2020年湖北省宜昌市高考数学模拟试卷(理科)(4月份)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.设集合A={x|x2−5x+6>0},B={x|x−1<0},则A∩B=()A. (−∞,1)B. (−2,1)C. (−3,−1)D. (3,+∞)2.若复数z满足(1+2i)z=(1−i),则|z|=()A. 25B. 35C. √105D. √103.设,b=315,c=(15)0.4,则有()A. a<b<cB. a<c<bC. c<a<bD. c<b<a4.执行如图所示的程序框图,输出的T为()A. 0B. 1C. √3D. 1+√35.设函数f(x)=√22sin2x+√22cos2x,则下列结论错误的是()A. f(x)的一个周期为2πB. f(x)的图形关于直线x=π8对称C. f(x)的一个零点为x=−π8D. f(x)在区间(0,π4)上单调递减6.已知正项等比数列{a n}的前n项和为S n,若a2=4,a6=14,则S6=()A. −634B. 634C. ±634D. 6387.袋中有5个小球(3白2黑),现从袋中每次取一个球,不放回地抽取两次,则在第一次取到白球的条件下,第二次取到白球的概率是()A. 35B. 34C. 12D. 3108.我国古代名著《九章算术》中有这样一段话:“今有金锤,长五尺,斩本一尺,重四斤,斩末一尺,重二斤,中间三尺重几何.”意思是:“现有一根金锤,长5尺,头部1尺,重4斤,尾部1尺,重2斤,且从头到尾,每一尺的重量构成等差数列,问中间三尺共重多少斤.”则重()A. 6斤B. 7斤C. 8斤D. 9斤9.如图所示的五个区域中,要求在每一个区域只涂一种颜色,相邻区域所涂颜色不同,现有四种颜色可供选择,则不同的涂色方法种数为()A. 64B. 72C. 84D. 9610.已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,定点A(0,2),若射线FA与抛物线C交于点M,与抛物线C的准线交于点N,则|MN|:|FN|的值是()A. (√5−2):√5B. 2:√5C. √5:(1+√5)D. 1:2√511.某几何体的三视图如图所示,图中三角形均是边长为2的正三角形,几何体表面上的点M对应正视图中的点A,几何体表面上的点N对应侧视图中的点B,则几何体中线段MN的长度为A. 1B. 2C. √2D. 2√212.设函数f(x)=lnxx,若关于x的不等式f(x)>ax有且只有一个整数解,则实数a的取值范围为()A. (ln39,ln24] B. [ln39,ln24) C. (ln24,12e] D. [ln24,12e)二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知向量a⃗=(x−5,3),b⃗ =(2,x)且a⃗⊥b⃗ 则x=______.14.已知数据x,y的取值如表:x12345y13.2m14.215.416.4从散点图可知,y与x呈线性相关关系,已知第四组数据在回归直线ŷ=0.8x+â上,则m的取值为______ .15.如图所示,在直角梯形ABCD中,AD⊥AB且AB=7,AD=3,CD=4,DE=3,若沿AE折起,使得平面ADE⊥平面ABCE,则四棱锥D−ABCE的外接球的体积为______ .16.已知双曲线x2−y2=1的左、右焦点分别为F1、F2,点P在双曲线上,且PF2⊥x轴,则F2到直3线PF1的距离为______.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.在△ABC中,2B=A+C,a+√2b=2c,求sin C.CD=2,18.如图,正方形ADEF与梯形ABCD所在的平面互相垂直,AD⊥CD,AB//CD,AB=AD=12当点M为EC中点时.(1)求证:BM//平面ADEF;(2)求平面BDM与平面ABF所成锐二面角.19.已知椭圆E:y2a2+x2b2=1(a>b>0)的离心率为√22,且过点C(1,0).(Ⅰ)求椭圆E的方程;(Ⅱ)若过点(−13,0)的任意直线与椭圆E相交于A,B两点,线段AB的中点为M,求证:恒有|AB|=2|CM|.20.为了调查民众对“新农村建设”政策的态度,现随机调查了年龄在20周岁至80周岁的100人,他们年龄频数分布和支持“新农村建设”人数如下表:(1)根据上述统计数据填下面的2×2列联表,并判断是否有95%的把握认为以50岁为分界点对“新农村建设”政策的支持度有差异;(2)为了进一步推动“新农村建设”政策的实施,中央电视台某节目对此进行了专题报道,并在节目最后利用随机拨号的形式在全国范围内选出4名幸运观众(假设年龄均在20周岁至80周岁内),给予适当的奖励.若以频率估计概率,记选出4名幸运观众中支持“新农村建设”人数为X,试求随机变量X的分布列和数学期望.参考数据:参考公式:K2=n(ad−bc)2,其中n=a+b+c+d.(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)21.已知函数f(x)=xln x.(1)求函数f(x)的极值点;(2)设函数g(x)=f(x)−a(x−1),其中a∈R,求函数g(x)在区间[1,e]上的最小值(其中e为自然对数的底数).22.在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为{x=−1+2cosφy=2sinφ(其中φ为参数),以坐标原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,直线l1的极坐标方程为ρ=√2sin(θ+π4),设l1与C相交于A,B两点,AB的中点为M,过点M作l1的垂线l2交C于P,Q两点.(1)写出曲线C的普通方程与直线l1的直角坐标方程;(2)求|PQ||MP|⋅|MQ|的值.23.已知函数f(x)=|x−2|.(1)解不等式f(x)−f(2x+4)<2;(2)若f(x)+f(x+3)≥m2+2m对x∈R恒成立,求实数m的取值范围.-------- 答案与解析 --------1.答案:A解析:本题考查交集的计算,关键是掌握交集的定义,属于基础题. 根据题意,求出集合A 、B ,由交集的定义计算可得答案. 解:根据题意,A ={x|x 2−5x +6>0}={x|x >3或x <2}, B ={x|x −1<0}={x|x <1}, 则A ∩B ={x|x <1}=(−∞,1); 故选A .2.答案:C解析:本题考查复数的四则运算,属基础题. 解:由已知得z =1−i1+2i =(1−i)(1−2i)(1+2i)(1−2i)=−1−3i 5=−15−35i ,所以|z |=√(−15)2+(−35)2=√105.故选C .3.答案:B解析:解:,b =315>30=1, 0<c =(15)0.4<(15)0=1, ∴a <c <b . 故选:B .利用指数函数和对数函数的性质求解.本题考查三个数的大小的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意指数函数和对数函数的性质的合理运用.4.答案:B解析:本题考查了利用程序框图计算三角函数值求和的应用问题,是基础题.由题意知该程序的功能是计算并输出T=1+tanπ3+tan2π3+tan3π3+⋯+tan2018π3的值,根据正切函数的周期性以及特殊角的三角函数值即可求出T的值.解:根据题目中程序框图的运行情况知,该程序的功能是计算并输出T=1+tanπ3+tan2π3+tan3π3+⋯+tan2018π3,T=1+√3−√3+0+⋯+(−√3)=1.故选:B.5.答案:D解析:本题主要考查与三角函数有关的命题的真假判断,根据三角函数的图象和性质是解决本题的关键.根据三角函数的图象和性质分别进行判断即可.解:原函数,A.函数的最小正周期为T=2πω=π,f(x)的一个周期为2π,故A正确,B.当时,是最值,所以f(x)的图形关于直线x= π 8对称,故B正确,C.当时,,则f(x)的一个零点为x=− π 8,故C正确,D.当时,,此时函数f(x)不是单调函数,故D不正确.故选D.6.答案:B解析:本题考查等比数列的求和公式,等比数列的通项公式,先由q4=a6a2=116解得q,再求得a1=a2q=8,运用等比数列的求和公式可得S6.解:设等比数列{a n}的公比为q,因为a2=4,a6=14,所以q4=a6a2=116,即q2=14.因为a n>0,所以q =12.于是a 1=a 2q=8,所以S 6=a 1(1−q 6)1−q=8×(1−126)1−12=634.故选B .7.答案:C解析:解:记事件A 为“第一次取到白球”,事件B 为“第二次取到白球”, 则事件AB 为“两次都取到白球”, 依题意知P(A)=35, P(AB)=35×24=310,∴在第一次取到白球的条件下,第二次取到白球的概率是P(B|A)=31035=12.故选C在第一次取到白球的条件下,第二次取到白球,是一个条件概率,需要做出第一次取到白球的概率和两次都取到白球的概率,根据条件概率的公式,代入数据得到结果.本题考查条件概率,是高中阶段见到的比较少的一种题目,针对于这道题同学们要好好分析,再用事件数表示的概率公式做一遍,有助于理解本题.8.答案:D解析:本题考查了数列的应用,等差数列中项的性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题. 由每一尺的重量构成等差数列{a n },a 1=4,a 5=2,由性质可得2a 3=a 1+a 5=6,解得a 3,又a 2+a 3+a 4=3a 3,即可求出结果.解:由题意,将每一尺的重量构成等差数列{a n },且a 1=4,a 5=2, ∴2a 3=a 1+a 5=6,即a 3=3, ∴a 2+a 3+a 4=3a 3=9, 即中间三尺共重9斤. 故选D .9.答案:B解析:本题考查了两个计数原理的实际应用,区域涂色问题注意分类要全要细.每个区域只涂一种颜色,相邻区域颜色不相同,然后分类研究,A、C不同色与A、C同色两大类.解:分两种情况:(1)A、C不同色,先涂A有4种,C有3种,E有2种,B、D有1种,有4×3×2=24种;(2)A、C同色,先涂A有4种,E有3种,C有1种,B、D各有2种,有4×3×2×2=48种.共有24+48=72种,故选:B.10.答案:C解析:本题考查抛物线方程及抛物线的性质,关键是直线斜率及线段之间关系的综合应用,属较难题.先求出抛物线C的焦点F的坐标,从而得到AF的斜率k=−2.过M作MP⊥l于P,根据抛物线物定义得|FM|=|PM|,Rt△MPN中,根据tan∠NMP=2,从而得到|PN|=2|PM|,进而算出|MN|=√5|PM|,再求得|FN|=|MN|+|MF|=|MN|+|PM|=(√5+1)|PM|,则可得到结果.解:∵抛物线C:y2=4x,∴焦点为F:(1,0),∵点A:(0,2),∴抛物线的准线l 方程为:x=1,∴直线AF的斜率为k=−2,过M作MP⊥l,垂足为P,∴|FM|=|PM|,∵RtΔMNP中,tan∠NMP=|k|=2,∴|PN|=2,|PM|∴可得|PN|=2|PM|,∴得|MN|√|PN|2+|PM|2=√5|PM|,∵|FN|=|MN|+|MF|=|MN|+|PM|=(√5+1)|PM|,∴|MN|:|FN|=√5:(1+√5).故选C.11.答案:C解析:本题考查由三视图还原几何体,是基础题.三视图还原的几何体是圆锥,根据所给的数据直接计算即可.三视图还原几何体是圆锥,M、N位置如图:底面半径是1,∴OM=1,ON=1,且OM⊥ON∴MN=√2,故选C.12.答案:B解析:本题考查了方程的根与函数的图象的应用,属于基础题.根据不等式f(x)>ax.分离参数,数形结合即可求解.只有一个整数解,解:∵f(x)>ax只有一个整数解,即a<lnxx2令g(x)=lnx,则g(x)的图象在直线y=a的上方只有一个整数解.x2作出g(x)的图象,由图象可知a的取值范围为g(3)≤a<g(2)即ln39≤a<ln24,故选:B.13.答案:2解析:解:向量a⃗=(x−5,3),b⃗ =(2,x)且a⃗⊥b⃗ ,则2(x−5)+3x=0,解得x=2,故答案为:2.根据两个向量垂直的坐标表示建立关于m的方程,解之即可得到实数m的值.本题给出两个向量互相垂直,求参数x的值.着重考查了向量垂直的坐标表示的知识,属于基础题.14.答案:13.8解析:本题考查数据的回归直线方程,属于基础题.第四组数据在回归直线y^=0.8x+a^上,可得15.4= 0.8×4+a∧,求出a∧=12.2,求出横标和纵标的平均数,写出样本中心点,把样本中心点代入回归直线方程,求出m的值.解:第四组数据在回归直线y^=0.8x+a^上,可得15.4=0.8×4+a∧,∴a∧=12.2,∵x=3,y=59.2+m5,∴代入得59.2+m5=2.4+12.2,解得m=13.8.故答案为13.8.15.答案:125√23π解析:本题考查四棱锥D −ABCE 的外接球的体积,确定四边形ABCE 的外接圆的圆心即为四棱锥D −ABCE 的外接球的球心是关键,属于中档题.利用平面ADE ⊥平面ABCE 且△ADE 为直角三角形,可得四边形ABCE 的外接圆的圆心即为四棱锥D −ABCE 的外接球的球心,由正弦定理得四边形ABCE 的外接圆的直径,即可求出四棱锥D −ABCE 的外接球的体积.解:因为平面ADE ⊥平面ABCE 且△ADE 为直角三角形,所以四边形ABCE 的外接圆的圆心即为四棱锥D −ABCE 的外接球的球心, 在△ABC 中,AB =7,BC =3√2,AC =5,∠ABC =π4,由正弦定理得四边形ABCE 的外接圆的直径为ACsin∠ABC =5sin∠ABC =5√2, 即得四棱锥D −ABCE 的外接球的半径为5√22,所以其体积为125√23π. 故答案为:125√23π. 16.答案:47解析:解:∵F 1、F 2分别为双曲线x 23−y 2=1的左、右焦点,∴F 1(−2,0),F 2(2,0);又点P 在双曲线上,且PF 2⊥x 轴,∴点P 的横坐标为2,纵坐标y 0=±√43−1=±√33. ∴P(2,±√33). ∴直线PF 1的方程为:√3x ±12y +2√3=0. ∴F 2到直线PF 1的距离d =√3×2±12×0+2√3|7√3=47.故答案为:47.依题意,可求得点P 的坐标,继而可求得直线PF 1的方程,利用点到直线间的距离公式即可求得答案. 本题考查双曲线的简单性质,考查直线的方程的确定与点到直线间的距离,求得直线PF 1的方程是关键,考查分析与运算能力,属于中档题.17.答案:解:△ABC 中,∵2B =A +C ,∴B =π3,A +C =2π3.∵a +√2b =2c ,故由正弦定理可得sinA =2sinC −√2sinB =2sin(2π3−A)−√2⋅√32, 即sinA =2×√32cosA −2×(−12)sinA −√62,求得cosA =√22,∴A =π4,∴C =2π3−A =5π12,∴sinC =sin(π4+π6)=sin π4cos π6+cos π4sin π6=√6+√24.解析:△ABC 中,由条件求得B =π3,A +C =2π3.由a +√2b =2c ,利用正弦定理化简求得cosA =√22,可得A =π4,从而求得C =2π3−A 的值,从而求得sin C 的值.本题主要考查正弦定理、三角函数的恒等变换及化简求值,属于基础题.18.答案:(1)证明:以直线DA 、DC 、DE 分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系D −xyz ,则A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,4,0),E(0,0,2),M(0,2,1), ∴BM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−2,0,1), 又DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,4,0)是平面ADEF 的一个法向量, ∵BM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即BM →⊥DC →, ∴BM//平面ADEF ,(2)解:设M(x,y ,z),则EM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x,y,z −2), 又EC⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,4,−2), 设EM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =12EC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,即M(0,2,1), 设n⃗ =(x 1,y 1,z 1)是平面BDM 的一个法向量, 则DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ =2x 1+2y 1=0,DM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ =4λy 1+(2−2λ)z 1=0, 取x 1=1得 y 1=−1,z 1=2,即n⃗ =(1,−1,2), 又由题设,DA →=(2,0,0)是平面ABF 的一个法向量,∴|cos <DA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,n ⃗ >|=DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗⃗|DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|n ⃗⃗ |=2√2+4=√66. ∴平面BDM 与平面ABF 所成锐二面角为.解析:本题考查线面平行,考查平面BDM 与平面ABF 所成锐二面角,考查向量方法的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.(1)以直线DA 、DC 、DE 分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,4,0)是平面ADEF 的一个法向量,证明BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即可证明BM//平面ADEF ;(2)求出平面BDM 的一个法向量、平面ABF 的一个法向量,利用向量的夹角公式求平面BDM 与平面ABF 所成锐二面角.19.答案:解:(Ⅰ)由题意知b =1,c a =√22,又因为a 2=b 2+c 2解得,a =√2, 所以椭圆方程为y 22+x 2=1.(Ⅱ)设过点(−13,0)的直线为x =ty −13,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2) 由{x =ty −13y 22+x 2=1得(9+18t 2)y 2−12ty −16=0,且.则{y 1+y 2=12t9+18t 2,y 1y 2=−169+18t 2,又因为CA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 1−1,y 1),CB⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 2−1,y 2), CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 1−1)(x 2−1)+y 1y 2 =(ty 1−43)(ty 2−43)+y 1y 2=(1+t 2)y 1y 2−43t(y 1+y 2)+169=(1+t 2)−169+18t2−4t 3⋅12t 9+18t2+169=0,所以.因为线段AB 的中点为M ,所以|AB|=2|CM|.解析:本题考查了椭圆的性质,考查了直线和椭圆的关系,属中档题. (Ⅰ)由题意,可得ca =√22,b =1解得a =√2,故椭圆C 的方程为y 22+x 2=1.(Ⅱ)联立直线与椭圆,根据韦达定理可得y 1+y 2=12t9+18t 2,y 1y 2=−169+18t 2,可证CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即可得|AB|=2|CM|.20.答案:解:(1)2×2列联表如下:K 2=100×(40×20−20×20)260×40×40×60≈2.778<3.841,所以没有95%的把握认为以50岁为分界点对“新农村建设”政策的支持度有差异.(2)由题意知X 所有可能的取值为0,1,2,3,4.且观众支持“新农村建设”的概率为60100=35, 因此随机变量X ~B(4,35),P(X =0)=C 40(25)4=16625,P(X =1)=C 41×35×(25)3=96625,P(X =2)=C 42×(35)2×(25)2=216625,P(X =3)=C 43×(35)3×25=216625, P(X =4)=C 44×(35)4=81625.所以随机变量X 的分布列为:所以X 的期望为E(X)=4×35=125.解析:本题主要考查了独立性检验,二项分布等知识,考查分析数据,分析问题解决问题的能力,属于中档题.(1)将调查表中的数据整理后填入2×2列联表,计算K 2,查表判断即可.(2)确定随机变量X 的所有可能的取值,又随机变量X ~B(4,35),列出X 的分布列,求其期望即可.21.答案:解:(1)f′(x)=ln x +1,x >0,由f′(x)=0,得x =1e ,当x ∈(0,1e ),f′(x)<0,当x ∈(1e ,+∞),f′(x)>0,所以f (x)在区间(0,1e )上单调递减,在区间(1e ,+∞)上单调递增, 所以x =1e 是函数f (x)的极小值点,极大值点不存在; (2)g(x)=xln x −a(x −1),则g′(x)=ln x +1−a ,由g′(x)=0,得x =e a−1, 当x ∈(0,e a−1),g′(x)<0,当x ∈(e a−1,+∞),g′(x)>0,所以在区间(0,e a−1)上,g(x)为单调递减,在区间(e a−1,+∞)上,g(x)为单调递增, 当e a−1≤1,即a ≤1时,在区间[1,e]上,g(x)为增函数, 所以g(x)的最小值为g(1)=0,当1<e a−1<e ,即1<a <2时,g(x)在区间[1,e a−1]上为减函数, 在区间[e a−1,e]上为增函数,所以g(x)的最小值为g(e a−1)=a −e a−1, 当e a−1≥e ,即a ≥2时,在区间[1,e]上,g(x)为减函数, 所以g(x)的最小值为g(e)=a +e −ae , 综上,当a ≤1时,g(x)的最小值为0; 当1<a <2时,g(x)的最小值为a −e a−1; 当a ≥2时,g(x)的最小值为a +e −ae .解析:本题主要考查利用导数研究函数的极值,以及利用导数研究闭区间上函数的最值. (1)先对f (x )求导,由f′(x)=0,得x =1e ,求得f (x)在区间的单调性,从而得出函数f (x )极值点; (2)对g(x)求导,由g′(x)=0,得x =e a−1,求函数g(x)在区间[1,e]上的增减性,最后分类讨论,当a ≤1时,当1<a <2时,当a ≥2时,g(x)的最小值.22.答案:解:(1)由曲线C 的参数方程{x =−1+2cosφy =2sinφ,消去参数φ,得曲线C 的普通方程为(x +1)2+y 2=4.由曲线l 1的极坐标方程ρsin (θ−π4)=√22,得ρsin θ+ρcos θ=1,将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入,得l 1的直角坐标方程为x +y −1=0; (2)由l 1⊥l 2,得直线l 2的斜率k l 2=−1k l 1=1,所以l 2的倾斜角为π4,又l 2过圆心(−1,0),所以l 2的方程为y =x +1,与x +y −1=0联立,得AB 的中点M(0,1),故l 2的参数方程为{x =tcos π4y =1+tsin π4,(t 为参数),即{x =√22t y =1+√22t ,(t 为参数),代入(x +1)2+y 2=4中,化简、整理得t 2+2√2t −2=0, 设P ,Q 对应的参数分别为t 1,t 2,则由韦达定理得t 1·t 2=−2, 又线段PQ 为圆的直径,所以|PQ|=4, 所以|PQ||MP|⋅|MQ|=4|−2|=2.解析:本题考查的知识要点:参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,一元二次方程根和系数关系式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题型. (1)直接利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换. (2)利用一元二次方程根和系数关系式的应用求出结果.23.答案:解:(1)由题知不等式f(x)−f(2x +4)<2,即|x −2|−|2x +2|<2, 等价于{x <−1−x +2+2x +2<2, 或{−1≤x ≤2−x +2−2x −2<2, 或{x >2x −2−2x −2<2; 解得x <−2或−23<x ≤2或x >2, ∴原不等式的解集为(−∞,−2)∪(−23,+∞);(2)由题知f(x)+f(x +3)=|x −2|+|x +1|≥|(x −2)−(x +1)|=3, ∴f(x)+f(x +3)的最小值为3,∴m2+2m≤3,解得−3≤m≤1,∴实数m的取值范围为[−3,1].解析:本题考查了含有绝对值的不等式解法与应用问题,也考查了不等式恒成立问题,是基础题.(1)利用分段讨论法去掉绝对值,求出不等式f(x)−f(2x+4)<2的解集;(2)由绝对值不等式的意义求出f(x)+f(x+3)的最小值,得出关于m的不等式,求解即可.。