韶关市2023届高三综合测试(一)数学注意事项:1.考生务必将自己的姓名、准考证号、学校和班级用黑色字迹的钢笔或签字笔写在答题卡上.2.选择题每小题选出答案后,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.答案不能答在试卷上.3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将答题卡交回.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.设全集{}2,1,0,1,2U =--,集合{}2,1A =-,{}2320B x x x =-+=∣,则()U A B =ð( )A.{}0,2 B.{}1,0- C.{}1,2 D.{}1,02.若11z i =+,21(2)z z i =+,1z 是1z 的共轭复数,则2z =( )B.2D103.下列区间中,函数()3sin 6f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的单调递减区间是( )A.0,2π⎛⎫⎪⎝⎭B.,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭C.3,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D.3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭4.函数433()1x xf x x --=+的部分图象大致为( )A.B. C. D.5.已知(3,4)a = ,(1,0)b = ,c a tb =+,若b c ⊥ ,则向量c 在向量a 上的投影向量为( )A.1625a -B.1625a C.45a -D.45a 6.某污水处理厂采用技术手段清除水中的污染物,同时生产出有用的肥料和清洁用水.已知在处理过程中,每小时可以清理池中残留污染物10%,若要使池中污染物不超过原来的12,至少需要的时间为(结果保留整数,参考数据:lg 20.30≈,lg 30.48≈)( )A .6小时B .7小时C .8小时D .9小时7.已知点O 为坐标原点,点F 是双曲线2222:1x y C a b-=(0a >,0b >)的右焦点,以OF为直径的圆与双曲线C 的一条渐近线交于点P ,线段PF 交双曲线C 于点Q .若Q 为PF 的中点,则双曲线的离心率为( )C.2D.38.已知函数()2lne xf x x e ex-=-+,若2202120222023202320232023e e e e f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭1011()a b =-+,其中0b >,则1||2||a a b+的最小值为( )A.34C.54二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.某电视传媒机构为了解某地区电视观众对某类体育节目的收视情况,随机抽取了200名观众进行调查,其中女性占40%.根据调查结果分别绘制出男、女观众两周时间收看该类体育节目时长的频率分布直方图,则A.0.08m =B .女观众收看节目时长的中位数为6.5小时C.女观众收看节目的平均时长小于男观众的平均时长D .收看节目不少于9小时观众中的女观众人数是男观众人数的1310.已知正方体1111ABCD A B C D -,设E 是棱BC 的中点,则A .1BD ∥平面1C DE B.1BC AC⊥C .平面11A BC 与平面ABCD D .三棱锥1D ACD -与三棱锥1B ACD -体积相等11.设A 是抛物线2:4C x y =上一点,F 是C 的焦点,A 在C 的准线l 上的射影为M ,M 关于点A 的对称点为N ,曲线C 在A 处的切线与准线l 交于点P ,直线NF 交直线l 于点Q ,则A .F 到l 距离等于4 B.FM FN⊥C .FPQ △是等腰三角形D .||MQ 的最小值为412.以下四个不等关系,正确的是A.ln1.5ln 41⋅< B.ln1.10.1> C.19202019< D.22ln 24ln 4e >-三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.6212x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的中间一项的系数为________(具体数字作答).14.已知(0,)απ∈,且1cos 22sin 2αα-=-,则cos()πα-=________.15.我们知道距离是衡量两点之间的远近程度的一个概念.数学中根据不同定义有好多种距离.平面上,欧几里得距离是()11,A x y 与()22,B x y 两点间的直线距离,即AB d =.切比雪夫距离是()11,A x y 与()22,B x y 两点中横坐标差的绝对值和纵坐标差的绝对值中的最大值,即{}1212max ,AB d x x y y '=--.已知P 是直线:2150l x y +-=上的动点,当P 与o (o 为坐标原点)两点之间的欧几里得距离最小时,其切比雪夫距离为________.16.已知三棱锥P ABC -中,PBC △为等边三角形,AC AB ⊥,PA BC ⊥,PA =,BC =________;若M 、N 分别为该三棱锥的内切球和外接球上的动点,则线段MN 的长度的最大值为________.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题10分)在ABC △中,D 为AC 的中点,且sin 2sin BDC BAC ∠=∠.(1)证明:2BA BD =;(2)若22AC BC ==,求ABC △的面积.18.(本小题12分)已知数列{}n a 的首项145a =,且满足143n n n a a a +=+,设11n n b a =-.(1)求证:数列{}n b 为等比数列;(2)若1231111140na a a a ++++>,求满足条件的最小正整数n .19.(本小题12分)北京冬奥会的举办使得人们对冰雪运动的关注度和参与度持续提高.某地很多中小学开展了模拟冬奥会赛事的活动,为了深入了解学生在“自由式滑雪”和“单板滑雪”两项活动的参与情况,在该地随机选取了10所学校进行研究,得到如下数据:(1)从这10所学校中随机抽取2所,在抽取的2所学校参与“单板滑雪”的人数超过30人的条件下,求这2所学校参与“自由式滑雪”的人数超过30人的概率;(2)“自由式滑雪”参与人数超过40人的学校可以作为“基地学校”,现在从这10所学校中随机抽取3所,记X 为选出“基地学校”的个数,求X 的分布列和数学期望;(3)现在有一个“单板滑雪”集训营,对“滑行、转弯、停止”这3个动作技巧进行集训,且在集训中进行了多轮测试.规定:在一轮测试中,这3个动作至少有2个动作达到“优秀”,则该轮测试记为“优秀”.已知在一轮集训测试的3个动作中,甲同学每个动作达到“优秀”的概率均为23,每个动作互不影响且每轮测试互不影响.如果甲同学在集训测试中获得“优秀”次数的平均值不低于8次,那么至少要进行多少轮测试?20.(本小题12分)已知矩形ABCD 中,4AB =,2BC =,E 是CD 的中点,如图所示,沿BE 将BCE △翻折至BFE △,使得平面BFE ⊥平面ABCD .(1)证明:BF AE ⊥;(2)若(01)DP DB λλ=<<是否存在λ,使得PF 与平面DEF 所成的角的正弦值是λ的值;若不存在,请说明理由.21.(本小题12分)已知椭圆22:142x y C +=的左、右顶点分别为A ,B ,点D (不在x 轴上)为直线6x =上一点,直线AD 交曲线C 于另一点P .(1)证明:PB BC ⊥;(2)设直线BD 交曲线C 于另一点Q ,若圆O (O 是坐标原点)与直线PQ 相切,求该圆半径的最大值.22.(本小题12分)已知函数2()1f x x =-,()ln(1)g x m x =-,m R ∈.(1)若直线:20l x y -=与()y g x =在(0,(0))g 处的切线垂直,求m 的值;(2)若函数()()()h x g x f x =-存在两个极值点1x ,2x ,且12x x <,求证:()()1122x h x x h x >.2023届高三综合测试(一)数学参考答案及评分标准1.参考答案与评分标准给出了一种或几种解法供参考,如果考生的解法与参考答案不同,可根据试题主要考查的知识点和能力比照评分标准给以相应的分数.2.对解答题中的计算题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后继部分的解答未改变该题的内容和难度,可视影响的程度决定后继部分的得分,但所给分数不得超过该部分正确解答应得分数的一半;如果后继部分的解答有较严重的错误,就不再给分.3.解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数.4.只给整数分数,选择题和填空题不给中间分.一、单项选择题(每小题5分)题号12345678答案BCBDBCAA1.【解析】由题意,{}{}23201,2B x x x =-+==,所以{}2,1,2A B =- ,所以(){}1,0U A B =- ð,故选B.2.【解析】21(2)(1)(2)3z z i i i i =+=-+=-,所以,2z ==,故选C.3.【解析】函数()3sin 6f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由题意,322()262k x k k Z πππππ+<+<+∈,解得422()33k x k k Z ππππ+<<+∈,取0k =,可得函数()f x 的一个单调递减区间为4,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭,故选B.4.【解析】()f x 是奇函数且(1)0f <,所以选D.5.【解析】因为b c ⊥ ,所以3t =-,()0,4c = ,所以向量c 在向量a上的投影向量为1625a c a a a a ⋅⋅=,所以选B.6.【解析】设原来池中污染物的质量为m ,依题意,经过n 小时污染物的质量0.9nm ⋅,所以,10.92nm m ⋅≤,lg 2lg 27.51lg 912lg 3n ≥=≈--,故选C.7.【解析】∵以OF 为直径的圆与双曲线C 的一条渐近线交于点P ,∴OP PF ⊥,∵直线OP 的方程为b y x a =,(),0F c ,∴直线PF 的方程为()ay x c b=--,由()b y x a a y x c b ⎧=⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩,解得2P a x c =,P ab y c =,∵12PQ PF = ,∴Q 是PF 的中点,故222Q a c x c +=,2Q ab y c =,代入双曲线方程,得222222221a c ab c c a b ⎛⎫+⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-=,整理,得()2222222144aca a c c+-=,222c a =,e =.故选A.法2:∵以OF 为直径的圆与双曲线C 的一条渐近线交于点P ,∴OP PF ⊥,∴PF b =,从而1122PQ PF b ==,设双曲线左焦点为1F ,连结1QF ,则由定义知11222QF a QF a b =+=+,在Rt FPO △中,cos PF bPFO OF c∠==,在1FQF △中,由余弦定理得:2221112cos QF QF QF QF QF QFO =+-⋅⋅∠,即2221112(2)22222b a b b c b c c ⎛⎫⎛⎫+=+-⨯⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,化简得a b =,所以e =,8.【解析】因为()()()2ln 2()ln 2()e x e e x f x f e x x e e x e ex e e x ---+-=-++--+=--由上面结论可得22021202220222023202320232023e e e e f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++=-⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以2a b +=,其中0b >,则2a b =-.当0a >时,1||121212()1525111222222224a b a b b a a b a b a b a b a b -+⎛⎫⎛⎫+=+=+-=+⋅-=++-≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当且仅当,23a =,43b =时等号成立;当0a <时,1||112152()11222222a b a a b a b a b a b --⎛⎫⎛⎫+==+⋅++=-+++ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭1531224⎛≥-++= ⎝,当且仅当2a =-,4b =时等号成立;因为3544<,所以12a a b+的最小值为34.故选:A.二、多项选择题(全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分).题号9101112答案BC AD BCD ACD9.【解析】对于A ,由(0.050.0750.0750.200)21m ++++⨯=,解得0.1m =,故A 错误;对于B ,由频率分布直方图可知,女观众收看时间的352 6.54+⨯=,故B 正确;对于C,男性观众收看节目的平均时长为40.160.150.480.210120.158.3⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=小时,女性观众收看节目的平均时长为40.260.40.380.110 6.6⨯+⨯+⨯+⨯=小时,故C 正确;对于D ,由频率直方图可知,男性观众收看到达9小时人数为20060%(0.20.15)42⨯⨯+=人,女性观众收看达到9小时人数为20040%0.18⨯⨯=人,故D 错误.故选:BC.10.【解析】对于A ,设1CD 交1C D 于F ,可得1EF BD ∥,从而得到1BD ∥平面1C DE ;所以A 正确;对于B ,可以求得1BC ,AC 所成角为3π,所以B 不正确.对于C ,转化为求平面11A BC 与平面1111A B C D C 不正确;对于D ,设正方体棱长为1,1116D ACD B ACD V V --==,D 正确.所以选AD.11.【解析】对于A ,焦点到准线距离2p =,A 不正确.对于B ,因为C :24x y =的准线为l :1y =-,焦点为()0,1F ,设()00,A x y ,则()0,1M x -,()00,21N x y +,所以()()200000,2,240FM FN x x y y x ⋅=-⋅=-+= ,所以90MFN ∠=︒,(或由抛物线定义知AM AN AF ==,所以90MFN ∠=︒,)故选项B 正确;对于C ,因为A 处的切线斜率,02AP x k =,而20000012242NF x y xk x x ⋅===,所以AP NF k k =,从而AP NF ∥,又A 是线段MN 中点,所以,P 是线段MQ 的中点,又90MFN ∠=︒,所以,PQ PF =,所以C 正确.对于D ,因为02NFx k =,所以直线FN 的方程为012x y x -=,令1y =-,得04,1Q x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,所以0000444MQ x x x x -=-=+≥=,当且仅当02x =时,最小值为4,故选项D 正确;综上可知选BCD.12.【解析】对于A ,因为,2222ln1.5ln 4ln 6ln ln1.5ln 41244e+⎛⎫⋅<=<= ⎪⎝⎭,所以,A 正确;对于B ,由切线不等式()ln 11x x x <-≠,得ln1.1 1.110.1<-=,B 不正确对于C ,由19202019<得19ln 2020ln19<,1920ln19ln 20<,设()ln xf x x=,0x >且1x ≠,()()2ln 10ln x f x x -'==,得x e =,当01x <<和1x e <<时,()0f x '<,函数()f x 单调递减,当x e >时,()0f x '>,函数()f x 单调递增,所以1920ln19ln 20<,C 正确.对于D ,因为24ln 2ln 4=,22242222ln lnln 422e e e e e e ==⎛⎫ ⎪⎝⎭,且()()24f f =,且2242e e <<<,所以()222e f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭,即224ln 4ln 2e <-,D 正确.故选ACD.二、填空题(第13、14、15题每小题5分,第16题第一空2分,第二空3分).13.【解析】依题意,展开式的中间一项是第4项,334621(2)T C x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,其系数为33362(1)160C ⋅⋅-=-.14.【解析】∵21cos 22sin tan sin 22sin cos αααααα-==,∴tan 2α=-,∵()0,απ∈,sin α=cos α=,∴cos()cos παα-=-=15.【解析】因为点P 是直线l :2150x y +-=上的动点,要使OP 最小,则OP l ⊥,此时2l k =-,所以12POk =,由方程组215012x y y x +-=⎧⎪⎨=⎪⎩,解得,6x =,3y =所以,P ,Q 两点之间的比雪夫距离为6.16.【解析】由已知可证明PA ,AB ,AC 两两垂直且长度均为,所以可将三棱锥补成正方体,如图所示三棱锥的外接球就是正方体的外接球,设外接球的半径为R ,则11322R AG ===.设三棱锥外接球球心为1O ,内切球球心为2O ,内切球与平面PBC 的切点为K ,易知:1O ,2O ,K 三点均在AG 上,且AK ⊥平面PBC ,设内切球的半径为r ,由等体积法:()1133ACP ABP ABC BCP ABC S S S S r S AP +++=⋅ ,得1r =,将几何体沿截面PAEG 切开,得到如下截面图:两圆分别为外接球与内切球的大圆,注意到12AK GK =,6AG =,∴4GK =,∴M ,N 两点间距离的最大值为241)2GK r +=+-=+.四、解答题(第17题10分,第18-22题每题12分).17.(本小题满分10分)(1)证明:在ABD △中,由正弦定理得:sin sin BA BDBDA BAD∠∠=即,sin sin BA BDABD BAD∠∠=2分因为()sin sin sin BDA BDC BDC ∠π∠∠=-=,所以,sin sin BA BDCBD BAD∠∠=又由已知sin 2sin BDCBAD ∠∠=所以,2BA BD= 2BA BD = 4分设BD x =,则2BA x =,在BCD △中,由余弦定理得:2222cos BD BC CD BC CD BCD ∠=+-⋅即222cos x BCD ∠=-在ABC △中,由余弦定理得:2222cos AB BC AC BC AC BCA∠=+-⋅即2454cos x BCD ∠=- 7分解得:3cos 4BCA ∠=,sin BCA ∠∴=所以11sin 1222ABC S BC AC BCA =⋅⋅∠=⨯⨯= 分18.(本小题满分12分)解:(1)11311141111n n n nnn na b a a b a a +++--==-- 2分()()313414n n a a -==-111114b a =-=数列{}n b 为首项为114b =,公比为34等比数列 5分(2)由(1)可得12311111111n a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+-++- ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭13144314n⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=-314n⎛⎫=-⎪⎝⎭8分即1231111314nn n a a a a ⎛⎫++++-=- ⎪⎝⎭∴1231111314nn n a a a a ⎛⎫++++=+- ⎪⎝⎭10分而314nn ⎛⎫+- ⎪⎝⎭随着n 的增大而增大要使1231111140n a a a a ++++> ,即311404nn ⎛⎫+-> ⎪⎝⎭,则140n ≥∴n 的最小值为140. 12分19.(本小题满分12分)解:记“这10所学校中随机选取2所学校参与“单板滑雪”的人数超过30人”为事件A ,“这10所学校中随机选取2所学校参与“自由式滑雪”的人数超过30人”为事件B则()26210C P A C =,()24210C P AB C =所以,()()()25P AB P B A P A ==∣. 4分(2)X 的所有可能取值为0,1,2,3,参与“自由式滑雪”人数在40人以上的学校共4所,所以()034631020101206C C P X C ⋅====,()124631060111202C C P X C ⋅====,()2146310363212010C C P X C ⋅====,()304631041312030C C P X C ⋅====,所以X 的分布列如下表:X0123P1612310130所以()131623210305E X =+⨯+⨯= 8分(3)记“小小明同学在一轮测试中要想获得“优秀””为事件C ,则()2332122033327P C C b ===+=,由题意,小明同学在集训测试中获得“优秀”的次数服从二项分布20,27B n ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由题意列式20827n ≥,得545n ≥,因为*n N ∈,所以n 的最小值为11,故至少要进行11轮测试 12分20.(本小题满分12分)(1)证明:依题意ABCD 矩形,4AB =,2BC =,E 是CD 中点分别在等腰直角三角形ADE 和BCE求得AE BE ==4AB =,所以,222AE BE AB +=AE BE ⊥ 2分因为,平面BEF ⊥平面ABCD 平面BEF 平面ABCD BE =所以,AE ⊥平面BEF ,又BF ⊂平面BEF ,所以AE BF ⊥ 5分(2)以C 为原点,CD 所在直线为x 轴,CB 所在直线为y 轴,建立如图所示空间直角坐标系.则()0,0,0C ,()4,0,0D ,()0,2,0B ,()2,0,0E ,设N 是BE 的中点,FE FB =有FN BE ⊥,又平面BEF ⊥平面ABCD .平面BEF 平面ABCD BE=FN ∴⊥平面ABCD,(F 8分假设存在满足题意的λ,则由(01)DP DB λλ=<<.可得,(43,12PF DB DF λλλ=-+=--.设平面DEF 的一个法向量为(),,x y z =n ,则00DE DF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ n n,即2030x x y -=⎧⎪⎨-+=⎪⎩,令y =,可得0x =,1z =-,即()1=-n 10分∴PF 与平面DEF 所成的角的正弦值sin cos ,||||PF PF PF θ⋅===nnn=解得34λ=(1λ=舍去).综上,存在34λ=,使得PF 与平面ADE 12分21.(本小题满分12分)解(1)设()00,P x y ∴002AP y k x =+,直线AD 的方程为()0022y y x x =++,令6x =,得0086,2y D x ⎛⎫⎪+⎝⎭,∴0000822622BDy x y k x +==-+, 2分又∵002BPy k x =-,且2200142x y +=∴20002000221224BD BPy y y k k x x x ⋅=⋅==-+--,∴PB BD ⊥, 4分(2)当直线PQ 不垂直x 轴时,设直线PQ 方程为y kx m =+,()11,P x y ,()22,Q x y 由方程组2224x y y kx m ⎧+=⎨=+⎩得()222124240k xkmx m +++-=()()222Δ(4)412240mk k m =-+⋅->,2242k m +>21212224241212kmm x x x x k k--+=⋅=++ 6分由(1)可知,1BD BP k k ⋅=-1212122y yx x ⋅=--- ()121212240x x x x y y ⋅-++⋅+=又()()()2212121212y y kx m kx m k x x km x x m ⋅=++=⋅+++,代入上式得:()()()2212121240k x x km x x m +⋅+-+++= 8分即:()()()2222222124401212m k km km m k k -+-⋅-++=++得到223840mmk k ++=23m k =-或2m k =-(舍去),10分所以直线PQ 方程为23y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭恒过2,03S ⎛⎫⎪⎝⎭,当PQ 垂直x 轴时,同样成立。