陕西渭南市2021届高三数学(理)上学期高考一模试卷附答案解析

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陕西渭南市2021届高三数学(理)上学期高考一模试卷考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分.考试时间120分钟. 2.请将各题答案填写在答题卡上. 3.本试卷主要考试内容:高考全部范围.第Ⅰ卷一、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.已知集合,,则( )A .B .C .D . 2.已知复数,则复数z 在复平面内对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 3.记为等差数列的前n 项和,已知,则数列的公差为( )A .2B .4C .1D . 4.已知函数是奇函数,则( )A .B .C .D .5.在新冠疫情的持续影响下,全国各地电影院等密闭式文娱场所停业近半年,电影行业面临巨大损失.2011~2020年上半年的票房走势如下图所示,则下列说法正确的是( )A .自2011年以来,每年上半年的票房收入逐年增加B .自2011年以来,每年上半年的票房收入增速为负的有5年C .2018年上半年的票房收入增速最大D .2020年上半年的票房收入增速最小6.已知点在椭圆上,则的最大值是( ) {4,2,1,0,1,2,4}A =---{}2|20B x x x =--A B ⋂={4,2,4}--{4,2,1,2,4}---{4,2,4}-{4,2,1,2,4}--532z i i=++n S {}n a 223n S n n =+{}n a 12()33x x f x a -=+⋅(2)f =829829-809809-(,)A m n 22142x y +=22m n +A .5B .4C .3D .27.已知的展开式中常数项系数为4,则( )A .B .1C .D . 8.在长方体中,底面是正方形,,E 为的中点,点F 在棱上,且,则异面直线与所成角的余弦值是( )A .B .C .D . 9.我国古代数学家赵爽利用弦图巧妙地证明了勾股定理,弦图是由四个全等直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形(如图).如果内部小正方形的内切圆面积为,外部大正方形的外接圆半径为,直角三角形中较大的锐角为,那么( )A .B .C .D . 10.已知等比数列的前n 项和为,若,则数列的公比( ) A .2 B . C .D . 11.已知函数若函数有四个不同的零点,则的取值范围是( )A .B .C .D .12.设为双曲线的右焦点,直线(其中c 为双曲线C 的半焦距)与双曲线C 的左、右两支分别交于M ,N 两点,若,则双曲线C 的离心率是( )421(1)x ax x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭a=4-121-1111ABCD A B C D -ABCD 13AA AB =1CC 1DD 12D F DF =AECF 34-3417344π2αtan2α=13233412{}n a n S 233334,3257m m mSa m S a m +-==+{}n a q =2-1212-22log ,0,()44,0.x x f x x x x >⎧=⎨--+<⎩()()g x f x m =-1234,,,x x x x 1234x x x x (0,4)(4,8)(0,8)(0,)+∞2F 2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>:20l x y c -+=()220MN F M F N ⋅+=A .B . CD .第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上. 13.已知向量满足,且,则向量的夹角是_______.14.函数的图象在处的切线方程是______.15.2020年10月11日,全国第七次人口普查拉开帷幕,某统计部门安排六名工作人员到四个不同的区市县开展工作.每个地方至少需安排一名工作人员,其中A ,B 安排到同一区市县工作,D ,E 不能安排在同一区市县工作,则不同的分配方法总数为_______种.16.在三棱锥中,,底面是等边三角形,三棱锥的体积为,则三棱锥的外接球表面积的最小值是________.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.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. (一)必考题:共60分. 17.(12分)在锐角中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,边上的高为,,.(1)求a 和角A ; (2)求的周长.18.(12分)第31届世界大学生夏季运动会定于2021年8月18日—29日在成都举行,成都某机构随机走访调查80天中的天气状况和当天到体育馆打兵乓球人次,整理数据如下表(单位:天): 列和数学期望.(2)假设阴天和晴天称为“天气好”,雨天和雪天称为“天气不好”完成下面的列联表,判断是否5343,a b ||2||4a b ==43a b ⋅=-,a b 3()ln 1f x x x x x =--+1x =,,,,,A B C D E F S ABC -90SBA SCA ︒∠=∠=ABC S ABC -S ABC -ABC BC 2a ABC sin cos sin cos cosb A Cc A B A +=ABC 22⨯有99%的把握认为一天中到体育馆打兵乓球的人次与该市当天的天气有关?人次参考公式:,其中.参考数据:19.(12分)如图,平面,四边形为直角梯形,,,.(1)证明:.(2)若,点E在线段上,且,求二面角的余弦值.20.(12分)已知动点M到点的距离比它到直线的距离小2.(1)求动点M的轨迹E的方程.(2)过点F作斜率为的直线与轨迹E交于点A,B,线段的垂直平分线交x轴于点N,证明:为定值.2002()()()()()n ad bcKa b c d a c b d-=++++n a b c d=+++)2kPA⊥ABCD ABCD226AD BC AB===//AD BC AB BC⊥PC CD⊥PC AD=CD2CE ED=A PE C--(3,0)F:50l x+=(0)k k≠l'AB||||ABFN21.(12分)已知函数. (1)讨论的单调性;(2)当时,若无最小值,求实数a 的取值范围.(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,直线l 的参数方程为(t 为参数),以坐标原点为极点,以x 轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为,已知直线l 与曲线C交于不同的两点M ,N .(1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)设,求的值.23.[选修4—5:不等式选讲](10分) 设函数. (1)求不等式的解集;(2)若的最小值是m ,且,求的最小值.121()(1)(0)2x f x x a e x ax x -=---+>()f x 2a ()f x xOy 1,2x t y t=-⎧⎨=+⎩22cos 6sin 80ρρθρθ--+=(1,2)P 11||||PM PN +()|23||1|f x x x =+--()0f x >()f x 232||a b c m ++=222a b c ++数学参考答案(理科)1.B 2.A 3.B 4.D 5.D 6.B 7.D 8.B 9.D 10.C 11.A 12.C 13.14.(或) 15.216 16.17.解:(1)题意可得.2分 因为,所以. 3分因为,所以,所以, 4分所以,则.6分(2)由余弦定理可得.①7分因为的面积为,所以.② 9分 联立①②,解得. 11分故的周长为. 12分56π320x y +-=32y x =-+12π212=2a =sin cos sin cos cos b A C c A B A +=sin sin cos sin sin cos cos B A C C A B A A +=sin 0A ≠sin cos sin cos B C C B A +=sin A A =tan A =3A π=222222cos 4a b c bc A b c bc =+-=+-=ABC 1sin 24bc A bc ==4bc =2b c ==ABC 6a b c ++=18.解:(1)由题意可知随机变量X 的可能取值为0,1,2,3,4. 2分设一天为阴天的概率为P ,则,故. 4分 则X 的分布列为故. 7分 (2) 人次则. 11分 因为,所以有99%的把握认为一天中到体育馆打兵乓球的人次与该市当天的天气有关. 12分19.(1)证明:由题意易知 1分作,垂足为H ,则,故 2分因为,所以. 3分因为平面平面,所以. 4分因为平面平面,且,所以平面. 5分 因为平面,所以. 6分46101804P ++==1~4,4X B ⎛⎫ ⎪⎝⎭1414EX =⨯=2002280(2553020)8.3355254535K ⨯⨯-⨯=≈⨯⨯⨯8.335 6.635>AC ==CH AD ⊥3CH DH ==CD ==222AD AC CD =+AC CD ⊥PA ⊥,ABCD CD ⊂ABCD AP CD ⊥AC ⊂,APC AP ⊂APC AC AP A ⋂=CD ⊥APC PC ⊂APC CD PC ⊥(2)解:因为,且,所以.以A 为原点,分别以的方向为x ,y ,z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系. 则,从而. 8分设平面的法向量为. 9分则令,得. 9分 设平面的法向量为,则令,得. 10分 设二面角为,由图可知为锐角, 则. 12分 20.(1)解:由题意知,动点M 到点的距离与到直线距离相等, 1分 由抛物线的定义知,轨迹E 是以为焦点,以直线为准线的抛物线. 3分 所以点M 的轨迹E 的方程为. 5分(2)证明(方法一):设直线,联立得. 6分 设,G 为线段的中点,则,所以, 7分所以线段的垂直平分线的方程为,则. 8分从而, 10分,所以为定值. 12分 6,32PC AD AC ===PAAC ⊥AP==,,AB AD AP A xyz -(0,0,0),(1,5,0),(3,3,0),A E C P (1,5,0),(0,0,32),(2,2,0),(3,AEAP CE CP ===-=--APE ()111,,n x y z =111320,50,n AP n AE x y ⎧⋅==⎪⎨⋅=+=⎪⎩15x =(5,1,0)n =-PCE ()222,,m x y z =22222330,220,m CP x y m CE x y ⎧⋅=--+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩21x =m =A PE C --θθ|||5cos ||||26n m n m θ⋅-===(3,0)F 1:30l x +=(3,0)F 1:30l x +=212yx =:3(0)l x ty t '=+≠23,12,x ty y x =+⎧⎨=⎩212360y ty --=()()1122,,,Ax y B x y AB ()212121212,6126y y t x x t y y t +=+=++=+()263,6G t t +AB ()2663y t t x t -=---()269,0N t +22||69366FNt t =+-=+212||61212AB x x t =++=+||2||AB FN =(方法二)设直线的方程为,G 为线段的中点.联立整理得, .则,从而. 7分 因为G 为线段的中点,所以, 8分 则线段的垂直平分线的方程为.令,得,则. 9分 从而,, 11分 故. 12分 21.解:(1)因为,所以. 令,得或. 1分当时,由,得;由,得.则在上单调递减,在上单调递增. 当时,由,得或;由,得.则在上单调递减,在和上单调递增. 当时,恒成立,则在上单调递增.当时,由,得或;由,得.则在上单调递减,在上单调递增. 3分综上,当时,在上单调递减,在上单调递增;当时,在上单调递减,在和上单调递增;当时,在上单调递增;当时,l '()()11223,,,,y kx k A x y B x y =-AB 23,12,y kx k y x =-⎧⎨=⎩()222261290k x k x k -++=()22222612491441440k k k k ∆=+-⨯=+>212122612,9k x x x x k++==()1212126y y k x x k k +=+-=AB 22366,k G kk ⎛⎫+ ⎪⎝⎭AB 226136k y x k k k ⎛⎫+-=-- ⎪⎝⎭0y =2296k x k +=2296,0k N k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭22229666||3k k NF k k ++=-=21221212||6k AB x x k +=++=22221212||266||k AB k k FN k +==+121()(1)(0)2x f x x a e x ax x -=---+>()1()()1(0)x f x x a e x '-=-->()0f x '=x a =1x =0a ()0f x '>1x >()0f x '<01x <<()f x (0,1)(1,)+∞01a <<()0f x '>0x a <<1x >()0f x '<1a x <<()f x (,1)a (0,)a (1,)+∞1a =()0f x '()f x (0,)+∞1a >()0f x '>01x <<x a >()0f x '<1x a <<()f x (1,)a (0,1),(,)a +∞0a ()f x (0,1)(1,)+∞01a <<()f x (,1)a (0,)a (1,)+∞1a =()f x (0,)+∞1a >()f x在上单调递减,在上单调递增. 4分(2)当时,由(1)可知在上单调递减,在上单调递增, 则有最小值,故不符合题意; 5分 当时,由(1)可知在上单调递减,在和上单调递增, 因为无最小值,所以,即,解得; 6分 当时,由(1)可知在上单调递增, 所以无最小值,所以符合题意; 7分当时,由(1)可知在上单调递减,在上单调递增. 因为无最小值,所以,即,即. 设,则. 8分 设,则在上恒成立.故在上单调递增,即在上单调递增. 9分因为,所以存在唯一的,使得. 故在上单调递减,在上单调递增. 10分因为,所以在上恒成立, 即在恒成立,即符合题意. 11分 综上,实数a 的取值范围为. 12分 22.解:(1)由题意可得直线l 的普通方程为. 2分 曲线C 的直角坐标方程为,即. 4分(2)直线l 的参数方程可化为(为参数). 5分 (1,)a (0,1),(,)a +∞0a ()f x (0,1)(1,)+∞()f x 1(1)2f =-0a 01a <<()f x (,1)a (0,)a (1,)+∞()f x (0)(1)f f <112a e +-<-112ea -<<1a =()f x (0,)+∞()f x 1a =12a <()f x (1,)a (0,1),(,)a +∞()f x (0)()f f a <21112a a a e e -+-<-121102a a e a e-+--<1211()(12)2x x g x ex x e -+=--<11()(12)x g x e x x e'-=--<11()()(12)x h x g x e x x e'-==--<1()10x h x e '-=->(1,2]()h x (1,2]()gx '(1,2]11(1)0,(2)20g g e e e''=-<=-->0(1,2]x ∈()00g x '=()g x ()01,x (]0,2x 1243(1)0,(2)2022e g g e e e e-=-=<=--<()0g x <(1,2]121102a a ea e-+--<(1,2]12a <1,22e ⎛⎤-⎥⎝⎦30x y +-=222680xy x y +--+=22(1)(3)2x y -+-=1222,x t y ''⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩t '11 将直线l 的参数方程代入曲线C 的直角坐标方程,整理得, 7分 则, 8分故.10分23.解:(1)当时,,解得; 1分当时,,解得; 2分当时,,解得. 3分 综上,不等式的解集为或. 4分(2)由(1)可知当时,,即,则.6分 因为, 7分 所以,即(当且仅当时等号成立).9分 故的最小值为. 10分210t ''-=12121t t t t ''''+==-121211||||t t PM PN t t ''''-+===32x -2310x x --+->4x <-312x -<<2310x x ++->213x -<<1x 2310x x +-+>1x ()0f x >{4x x <-|2}3x >-32x =-min 5()2f x =-52m =-235a b c ++=()()2222222(23)123a b c a b c ++++++()2222514a b c ++2222514a b c ++≥123a b c ==222a b c ++2514。