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2023-2024 学年高考适应性测试
数学
本试卷共4页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无
效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
第一部分(选择题 共40分)
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目
要求的一项.
1. 已知 为纯虚数,则实数 ( )
A. 0 B. 1 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数代数形式的乘方运算化简 ,再根据实部为 ,虚部不为 得到方程(不等式)
组,解得即可.
【详解】因为 ,
又 为纯虚数,所以 ,解得 .
故选:D
2. 若集合 , ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先将集合 化简,再根据集合的交集运算即可求解.
【详解】 , 又
所以故选:C
3. 已知平面向量 , ,则下列结论一定错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量共线的坐标表示求出参数 的值,即可判断A;根据 及数量积的坐标表示求出
,即可判断B;表示出 , ,即可判断C;根据平面向量线性运算的坐标表示判断D.
【详解】对于A:若 ,则 ,解得 ,故A正确;
对于B:若 ,则 ,解得 ,故B正确;
对于C:因为 , ,
显然 ,故C正确;
对于D: ,故D错误.
故选:D
4. 下列函数中,是偶函数,且在 上是减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据基本初等函数的奇偶性、函数奇偶性的定义、函数导数判断函数单调性和特殊值判断函数单
调性,针对各个选项判断即可;
【详解】对于A,函数 是奇函数,A错误;
对于B,函数 ,所以函数为偶函数,,
令 ,得 ,当 时, 在 上单调递减,B正确;
对于C,函数 为偶函数,在 上单调性有增也有减,C错误;
对于D,函数 ,所以函数为偶函数,
, ,函数在 上一定不是减函数,D错误;
故选:B.
5. 已知抛物线 的焦点为F,过F且斜率为 的直线与直线 交于点A,点M在抛物线上,且
满足 ,则 ( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意先求出过F且斜率为 的直线方程,进而可求出点 ,接着结合点M在抛物线上且
可求出 ,从而根据焦半径公式 即可得解.
【详解】由题意可得 ,故过F且斜率为 的直线方程为 ,
令 ,则由题 ,
因为 ,所以 垂直于直线 ,故 ,又M在抛物线上,所以由 ,
所以 .
故选:C.
6. 在 的展开式中,x的系数为( )
A. 9 B. 15 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用二项式展开式的通项公式即可得解.
【详解】
易知, 的展开式中,没有x项;
因为 的展开式的通项为: ,
令 ,即 ,所以 展开式中,x的系数为 ;
又因为 的展开式的通项为: ,
令 ,即 ,所以 展开式中,x的系数为 ;
综上,在 的展开式中,x的系数为 ,
故选:A.
7. 将函数 的图象向左平移 个单位长度得到函数 的图象,下列结论正
确的是( ).
A. 是最小正周期为 的偶函数 B. 点 是 的对称中心C. 在区间 上的最大值为 D. 在区间 上单调递减
【答案】D
【解析】
【分析】先由二倍角余弦公式和辅助角公式化简再平移得到 ,由正弦函数的奇偶性得
到A错误;代入 得到B错误;由正弦函数的单调性得到C错误,D正确.
【详解】 ,
向左平移 个单位长度得到函数 ,则 ,
对于A:由以上解析可得 为奇函数,故A错误;
对于B:当 时, ,故B错误;
对于C:因为函数 的递增区间为 ,即 ,
同理得函数 的递减区间为
所以 是 的一个递减区间,
又当 时, ,
所以 ,故C错误;
D:由C的解析可知,所以减区间为 ,所以当 时可得, 在区间 上单调递减,故D正确;
故选:D.
8. 已知直线 与圆 ,则“ ,直线 与圆 有公共点”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】B
【解析】
【分析】利用直线与圆的位置关系的判断方法,当 ,直线 与圆 有公共点时, 恒成
立,从而得到 ,再利用充分条件与必要条件的判断方法,即可求出结果.
【详解】易知圆 的圆心为 ,半径为 ,
当 ,直线 与圆 有公共点时, 恒成立,即 恒成立,
则 且 ,解得 ,即 或 (舍去)
所以“ ,直线 与圆 有公共点”是“ ”的必要不充分条件,
故选:B.
9. 连接空间几何体上的某两点的直线,如果把该几何体绕此直线旋转角 ,使该几何体
与自身重合,那么称这条直线为该几何体的旋转轴.则正方体的旋转轴共有( )
A. 7条 B. 9条
C. 13条 D. 14条
【答案】C
【解析】
【分析】由题意结合对称性分三类找出旋转轴,则答案可求.
【详解】由对称性结合题意可知,过正方体相对面中心的连线为旋转轴,如图中 ,
此类共3条,此时旋转角α最小为90°,
以正方体的体对角线为旋转轴,如图中 ,
此类共有4条,此时旋转角α最小为120°,
以正方体对棱的中点连线为对称轴,如图中 ,
此类共有6条,此时旋转角α最小为180°,
综上,这个正方体的旋转轴共有13条.
故选:C.
10. 已知函数 ,则下列命题不正确的是( )
A. 当 时, 有唯一极小值 B. 存在定直线始终与曲线相切
C. 存在实数a,使 为增函数 D. 存在实数a,使 为减函数【答案】C
【解析】
【分析】通过对函数求导,结合零点存在性定理可判断A;由题意可知 、 恒成立,
即可求出切线方程,进而可判断B;由B中结论,可判断C;当 时可利用导数判断出为减函数,可
判断D.
【详解】对于A,当 时, ,
,
令 ,则 ,
由 得 或 ,由 得 ,
所以 在 上单调递增,在 上单调递增,在 上单调递减,
, , ,
所以 在 内存在唯一零点 ,使得 ,
所以当 时, ,当 时, ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 有唯一极小值,故A正确;
对于B, ,因为 , ,
所以 存在定直线 始终与曲线相切,故B正确;
对于C,由B可知,不论 为何值, 恒成立,故 不能为增函数,
故C错误;
对于D,当 时, ,令 , ,令 ,则 ,
所以当 时, , 在 上单调递增,
当 时, , 在 上单调递减,
所以 ,所以 ,
所以 是单调递减函数,故D正确.
故选:C.
【点睛】方法点睛:导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知
识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行:(1)考查导数的几何意义,往往与解析几何相联
系.(2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数.(3)利用导数求函数的最值(极
值),解决生活中的优化问题,(4)考查数形结合思想的应用
第二部分(非选择题 共110分)
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.
11. 已知 ,若 ,则 ______.
【答案】 或
【解析】
【分析】根据分段函数解析式得到方程(不等式)组,解得即可.
【详解】因为 且 ,
所以 或 ,
解得 或 .
故答案为: 或12. 双曲线 的焦点坐标是______.
【答案】 ,
【解析】
【分析】根据双曲线的方程可得答案.
【详解】因为双曲线 的焦点在 轴上,
, ,
所以双曲线 的焦点坐标是 , .
故答案为: , .
13. 已知 , ,若对任意实数x都有 恒成立,则满足条件的一
组有序数对 为______.
【答案】 (答案不唯一)
【解析】
【分析】根据三角函数恒成立,则对应的解析式求得 即可.
【详解】 ,若对任意实数x都有 恒成立,
则 ,或 ,
由 ,得 ,
因为 ,令 ,得 ,由 ,得 ,
因为 ,令 ,得 ,
所以满足条件的一组有序数对 为 或 .
故答案 为: (答案不唯一)
的
14. 在数学发展史上,已知各除数及其对应 余数,求适合条件的被除数,这类问题统称为剩余问
题.1852年《孙子算经》中“物不知其数”问题的解法传至欧洲,在西方的数学史上将“物不知其数”问题的解
法称之为“中国剩余定理”,“物不知其数”问题后经秦九韶推广,得到了一个普遍的解法,提升了“中国剩余
定理”的高度.现有一个剩余问题:在 的整数中,把被 除余数为 ,被 除余数为 ,被 除余数
也为 的数,按照由小到大的顺序排列,得到数列 ,则数列 的项数为______.
【答案】
【解析】
【分析】首先根据题意得到 ,然后结合题目所给范围求出 的范围,即可求解.
【详解】依题意 既是 的倍数也是 的倍数还是 的倍数,也就是 的倍数,
所以 ,即 ,令 ,
∴ ,又因为 ,所以 共 项.
故答案为:
15. 在棱长为6的正方体 中,E为棱 上一动点,且不与端点重合,F,G分别为, 的中点,给出下列四个结论:
①平面 平面 ;
②平面 可能经过 的三等分点;
③在线段 上的任意点H(不与端点重合),存在点E使得 平面 ;
④若E为棱 的中点,则平面 与正方体所形成的截面为五边形,且周长为 .
其中所有正确结论的序号是______.
【答案】①③④
【解析】
【分析】①③利用空间向量法证明线面垂直从而证明面面垂直和判断线面垂直;②利用向量法求解平面
的法向量,结合平面内直线一定与法向量数量积为0,判断点在平面内;④利用平面的基本性质作
出截面,再求出截面的周长;
【详解】
如图所示建立直角坐标系,以 为原点,以 分别为 为正方向,
,
,设① ,
因为 ,
所以 是平面 内两条相交直线,则 平面 , 平面
,因此平面 平面 ,①正确;
②取点 为 的三等分点,即 或 ,设平面 的法向量为 ,
,则 ,令 ,所以
当 时, ,若 在平面 中, ,解得
不合题意;
当 时, ,若 在平面 中, ,解得
不合题意;②错误;
③在线段 上的任意点H(不与端点重合),设 ,则 ,
由上可知平面 的法向量为 ,若存在点E使得 平面 ,则有 ,即
,解得 所以当 时成立,③正确;
④延长 三线相交于点 ,连接 分别交直线 于点 ,因为E为棱
的
中点,则平面 与正方体所形成的截面为五边形 ,在正方体中, ,根据三角形相似可得 ,
则 ,
,因此周长为
.④正确;
故答案为:①③④.
【点睛】
立体几何证明线面垂直、面面垂直的方法:定义法;空间向量法;
三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.
16. 中,角A,B,C对边分别为a,b,c, , .
(1)求 的大小;
(2)若 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由已知得 ,结合正弦定理得 得 ,计算得到 的
大小.(2)法一:由(1)知 ,代入 求得 ,结合余弦定理 求得
的
或 ,最后利用三角形面积公式计算结果;法二:求出 大小,再利用三角形
面积公式即可.
【小问1详解】
由已知得 ,由正弦定理 得 得
, 得
【小问2详解】
法一:由(1)知 ,代入 得 ,
由余弦定理 得
得 或
①当 时,
②当 时,
法二: 代入 得
∵ ,∴ , 或
① 时,② 时,
17. 如图(1),在 中, , ,将 沿 折起到 的位
置,E,F分别为 , 上的动点,过 作平面 ,交 于点Q,使得 平面 ,如图
(2).
(1)证明: ;
(2)若 ,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求二面角 的余弦
值.条件①:平面 平面 ;
条件②: .
【答案】(1)证明见解析
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)由面面平行的性质定理求解;
(2)选择条件①:选择条件②:都是建立空间直角坐标系进行求解.
【小问1详解】
因为 ,所以 , ,
又因为 、 平面 , ,
所以 平面 ,而 平面 ,所以平面 平面 ,
因为平面 平面 ,平面 平面 ,
所以 .
【小问2详解】
选择条件①:平面 平面 ,
因为 , ,
所以 为二面角 的平面角,
因为平面 平面 ,所以 ,
所以建立如图空间直角坐标系 ,又 ,
所以E,F,Q分别是PC,BC,CD的中点, , , ,
, ,平面 的法向量为 ,
设平面 的法向量为 ,则 得 ,令 ,则 , ,所以 ,
设二面角 的平面角为 ,则 ,
由题可知,二面角 为钝二面角则 ,
二面角 的余弦值为 ,
选择条件②: ,
因为 平面 , 平面 ,所以 ,
因为 , ,BC, 平面 ,所以 平面 ,
因为 平面 ,所以 ,
因为平面 平面 ,平面 平面 ,平面 平面 ,
所以 ,所以 ,
因为 , ,
所以建立如图空间直角坐标系 ,又 ,
所以E,F,Q分别是 , , 的中点, , , ,
, ,平面 的法向量为 ,
设平面 的法向量为 ,则 得 ,令 ,则 , ,所以 ,
设二面角 的平面角为 ,则 ,
由题可知,二面角 为钝二面角,则 ,
二面角 的余弦值为 .
18. 某居民小区某栋楼共有10户家庭入住,若该楼住户在2024年4月的用电量(单位:度)如下图所示:
若电力公司组织了线上抽奖活动,各住户抽奖相互独立,但对用电量不同的住户,系统设定了如下中奖率:
用电量
中奖率 50% 50%
(1)在该楼中随机抽取一户家庭,求其4月用电量不低于30度的概率;
(2)在该楼随机抽取2户家庭,以X表示中奖的户数,试求X的分布列和期望;
(3)以频率估计概率,在该小区随机抽取2户家庭,以Y表示中奖的户数,试比较 与 的大小
关系.(结论不要求证明)
【答案】(1)
(2)分布列见解析,
(3)
【解析】
【分析】(1)借助扇形统计图计算用电量不低于30度的户数即可得;
(2)得出X的所有可能取值后,分别计算其对应概率即可得起分布列,即可得其期望;(3)计算出Y的所有可能取值及概率后,计算出 ,即可得解.
【小问1详解】
记“在该楼中随机抽取一户家庭,其4月用电量不低于30度”为事件A,
在该楼10个住户中,用电量不低于30度的共 户,
故概率估计值 ;
【小问2详解】
解法1:X的所有可能取值为0,1,2,
,
,
,
X的分布列为:
0 1 2
X的期望值 ,
解法2:X的所有可能取值为0,1,2,
,
,,
X的分布列为:
X 0 1 2
P
X的期望值 ;
【小问3详解】
Y的所有可能取值为0,1,2,
,
,
,
则 ,
故 .
19. 已知函数 .
(1)求曲线 在 处的切线方程;
(2)若 ,求曲线 与曲线 的交点个数.
【答案】(1)
(2)交点个数为1
【解析】
【分析】(1)借助导数的结合意义计算即可得;(2)原问题可转化为函数 在 上的零点个数问题,借助导数
研究函数的单调性后结合零点的存在性定理即可判断.
【小问1详解】
由 ,则 ,
,则 ,
所以切线方程为 ,即 ;
【小问2详解】
令 ,故 ,
令 , ,
令 ,
,
当 时, , , ,
, 在 上为减函数,即 在 上为减函数,
∴ ∴
又 , ,
在 上有唯一的零点,设为 ,即 ,
∴
在 上为增函数,在 上为减函数,
∴
又 ,,
,
在 上有且只有一个零点,在 上无零点,
∴
所以曲线 与曲线 的交点个数为1.
20. 已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,且点 在椭圆上,动点C,D分别在
直线 和椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程及其焦点坐标;
(2)若椭圆上存在一点E,使得四边形 是矩形,求点D的横坐标.
【答案】(1)方程为 ,焦点坐标为 ,
(2)横坐标为 或
【解析】
【分析】(1)根据题意可得 解得 , .再计算出椭圆 焦点坐标.
的
(2)设 , , , ,因为四边形 一定为平行四边形,根据
,得 ,点D,E都在椭圆上代入变形得 ①,又
,有 ,②,解得: 或 ,分类计算得出结果;
【小问1详解】由题设, 解得 , .
所以椭圆G的方程为 .焦点坐标为 ,
【小问2详解】
设 , , , ,
因为四边形 是矩形,一定为平行四边形,所以 ,
则 , ,所以 ,
D,E都在椭圆上, ,变形得 ①,
又 ,所以 ,即 ,
则 ,②
②代入①得 ,解得: 或 ,
若 时, , ,此时C与 重合,D点坐标为 ;
若 时,联立 ,
可得: ,解得: ,
因为 ,所以 ,
所以D点横坐标为 或 .21. 已知整数 ,数列 是递增的整数数列,即 且 定义
数列 的“相邻数列”为 ,其中 或
(1)已知 ,数列 ,写出 的所有“相邻数列”;
(2)已知 ,数列 是递增的整数数列, ,且 的所有“相邻数列”均
为递增数列,求这样的数列 的个数;
(3)已知 ,数列 是递增的整数数列, ,且存在 的一个“相邻数列”
,对任意的 ,求 的最小值.
【答案】(1) ; ; ; .
(2)11个 (3)37
【解析】
【分析】(1)根据相邻数列的概念直接求解即可;
(2)任取 的一个“相邻数列” ,根据相邻数列的概念可得 且 ,对于
的取值分情况讨论,利用 为递增数列可得 是公差为1的等差数列,列不
等式组求解即可;
(3)令 可得对任意 ,设
,证明 与 要么是空集,要么是连续自
然数构成的集合,进而根据定义求解即可.
【小问1详解】根据“相邻数列”的概念可知 , ,
或 , 或 ,
所以 的所有“相邻数列”有 ; ; ; .
【小问2详解】
任取 的一个“相邻数列” ,
因为 或 ,
或 ,
所以有 且 ,
对于 的取值分以下4种情形:
(a) ,
(b) ,
(c) ,
(d)
由数列 是递增的整数数列,前3种情形显然都能得到 ,所以只需考虑第4种情形,
递增, , 即 ,
由 是递增的整数数列得 ,从而 是公差为1的等差数列,
于是 ,则 ,即满足数列 的有11个.
【小问3详解】
令 ,所以对任意 ,设 ,则 且 ,
先证明 与 要么是空集,要么是连续自然数构成的集合,
若 ,令 ,则 ,由 得 ,
所以 ,即 ,即 是空集,或是连续自然数构成的集合.
若 ,令 ,则 ,由 得 ,
所以 ,即 ,即 是空集,或是连续自然数构成的集合,
因此 , 的分布只可能是如下三种情况:
(i) ,此时,对任意的 ,由 得 ,
所以对任意的 ,注意到 ,所以
,
等号当且仅当 时取到;
(ii)存在整数 ,使得
对任意的 ,对任意的 ,所以
(iii) .此时,对任意的 ,与情形1类似,
对任意的 ,注意到 ,
所以 ,
综上, 的最小值为 .【点睛】思路点睛:根据“相邻数列”的定义,按照 或 分类讨论不同情形,结合数列
的定义求解即可.