济宁市第一中学2024届高三3月份定时检测数学试题一、单选题(每题5分,共40分)1.二项式4212x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中含2x 项的系数为()A .32-B .32C .12-D .122.平面向量a ,b 满足||2a = ,3b = ,4a b += ,则b 在a方向上的投影向量为()A .12a B .14aC .38aD .8a 3.若函数()()cos π(0π)f x x ϕϕ=+<<的图象关于直线13x =对称,则ϕ=()A .π3B .π6C .2π3D .5π64.从1,2,,9 这九个数字中任取两个,这两个数的和为质数的概率为()A .13B .49C .718D .13365.已知正四棱锥P ABCD -各顶点都在同一球面上,且正四棱锥底面边长为4,体积为643,则该球表面积为()A .9πB .36πC .4πD .4π36.设抛物线22y x =的焦点为F ,过抛物线上点P 作其准线的垂线,设垂足为Q ,若30PQF ∠=︒,则PQ =()A .23B C .34D 7.设1033e a =,11ln 10b =,ln 2.210c =,则()A .a b c <<B .c b a<<C .b<c<aD .a c b<<8.已知{}n a 是等差数列,()sin n n b a =,存在正整数()8t t ≤,使得n t n b b +=,*n ∈N .若集合{}*,n S x x b n N ==∈中只含有4个元素,则t 的可能取值有()个A .2B .3C .4D .5二、多选题(每题6分,共18分)9.已知圆222212:(3)1,:()16C x y C x y a -+=+-=,则下列结论正确的有()A .若圆1C 和圆2C 外离,则4a >B .若圆1C 和圆2C 外切,则4a =±C .当0a =时,圆1C 和圆2C 有且仅有一条公切线D .当2a =-时,圆1C 和圆2C 相交10.已知1z 、2z 都是复数,下列正确的是()A .若12=z z ,则12=±z zB .1212z z z z =C .若1212z z z z +=-,则120z z =D .1212z z z z ⋅=⋅11.已知函数()sin 2cos2xf x x=-,则()A .()f x 的最小正周期为πB .()f x 的图象关于点()π,0对称C .不等式()f x x >无解D .()f x 三、填空题(每题5分,共15分)12.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线与直线:250l x y +-=垂直,则C 的离心率为.13.甲袋中有5个红球和3个白球,乙袋中有4个红球和2个白球,如果所有小球只存在颜色的差别,并且整个取球过程是盲取,分两步进行:第一步,先从甲袋中随机取出一球放入乙袋,分别用1A 、2A 表示由甲袋中取出红球、白球的事件;第二步,再从乙袋中随机取出两球,用B 表示第二步由乙袋中取出的球是“两球都为红球”的事件,则事件B 的概率是.14.如图,已知点P 是棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -的底面ABCD 内(包含边界)一个动点,若点P 到点A 的距离是点P 到1BB 的距离的两倍,则点P 的轨迹的长度为.四、解答题(共77分)15.(13分)在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,)cos cos 2sin a C c A b B +=.(1)求角B 的值;(2)若b =22a c +的取值范围.16.(15分)如图,S 为圆锥顶点,O 是圆锥底面圆的圆心,AB ,CD 是长度为2的底面圆的两条直径,AB CD O = ,且3SO =,P 为母线SB 上一点.(1)求证:当P 为SB 中点时,SA ∥平面PCD ;(2)若60AOC ∠=︒,二面角P CD B --的余弦值为21,试确定P 点的位置.17.(15分)我国无人机发展迅猛,在全球具有领先优势,已经成为“中国制造”一张靓丽的新名片,并广泛用于森林消防、抢险救灾、环境监测等领域.某森林消防支队在一次消防演练中利用无人机进行投弹灭火试验,消防员甲操控无人机对同一目标起火点进行了三次投弹试验,已知无人机每次投弹时击中目标的概率都为45,每次投弹是否击中目标相互独立.无人机击中目标一次起火点被扑灭的概率为12,击中目标两次起火点被扑灭的概率为23,击中目标三次起火点必定被扑灭.(1)求起火点被无人机击中次数的分布列及数学期望;(2)求起火点被无人机击中且被扑灭的概率.18.(17分)已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>点()3,1-在双曲线C 上.过C 的左焦点F 作直线l 交C 的左支于A 、B 两点.(1)求双曲线C 的方程;(2)若()2,0M -,试问:是否存在直线l ,使得点M 在以AB 为直径的圆上?请说明理由.(3)点()4,2P -,直线AP 交直线2x =-于点Q .设直线QA 、QB 的斜率分别1k 、2k ,求证:12k k -为定值.19.(17分)已知函数()()()2ln 1,sin f x a x x x x g x x =-++=.(1)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程;(2)当0,0a x =>时,若在()g x 的图象上有一点列()**11,1,2,3,,,,22i i i A g i n i n ⎛⎫⎛⎫=⋅⋅⋅∈∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭N N ,若直线1i i A A +的斜率为()1,2,3,,i k i n =⋅⋅⋅,(ⅰ)求证:()()316g x f x x >-;(ⅱ)求证:119ni i k n =>-∑.高三数学答题卡姓名:班级:考场:座号:选择题(共12小题,1-8题每小题5分,9-11题每小题6分,共58分)1.[A ][B ][C ][D ]6.[A ][B ][C ][D ]11.[A ][B ][C ][D ]2.[A ][B ][C ][D ]7.[A ][B ][C ][D ]3.[A ][B ][C ][D ]8.[A ][B ][C ][D ]4.[A ][B ][C ][D ]9.[A ][B ][C ][D ]5.[A][B ][C ][D ]10.[A][B ][C ][D ]填空题(共3小题,每小题5分,共15分)12.13.14.15.(13分)贴条形码区17.(15分)16.(15分)18.(17分)19.(17分)济宁市第一中学2024届高三3月份定时检测数学试题及参考答案一、单选题1.二项式4212x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中含2x 项的系数为( )A .32-B .32 C .12-D .12【答案】B 【分析】利用二项式定理的通项公式即可求解. 【详解】故选:B.2.平面向量a ,b 满足||2a = ,3b = ,4a b += ,则b 在a方向上的投影向量为( )AB .14aC .38aD【详解】由4a b +==== 可得32a b ⋅=,而b 在a 方向上的投影向量为23||cos ,3248||||b b a a b a a a a a a 〈〉⋅=== . 故选:C.3.若函数()()cos π(0π)f x x ϕϕ=+<<的图象关于直线13x =对称,则ϕ=( )A .π3B .π6C .2π3D .5π6【答案】C 【分析】由余弦函数的对称性直接求解. 【详解】4.从1,2,,9 这九个数字中任取两个,这两个数的和为质数的概率为( ) A .13B .49C .718D .1336【答案】C 【分析】求所有组合个数,列举和为质数的情况,古典概型求概率. 【详解】这九个数字中任取两个,有29C 种取法,和为质数有()()()()()()()()()()()()()1,2,1,4,2,3,1,6,2,5,3,4,2,9,3,8,4,7,5,6,4,9,5,8,6,7,()8,9共14种情况,因此所求概率为29147C 18=. 故选:C.5.已知正四棱锥P ABCD -各顶点都在同一球面上,且正四棱锥底面边长为4,体积为643,则该球表面积为( ) A .9π B .36π C .4π D .4π3【答案】B【详解】P 在底面ABCD 的射影为H ,AC BD 的交点.因为正四棱锥底面边长为4,故底面正方形的面积可为64163⨯=,故4PH =. 6.设抛物线22y x =的焦点为F ,过抛物线上点P 作其准线的垂线,设垂足为Q ,若30PQF ∠=︒,则PQ =( )A .23B C .34D【详解】如图所示:M 为准线与x 轴的交点,因为30PQF ∠=︒,且PF PQ =,所以30,120PFQ QPF ∠=︒∠=︒,因为//FM PQ ,所以30QFM ∠= ,而tan 301QM QM QM MF====,所以QF =所以2cos3023QF PF PQ ==÷== . 故选:A.7.设1033e a =,11ln 10b =,ln 2.210c =,则( ) A .a b c << B .c b a <<C .b<c<aD .a c b <<【答案】B 【分析】由题意可得1a >,1b <,1c <,即可得a b >,a c >,再比较b 与c 的大小关系,借助对数运算转化为比较()91.1与2的大小关系,结合放缩计算即可得.【详解】100331e e a >==,11ln 110b =<,ln 2.2110c =<,故a b >,a c >, 要比较11ln 10与ln 2.210的大小,即比较1011ln 10⎛⎫⎪⎝⎭与ln 2.2的大小,等价于比较()101.1与2.2的大小,等价于比较()91.1与2的大小, 又()()()()98441.1 1.1 1.1 1.1 1.21 1.1 1.2=⨯=⨯>⨯ ()()221.1 1.44 1.1 1.4 1.1 1.962=⨯>⨯=⨯>,故()91.12>,即11ln2.2ln 1010>,即b c >, 故c b a <<. 故选:B.【点睛】关键点点睛:本题关键在于比较b 与c 的大小关系,可借助对数运算转化为比较()91.1与2的大小关系,再借助放缩帮助运算即可得.8.已知{}n a 是等差数列,()sin n n b a =,存在正整数()8t t ≤,使得n t n b b +=,*n ∈N .若集合{}*,n S x x b n N ==∈中只含有4个元素,则t 的可能取值有( )个A .2B .3C .4D .5【答案】C【分析】考虑3t ≤不符合题意,4,6,7,8t =时,列举出满足条件的集合,再考虑5t =时不成立,得到答案.二、多选题9.已知圆222212:(3)1,:()16C x y C x y a -+=+-=,则下列结论正确的有( )A .若圆1C 和圆2C 外离,则4a >B .若圆1C 和圆2C 外切,则4a =±C .当0a =时,圆1C 和圆2C 有且仅有一条公切线D .当2a =-时,圆1C 和圆2C 相交 【答案】BCD 【分析】根据圆与圆的位置关系对选项进行分析,从而确定正确答案.【详解】()()1212123,0,0,,1,4C C a C C r r ===.若1C 和2C 外离,则12125C C r r =>+=,解得4a >或4a <-,故A 错误;若1C 和2C 外切,125C C ==,解得4a =±,故B 正确; 当0a =时,122113,C C r r C ==-和2C 内切,故C 正确;10.已知1z 、2z 都是复数,下列正确的是( )A .若12=z z ,则12=±z zB .1212z z z z =C .若1212z z z z +=-,则120z z =D .1212z z z z ⋅=⋅ 【答案】BD 【分析】利用特殊值判断A 、C ,根据复数代数形式的运算法则及复数的模判断B 、D.【详解】对于A :令12i z =+、212i z =+,显然不满足12=±z z ,故A 错误;对于C :令11i z =+、21i z =-,则122z z +=,122i z z -=, 所以1212z z z z +=-,但是()()211i 1i 2z z =+-=,故C 错误; 设1i z a b =+,2i(,,,R)z c d a b c d =+∈,所以()()()12i i i z z a b c d ac bd ad bc ⋅=++=-++, 则()12i z z ac bd ad bc ⋅=-++===,所以1212z z z z ⋅=⋅,故B 正确;()12i z z ac bd ad bc ⋅=--+,又()()()12i i i z z a b c d ac bd ad bc ⋅=--=--+, 所以1212z z z z ⋅=⋅,故D 正确. 故选:BD11.已知函数()sin 2cos2xf x x=-,则( )A .()f x 的最小正周期为πB .()f x 的图象关于点()π,0对称C .不等式()f x x >无解D .()f x 4【答案】BD 【分析】对于选项A:验证()()πf x f x +=是否成立即可判断;对于选项B:验证()()2πf x f x -=-是否成立即可判断;对于选项C:利用()π0πf -=>-即可验证()f x x >有解;对于选项D:利用二倍角公式,结合基本不等式即可判断. 【详解】对于选项A:()()()()sin πsin π,π2cos2π2cos2x xf x f x x x+-+==≠∴-+-不是()f x 的周期,故A 错误;对于选项B:()()()()()sin 2πsin 2π,2cos22π2cos2x xf x f x f x x x---===-∴---关于()π,0对称,故B 正确;对于选项C:()()π0π,f f x x -=>-∴>有解,故C 错误; 对于选项D:()()22sin sin 2sin 1212sin x xf x x x==+--,若sin 0x ≤,则()0f x ≤,请点击修改第II 卷的文字说明三、填空题12.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线与直线:250l x y +-=垂直,则C 的离心率为 .【详解】由直线:250lx y +-=的斜率为102-<,故有112b a ⎛⎫⨯-=- ⎪⎝⎭,即2ba=,则e =13.甲袋中有5个红球和3个白球,乙袋中有4个红球和2个白球,如果所有小球只存在颜色的差别,并且整个取球过程是盲取,分两步进行:第一步,先从甲袋中随机取出一球放入乙袋,分别用1A 、2A 表示由甲袋中取出红球、白球的事件;第二步,再从乙袋中随机取出两球,用B 表示第二步由乙袋中取出的球是“两球都为红球”的事件,则事件B 的概率是 .【详解】所以1211225103217()()()()(|)()(|)8218742P B P A B P A B P A P B A P A P B A =+=+=⨯+⨯=, 故答案为:174214.如图,已知点P 是棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -的底面ABCD 内(包含边界)一个动点,若点P 到点A 的距离是点P 到1BB 的距离的两倍,则点P 的轨迹的长度为 .【详解】四、解答题15.在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,()3cos cos 2sin a C c A b B +=. (1)求角B 的值;(2)若b =22a c +的取值范围.【详解】(1)cos cos 2sin a C c A b B +=,)sin cos sin cos 2sin sin A C C A B B +=,()2sin sinA CB B B+==,又sin0B≠,所以sin B=,又B为锐角,则π3B=;(2)由正弦定理4sin sin sina c bA C B====,则4sin,4sina A c C==,所以()()222216sin16sin81cos281cos2a c A C A C+=+=-+-,π168cos28cos2168cos28cos2π3A C A A⎛⎫=--=----⎪⎝⎭1168cos28cos222A A A⎛⎫=--- ⎪⎪⎝⎭1624cos2A A=+-π168sin26A⎛⎫=+-⎪⎝⎭,因为在锐角三角形ABC中π2ππ0π32AA⎧<<⎪⎪⎨⎪<--<⎪⎩,得ππ62A<<,所以ππ5π2666A<-<,则1πsin2126A⎛⎫<-≤⎪⎝⎭,π20168sin2246A⎛⎫<+-≤⎪⎝⎭所以22a c+的取值范围为(]20,24.16.如图,S为圆锥顶点,O是圆锥底面圆的圆心,AB,CD是长度为2的底面圆的两条直径,AB CD O=,且3SO=,P为母线SB上一点.(1)求证:当P为SB中点时,SA∥平面PCD;(2)若60AOC∠=︒,二面角P CD B--21P点的位置.【答案】(1)证明见详解则()0,0,3S ,()1,0,0A ,(1,0,0B -所以()1,3,0CD =- ,(1,0,3BS =设BP BS λ= ,01λ<<,则(P 设平面PCD 的法向量为(n x =17.我国无人机发展迅猛,在全球具有领先优势,已经成为“中国制造”一张靓丽的新名片,并广泛用于森林消防、抢险救灾、环境监测等领域.某森林消防支队在一次消防演练中利用无人机进行投弹灭火试验,消防员甲操控无人机对同一目标起火点进行了三次投弹试验,已知无人机每次投弹时击中目标的概率都为45,每次投弹是否击中目标相互独立.无人机击中目标一次起火点被扑灭的概率为12,击中目标两次起火点被扑灭的概率为23,击中目标三次起火点必定被扑灭.(1)求起火点被无人机击中次数的分布列及数学期望; (2)求起火点被无人机击中且被扑灭的概率. 【详解】(1)起火点被无人机击中次数X 的所有可能取值为0,1,2,3 ()()32131141120,1C 512555125P X P X ⎛⎫⎛⎫=====⋅⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ()()232341484642C ,3551255125P X P X ⎛⎫⎛⎫==⋅⨯====⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. X ∴的分布列如下: X 01 2 3P1125 12125 48125 64125()44123,,3555X B E X ⎛⎫~∴=⨯= ⎪⎝⎭.(2)击中一次被扑灭的概率为121134116C 552125P ⎛⎫⎛⎫=⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 击中两次被火扑灭的概率为222341232C 553125P ⎛⎫=⋅⨯⨯=⎪⎝⎭击中三次被火扑灭的概率为334645125P ⎛⎫==⎪⎝⎭ ∴所求概率63264102125125125125P =++=. 18.已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>点()3,1-在双曲线C 上.过C 的左焦点F 作直线l 交C 的左支于A 、B 两点.(1)求双曲线C 的方程;(2)若()2,0M -,试问:是否存在直线l ,使得点M 在以AB 为直径的圆上?请说明理由.(3)点()4,2P -,直线AP 交直线2x =-于点Q .设直线QA 、QB 的斜率分别1k 、2k ,求证:12k k -为定值.19.已知函数()()()2ln 1,sin f x a x x x x g x x =-++=. (1)当1a =时,求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程; (2)当0,0a x =>时,若在()g x 的图象上有一点列()**11,1,2,3,,,,22i i i A g i n i n ⎛⎫⎛⎫=⋅⋅⋅∈∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭N N ,若直线1i i A A +的斜率为()1,2,3,,i k i n =⋅⋅⋅, (ⅰ)求证:()()316g x f x x >-; (ⅱ)求证:19ni k n >-∑. 【详解】(1)当1a =时,()2ln 1f x x x =+,()11f =,所以()2ln 2f x x =+',曲线()y f x =在点()1,1处切线的斜率为()12f '=,所以切线方程为()121y x -=-,即210x y --=;(2)【点睛】关键点点睛:本题最后一问关键点在于由(ⅰ)中得到2cos 12x x >-,从而得到12311cos 1022i i ++>->,从而借助放缩法,得到2271162i i k +>-⨯.。