课标全国卷数学高考模拟试题精编(三)

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课标全国卷数学高考模拟试题精编三【说明】 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分.考试时间120分钟.请将第Ⅰ卷的答案填入答题栏内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答. 题号一 二三 选做题 总分13 14 15 16 17 18 19 20 21 得分一、选择题(本大题共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.)1.若复数z 满足3-iz =1+i ,i 是虚数单位,则z =( ) A .2-2i B .1-2i C .2+i D .1+2i2.若集合A ={x ∈Z |2<2x +2≤8},B ={x ∈R |x 2-2x >0},则A ∩(∁R B )所含的元素个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 3.若三棱锥的三视图如右图所示,则该三棱锥的体积为( ) A .80 B .40 C.803 D.4034.若△ABC 的三个内角满足sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13,则△ABC ( )A .一定是锐角三角形B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形 5.设l 、m 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,有下列命题: ①l ∥m ,m ⊂α,则l ∥α ②l ∥α,m ∥α,则l ∥m ③α⊥β,l ⊂α,则l ⊥β ④l ⊥α,m ⊥α,则l ∥m其中正确的命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .46.已知双曲线C 的中心在原点,焦点在坐标轴上,P (1,-2)是C 上的点,且y =2x 是C 的一条渐近线,则C 的方程为( ) A.y 22-x 2=1 B .2x 2-y 22=1C.y 22-x 2=1或2x 2-y 22=1 D.y 22-x 2=1或x 2-y 22=17.现采用随机模拟的方法估计某运动员射击4次,至少击中3次的概率:先由计算器给出0到9之间取整数值的随机数,指定0、1表示没有击中目标,2、3、4、5、6、7、8、9表示击中目标,以4个随机数为一组,代表射击4次的结果,经随机模拟产生了20组随机数:7527 0293 7140 9857 0347 4373 8636 6947 1417 4698 0371 6233 2616 8045 6011 3661 9597 7424 7610 4281根据以上数据估计该射击运动员射击4次至少击中3次的概率为( ) A .0.852 B .0.819 2 C .0.8 D .0.758.函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0),把函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度,所得图象的一条对称轴方程是x =π3,则ω的最小值是( ) A .1 B .2 C .4 D.329.按右面的程序框图运行后,输出的S 应为( ) A .26 B .35 C .40 D .5710.(理)设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧π4≤x ≤5π4|y |≤1所表示的平面区域为D ,现向区域D 内随机投掷一点,且该点又落在曲线y =sin x 与y =cos x 围成的区域内的概率是( ) A.22π B.2π C .2 2 D .1-2π(文)函数f (x )=lg|sin x |是( )A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为2π的奇函数C .最小正周期为π的偶函数D .最小正周期为2π的偶函数11.(理)[x ]表示不超过x 的最大整数,例如[2.9]=2,[-4.1]=-5,已知f (x )=x -[x ](x ∈R ),g (x )=log 4(x -1),则函数h (x )=f (x )-g (x )的零点个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4(文)在直角三角形ABC 中,∠C =π2,AC =3,取点D 、E 使BD→=2DA →,AB →=3BE →,那么CD →·CA →+CE →·CA →=( ) A .3 B .6 C .-3 D .-612.一个赛跑机器人有如下特性:(1)步长可以人为地设置成0.1米,0.2米,0.3米,…,1.8米,1.9米;(2)发令后,机器人第一步立刻迈出设置的步长,且每一步的行走过程都在瞬时完成;(3)当设置的步长为a 米时,机器人每相邻两个迈步动作恰需间隔a 秒.则这个机器人跑50米(允许超出50米)所需的最少时间是( ) A .48.6秒 B .47.6秒 C .48秒 D .47秒 答题栏二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填写在题中的横线上)13.(理)在(4x -2-x )6的展开式中,常数项为________.(文)若实数x ,y 满足-1<x +y <4,且2<x -y <3,则p =2x -3y 的取值范围是________.14.已知△ABC 中,BC =1,AB =3,AC =6,点P 是△ABC 的外接圆上一个动点,则BP →·BC→的最大值是________. 15.(理)若曲线y =x -12在点⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,m -12处的切线与两坐标轴围成三角形的面积为18,则m =________.(文)已知点P (x ,y )在直线x +2y =3上移动,当2x +4y 取得最小值时,过点P 引圆⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +142=12的切线,则此切线段的长度为________. 16.已知数列a n :11,21,12,31,22,13,41,32,23,14,…,依它的前10项的规律,则a 99+a 100的值为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程及演算步骤)17.(本小题满分12分)某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数a .①sin 213°+cos 217°-sin 13°cos 17°; ②sin 215°+cos 215°-sin 15°cos 15°; ③sin 218°+cos 212°-sin 18°cos 12°; ④sin 2(-18°)+cos 248°-sin(-18°)cos 48°; ⑤sin 2(-25°)+cos 255°-sin(-25°)cos 55°. (1)试从上述五个式子中选择一个,求出常数a ;(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为一个三角恒等式,并证明你的结论. 18.(理)(本小题满分12分)如图,已知三棱柱ABC -A 1B 1C 1的侧棱与底面垂直,AA 1=AB =AC =1,AB ⊥AC ,M 、N 分别是CC 1,BC 的中点,点P 在线段A 1B 1上,且A 1P →=λA 1B 1→(1)证明:无论λ取何值,总有AM ⊥PN ;(2)当λ=12时,求直线PN 与平面ABC 所成角的正切值.(文)(本小题满分12分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥平面ABCD ,∠ABC =∠ADC =90°,∠BAD =120°,AD =AB =1,AC 交BD 于O 点.(1)求证:平面PBD⊥平面P AC;(2)求三棱锥D-ABP和三棱锥B-PCD的体积之比.19.(理)(本小题满分12分)某地近年来持续干旱,为倡导节约用水,该地采用了阶梯水价计费方法,具体为:每户每月用水量不超过a吨的每吨2元;超过a吨而不超过(a+2)吨的,超出a吨的部分每吨4元;超过(a+2)吨的,超出(a+2)吨的部分每吨6元.(1)写出每户每月用水量x(吨)与支付费y(元)的函数关系;(2)该地一家庭记录了去年12个月的月用水量(x∈N*)如下表:月用水量x(吨)34567频数1333 2将12费用,求Y的分布列和数学期望(精确到元);(3)今年干旱形势仍然严峻,该地政府决定适当下调a的值(3<a<4),小明家响应政府号召节约用水,已知他家前3个月的月平均水费为11元,并且前3个月用水量x的分布列为:月用水量x(吨)46 3P 131313请你求出今年调整的(文)(本小题满分12分)某地近年来持续干旱,为倡导节约用水,该地采用了阶梯水价计费方法,具体为:每户每月用水量不超过4吨的每吨2元;超过4吨而不超过6吨的,超出4吨的部分每吨4元;超过6吨的,超出6吨的部分每吨6元.(1)写出每户每月用水量x(吨)与支付费y(元)的函数关系;(2)该地一家庭记录了去年12个月的月用水量(x∈N*)如下表:月用水量x(吨)34567频数1333 2(3)今年干旱形势仍然严峻,该地政府号召市民节约用水,如果每个月水费不超过12元的家庭称“节约用水家庭”,随机抽取了该地100户的月用水量作出如下统计表:月用水量x(吨)1234567频数1020161615131020.(本小题满分12分)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为12,点F1,F2分别是椭圆C的左,右焦点,以原点为圆心,椭圆C的短半轴为半径的圆与直线x-y+6=0相切.(1)求椭圆C的方程;(2)若过点F2的直线l与椭圆C相交于M,N两点,求△F1MN的内切圆面积的最大值和此时直线l的方程.21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=12ax2-(2a+1)x+2ln x(a∈R).(Ⅰ)若曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行,求a的值;(Ⅱ)求f(x)的单调区间;(Ⅲ)设g(x)=x2-2x,若对任意x1∈(0,2],均存在x2∈(0,2],使得f(x1)<g(x2),求a的取值范围.请考生在第22、23、24题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分.22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲已知四边形ACBE,AB交CE于D点,BC=15,DE=2,DC=3,EC平分∠AEB.(1)求证:△CDB∽△CBE;(2)求证:A、E、B、C四点共圆.23.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 的极坐标方程为:ρsin 2θ=cos θ. (1)求曲线C 的直角坐标方程; (2)若直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2-22ty =22t (t 为参数),直线l 与曲线C 相交于A 、B两点,求|AB |的值.24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知函数f (x )=|x +1|+|x -2|; (1)解不等式f (x )≥5;(2)若对任意实数x ,不等式|x +1|+|x -2|>ax 恒成立,求实数a 的取值范围. 课标全国卷高考模拟试题精编三1.B 由题意知,z =3-i1+i =(3-i )(1-i )(1+i )(1-i )=1-2i. 2.C ∵A ={0,1},B ={x |x >2或x <0},∴∁R B ={x |0≤x ≤2},A ∩(∁R B )={0,1},故选C.3.D 由三视图知:三棱锥的底面为直角三角形,两直角边分别为5和4,三棱锥的高为4,所以三棱锥的体积为V =13×12×4×5×4=403.4.C 因为sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13,所以a ∶b ∶c =5∶11∶13,不妨设a =5k ,b =11k ,c =13k ,由余弦定理得:cos C =a 2+b 2-c 22ab =25k 2+121k 2-169k 2110k 2=-23110<0,所以角C 为钝角,所以△ABC 一定是钝角三角形.5.A 两条直线垂直于同一个平面,则两直线平行,所以命题④正确;命题①中直线l 可能在平面α内;命题②中两直线可能相交或异面;命题③中,直线l 与平面β不一定垂直,故选A.6.A 由渐近线方程可设双曲线的方程为x 2-y 22=λ(λ≠0)①,将P (1,-2)代入①中得λ=-1,该双曲线的方程为y 22-x 2=1.7.D 因为射击4次至多击中2次对应的随机数组为7140,1417,0371,6011,7610,共5组,所以射击4次至少击中3次的概率为1-520=0.75,故选D.8.B 平移后所得函数为y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝⎛⎭⎪⎫x -π6+π6,由x =π3是其图象的一条对称轴得ω⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-π6+π6=π2+k π(k ∈Z ),解得ω=2+6k (k ∈Z ),又ω>0,所以ω的最小值为2.9.C 第一次循环:T =3i -1=2,S =S +T =2,i =i +1=2,不满足条件,再次循环;第二次循环:T =3i -1=5,S =S +T =7,i =i +1=3,不满足条件,再次循环; 第三次循环:T =3i -1=8,S =S +T =15,i =i +1=4,不满足条件,再次循环; 第四次循环:T =3i -1=11,S =S +T =26,i =i +1=5,不满足条件,再次循环; 第五次循环:T =3i -1=14,S =S +T =40,i =i +1=6,满足条件,输出S 的值为40. 10.(理)B作出平面区域D ,如图中四边形,易知其面积为2π.设曲线y =sin x 与y =cos x 在区域D 内围成的区域面积为S 0,结合图象可知S 0=∫5π4π4(sin x -cos x)d x =22,则所求概率P =S 0S D=2π.(文)C 易知函数的定义域为{x|x ∈R 且x ≠2k π,k ∈Z },又f (-x )=lg|sin(-x )|=lg|-sin x |=lg|sin x |=f (x ),所以f (x )是偶函数,又函数y =|sin x |的周期为π,所以函数f (x )=lg|sin x |是最小正周期为π的偶函数. 11.(理)B作出函数f (x )与g (x )的图象如图所示,发现有2个不同的交点,故选B.(文)A 由BD →=2DA →得CD →-CB →=2(CA →-CD →),则CD →=23CA →+13CB →.同理可得CE →=-13CA →+43CB →,所以CD →·CA →+CE →·CA →=(CD →+CE →)·CA →=⎝ ⎛⎭⎪⎫13CA →+53CB →·CA →=13CA →2=3. 12.A 易知:当设置的步长为1.8米时,所需时间最少,此时迈步动作间隔27次,所以所需时间为27×1.8=48.6秒.13.(理)解析:C r 6(4x )6-r (-2-x )r =C r 62x (12-3r )·(-1)r ,由12-3r =0,得r =4,所以C 46(-1)4=15,所以常数项为15.答案:15(文)解析:画出条件-1<x +y <4,且2<x -y <3的可行域,由可行域知p =2x -3y 的取值范围是(3,8). 答案:(3,8) 14.解析:由余弦定理得cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =223,则sin A =13,结合正弦定理可得△ABC的外接圆直径2r =BC sin A =3.如图建立平面直角坐标系,设B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-2,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-2,P ⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos θ,32sin θ,则BP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos θ+12,32sin θ+2,BC →=(1,0),所以BP →·BC →=32cos θ+12.易知BP →·BC →的最大值是2. 答案:215.(理)解析:由题意知m >0,因为y =x -12,所以y ′=-12x -32,所以y ′|x =m =-12m -32,所以切线方程为y -m -12=-12m -32(x -m ),即y =-12m -32x +32m -12,令x =0得y =32m -12;令y =0得x =3m ,因为切线与两坐标轴围成三角形的面积为18,所以12·3m ·32·m -12=18,解得m =64. 答案:64(文)解析:∵2x +4y ≥22x +2y =42,且当x =32,y =34时取得最小值,∴点P 为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,34,其到圆心⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-14的距离为2,已知圆的半径为22,切线段的长度为62.答案:6216.解析:通过将数列的前10项分组得到第一组有一个数11,分子分母之和为2;第二组有两个数21,12,分子分母之和为3;第三组有三个数31,22,13,分子分母之和为4;第四组有四个数,依次类推,a 99,a 100分别是第十四组的第8个,第9个数,分子分母之和为15,所以a 99=78,a 100=69.故a 99+a 100=3724. 答案:372417.解:(1)选择②式计算a =sin 215°+cos 215°-sin 15°cos 15°=1-12sin 30°=34.(2)猜想的三角恒等式为sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=34. 证明:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=sin 2α+(cos 30°cos α+sin 30°sin α)2-sin αcos 30°cos α-sin 30°sin 2x=sin 2α+34cos 2α+32sin αcos α+14sin 2α-32sin αcos α-12sin 2α=34sin 2α+34cos 2α=34.18.(理)解:以A 为坐标原点,分别以AB ,AC ,AA 1为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系则A 1(0,0,1),B 1(1,0,1),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1,12,N ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,0A 1P →=λA 1B 1→=λ(1,0,0)=(λ,0,0),AP →=AA 1→+A 1P →=(λ,0,1),PN →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-λ,12,-1(1)∵AM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1,12,∴AM →·PN→=0+12-12=0 ∴无论λ取何值,AM ⊥PN(2)λ=12时,P ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,1,PN →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,-1, 而面ABC 的法向量n =(0,0,1) 设α为PN 与面ABC 所成角, 则sin α=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪PN →·n |PN →||n |=255,∴tan α=2 所以直线与PN 与平面ABC 所成角的正切值为2.(文)解:(1)∵∠ABC =∠ADC =90°,AD =AB ,AC 为公共边, ∴Rt △ABC ≌Rt △ADC ,则BO =DO .又在△ABD 中,AB =AD ,∴△ABD 为等腰三角形. ∴AC ⊥BD ,∵P A ⊥平面ABCD ,∴P A ⊥BD , 又P A ∩AC =A ,∴BD ⊥平面P AC , 又BD ⊂平面PBD ,∴平面PBD ⊥平面P AC . (2)在Rt △ABC 中,AB =1,∠BAC =60°,则BC = 3. ∵S △ABD =12AB ·AD sin 120°=12×1×1×32=34, S △BCD =12BC ·CD ·sin 60°=12×3×3×32=334, ∴V D -ABP V B -PCD =V P -ABD V P -BCD =13S △ABD ·P A 13S △BCD ·P A=S △ABDS △BCD=13. 19.(理)解:(1)y =⎩⎪⎨⎪⎧2x ,0≤x ≤a 4x -2a ,a <x ≤a +2.6x -4a -4,x >a +2(2)当a =4时, y =⎩⎪⎨⎪⎧2x ,0≤x ≤44x -8,4<x ≤6.6x -20,x >6Y 的可能取值为6,8,12,16,22,Y 的分布列为:所以E (Y )=6×112+8×14+12×14+16×14+22×16=796≈13.(3)依题意,13[(4×4-2a )+(6×6-4a -4)+6]=11, 得54-6a =33. 解得a =3.5.故今年调整的a 值为3.5.(文)解:(1)y 关于x 的函数关系式为y =⎩⎪⎨⎪⎧2x ,0≤x ≤44x -8,4<x ≤6.6x -20,x >6(2)由(1)知:当x =3时,y =6; 当x =4时,y =8;当x =5时,y =12; 当x =6时,y =16;当x =7时,y =22. 所以该家庭去年支付水费的月平均费用为 112(6×1+8×3+12×3+16×3+22×2)≈13(元). (3)由(1)和题意知:当y ≤12时,x ≤5, 所以“节约用水家庭”的频率为77100=77%, 据此估计该地“节约用水家庭”的比例为77%.20.解:(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧e =c a =12b =61+1a 2=b 2+c2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3,c =1∴椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)由题意可设直线l 的方程为x =my +1,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),联立方程得⎩⎨⎧x =my +1x 24+y 23=1,∴(3m 2+4)y 2+6my -9=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0y 1+y 2=-6m3m 2+4y 1·y 2=-93m 2+4,∴S △F 1MN =12|F 1F 2||y 1-y 2|=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=12m 2+13m 2+4=123m 2+4m 2+1=123m 2+1+1m 2+1≤124=3(当且仅当m =0时取等号).设△F 1MN 的内切圆的半径为R ,则S △F 1MN =12(|MN |+|F 1M |+|F 1N |)R =4R , ∴R max =34,这时所求内切圆面积的最大值为9π16,直线l 的方程为x =1. 21.解:f ′(x )=ax -(2a +1)+2x (x >0). (Ⅰ)f ′(1)=f ′(3),解得a =23. (Ⅱ)f ′(x )=(ax -1)(x -2)x (x >0).①当a ≤0时,x >0,ax -1<0,在区间(0,2)上,f ′(x )>0;在区间(2,+∞)上f ′(x )<0, 故f (x )的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(2,+∞). ②当0<a <12时,1a >2,在区间(0,2)和⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上,f ′(x )>0;在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫2,1a 上f ′(x )<0,故f (x )的单调递增区间是(0,2)和⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞,单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫2,1a .③当a =12时,f ′(x )=(x -2)22x ,故f (x )的单调递增区间是(0,+∞). ④当a >12时,0<1a <2,在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 和(2,+∞)上,f ′(x )>0;在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,2上f ′(x )<0,故f (x )的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 和(2,+∞),单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,2.(Ⅲ)由已知,在(0,2]上有f (x )max <g (x )max . 由已知,g (x )max =0,由(Ⅱ)可知, ①当a ≤12时,f (x )在(0,2]上单调递增,故f (x )max =f (2)=2a -2(2a +1)+2ln 2=-2a -2+2ln 2, 所以,-2a -2+2ln 2<0,解得a >ln 2-1, 故ln 2-1<a ≤12.②当a >12时,f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,1a 上单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ,2上单调递减,故f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =-2-12a -2ln a .由a >12可知ln a >ln 12>ln 1e =-1,2ln a >-2,-2ln a <2, 所以,-2-2ln a <0,f (x )max <0, 综上所述,a >ln 2-1.22.解:(1)∵BC =15,DE =2,DC =3,∴CD CB =CBCE , 又∵∠DCB =∠BCE ,∴△CDB ∽△CBE .(2)∵△CDB ∽△CBE ,∴∠DBC =∠BEC , ∵EC 平分∠AEB ,∴∠AEC =∠BEC , ∴∠AEC =∠DBC ,∴A 、E 、B 、C 四点共圆.23.解:(1)将y =ρsin θ,x =ρcos θ代入ρ2sin 2θ=ρcos θ中,得y 2=x . ∴曲线C 的直角坐标方程为:y 2=x . (2)把⎩⎪⎨⎪⎧x =2-22t y =22t代入y 2=x 整理得,t 2+2t -4=0,Δ>0总成立. 设A 、B 两点对应的参数分别为t 1、t 2, ∵t 1+t 2=-2,t 1t 2=-4, ∴|AB |=|t 1-t 2|=(-2)2-4×(-4)=3 2.24.解:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +1,x ≤-13,-1<x <22x -1,x ≥2(1)解法一:不等式f (x )≥5⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-1-2x +1≥5即x ≤-2;或⎩⎪⎨⎪⎧ -1<x <23≥5即解集为∅;或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥22x -1≥5即x ≥3综上:原不等式的解集为{x|x≤-2或x≥3}解法二:作函数图象如图,不等式的解集为{x|x≤-2或x≥3} (2)作函数f(x)的图象如图:不等式|x+1|+|x-2|>ax恒成立.即f(x)≥ax恒成立等价于函数y=f(x)的图象恒在函数y=ax的图象上方,由图可知a的取值范围为-2≤a<32.。