文档内容
2023 年高考数学模拟考试卷
高三数学(文科)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。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.回答第Ⅰ卷时,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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:高中全部知识点。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
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
一个选项是符合题目要求的.
1.已知复数 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将复数z代入目标式,结合复数的除法和共轭复数求解即可.
【详解】因为 ,所以 .
故选:B.
2.已知集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】确定 , ,再计算交集得到答案.
【详解】 , ,
则 .
故选:D
3.刍甍,中国古代算数中的一种几何形体,《九章算术》中记载:“刍甍者,下有表有广,
而上有袤无广,刍,草也.甍,屋盖也.”翻译为“底面有长有宽为矩形,顶部只有长没有
宽为一条棱.刍甍字面意思为茅草屋顶.”如图为一个刍甍 的三视图,其中正视
图为等腰梯形,侧视图为等腰三角形,则异面直线 与 所成角的正弦值为( )A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据异面直线夹角的定义构造三角形,解三角形即可.
【详解】
过点E做平面ABCD的垂线,得垂足G,过E点做直线BC的垂线,得垂足H,如上图,
由几何体的对称性和题目所给的条件可知,GH=2,CH=2,EG=4,
在直角三角形EGH中, ,
在直角三角形ECH中, ,
,异面直线EC与AD的夹角就是EC与BC的夹角,设为 ,
则 ;
故选:D.
4.已知双曲线C: 的左、右焦点分别为 ,右顶点为B,虚轴的上
端点为C,若线段BC与双曲线的渐近线的交点为E,且 ,则双曲线的离心
率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出双曲线的渐近线方程,求得CB的方程,解得E的坐标,运用等腰三角形的
性质可得 ,再由两点的距离公式和离心率公式,解方程可得所求值.
【详解】双曲线C: 的渐近线方程为 ,
由 ,可得直线CB的方程为 ,联立渐近线方程 解得 ,即有E为CB的中点,
由 ,即 平分 ,可得三角形 为等腰三角形,
即有 ,即 ,
又 ,可得 ,
由 可得 ,解得 .
故选:A.
5.在如图的直角梯形 中,利用“两个全等的直角三角形和一个等腰直角三角形的面
积之和等于直角梯形面积”.可以简洁明了地推证出勾股定理,把这一证明方法称为“总统
证法”.设 ,在梯形 中随机取一点,则此点取自等腰直角 中(阴
影部分)的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据 计算即可.
【详解】解:记此点取自等腰直角 中(阴影部分)为事件A,
此点取自梯形 为事件 ,
在 中,
, ,
,
,
,.
故选:A.
6.已知 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由 可得 ,根据角的范围可得到答案.
【详解】由题意知 ,
则 ,即 ,
所以 ,即 ,
又 , ,则 ,所以 ,
, ,则
所以有 即 .
故选:A.
7.2019年11月26日,联合国教科文组织宣布3月14日为“国际数学日”(昵称: ),
2020年3月14日是第一个“国际数学日”.圆周率 是圆的周长与直径的比值,是一个在数
学及物理学中普遍存在的数学常数. 有许多奇妙性质,如莱布尼兹恒等式
,即为正奇数倒数正负交错相加等.小红设计了如图所示的程序框图,
要求输出的 值与 非常近似,则①、②中分别填入的可以是( )A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量
的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
【详解】解:由题可知, ,输出的 值与 非常近似,
则输出的
当 时,不符合题意,当 时,符合题意,输出对应的 值,
则
即 ,
可知,循环变量 的初值为1,终值为1011, 的步长值为1,循环共执行1011次,
可得②中填入的可以是 ,
又 的值为正奇数倒数正负交错相加,
可得①中填入的可以是 .
故选:D.
【点睛】本题考查由循环程序框图的输出值选择条件,解题时应模拟程序框图的运行过程,
以便得出正确的结论,是基础题.
8.已知 是定义在 上的奇函数,且图象关于直线 对称,当 时,
,则不等式 成立的一个充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据奇函数的性质求得 ,再根据函数图象的解析式与性质画出
的图象,结合函数图象平移的性质得出 的图象,再根据函数的周期,数形结合分析即可
【详解】因为 是定义在 上的奇函数,故 ,解得 ,根据当
时, ,结合奇函数的性质与直线 对称作图,设 是
的图象往左平移2个单位所得,画出图如下.
由题意,因为 的图象关于直线 对称,故 ,又 为奇函数,故
,即 ,故 ,所以 ,
故 的周期为8.又不等式 成立即 在 的函数图象下
方,由对称性可得,当 时 与 的交点的横坐标为 ,结合图
象可得 与 的交点的横坐标满足 ,结合选项,当
时,可考查 即 时的情况,满足 在
的函数图象下方,其他选项均不符合.
故选:C
9.已知 为抛物线 的焦点,A、B、C为抛物线上三点,当 时,
则在点A、B、C中横坐标大于2的有( )
A.3个 B.2个 C.1 D.0个
【答案】D
【分析】首先判断出点 是 的重心,根据重心坐标公式可得
,结合基本不等式,可得出 ,结合抛物线的定义
化简得出 ,同理可得 ,可得答案.
【详解】设 ,先证 ,
由 ,则点 是 的重心,
由 , ,则 ,
,当且仅当 时等号成立,
,则 ,即 ,
由 ,则 , ,
同理可得 .
故选:D.
10.已知数列 的前n项和为 ,且 ,则使得
成立的n的最大值为( )
A.32 B.33 C.44 D.45【答案】C
【分析】分奇偶项讨论,根据题意利用并项求和求 ,运算求解即可.
【详解】当 为偶数时,
,
令 ,且n为偶数,
解得 ,故n的最大值为44;
当 为奇数时,
,
令 ,且 为奇数,
解得 ,故n的最大值为43;
综上所述:n的最大值为44.
故选:C.
【点睛】方法点睛:并项求和适用的条件和注意事项:
1.适用条件:数列中出现 等形式时,常用利用并项求和求 ;
2.注意分类讨论的应用,比如奇偶项,同时还需注意起止项的处理.
11.已知函数 ,若 成立,则实数a的取值范围
为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】构造函数 ,根据函数的奇偶性及复合函数的单调性可得函
数为偶函数且在 单调递增,进而 关于直线 对称,且在 单调递增,
结合条件可得 ,解不等式即得.
【详解】因为 的定义域为R,又
,故函数 为偶函数,
又 时, , 单调递增,故由复合函数单调性可得函数 在
单调递增,函数 在定义域上单调递增,
所以 在 单调递增,
所以 ,
所以 关于直线 对称,且在 单调递增.
所以 ,
两边平方,化简得 ,解得 .故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是构造函数 ,然后根据函数的单
调性及对称性化简不等式进而即得.
12.表面积为 的球内有一内接四面体 ,其中平面 平面 , 是边
长为3的正三角形,则四面体PABC体积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】四面体PABC体积最大需要 到底面 的距离为 最大,分析出 最大时满足
,进而利用几何关系求出其最大值.
【详解】
如图所示, 是四面体 外接球的球心,设球 的半径为 ,
是 外接圆的圆心,设圆 的半径为 ,设 到底面 的距离为 ,
取 中点 ,连接 ,过 作 ,
由题意可得 ,则 ,
因为 是边长为3的正三角形,
所以由正弦定理可得 ,则 ,
四面体PABC体积为 ,
四面体PABC体积的最大需要 最大,
由题意可知 在过 并且与底面 垂直的圆面上运动,
当 运动到圆面的最高点时, 最大,
由圆的对称性可知此时 ,则 ,
又平面 平面 ,则 平面
在 中, ,
,
则 ,
则 , ,
在 中, ,
则 ,.
故选:D.
【点睛】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明
确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正
方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方
体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.
第Ⅱ卷
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.若 , ,点 在线段 的延长线上,且 ,则点 坐标为
_________.
【答案】
【分析】由题可得 ,可得 ,即求.
【详解】 点 在线段 的延长线上,且 ,
,
所以点P的坐标为 .
故答案为:
14.已知数列 满足 , ,则下列结论正确的有_____________.
① 为等比数列; ② 的通项公式为 ;
③ 为递减数列; ④ 的前n项和 .
【答案】①②③④
【分析】根据题意中的递推公式和构造法可得 ,由等比数列的定义即可判断①;
结合等比数列的通项公式即可判断②;根据数列的单调性即可判断③;根据
,结合放缩法和等比数列前n项求和公式计算即可判断④.
【详解】数列 满足 , ,
整理可得 ,即 ,
所以 是以 为首项,2为公比的等比数列,
故: ,整理得 ,则 ,所以数列 为递减数列,
由 ,得 ,
所以 的前n项和:
,
故答案为:①②③④.
15.已知函数 的图像关于点 对称,且方程 在
上至少有两个解,写出满足条件的 的一个值:______.
【答案】 .(答案不唯一)
【分析】由函数 的图像关于点 对称,得出 ,再根据
在 上至少有两个解,限定 的范围,得出结果.
【详解】由题意得 ,即 .
由方程 得 在 上至少有两个解,
若 ,则 ,则 ,即 ,
可得 ,当 时, .
故答案为: .
16.已知 ,若对于任意的 ,不等式 恒成立,则 的
最小值为__________.
【答案】 ##
【分析】先利用同构法将题设不等式转化为 ,再构造函数
,利用导数与函数单调性的关系得到 ,从而将问题转化为
,再次构造函数 求得最值即可得解.
【详解】因为 ,
所以 可化为 ,
令 ,则 ,
所以 在 上递增,因为 , ,所以 , , ,
所以 可化为 ,则 ,
即 在 上恒成立,即 ,
令 ,则 ,
令 ,则 ;令 ,则 ;
所以 在 上单调递增,在 上单调递减,
所以 ,
所以 ,即 的最小值为 .
故答案为: .
【点睛】关键点睛:本题的突破口是利用同构法将题设不等式转化为
,从而构造函数 得到 ,由此得解.
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.
17.江西省新高考改革自2021年执行,在取消文理科后实行“ ”考试模式,即除语数
外三科,学生需从物理、历史2科中任选1科,化学、生物、政治、地理4科任选2科参
加高考.某学校为了解学生对全理(选择物理、化学、生物)的选择是否与性别有关,从
该校高一年级的500名男生和400名女生中按男女分层随机抽样抽取90人进行模拟选科,
经统计,选择全理的人数比不选全理的人数多10人.
选择全理 不选择全理 合计
男生 15
女生
合计
(1)完成上面的 列联表并判断是否有99.5%的把握认为选择全理与性别有关;
(2)为了解学生选科的理由,随机选取了男生4名,女生2名进行座谈,再从中抽取2名代
表作问卷调查,求至少抽到一名女生的概率.
附: ,其中 .
0.02 0.01 0.00
0.10 0.05 0.001
5 0 5
2.70 3.84 5.02 6.63 7.87 10.82
k
6 1 4 5 9 8【答案】(1)填表见解析;有99.5%的把握认为选择全理与性别有关;
(2) .
【分析】(1)根据给定的数据信息完善 列联表,再计算 的观测值,与临界值表比
对作答.
(2)利用列举法结合古典概率、对立事件的概率公式求解作答.
【详解】(1)依题意,高一男生的人数为 ,则女生人数为 ,
而选择全理的人数比不选全理的人数多10人,则选择全理的人数为50,不选全理的人数
40,
所以 列联表为:
选择全理 不选择全理 合计
男生 35 15 50
女生 15 25 40
合计 50 40 90
的观测值 ,
所以有99.5%的把握认为选择全理与性别有关.
(2)设“至少抽到一名女生”为事件A,设4名男生分别为1,2,3,4,两名女生分别为
5,6,
从6名学生中抽取2名学生的所有可能结果为:
(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),
(4,6),(5,6),共15种.
不包含女生的基本事件有(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共6种.
所以至少抽到一名女生的概率 .
18.在锐角 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足 .
(1)求角B的大小.
(2)若 ,求 周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理、正弦的两角和公式可求解;
(2)由正弦定理、辅助角公式及三角函数求范围可求得结果.
【详解】(1)由于(2a﹣c)cosB=bcosC,由正弦定理得(2sinA﹣sinC)cosB=
sinBcosC,
即2sinAcosB=sinCcosB+sinBcosC,即2sinAcosB=sin(B+C),可得:2sinAcosB=
sinA,
因为sinA≠0,所以 ,因为 ,所以 .
(2)因为 , ,由正弦定理可得 ,
于是, = = ,因为△ABC为锐角三角形,且 ,
所以 , ,
所以 ,可得: ,
所以△ABC周长的取值范围为: .
19.设四边形 为矩形,点 为平面 外一点,且 平面 ,若
.
(1)求异面直线 和 所成角的余弦值;
(2)在 边上是否存在一点 ,使得点 到平面 的距离为 ,若存在,求出 的
值,若不存在,请说明理由;
(3)若点 是 的中点,在 内确定一点 ,使 的值最小,并求出此时 的
值.
【答案】(1)
(2)存在,
(3)答案见解析,
【分析】(1)利用线面垂直的判定定理证明 平面 ,由异面直线夹角的定义得到
和 所成的角为 ,在 中,由边角关系求解即可.
(2)假设BC边上存在一点G满足题设条件,不放设 ,则 ,
再根据 得 ,进而得答案.
(3)延长 到 ,使得 ,连接 ,过 作 于 ,利用三点共线,
两线段和最小,得到 ,过 作 于 ,连接HB,在
中,求解HB即可.
【详解】(1)因为 平面 , 平面 ,所以 ,
又因为底面 是矩形,所以 ,
又 平面 ,所以 平面 ,
又 ,故异面直线 和 所成角的大小为 ,
因为 , ,所以
故直线PC与 所成角的大小为 ;
(2)假设BC边上存在一点G满足题设条件,不妨设 ,则
因为 平面 , 到平面 的距离为 ,
由等体积法得 ,即
因为 ,
代入数据解得 ,即 ,故存在点G,当 时,使得点D到平面PAG的距离为 ;
(3)延长 到 ,使得 ,连接 ,过 作 于 ,
则
当且仅当 三点共线时等号成立,故 ,
过 作 于 ,连接HB,在 中, ,
20.已知函数 .
(1)讨论 的单调性;
(2)若 ,求a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)求函数 的导数,分 或 两种情况讨论;
(2)由 ,令 , ,分 , 或 三种
情况讨论.
【详解】(1) 的定义域为 .
当 时, ,则 ,
当 时 ,可知 在 上单调递增,
当 时,令 ,得 ,今 ,得 .
因为 ,所以 为偶函数,
所以当 时, 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 ;当 时, 的单调递增区间为 , ,单调递减区间为
, ;
(2)令 ,可得 ,
令 ,则 .
当 时, , 显然成立.
当 时, , 在区间 上单调递增,若 ,由 ,
可得 ,
有 ,与
矛盾.
当 时,令 ,可得 ,可知函数 的单调递减区间为 ,单调递增
区间为 ,可得 .
若 ,则必有 ,可化为 ,
令 ,由 ,可得 ,令 ,
得 ,
可知 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 ,
则 ,可知 .
综上,a的取值范围为 .
【点睛】导数恒成立问题方法点睛:
1.含参不等式恒成立问题首选的方法是通过分离变量,转化为求函数的最值问题.
2.不能参变分离时,通过构造函数,分类进行讨论,求导得到函数的单调性,求此函数的
最值.
21.已知椭圆 的焦距为 ,离心率为 ,直线
与 交于不同的两点 .
(1)求 的方程;
(2)设点 ,直线 与 分别交于点 .
①判段直线 是否过定点?若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点.请说明理由:
②记直线 的倾斜角分别为 ,当 取得最大值时,求直线 的方程.
【答案】(1)(2)①过定点,定点 ,②
【分析】(1)由题意得 ,解方程即可得出答案.
(2)①设 , ,联立直线和椭圆的方程,得到韦达定理结合
直线 的方程表示出 点的坐标,即可求出直线 的方程,即可证明直线 定点;
②由分析知,当 取得最大值时, 取得最大值,由两角差的正切公式结合基
本不等式求解即可.
【详解】(1)由题意得 ,解得 ,所以 ,
所以 的方程为 .
(2)①由题意得 整理得 ,设
,
,直线 的方程为 ,
代入 整理得, ,
设 ,则 ,所以 ,
,即 ,同理 .
,
所以直线 的方程为 ,即 ,所以直线 过定
点 .
②因为 ,所以 与 正负相同,且 ,所以 ,
当 取得最大值时, 取得最大值.由 时, ;
所以当且仅当 时等号成立, 取得最大值, 取得最大值,
此时直线 的方程为 .
(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
第一题计分.
22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
在直角坐标系 中,以坐标原点 为极点, 轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆 的
极坐标方程为 .
(1)求 的参数方程;
(2)已知点 在 上,若 在 处的切线与直线 平行,求点 的极坐标.
【答案】(1) ( 为参数, );
(2) .
【分析】(1)首先根据 的极坐标方程求出 的普通方程,然后即可求出 的参数方程;
(2)根据几何关系求出直线 倾斜角,然后利用参数方程求出点 的直角坐标,再利用
极坐标公式求出点 的极坐标.
【详解】(1)由 ,所以 ,
结合 ,得 ,
化简得 ,
所以C的参数方程为 ( 为参数, ).
(2)由(1)所得 的参数方程,可设点
因为 在 处的切线与直线 平行,所以 ,
化简得 ,又 ,所以 ,所以 ,
所以 , ,则 ,所以点 的极坐标为 .
23.[选修4-5:不等式选讲](10分)已知 , .
(1)若 ,求不等式 的解集;
(2) ,若 图象与两坐标轴围成的三角形面积不大于2,求正数m的
取值范围.
【答案】(1){ 或 };
(2) .
【分析】(1)利用零点分段法求解出绝对值不等式;
(2)作出函数的大致图象,结合条件表示出三角形面积,结合条件列出不等式,进而即得.
【详解】(1)当 时, ,
由 ,可得 或 或 ,
解得 或 ,
所以不等式 的解集为 或 ;
(2)由题可得 ,
可得函数的大致图象如图所示,
图象与两坐标轴交于点 , ,
所以 ,
依题意 ,所以 , ,
所以 .