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2024 届明日之星高考数学(文科)精英模拟卷 【全国卷】
【满分:150分】
一、选择题:本题共 12小题,每小题 5分,共 60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。
ai
1.已知复数 为纯虚数,则实数a等于( )
1i
A.-1 B.0 C.1 D.2
2.设全集U R ,集合A{x∣y 2x},B y∣y 2x,xA ,则ð A B( )
U
A.(,2] B.(2,) C.(0,2] D.(2,4]
3.已知向量a,b满足|a|1,ab1,则a(2ab)( )
A.4 B.3 C.2 D.0
4.设xR ,则“x2 5x0”是“|x1|1”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.已知数列a 是等差数列,前n项和为S ,若a a a a 3,a a a a 5,
n n 1 2 3 4 17 18 19 20
则S ( )
20
A.10 B.15 C.20 D.40
6.中国的计量单位可追溯到4000多年前的氏族社会末期,秦王统一中国后,颁布了统一度量
衡的诏书并制发了成套的权衡和容量标准器,如图是当时的一种度量工具“斗”(无盖,不计
厚度)的三视图(正视图和侧视图都是等腰梯形),若此“斗”的体积约为2000立方厘米,
则其高约为( )(单位:厘米)
A.8 B.9 C.10 D.11
4 9
7.已知a2 b2 k,若 1恒成立,则k的最大值为( )
a2 b2 1
A.4 B.5 C.24 D.25
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x2 y2
8.若双曲线C: 1(a0,b0)的左,右焦点分别为F ,F ,点P为C的左支上
a2 b2 1 2
任意一点,直线l是双曲线的一条渐近线,PQl,垂足为Q.当 PF |PQ|的最小值为6
2
时,FQ的中点在双曲线C上,则C的方程为( )
1
A.x2 y2 2 B.x2 y2 4
y2 x2 y2
C.x2 1 D. 1
16 2 4
9.堑堵即底面为直角三角形的直棱柱,最早的文字记载见于《九章算术》.如图所示,堑堵可
以分割成一个阳马(底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥)和一个鳖臑(四个面
都为直角三角形的四面体).已知鳖臑体积为6,AB3,AF 4,则阳马中AC与DF夹角
的余弦值为( )
9 16 3 2 3 2
A. B. C. D.
25 25 10 25
π
10.已知函数 f(x) Asinx A0,0, 的部分图象如图所示,将 f x的图象向
2
π 1
右平移 个单位长度,纵坐标不变,横坐标缩短为原来的 a 0倍,得到函数gx的图
12 a
象,若gx在0,π上恰有3个零点,则a的取值范围是( )
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11 17 11 17 17 23 17 23
A. , B. , C. , D. ,
12 12 6 6 12 12 6 6
11.设函数 f(x)在R 上满足 f(x) f(x),且当x(,0]时, f(x)xf (x)0成立,若
1 1
a 20.6 f(20.6),bln2 f(ln2),clog2 f log2 ,则a,b,c的大小关系是( )
8 8
A.abc B.cba C.acb D.cab
x2 y2 1
12.已知椭圆C: 1(ab0)的离心率为 ,左顶点是A,左、右焦点分别是F ,F ,
a2 b2 2 1 2
M是C在第一象限上的一点,直线MF 与C的另一个交点为N.若MF //AN ,则直线MN 的斜
1 2
率为( )
5 3 1 15
A. B. C. D.
2 11 2 7
二、填空题:本题共 4小题,每小题 5分,共 20分。
13.某产品的广告费用x与销售额 y的统计数据如下表:
广告费用x(万元) 4 2 3 5
销售额y(万元) 49 26 39 54
根据上表可得回归方程
y bxa
中的
b
为9.4,据此模型预报广告费用为6万元时销售额为
________万元.
14.著名科学家牛顿用“作切线”的方法求函数的零点时,给出了“牛顿数列”,它在航空航
f x
天中应用广泛.其定义是:对于函数 f(x),若数列x 满足x x n ,则称数列x
n n1 n fx n
n
x 1
为“牛顿数列”.已知函数 f(x) x2 1,数列x 为“牛顿数列”,a ln n ,且a 1,
n n x 1 1
n
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x 1,则a __________.
n 8
3
15.已知 为锐角,cos15 ,则cos(215)__________.
5
x2 ,x0
16.已知函数 f x ,若方程 f xkx2恰有5个不等实根,则实数k的取值范围
xlnx,x0
是__________.
三、解答题:共 70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第 17~21题为必考题,
每个试题考生都必须作答.第 22、23题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共 60分。
17.(12分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三
3 1
个正三角形的面积依次为S ,S ,S .已知S S S ,sinB .
1 2 3 1 2 3 2 3
(1)求△ABC的面积;
2
(2)若sinAsinC ,求b.
3
18.(12分)为了了解手机用户对手机操作系统A的期待程度,某公司随机在20000人中随
机抽取了100人调查,记录他们的期待值,将数据分成[0,15),[15,30),…,[75,90]6组,
其中期待值不低于60的称为非常期待A系统,现整理数据得到如下频率分布直方图.
(1)试估计样本中期待值在区间[0,60)内的人数;
(2)请根据所提供的数据,完成下面的22列联表,并判断能否有99.5%的把握认为是否非
常期待A系统与性别有关;
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非常期待 不非常期待 合计
男 55
女 20
合计 100
(3)为了答谢用户对A系统的期待和信任,宣传部门决定:从非常期待的人群中用分层抽
样的方法抽出六名代表参加A系统的宣传发布会,在发布会的互动环节中将抽取两位代表赠
送手机,求这两位代表为一男一女的概率.
19.(12分)如图,PA是三棱锥PABC 的高,线段BC的中点为M,且AB AC,
AB AC PA2.
(1)证明:BC 平面PAM;
(2)求A到平面PBC 的距离.
ax2
20.(12分)已知函数 f(x)1 ,aR .
ex
(1)讨论函数 f(x)的单调性;
(2)若 f(x)的极大值为5,求实数a的值.
21.(12分)已知抛物线C: y2 2px经过点(2,2 6),直线l : y kxm(km0)与C交于
1
A,B 两点(异于坐标原点O).
(1)若OAOB0,证明:直线l 过定点;
1
(2)已知k 2,直线l 在直线l 的右侧,l //l ,l 与l 之间的距离d 5 ,l 交C于M,N
2 1 1 2 1 2 2
两点,试问是否存在m,使得|MN || AB|10?若存在,求m的值;若不存在,说明理由.
(二)选考题:共 10分。请考生在第 22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第
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一题计分。
22.(10分)[选修4 – 4:坐标系与参数方程]
x22cos
在平面直角坐标系xOy中,已知直线l :x 3y 0,曲线C的参数方程为
1 y 2sin
( 为参数).以原点O为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为
2
2π
R.
3
(1)求曲线C 和直线l 的极坐标方程;
1
(2)若直线l 与曲线C 分别交于O,A两点,直线l 与曲线C分别交于O,B两点,求
1 2
△AOB的面积.
23.(10分)[选修4 – 5:不等式选讲]
已知函数 f x x2 2xa ,aR.
(1)当a 2时,求不等式 f x6的解集;
(2)当a4时,若存在x2,使得 f xx4成立,求a的取值范围.
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答案以及解析
1.答案:A
ai (ai)(1i) (a1)(1a)i a10,
解析:因为 为纯虚数,所以 解得a1.故选A.
1i (1i)(1i) 2 1a 0,
2.答案:D
解析:由2x0得x2,则A(,2],所以ð A(2,).当x2时,02x 4,则
U
B(0,4],所以ð A B(2,4].故选D.
U
3.答案:B
解析:a(2ab)2|a|2 ab212 (1)3.
4.答案:B
解析:由x2 5x0可得0 x5;由|x1|1可得0 x2.故由x2 5x0推不出|x1|1,
而由|x1|1能推出x2 5x0,故“x2 5x0”是“|x1|1”的必要不充分条件.故选B.
5.答案:C
解析:法一:由题易知S ,S S ,S S ,S S ,S S 成等差数列,又S 3,
4 8 4 12 8 16 12 20 16 4
(53)5
S S 5,则S S S S S S S S S S 20.
20 16 20 20 16 16 12 12 8 8 4 4 2
法二:因为a a a a 3,a a a a 5,所以
1 2 3 4 17 18 19 20
a a a a a a a a 4a a 8,即a a 2,所以
1 2 3 4 17 18 19 20 1 20 1 20
20a a
S 1 20 20.
20 2
6.答案:B
解析:此几何体是上下均为正方形的台体,上底面面积为S 192 361,下底面面积为
1
1
S 102 100,设高为h,由台体体积公式,得 S S S S h2000,即
2 3 1 2 1 2
1
(361100190)h2000,解得h9.2.所以其高约为9厘米,故选B.
3
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7.答案:C
解析: a2 b2 k ,所以a2 b2 1 k1,
(k1) 4 9 a2 b2 1 4 9
a2 b2 1 a2 b2 1
4 b2 1 9a2 4 b2 1 9a2 4 b2 1 9a2
132 1325,当且仅当 ,即
a2 b2 1 a2 b2 1 a2 b2 1
6 4 9 25 25
3a2 2 b2 1 (k1)时等号成立,即 ,由题意可得: 1,又
5 a2 b2 1 k1 k1
k 0,解得0k 24,故k的最大值为24.故选C.
8.答案:B
解析: PF PF 2a, PF |PQ| PF |PQ|2a FQ 2a,又 F(c,0),
2 1 2 1 1 1
b
F (c,0),双曲线的渐近线方程为y x,即bxay 0,焦点到渐近线的距离为
2 a
|bc| bc b
b,即 FQ 的最小值为b,即b2a 6,不妨设直线OQ为y x,
a2 b2 c 1 a
a2 ab a2 c2 ab
F 1 QOQ,点F 1 (c,0),Q c , c ,F 1 Q的中点为 2c , 2c ,将其代入双曲
2
a2
a2 c22 a2 c2 1
a2
线C的方程得 1,即 1,解得c 2a,又 b2a6,
4a2c2 4c2 4a2 4c2
c2
a2 b2 c2,ab2,故双曲线C的方程为x2 y2 4.故选B.
9.答案:C
解析:将该三棱柱补全为长方体ABCDFGHE,如图,则AC与DF的夹角即为AC与CG
的夹角,即为ACG.易知CD AB3,DE AF 4.由V 6,即
FCDE
1 1
CDDEEF 6,解得EF 3.易得AC 3 2,CG 5,AG 5,由余弦定理得
3 2
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AC2 CG2 AG2 18 3 2
cosACG .
2ACCG 23 25 10
10.答案:C
T π 7π π π
解析: f x的最小正周期为T,由题图可得 A2 , ,所以2,
2 12 12 2
π π π π π
2 2kπ,kZ,得2kπ ,kZ,又 ,所以 ,
12 2 3 2 3
π π π
所以 f(x)2sin 2x .将 f x的图象向右平移 个单位长度后得到y 2sin 2x 的图
3 12 6
π 1
象,再将y 2sin 2x 的图象上所有点的横坐标缩短为原来的 倍,得到gx的图象,
6 a
π π π π
故g(x)2sin 2ax .当x0,π时,2ax ,2aπ ,
6 6 6 6
π 17 23
因为gx在0,π上恰有3个零点,所以3π2aπ 4π,得 a ,故选C.
6 12 12
11.答案:B
解析:因为函数 f(x)满足 f(x) f(x),且在R 上是连续函数,所以函数 f(x)是偶函数.令
g(x) x f(x),则g(x)是奇函数,且在R 上是连续函数,则g(x) f(x)x f(x),因为当
x(,0]时, f(x)xf(x)0成立,即g(x)0,所以g(x)在(,0]上单调递减,又g(x)
在R 上是连续函数,且是奇函数,所以g(x)在R 上单调递减,则a g
20.6
,b g(ln2),
1 1 1
c g log ,因为20.6 1,0ln21,log 30,所以log 0ln2120.6,所
2 8 2 8 2 8
以cba,故选B.
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12.答案:A
1
解析:因为离心率为 ,故可设a 2k ,ck(k 0),故b 3k,
2
x2 y2 AF 1
故椭圆方程为: k2,而 AF ack, F F 2k,故 1 ,因MF //AN ,
4 3 1 2 1 F F 2 2
2 1
NF 1
故 1 .故直线MN 与x轴不垂直也不重合,故可设MN :xmyk,M x ,y ,
MF 2 1 1
1
xmyk
Nx ,y ,则y 2y ,由 可得 43m2 x2 6mkx9k2 0,
2 2 1 2 3x2 4y2 12k2
6km
y y
1 2 43m2
9k2
因F 在椭圆内部,故Δ0恒成立,且 y y ,
1 1 2 43m2
y 2y
1 2
6km 12km 9k2 2 5
故 ,因k 0,故m ,
43m2 43m2 43m2 5
2 5
12k
5 3 5 3 5 2 5 k
此时y k ,x k k 0,
1 12 4 1 4 5 2
4
5
1 5
故M在第一象限,符合条件,MN 的斜率为 .
m 2
13.答案:65.5
4235 7 49263954 7
解析:由表可计算x ,y 42,因为点 ,42 在回归直线
4 2 4 2
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7
y b ˆ xa 上,且 b ˆ 9.4 ,所以429.4 a ,解得 a 9.1 ,故回归方程为 y 9.4x9.1 ,令
2
x6得
y 65.5
,故答案为:65.5.
14.答案:128
x2 1 x2 1 x 12
解析:由 f(x) x2 1得,x x n n ,所以x 1 n ,
n1 n 2x 2x n1 2x
n n n
x 12 x 1 x 12 x 1 x 1
x 1 n ,因此 n1 n ,所以ln n1 2ln n ,即a 2a ,所
n1 2x x 1 x 12
x 1
x 1
n1 n
n n1 n n1 n
以数列a 是以a 1为首项,2为公比的等比数列,故a 27 128.
n 1 8
17 2
15.答案:
50
3 4
解析: 为锐角,cos(15) ,sin15 .
5 5
24
sin2302sin15cos(15) ,
25
9 7
cos2302cos21512 1 .
25 25
cos215cos23045
cos230cos45sin(230)sin45
7 2 24 2 17 2
.
25 2 25 2 50
1
16.答案: 0,
8
解析:当x0时, f 02, kx2 0 两者不相等,不是方程的实根,
2 1
,x0
f x x2 x
当x0时, k,令gx ,
x2 lnx
,x0
x
1lnx
当x0时,gx ,当xe时,gx0,gx单调递减,
x2
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1
当0 xe时,gx0,gx单调递增,其中ge ,
e
1 1 2 1
2
,x2,0
2 1 1 1 2 1 x 4 8
当x0时,gx 2
,
x2 x x 4 8 1 1 1 2
2 ,x,2
8 x 4
2 1
,x0
x2 x
画出gx 的图象,如下:
lnx
,x0
x
f x 1
要想方程 k恰有5个不等实根,需要满足k
0,
.
x2 8
2
17.答案:(1)
8
1
(2)b
2
3 3 3
解析:(1)由S S S ,得 a2 b2 c2 ,即a2 b2 c2 2.
1 2 3 2 4 2
又a2 b2 c2 2accosB,所以accosB1.
1 2 2 2 2
由sinB ,得cosB 或cosB (舍去),
3 3 3
3 3 2
所以ac ,
2 2 4
1 1 3 2 1 2
则S acsinB .
△ABC 2 2 4 3 8
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3 2
2 3 2 b2 ac 4 9
(2)由sinAsinC ,ac 及正弦定理,知 ,
3 4 sin2 B sinAsinC 2 4
3
9 1 1 1
所以b2 ,得b .
4 9 4 2
18.答案:(1)40
(2)有99.5%的把握认为是否非常期待A系统与性别有关
8
(3)
15
4 2
解析:(1)因为样本中期待值不小于60的频率为 150.6,所以样本中期待值
150 150
小于60的频率为0.4,所以样本中期待值在区间[0,60)内的人数为1000.440.
4 2
(2)因为样本中非常期待A系统的人数为 1510060,所以非常期待A系统
150 150
的男用户人数为40.样本中女用户人数为1005545.列表如下:
非常期待 不非常期待 合计
男 40 15 55
女 20 25 45
合计 60 40 100
100(40251520)2
2 8.2497.879,所以有99.5%的把握认为是否非常期待A系统与
60405545
性别有关.
(3)样本中非常期待A系统的男用户人数与女用户人数之比为2:1,故所抽6人包括4男2
女.记4名男用户分别为A、B、C、D;记2名女用户分别为m、n.从6人中抽取2人,所抽
两人为1男1女记为事件M,从6人中抽取2人包含的样本点有AB,AC,AD,Am,An,
BC,BD,Bm,Bn,CD,Cm,Cn,Dm,Dn,mn,共15种,事件M包含的样本点有Am,
An,Bm,Bn,Cm,Cn,Dm,Dn,共8种,所以从6人中抽取2人,所抽两人为1男1女
8
的概率P(M) .
15
19.答案:(1)证明见解析
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2 3
(2)
3
解析:(1)证明:因为AB AC,线段BC的中点为M,所以BC AM .
因为PA 是三棱锥PABC 的高,所以PA平面ABC.
因为BC 平面ABC,所以PA BC.
因为PA平面PAM AM 平面PAM ,PA AM A,所以BC 平面PAM.
(2)法一:设A到平面PBC的距离为d,则在Rt△BAC中,
1 1 1
AM BC AB2 AC2 44 2.
2 2 2
在Rt△PAM 中,PM PA2 AM2 42 6.
1 1 1 4
因为PA 是三棱锥PABC 的高,所以V S PA 222 ,解得
三棱锥PABC 3 △ABC 3 2 3
2 3 2 3
d ,所以A到平面PBC 的距离为 .
3 3
法二:在平面PAM中,过A点作AH PM 于点H,如图所示,
因为BC 平面PAM ,AH 平面PAM,所以BC AH .
因为AH PM ,BC 平面PBC ,PM 平面PBC ,PM BC M ,所以AH 平面PBC.
1 1 1
在Rt△BAC中,AM BC AB2 AC2 44 2.
2 2 2
所以在Rt△PAM 中,PM PA2 AM2 42 6,
PAAM 2 2 2 3 2 3
所以AH ,所以A到平面PBC的距离为 .
PM 6 3 3
20.答案:(1)见解析
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(2)a e2
ax2 2axex ax2ex ax(x2)
解析:(1) f(x)1 ,xR ,且 f(x) .
ex ex2 ex
①若a0,则当x(,0)时, f(x)0, f(x)单调递增;
当x(0,2) 时, f(x)0, f(x)单调递减;
当x(2,)时, f(x)0, f(x)单调递增.
②若a0,则当x(,0)时, f(x)0, f(x)单调递减;
当x(0,2)时, f(x)0, f(x)单调递增;
当x(2,)时, f(x)0, f(x)单调递减.
③若a0,则 f(x)0, f(x)为常数函数,不具有单调性.
综上所述,当a0时, f(x)在(,0),(2,)上单调递增,在(0,2)上单调递减;
当a0时, f(x)在(,0),(2,)上单调递减,在(0,2)上单调递增;
当a0时, f(x)为常数函数,不具有单调性.
(2)由(1)可得当a0时, f(x)在x0处取得极大值,但 f(0)1,不符合题意;
当a0时, f(x)在x2处取得极大值,
a22
所以 f(2)1 5,解得a e2,符合题意.
e2
综上可得a e2.
21.答案:(1)证明见解析
31
(2)存在,m
24
解析:(1)证明:将点(2,2 6)代入y2 2px,得244p,即 p 6.
y2 12x,
联立 得ky2 12y12m0,
y kxm(k 0),
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12m y2 y2 y y 2 m2
设Ax ,y ,Bx ,y ,则y y ,x x 1 2 1 2 .
1 1 2 2 1 2 k 1 2 12 12 144 k2
m2 12m
因为OAOB0,所以 0恒成立,则m12k ,
k2 k
所以l 的方程为y k(x12),故直线l 过定点(12,0).
1 1
x x m3,
y2 12x, 1 2
(2)联立 得4x2 (4m12)xm2 0,则 m2
y 2xm,
x x ,
1 2 4
3
且(4m12)2 16m2 48(32m)0,即m ,
2
| AB| 122 x x 122 x x 2 4x x 5 96m,
1 2 1 2 1 2
设l : y 2xn,同理可得|MN | 5 96n.
2
mn
因为直线l 在l 的右侧,所以nm ,则d 5,即nm5.
2 1
5
所以|MN || AB| 5[ 96(m5) 96m]10,
31
即 396m 2 5 96m,解得m ,
24
31 3 31
因为 ,所以m .
24 2 24
π
22.答案:(1)4cos, R
6
(2)2 3
π
解析:(1) 直线l :x 3y 0过原点且倾斜角为 ,
1 6
π
直线l 的极坐标方程为 R.
1 6
x22cos
曲线C的参数方程为 ( 为参数),
y 2sin
曲线C的普通方程为x2 y2 4x0,
曲线C的极坐标方程为4cos.
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π π
(2)把 代入4cos,得 2 3,A 2 3, ,
6 1 6
2π 2π π
把 代入4cos,得 2,B 2, ,即B 2, ,
3 2 3 3
1 π π 1
S sin 2 3212 3.
△AOB 2 1 2 6 3 2
23.答案:(1) x x2或 x2 ;
(2)6,4.
3x,x2,
解析:(1)当a 2时, f x x2 2 x1 4x,2 x1,
3x,x1,
3x6 4x6
则由
,得x2;由
,得无解;
x<2 2 x1
3x6
由
,得x2.
x1
所以不等式 f x6的解集为 x x2或 x2 ;
a
4xa2,x ,
2
(2)当a4时, f xx ,则 f xx2a
a
2a, x2,
2
若存在x2,使 f xx4成立,则2a4,a6,
6,4
所以a的取值范围为 .
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