2020-2021高三数学下期末模拟试卷(及答案)(1)
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2020-2021高三数学下期末模拟试卷(及答案)(1)一、选择题1.某班上午有五节课,分別安排语文,数学,英语,物理,化学各一节课.要求语文与化学相邻,数学与物理不相邻,且数学课不排第一节,则不同排课法的种数是 A .24 B .16C .8D .122.若3tan 4α= ,则2cos 2sin 2αα+=( ) A .6425 B .4825C .1D .16253.设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M ⋂N 中元素的个数为( ) A .2B .3C .5D .74.已知()3sin 30,601505αα︒+=︒<<︒,则cos α为( )A B .C D 5.已知a r 与b r均为单位向量,它们的夹角为60︒,那么3a b -r r 等于( )A BC D .46.<n+1(n∈N *),某同学应用数学归纳法的证明过程如下:(1)当n=1时不等式成立.(2)假设当n=k(k∈N *)时,不等式成立,<k+1. 那么当n=k+1时=<所以当n=k+1时,不等式也成立.根据(1)和(2),可知对于任何n∈N *,不等式均成立. 则上述证法( ) A .过程全部正确 B .n=1验得不正确C .归纳假设不正确D .从n=k 到n=k+1的证明过程不正确7.在ABC V 中,若 3,120AB BC C ==∠=o ,则AC =( ) A .1B .2C .3D .48.下列说法正确的是( ) A .22a b ac bc >⇒> B .22a b a b >⇒> C .33a b a b >⇒>D .22a b a b >⇒>9.将函数()sin 2y x ϕ=+的图象沿轴向左平移8π个单位后,得到一个偶函数的图象,则ϕ的一个可能取值为( )A .B .C .0D .4π-10.已知长方体的长、宽、高分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是( ) A .25πB .50πC .125πD .都不对11.设集合(){}2log 10M x x =-<,集合{}2N x x =≥-,则M N ⋃=( )A .{}22x x -≤<B .{}2x x ≥-C .{}2x x <D .{}12x x ≤<12.函数()f x 的图象如图所示,()f x '为函数()f x 的导函数,下列数值排序正确是( )A .()()()()02332f f f f ''<<<-B .()()()()03322f f f f ''<<-<C .()()()()03232f f f f ''<<<-D .()()()()03223f f f f ''<-<<二、填空题13.设n S 是等差数列{}*()n a n N ∈的前n 项和,且141,7a a ==,则5______S =14.在区间[1,1]-上随机取一个数x ,cos 2xπ的值介于1[0,]2的概率为 .15.函数()23s 34f x in x cosx =-(0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦)的最大值是__________. 16.已知sin cos 1αβ+=,cos sin 0αβ+=,则()sin αβ+__________.17.已知圆台的上、下底面都是球O 的截面,若圆台的高为6,上、下底面的半径分别为2,4,则球O 的表面积为__________.18.ABC V 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2b =,3c =,2C B =,则ABC V 的面积为______.19.已知集合P 中含有0,2,5三个元素,集合Q 中含有1,2,6三个元素,定义集合P+Q 中的元素为a+b ,其中a ∈P ,b ∈Q ,则集合P+Q 中元素的个数是_____.20.在体积为9的斜三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,S 是C 1C 上的一点,S —ABC 的体积为2,则三棱锥S —A 1B 1C 1的体积为___.三、解答题21.已知平面直角坐标系xoy .以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,P 点的极坐标为23,6π⎛⎫⎪⎝⎭,曲线C 的极坐标方程为223sin 1ρρθ+= (1)写出点P 的直角坐标及曲线C 的普通方程; (2)若Q 为C 上的动点,求PQ 中点M 到直线32:2x tl y t=+⎧⎨=-+⎩(t 为参数)距离的最小值.22.如图,四面体ABCD 中,O 、E 分别是BD 、BC 的中点,2AB AD ==,2CA CB CD BD ====. (1)求证:AO ⊥平面BCD ;(2)求异面直线AB 与CD 所成角的余弦值; (3)求点E 到平面ACD 的距离.23.为评估设备生产某种零件的性能,从设备生产该零件的流水线上随机抽取100个零件为样本,测量其直径后,整理得到下表:经计算,样本的平均值,标准差,以频率值作为概率的估计值.(I )为评判一台设备的性能,从该设备加工的零件中任意抽取一件,记其直径为,并根据以下不等式进行判定(表示相应事件的概率): ①; ②;③.判定规则为:若同时满足上述三个式子,则设备等级为甲;若仅满足其中两个,则等级为乙,若仅满足其中一个,则等级为丙;若全部都不满足,则等级为了.试判断设备的性能等级.(Ⅱ)将直径尺寸在之外的零件认定为是“次品”.①从设备的生产流水线上随机抽取2个零件,求其中次品个数的数学期望;②从样本中随意抽取2个零件,求其中次品个数的数学期望.24.已知()11f x x ax =+--.(1)当1a =时,求不等式()1f x >的解集;(2)若()0,1x ∈时不等式()f x x >成立,求a 的取值范围. 25.选修4-5:不等式选讲 设函数()|2||1|f x x x =-++.(1)求()f x 的最小值及取得最小值时x 的取值范围; (2)若集合{|()10}x f x ax +->=R ,求实数a 的取值范围.26.已知数列{}n a 与{}n b 满足:*1232()n n a a a a b n N ++++=∈L ,且{}n a 为正项等比数列,12a =,324b b =+. (1)求数列{}n a 与{}n b 的通项公式; (2)若数列{}n c 满足*2211()log log n n n c n N a a +=∈,n T 为数列{}n c 的前n 项和,证明:1n T <.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【解析】 【分析】根据题意,可分三步进行分析:(1)要求语文与化学相邻,将语文与化学看成一个整体,考虑其顺序;(2)将这个整体与英语全排列,排好后,有3个空位;(3)数学课不排第一行,有2个空位可选,在剩下的2个空位中任选1个,得数学、物理的安排方法,最后利用分步计数原理,即可求解。
【详解】根据题意,可分三步进行分析:(1)要求语文与化学相邻,将语文与化学看成一个整体,考虑其顺序,有222A =种情况;(2)将这个整体与英语全排列,有222A =中顺序,排好后,有3个空位;(3)数学课不排第一行,有2个空位可选,在剩下的2个空位中任选1个, 安排物理,有2中情况,则数学、物理的安排方法有224⨯=种, 所以不同的排课方法的种数是22416⨯⨯=种,故选B 。
【点睛】本题主要考查了排列、组合的综合应用,其中解答红注意特殊问题和相邻问题与不能相邻问题的处理方法是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题。
2.A解析:A 【解析】试题分析:由3tan 4α=,得34sin ,cos 55αα==或34sin ,cos 55αα=-=-,所以2161264cos 2sin 24252525αα+=+⨯=,故选A . 【考点】同角三角函数间的基本关系,倍角公式.【方法点拨】三角函数求值:①“给角求值”将非特殊角向特殊角转化,通过相消或相约消去非特殊角,进而求出三角函数值;②“给值求值”关键是目标明确,建立已知和所求之间的联系.3.B解析:B 【解析】试题分析:{1,2,6)M N ⋂=.故选B. 考点:集合的运算.4.D解析:D 【解析】分析:先求出()cos 30α︒+的值,再把cos α变形为0cos[(30)30]α+-,再利用差角的余弦公式展开化简即得cos α的值. 详解:∵60150α︒<<︒, ∴90°<30α︒+<180°, ∴()cos 30α︒+=-45, ∵c os α=00cos[(30)30]α+-,∴c os α=-453152⨯=, 故选D.点睛:三角恒等变形要注意“三看(看角看名看式)”和“三变(变角变名变式)”,本题主要利用了看角变角,0(30)30αα=+-,把未知的角向已知的角转化,从而完成解题目标.5.A解析:A 【解析】本题主要考查的是向量的求模公式.由条件可知==,所以应选A .6.D解析:D 【解析】 【分析】 【详解】题目中当n=k+1时不等式的证明没有用到n=k 时的不等式,正确的证明过程如下: 在(2)中假设n k = 21k k k +<+ 2(1)(1)(1)1k k k +++++成立,即1n k =+时成立,故选D . 点睛:数学归纳法证明中需注意的事项(1)初始值的验证是归纳的基础,归纳递推是证题的关键,两个步骤缺一不可. (2)在用数学归纳法证明问题的过程中,要注意从k 到k +1时命题中的项与项数的变化,防止对项数估算错误.(3)解题中要注意步骤的完整性和规范性,过程中要体现数学归纳法证题的形式.7.A解析:A 【解析】余弦定理2222?cos AB BC AC BC AC C =+-将各值代入 得2340AC AC +-=解得1AC =或4AC =-(舍去)选A.8.C解析:C 【解析】 【分析】由不等式的性质,对各个选项逐一验证即可得,其中错误的可举反例. 【详解】选项A ,当c =0时,由a >b ,不能推出ac 2>bc 2,故错误; 选项B ,当a =﹣1,b =﹣2时,显然有a >b ,但a 2<b 2,故错误; 选项C ,当a >b 时,必有a 3>b 3,故正确;选项D ,当a =﹣2,b =﹣1时,显然有a 2>b 2,但却有a <b ,故错误.【点睛】本题考查命题真假的判断,涉及不等式的性质,属基础题.9.B解析:B 【解析】得到的偶函数解析式为sin 2sin 284y x x ππϕϕ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦,显然.4πϕ= 【考点定位】本题考查三角函数的图象和性质,要注意三角函数两种变换的区别,sin 24x πϕ⎡⎤⎛⎫++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦选择合适的ϕ值通过诱导公式把sin 24x πϕ⎡⎤⎛⎫++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦转化为余弦函数是考查的最终目的. 10.B解析:B 【解析】 【分析】根据长方体的对角线长等于其外接球的直径,求得2252R =,再由球的表面积公式,即可求解. 【详解】设球的半径为R ,根据长方体的对角线长等于其外接球的直径,可得2R =2252R =,所以球的表面积为22544502S R πππ==⨯=球. 故选:B 【点睛】本题主要考查了长方体的外接球的性质,以及球的表面积的计算,其中解答中熟练应用长方体的对角线长等于其外接球的直径,求得球的半径是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.11.B解析:B 【解析】 【分析】求解出集合M ,根据并集的定义求得结果. 【详解】(){}{}{}2log 1001112M x x x x x x =-<=<-<=<<Q {}2M N x x ∴⋃=≥-本题正确选项:B本题考查集合运算中的并集运算,属于基础题.12.B解析:B 【解析】 【分析】根据导数的几何意义可对比切线斜率得到()()032f f ''<<,将()()32f f -看作过()()22f ,和()()3,3f 的割线的斜率,由图象可得斜率的大小关系,进而得到结果.【详解】由()f x 图象可知,()f x 在2x =处的切线斜率大于在3x =处的切线斜率,且斜率为正,()()032f f ''∴<<,()()()()323232f f f f --=-Q ,()()32f f ∴-可看作过()()22f ,和()()3,3f 的割线的斜率,由图象可知()()()()3322f f f f ''<-<,()()()()03322f f f f ''∴<<-<.故选:B . 【点睛】本题考查导数几何意义的应用,关键是能够将问题转化为切线和割线斜率大小关系的比较,进而根据图象得到结果.二、填空题13.25【解析】由可得所以解析:25 【解析】由141,7a a ==可得11,2,21n a d a n ===-,所以5(19)5252S +⨯==. 14.【解析】试题分析:由题意得因此所求概率为考点:几何概型概率解析:13【解析】试题分析:由题意得1220cos,[1,1]112232222333xx x x x x πππππππ≤≤∈-⇒≤≤-≤≤-⇒≤≤-≤≤-或或,因此所求概率为22(1)13.1(1)3-=--考点:几何概型概率15.1【解析】【详解】化简三角函数的解析式可得由可得当时函数取得最大值1解析:1 【解析】 【详解】化简三角函数的解析式, 可得()22311cos 3cos cos 3cos 44f x x x x x =-+-=-++= 23(cos )1x --+, 由[0,]2x π∈,可得cos [0,1]x ∈, 当3cos x =时,函数()f x 取得最大值1. 16.【解析】【详解】因为所以①因为所以②①②得即解得故本题正确答案为解析:12-【解析】 【详解】 因为,所以,①因为,所以,②①②得,即, 解得, 故本题正确答案为17.【解析】【分析】本道题结合半径这一条件利用勾股定理建立等式计算半径即可【详解】设球半径为R 球心O 到上表面距离为x 则球心到下表面距离为6-x 结合勾股定理建立等式解得所以半径因而表面积【点睛】本道题考查 解析:80π【解析】 【分析】本道题结合半径这一条件,利用勾股定理,建立等式,计算半径,即可。