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成都石室中学 2022-2023 年度下期高 2024 届零诊模拟
数学试题(文科)
(总分:150分,时间:120分钟 )
第Ⅰ卷(共60分)
一、选择题(本题共12道小题,每小题5分,共60分)
1. 若复数 R)满足 ,其中 为虚数单位,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用复数的四则运算法则,复数相等的条件以及复数模的概念求解.
【详解】由已知得 ,即 ,
由复数相等的条件得 ,解得 ,则 ,所以 ,
故选: .
2. 在某校高中篮球联赛中,某班甲、乙两名篮球运动员在8场比赛中的单场得分用茎叶图表示(如图一),
茎叶图中甲的得分有部分数据丢失,但甲得分的折线图(如图二)完好,则下列结论正确的是( )
A. 甲得分的极差是18 B. 乙得分的中位数是16.5
C. 甲得分更稳定 D. 甲的单场平均得分比乙低
【答案】B
【解析】
【分析】根据图一中甲的得分情况可判断ABC的正误,结合图二可判断图一丢失的数据,计算两者的均值后可判断D的正误.【详解】对于甲,其得分的极差大于或等于 ,故A错误;
从折线图看,甲的得分中最低分小于10,最高分大于或等于28,且大于或等于20的分数有3个,故其得
分不稳定,故C错误;
乙的数据由小到大依次为:
乙得分的中位数为 ,故B正确.
乙得分的平均数为 ,
从折线图上,茎叶图中甲的得分中丢失的数据为一个为 ,另一个可设为 ,
其中 ,
故其平均数为 ,故D错误.
故选:B.
3. 某老师为了了解数学学习成绩得分y(单位:分)与每天数学学习时间x(单位:分钟)是否存在线性关
系,搜集了 100 组数据 ,并据此求得 y 关于 x 的线性回归方程为
.若一位同学每天数学学习时间约80分钟,则可估计这位同学数学成绩为( )
A. 106 B. 122 C. 136 D. 140
【答案】C
【解析】
【分析】利用回归方程经过样本中心可求 ,故可估计这位同学每天数学学习时间约80分钟后的数学成绩.
【详解】由题设可得 ,
故 ,故 ,故 ,
故当 时, ,故选:C.
4. 利用随机模拟方法可估计无理数 的数值,为此设计右图所示的程序框图,其中rand表示产生区间
(0,1)上的随机数, 是 与 的比值,执行此程序框图,输出结果 的值趋近于A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据程序框图可知由几何概型计算出x,y任取(0,1)上的数时落在 内的频率,结
合随机模拟实验的频率约为概率,即可得到答案.
【详解】解:根据程序框图可知 为频率,它趋近于在边长为1的正方形中
随机取一点落在扇形内的的概率
故选B
【点睛】本题考查的知识点是程序框图,根据已知中的程序框图分析出程序的功能,并将问题转化为几何
概型问题是解答本题的关键,属于基础题.
5. 已知命题p: ,命题q:直线 与抛物线 有两个公共点,则p是q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】由题意,联立方程求解,根据一元二次方程的求解公式,结合充分条件与必要条件的定义,可得答案.
【详解】由题意,联立可得 ,消去 整理可得: ,
则 恒成立,则直线 与抛物线 必定有两个交点,
则 显然成立, 不成立,
故选:A.
6. 有6名选手参加演讲比赛,观众甲猜测:4号或5号选手得第一名;观众乙猜测:3号选手不可能得第一
名;观众丙猜测:1,2,6号选手中的一位获得第一名;观众丁猜测:4,5,6号选手都不可能获得第一名.
比赛后发现没有并列名次,且甲、乙、丙、丁中只有1人猜对比赛结果,此人是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】D
【解析】
【分析】假设四人中任意一人猜对,根据合情推理即可求解.
【详解】假设甲猜对比赛结果,则乙也猜对比赛结果,所以假设不成立,所以甲没猜对比赛结果,即得第
一名的是1,2,3或6;若乙猜对比赛结果,则1,2或6号选手中的其中一名获得第一名,此时丙也猜对比赛
结果,所以乙也没有猜对比赛结果,所以3号选手获得第一名,则只有丁猜对了比赛结果.
故选: .
7. 已知 ,则 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B【解析】【分析】利用函数的定义域以及特殊值检验即可求解.
【详解】由已知得函数 的定义域为 ,由此排除选项 ,
由于 ,由此排除选项 和 ,
故选: .
8. 某四面体的三视图如图所示,正视图,俯视图都是腰长为2的等腰直角三角形,侧视图是边长为2的正
方形,则此四面体的四个面中面积最大的为
A. B. C. 4 D.
【答案】B
【解析】
【详解】解:如图所示,该几何体是棱长为2的正方体中的三棱锥 ,
其中面积最大的面为: .
本题选择B选项.点睛:三视图 的长度特征:“长对正、宽相等,高平齐”,即正视图和侧视图一样高、正视图和俯视图一样长,侧视图和
俯视图一样宽.若相邻两物体的表面相交,表面的交线是它们的分界线,在三视图中,要注意实、虚线的
画法.
9. 若过点 的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线 的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意可得圆在第一象限,根据几何关系可设圆的方程为 ,a>0,代入
即可求出a,根据点到直线距离公式即可求出答案.
【详解】由题意可得所求的圆在第一象限,设圆心为 ,则半径为 , .
故圆的方程为 ,再把点 代入, ,
解得 或1,
故要求的圆的方程为 或 .
故所求圆的圆心为 或 ;
故圆心到直线 的距离 或 ;
故选:A.
10. 已知双曲线 的左、右焦点分别为 , ,左、右顶点分别为M,N,点P在C的渐近线上, , ,则双曲线的C的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题可得 是直角三角形,则可得 .又在 中,由余弦定理可求得 ,
根据勾股定理可知 ,则在 中,利用 可得 ,即渐近线方
程为 .
【详解】连接OP,则由 可知 ,
则在 中, ,
在 中, ,则 ,
又 ,则由余弦定理得:
,
解得 ,
由 知 ,即 ,
所以在 中, ,
即 ,则 ,
所以所求渐近线方程为: .
故选D.【点睛】本题考查了双曲线的几何性质,利用余弦定理解三角形,属于中档题.
11. 若函数 存在两个极值点 和 ,则 取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】求出函数的导数,根据原函数有两个极值点可求 ,再根据零点的性质可得
、 ,据此可用 表示 ,利用导数可求其范围.
【详解】 ,
因为 存在两个极值点 和 ,故 和 为 的两个不同的根,
故 且 , , ,
故 (舍)或 且 ,
所以 ,
同理 ,
故
,
设 ,故 ,
故 在 上为减函数,故 ,
故 的取值范围为: ,
故选:C.
的
12. 在正方体 中, 分别为棱 中点,动点 平面 ,
,则下列说法错误的是( )A. 的外接球面积为 B. 直线 平面
C. 正方体被平面 截得的截面为正六边形 D. 点 的轨迹长度为
【答案】D
【解析】
【分析】可证明正方体被平面 截得的截面为正六边形,故可判断C的正误,利用面面平行的判定定
理可判断B的正误,利用补体法可求 的外接球的直径后可判断A的正误,利用向量的方法可求到平面 的距离,从而可求点 的轨迹长度,故可判断D的正误.
【详解】如图,设 的中点分别为 ,连接 .
由正方体的性质可得 ,而 为三角形 的中位线,
故 ,故 ,故 四点共面,
同理, 也四点共面,故 五点共面,
同理 也四点共面,故 六点共面.
正方体被平面 截得的截面为六边形,
,
因为平面 平面 ,平面 平面 ,
而平面 平面 ,故 ,
而 为三角形 的中位线,故 ,故 ,
但 与 方向相反,故 与 互补,而 为等边三角形,
故 ,故 ,
同理 ,
故正方体被平面 截得的截面为正六边形,故C正确.由 , 平面 , 平面 ,故 平面 ,
同理故 平面 ,而 平面 ,
故平面 平面 ,而 平面 ,故 平面 ,故B正确.
对于A,将三棱锥 补成如图所示的长方体 ,其中 分别为 、 的中点,
则其外接球的直径即为 的体对角线的长度即 ,
故三棱锥 的外接球的表面积为 ,故A正确.
建立如图所示的空间直角坐标系,
则 ,
故 ,
设平面 的法向量为 ,则 ,
故 ,取 ,则 ,
故 ,而 ,
故 到平面 的距离为 ,而 ,故点 的轨迹为平面 与球面的截面(圆),
该圆的半径为 ,故圆的周长为 ,故D错误.
故选:D.【点睛】思路点睛:空间几何题外接球的半径的求法,可先根据几何性质确定球心的位置,然后把球的半
径放置在可解的图形中求解,也可以通过补体转化为规则几何体的外接球的半径,而与球的截面的计算问
题,则需计算球心到截面的距离.
第Ⅱ卷(共90分)
二、填空题(本题共4道小题,每小题5分,共20分)
13. 设命题 ,若 是假命题,则实数 的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据原命题为真结合基本不等式可求参数的取值范围.
【详解】因为 是假命题,故 为真命题,
因为 ,故 ,当且仅当 时,等号成立,
故 .
故答案为: .
14. 在同一平面直角坐标系 中,曲线 所对应的图形经过伸缩变换 得到图形
.点 在曲线 上,则点 到直线 的距离的最小值为____________.
【答案】
【解析】
【分析】通过 得到 ,然后代入到曲线 的方程即可得到曲线 的方程,再设
利用点到直线的距离公式、辅助角公式及三角函数的性质计算可得.【详解】由 得到 ,代入到 中得 .即 为曲线 的直角坐标方程,
设 ,则点 到直线 的距离
,
其中( , ),
所以当 时 ,即点 到直线 的距离最小值为 .
故答案为:
15. 已知函数 的定义域为 ,其导函数是 .有 ,则关于 的不
等式 的解集为_________.
【答案】
【解析】
【分析】构造函数 ,利用导数说明函数的单调性,将函数不等式转化为自变量的不等式,解
得即可.
【详解】依题意令 , ,
则 ,
因为当 时, ,所以当 时, ,
∴ 在 上单调递减,
则 等价于 ,即 ,∴ ,解得 ,所以所求不等式的解集为 .
故答案为:
16. 已知抛物线 : 的焦点为 ,经过抛物线上一点 ,作斜率为 的直线交 的准线于点 ,
为准线上异于 的一点,当 时, ______.
【答案】 ##
【解析】
【分析】根据题设条件确定 在第一象限内,且 ,设 且 ,结合 得
到关于m的方程并求值,又 即可得结果.
【详解】
不妨令 为过 点垂直于准线的垂足,又 ,即 为 角平分线,
是斜率为 的直线与抛物线准线的交点,则 在第一象限内,
而 ,且 ,根据角平分线性质知: ,如上图示,令 且 ,则直线 为 ,令 ,则 ,
由 ,
整理可得 ,则 ,
故 .故答案 :为
三、解答题(本题共6道小题,22题10分,其余各题12分,共70分)
17. 已知函数 其中 为常数,设 为自然对数的底数.
(1)当 时,求曲线 在点 处的切线方程;
(2)是否存在实数 ,使得 在区间 上的最大值为 ?若存在,求出求 的值,若不存在,请
说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义可求出结果;
(2)假设存在实数 ,使得 在区间 上的最大值为 ,利用导数可得 ,再利用导
数求出函数 在区间 上的最大值,结合已知最大值列式,解得 ,不满足 ,从
而可得结论.
【小问1详解】
当 时, , , ,
, ,
所以曲线 在点 处的切线方程为 ,即 .
【小问2详解】
假设存在实数 ,使得 在区间 上的最大值为 ,
因为 , , ,若 ,则 在区间 上恒成立, 在区间 上单调递增,此时 在区间 上
无最大值;故 ,
令 ,得 ,令 ,得 ,
则函数 在 上单调递增,在 上单调递减,因为函数 在开区间 上有最大值为 ,所以 ,即 ,
所以函数 在 上单调递增,在 上单调递减,
所以 ,得 ,
又 ,所以 不成立,
故不存在实数 ,使得 在区间 上的最大值为 .
18. 今年是中国共青团建团100周年,我校组织了1000名高中同学进行团的知识竞赛.成绩分成5组:
, , , , ,得到如图所示的频率分布直方图.若图中未知的数
据a,b,c成等差数列,成绩落在区间 内的人数为400.
(1)求出直方图中a,b,c的值;
(2)估计中位数(精确到0.1)和平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值代替);
(3)在区间 内的学生中通过分层抽样抽取了5人,现从5人中再随机抽取两人进行现场知识答
辩,求抽取两人中恰好有1人得分在区间 内的事件概率.
【答案】(1) , , ;
(2)中位数为 ,平均数为 ;(3)
【解析】
【分析】(1)先由在区间 内的人数求出 值,再根据等差数列的性质和频率分布直方图中所有小
矩形的面积之和为1,求出 的值;
(2)设中位数为 ,根据中位数左侧直方图的面积为 求解中位数,利用平均数等于每个小矩形的面积
乘上小矩形底边中点的横坐标之和求解平均数;
(3)先利用分层抽样求出抽取的5人中4人来自区间 ,1人来自区间,再利用古典概型求出抽取两人中恰好有1人得分在区间 内的概率.
【小问1详解】
由已知可得 ,
则 ,即 ,
又∵a,b,c成等差数列,∴ ,
解得 , ,
【小问2详解】
∵ , ,
∴设中位数为 ,且 ,
∴ ,解得 ,
即中位数为 ,
平均数为 ,
【小问3详解】
成绩位于区间 内的学生有 人,成绩位于区间 内的学生有
人,
通过分层抽样抽取了5人中来自区间 的人数为
人,来自区间 的人数为 人,
抽取两人中恰好有1人得分在区间 内的概率为 .
19. 如图所示,四棱柱 ,底面ABCD是以AB,CD为底边的等腰梯形,且
, , .(1)求证:平面 平面ABCD;(2)若 ,求三棱锥 的体积.
【答案】(1)证明见解析;(2) .
【解析】
【分析】(1)在 中,利用余弦定理求出 ,可得 ,再加上 ,可得
平面 ,进而可得平面 平面ABCD;
(2)取BD的中点O,由(1)可得出 面ABCD,通过 平面ABCD,得
,代入条件可得答案.
【详解】(1) 中, , ,
则
即 ,又 ,
平面
又 面ABCD,所以平面 平面ABCD.
(2)取BD的中点O,由于 ,所以
由(1)可知平面 面ABCD,而平面 面
平面 ,故 面ABCD.
因为 , ,则
因为 平面ABCD所以
.【点睛】本题考查面面垂直 的证明,考查锥体体积的计算,关键是利用线面平行转换锥体的顶点求体积,
是中档题.
20. “工艺折纸”是一种把纸张折成各种不同形状物品的艺术活动,在我国源远流长.某些折纸活动蕴含丰富
的数学内容,例如:用一张圆形纸片,按如下步骤折纸(如图)
步骤1:设圆心是 ,在圆内异于圆心处取一点,标记为 ;
步骤2:把纸片折叠,使圆周正好通过点 ;
步骤3:把纸片展开,并留下一道折痕;
步骤4:不停重复步骤2和3,就能得到越来越多的折痕.
现对这些折痕所围成的图形进行建模研究.若取半径为6的圆形纸片,如图,设定点 到圆心 的距离为
4,按上述方法折纸.以点 所在的直线为 轴,线段 中点为原点建立平面直角坐标系.
(1)若已研究出折痕所围成的图形即是折痕与线段 交点的轨迹,求折痕围成的椭圆的标准方程;
(2)记(1)问所得图形为曲线 ,若过点 且不与 轴垂直的直线 与椭圆 交于 两点,在
轴的正半轴上是否存在定点 ,使得直线 斜率之积为定值?若存在,求出该定点和定值;
若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在点 使得 和 之积为 .
【解析】【分析】(1)建立直角坐标系,利用椭圆的定义求椭圆的标准方程;
(2)设出直线 的方程,并与椭圆方程联立,根据斜率的定义求解.
【小问1详解】如图,以 所在的直线为 轴, 的中点 为原点建立平面直角坐标系,
设 为椭圆上一点,由题意可知 ,
∴点 的轨迹点 为焦点,长轴 的椭圆,
∵ , ,∴ ,
∴ ,则椭圆的标准方程为 ,
【小问2详解】
设直线 的方程为 ,将直线方程和椭圆方程联立 ,
消去 得 ,
其中 ,
设 , ,
则
,
消去 和 可得 ,要使 为定值,则 ,
∵ ,∴ ,此时 ,
∴存在点 使得 和 之积为 .21. 已知函数 .
(1)若 ,求实数 的值;
(2)已知 且 ,求证: .
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由题意分析得到 是函数 的极小值点,则 解得 再代入验证符合题意;
(2)由(1)可得, .令 得到 .令
,利用导数证明出 ,得到
,累加即可证明.
【小问1详解】
由 ,得 .
令 ,则 .
注意到 ,所以 是函数 的极小值点,则 ,所以 ,得 .
当 时, ,则函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 ,满足条件,故 .
【小问2详解】由(1)可得, .
令 ,则 ,
所以 ,即 .
令 ,则 ,且 不恒为零,
所以函数 在 上单调递增,
故 ,则 ,
所以 ,
令 分别取 ,累加得:
.
即证.
【点睛】导数的应用主要有:
(1)利用导函数几何意义求切线方程;
(2)利用导数研究原函数的单调性,求极值(最值);
(3)利用导数求参数的取值范围;
(4)利用导数证明不等式.
22. 在直角坐标系 中,直线 的参数方程为 ( 为参数),直线 的参数方程
( 为参数).若直线 的交点为 ,当 变化时,点 的轨迹是曲线 .
(1)求曲线 的普通方程;(2)以坐标原点为极点, 轴正半轴为极轴且取相同的单位长度建立极坐标系,点 是曲线 两动点,
,求 面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】【分析】(1)首先将直线方程化为普通方程,再联立消去 ,即可得到曲线 的普通方程;
(2)由 、 得到曲线 的极坐标方程,设 , ,( ),
即可表示 、 ,则 ,利用三角恒等变换公式化简,再结合正弦函
数的性质计算可得.
【小问1详解】
直线 的参数方程为 ( 为参数),则直线 的普通方程为 ,
直线 的参数方程 ( 为参数),则直线 的普通方程为 ,
依题意 ,由 ,消去 得 ,整理得 ,
所以曲线 的普通方程为 .
【小问2详解】
因为曲线 的普通方程为 ,
, ,
曲线 的极坐标方程为 ( ),
故曲线 极坐标方程为 ( ).
的
设 , ,( ),
则 , ,,
当 时, 有最大值 .