的值;
(ii)求直线GB与平面所成的角的正弦值.
条件①:三棱锥的体积为1;
条件②:;
条件③:二面角的余弦值为.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,且存在两个极值点.
①求的取值范围;
②设的两个极值点为,证明:.
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