(全卷滿分150分,考試時間120分鐘)
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名?準考證號等填寫在本試卷和答題卡相應(yīng)位置上.
2.作答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案.答案不能答在試卷上.
3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答.答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動,先畫掉原來的答案,然后再寫上新答案;不準使用鉛筆和涂改液.不按以上要求作答無效.
4.考生必須保證答題卡的整潔.考試結(jié)束后,將試卷和答題卡一并交回.
第I卷(選擇題,共58分)
一?單項選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1. 已知集合,,則( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先解一元二次不等式求出集合,再根據(jù)并集的定義計算可得.
【詳解】由,即,解得,
所以,
又,所以.
故選:A.
2. 已知平面向量且,兩個非零向量,若,則實數(shù)的值為( )
A. 1B. C. 1或D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】應(yīng)用向量垂直結(jié)合向量的數(shù)量積計算求解即可.
【詳解】由,且均不為零向量,得,
又因為平面向量且,
所以,
所以,整理得,
解得或.
故選:C.
3. 的展開式中系數(shù)最大的項為( )
A. 第3項B. 第4項C. 第5項D. 第6項
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)二項式系數(shù)的對稱性可直接判斷結(jié)果.
【詳解】易知的展開式的各項系數(shù)分別為,
由二項式系數(shù)的對稱性可知系數(shù)最大的項為第四項.
故選:B.
4. 已知,則在復(fù)平面內(nèi)所對應(yīng)的點位于( )
A. 第一象限B. 第二象限
C. 第三象限D(zhuǎn). 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)模長公式計算可得,再利用共軛復(fù)數(shù)定義及其幾何意義可求得結(jié)果.
【詳解】設(shè),則,解得,
則,
則在復(fù)平面內(nèi)所對應(yīng)的點為,位于第四象限.
故選:D.
5. 已知正項等差數(shù)列滿足,則( )
A. 4050B. 2025C. 4048D. 2024
【答案】B
【解析】
【分析】利用等差數(shù)列性質(zhì)及前項和公式變形給定等式得,再構(gòu)造常數(shù)列求出目標值.
【詳解】等差數(shù)列中,,
則,即,因此,
數(shù)列常數(shù)列,則,即,所以.
故選:B
6. 在平面直角坐標系中,已知圓,點,若圓上存在點,滿足,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】設(shè)點坐標,然后表示出和,建立方程后得到點的軌跡方程,由兩個圓存在公共點,得到圓與圓的位置關(guān)系,從而得到圓心距和半徑的關(guān)系,求出的取值范圍.
【詳解】設(shè),則,.
因為,所以,
即,所以點的軌跡是以為圓心,以1為半徑的圓.
又因為點在圓上,所以圓與圓有公共點,所以,
即,解得.
故選:B.
7. 已知函數(shù)若方程在上恰有4個不同實根,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】解出方程的根,然后結(jié)合根的個數(shù)列不等式求解即可.
【詳解】因為函數(shù)
所以當時,方程可化為,解得,
則當時,
當時,方程可化為,
解得,
則當時,
因為方程在上恰有4個不同實根,
所以這4個不同實根為,則.
故選:A
8. 直觀想象是數(shù)學(xué)六大核心素養(yǎng)之一,現(xiàn)有大小完全相同的10個半徑為的小球,全部放進棱長為的正四面體盒子中,則的最大值為( )
A. B. 1C. D. 2
【答案】D
【解析】
【詳解】根據(jù)題意利用正四面體的性質(zhì)得出棱長與高之間的關(guān)系,再由10個球在正四面體盒子內(nèi)部擺放規(guī)則以及內(nèi)切關(guān)系,利用三角形相似即可求得的最大值.
如圖所示,
因為正四面體的高等于其棱長的倍,所以其高為.
10個半徑為的小球放進棱長為的正四面體中,成三棱錐形狀,有3層,
則從上到下每層的小球個數(shù)依次為個,
當取最大值時,從上到下每層放在邊緣的小球都與正四面體的側(cè)面相切,
底層的每個球都與正四面體底面相切,任意相鄰的兩個小球都外切,
位于每層正三角狀頂點的所有上下相鄰小球的球心連線為一個正四面體,
則該正四面體的棱長為,
可得正四面體的高.
連接并延長交于點,連接,過點作于點,
易知,所以,
所以,
所以正四面體的高,
解得,所以的最大值為2.
故選:D.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題關(guān)鍵在于利用正四面體性質(zhì)以及球體的“三角垛”擺放位置,再由相似比例即可得出結(jié)論.
二?多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項中,有多項是符合題目要求的.全選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9. 如圖,長方體中,是側(cè)面的中心,是底面的中心,點在線段上運動,則下面選項正確的是( )
A. 直線與平行
B. 四面體的體積為定值
C. 點到平面的距離為
D. 異面直線與所成的角為
【答案】ABC
【解析】
【分析】連接,則為的中點,為的中點,即可判斷A;證明平面,再根據(jù)棱錐的體積公式即可判斷B;以點為坐標原點,建立空間直角坐標系,利用向量法即可判斷CD.
【詳解】對于A選項,連接,
因為是側(cè)面的中心,是底面的中心,
則為的中點,為的中點,
所以在中,為的中位線,即,A正確;
對于B選項,因為,平面平面,
所以平面,
又點在線段上運動,所以點到平面的距離為定值,
又為定值,所以四面體的體積為定值,B正確;
對于C選項,如圖以點為坐標原點,建立空間直角坐標系,
則,
設(shè)平面的一個法向量為,
則,
解得,令,得,則,
所以點到平面的距離,C正確;
對于D選項,,,
則,
故異面直線與所成的角不為,D錯誤.
故選:ABC.
10. 泊松分布是一種離散型概率分布,常用于描述單位時間(或空間)內(nèi)隨機事件發(fā)生的次數(shù),其概率分布列為,其中為自然對數(shù)的底數(shù),是泊松分布的均值.當二項分布的很大而很小時,泊松分布可作為二項分布的近似,且取二項分布的期望.假設(shè)每個大腸桿菌基因組含有10000個核苷酸對,采用紫外線照射大腸桿菌時,每個核苷酸對產(chǎn)生嘧啶二體的概率均為0.0005,設(shè)大腸桿菌的基因組產(chǎn)生的嘧啶二體個數(shù)為表示經(jīng)該種紫外線照射后產(chǎn)生個嘧啶二體的概率.已知近似服從泊松分布,當產(chǎn)生的嘧啶二體個數(shù)不小于1時,大腸桿菌就會死亡,則下列說法正確的有( )
A.
B.
C. 大腸桿菌經(jīng)該種紫外線照射后,存活的概率為
D. 經(jīng)該種紫外線照射后產(chǎn)生10個嘧啶二體的概率最大
【答案】AC
【解析】
【分析】對于A:利用二項分布的期望公式即可求得;對于B:利用對立事件的概率即可求得結(jié)果;
對于C:將代入公式即可;對于D:利用作差法即可求出概率最大值時的k值
【詳解】對于A,因為,所以此時泊松分布滿足二項分布的近似的條件,,A正確;
對于B,,B錯誤;
對于C,,C正確;
對于D,

當時,,當時,;
當時,;故當或5時取最大值,D錯誤.
故選:AC.
11. 數(shù)學(xué)中有許多形狀優(yōu)美的曲線,如圖,曲線與軸交于兩點,與軸交于兩點,是上一個動點,則下列說法正確的有( )
A.
B. 曲線恰好經(jīng)過3個整點(即橫、縱坐標均為整數(shù)的點)
C. 面積的最大值為1
D. 滿足的點有且只有2個
【答案】ACD
【解析】
【分析】分別令和,即可分別求解AB,根據(jù),即可求解縱坐標的最大值,即可求解C,根據(jù)橢圓方程以及曲線方程,聯(lián)立即可求解D.
【詳解】對于A,由,令,得,解得,所以,所以.令,得,解得,所以,所以,所以,A正確;
對于B,由,令,得,所以直線與曲線交于點,直線與曲線交于點,所以曲線經(jīng)過點B錯誤;
對于C,由,看作是關(guān)于的方程,故,可得,
令,得,所以,即,所以,所以直線與曲線交于點,結(jié)合圖象可得點的縱坐標的絕對值的最大值為,所以面積的最大值為,C正確;
對于D,坐標平面內(nèi)到定點的距離和為的點的軌跡為以為焦點,長軸長為的橢圓,如圖設(shè)橢圓方程為.
由題意,得.又,所以,
所以橢圓方程為.
聯(lián)立得,
所以所以,所以,
故橢圓與曲線的交點為.
故點有且只有2個,D正確.
故選:ACD.
【點睛】方法點睛:圓錐曲線中最值與范圍問題的常見求法:(1)幾何法,若題目的條件能明顯體現(xiàn)幾何特征和意義,則考慮利用圖形性質(zhì)來解決;(2)代數(shù)法,若題目的條件能體現(xiàn)一種明確的函數(shù)關(guān)系,則可首先建立目標函數(shù),再求這個函數(shù)的最值.
第II卷(非選擇題,共92分)
三?填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 請寫出同時滿足下面三個條件的一個函數(shù)解析式__________.①;②至少有兩個零點;③有最小值.
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】由條件①得到函數(shù)有對稱軸,列出可能得函數(shù)再分別取驗證條件②和條件③即可,答案不唯一.
【詳解】取,其對稱軸為,滿足①.
令,解得或2,滿足②至少有兩個零點.
,當時,,滿足③有最小值.
故答案為:(答案不唯一).
13. 成都石室中學(xué)舉辦校慶文藝展演晚會,設(shè)置有一個“傳奇”主會場和“傳承”,“揚輝”兩個分會場.現(xiàn)場需要安排含甲、乙的六名安全員負責(zé)現(xiàn)場秩序安全,其中“傳奇”主會場安排三人,剩下三人安排去“傳承”,“揚輝”兩個分會場(每個分會場至少安排一人).若要求甲、乙兩人不在同一個會場開展工作,則不同的安排方案有__________種.
【答案】88
【解析】
【分析】按照甲,乙是否在“傳奇”主會場劃分情況,由排列組合以及分類加法計數(shù)原理即可求解.
【詳解】按照甲,乙是否在“傳奇”主會場劃分情況:
①甲,乙有且只有1人在主會場,需要在除甲,乙外的四人中選兩人去主會場,
剩下的三人去剩下的“傳承”,“揚輝”兩個分會場,有(種)不同的安排方案;
②甲,乙都不在主會場,從甲,乙外的四人中選三人去主會場,
再將甲,乙安排去剩下的“傳承”,“揚輝”兩個分會場,且一人去一個分會場,
剩下一人可以去“傳承”,“揚輝”兩個分會場,有(種)不同的安排方案.
根據(jù)分類加法計數(shù)原理,共有(種)不同的安排方案.
故答案為:88.
14. 已知函數(shù)且與函數(shù)且有兩個不同交點,則的取值范圍是__________.(其中為自然對數(shù)的底數(shù))
【答案】
【解析】
【分析】分析函數(shù)與的交點情況,轉(zhuǎn)化為方程根的問題,再利用函數(shù)的單調(diào)性和反函數(shù)圖象的對稱性進一步轉(zhuǎn)化,最后通過研究新函數(shù)的單調(diào)性來確定參數(shù)的取值范圍.
【詳解】因為函數(shù)fx=ax?lgax(a>0且與函數(shù)gx=lnlgax?xlna(a>0且,
所以,所以當時,定義域為,當時,定義域為.
又因為與有兩個不同交點,所以方程有兩個根.
令hx=x+lnx,h′x=1+1x>0,所以在上是增函數(shù).
由,得有兩個根.
因與互為反函數(shù),圖象關(guān)于對稱,所以與有兩個交點,
故有兩個根,整理得,即與有兩個交點,求導(dǎo)得到.
①當時,定義域為,可得在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以,故的取值范圍是;
②當時,定義域為,同理可得在上單調(diào)遞增,
所以與只有一個交點,不滿足題意.
綜上,的取值范圍是.
故答案為:.
四?解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
15. 如圖,四棱錐中,底面是正方形,是的中點,.
(1)證明:平面平面;
(2)若是棱上靠近點的三等分點,求直線與平面所成角的正弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意即可得,由余弦定理即可得,得,即,由,得即,證平面即可;
(2)建立空間直角坐標系,求平面的法向量為,設(shè)直線與平面所成的角為,則sinθ=cs=CD?nCDn即可求解.
【小問1詳解】
因為四邊形為正方形,為的中點,,所以.
在中,,
由余弦定理可得.
,所以.
因為,所以,所以.
又因為平面,所以平面.
又因為平面,
所以平面平面.
【小問2詳解】
由(1),得兩兩垂直,以點為原點,所在直線分別為軸,軸,軸,建立如圖所示的空間直角坐標系,
則,
于是,
,.
設(shè)平面的一個法向量為,
則,即,令,得.
設(shè)直線與平面所成的角為,
則sinθ=cs=CD?nCDn=432×12+3+16=29331,
故直線與平面所成角的正弦值為.
16. 已知的內(nèi)角所對的邊分別為,且.
(1)求;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)二倍角公式以及輔助角公式可直接求出;
(2)利用正弦定理和余弦定理計算可得,即可求得結(jié)果.
【小問1詳解】
因為,
所以,
即,
可得,所以.
又因為,所以,即,
所以.
【小問2詳解】
由(1)可知,.
因為,
所以,即.
由正弦定理可得.
由余弦定理可得,即,
整理得,而,
所以.
17. 已知函數(shù),若只有唯一的極值且為極小值3.
(1)求;
(2)設(shè),若不等式恒成立,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),討論單調(diào)性,得到極值,再根據(jù)極值的性質(zhì)確定的值;
(2)先求出表達式,構(gòu)造函數(shù)和φn=nenn>0,借助導(dǎo)數(shù)求最值,再根據(jù)不等式恒成立求出的最大值.
【小問1詳解】
的定義域為.
①當時,當時,,當時,,
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
這時只有唯一的極值且為極小值,即.
②當時,令,得或.
(i)當時,,
當時,,當時,,
所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,這時的極值不唯一.
(ii)當時,對恒成立,所以在上單調(diào)遞增,這時無極值.
(iii)當時,,當時,,當時,,
所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,這時的極值不唯一.
綜上所述,.
【小問2詳解】
因為,所以,所以.
設(shè),令,解得,
則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,
所以,所以,所以.
設(shè)φn=nenn>0,所以,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以,
所以,所以.
18. 已知雙曲線過點,漸近線方程為.
(1)求的方程;
(2)已知點,過點作動直線與雙曲線右支交于不同的兩點,在線段上取異于點的點.
(i)當為中點時,的面積為7,求直線的斜率;
(ii)直線分別與軸交于點,若為中點,證明:點恒在一條定直線上.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)證明見解析
【解析】
【分析】(1)根據(jù)雙曲線過的點以及漸近線方程列出方程組求解雙曲線方程;
(2)(i)先設(shè)出直線方程,聯(lián)立雙曲線方程,利用中點坐標公式和三角形面積公式求解直線斜率;
(ii)通過設(shè)點坐標,利用直線方程求出與軸交點坐標,再根據(jù)中點關(guān)系證明點在定直線上。
【小問1詳解】
由題意,得,則①,
將點代入雙曲線方程,得②,
聯(lián)立①②解得故的方程為.
【小問2詳解】
若直線的斜率不存在,則直線與雙曲線右支只有一個交點,不符合題意,故直線的斜率存在.
設(shè)直線的方程為,與聯(lián)立得.
設(shè),由題意,得3-k2≠0,Δ=127-4k>0,x1+x2=2k2-4kk2-3>0,x1x2=k2-4k+7k2-3>0,解得
(i)解:因為為中點,所以.
由,得
又,解得,所以直線的斜率為.
(ii)證明:設(shè)直線的方程為,令,得.
同理可得,.
因為為中點,所以,即.
又因為點都在直線上,
所以,
整理,得,
代入韋達定理,得,所以.
因為,所以點恒在定直線上.
【點睛】方法點睛:解答圓錐曲線的定點、定值問題的策略:
參數(shù)法:參數(shù)解決定點問題的思路:
①引進動點的坐標或動直線中的參數(shù)表示變化量,即確定題目中核心變量(通常為變量k);②利用條件找到k過定點的曲線之間的關(guān)系,得到關(guān)于k與x,y的等式,再研究變化量與參數(shù)何時沒有關(guān)系,得出定點的坐標;
2、由特殊到一般發(fā):由特殊到一般法求解定點問題時,常根據(jù)動點或動直線的特殊情況探索出定點,再證明該定點與變量無關(guān).
19. 北湖生態(tài)公園有兩條散步路線,分別記為路線和路線.公園附近的居民經(jīng)常來此散步,經(jīng)過一段時間的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),前一天選擇路線的居民第二天選擇路線和路線的概率均為;前一天選擇路線的居民第二天選擇路線和路線的概率分別為和.已知居民第一天選擇路線的概率為,選擇路線的概率為.
(1)若有4位居民連續(xù)兩天去公園散步,記第二天選擇路線散步的人數(shù)為,求的分布列及期望;
(2)若某居民每天都去公園散步,記第天選擇路線的概率為.
(i)請寫出與的遞推關(guān)系;
(ii)設(shè),求證:.
【答案】(1)分布列見解析,
(2)(i);(ii)證明見解析
【解析】
【分析】(1)先求居民第二天路線的概率,然后根據(jù)二項分布的概率公式求出概率,可得分布列,利用二項分布期望公式可得期望;
(2)(?。┓治龅谔爝x擇路線,和路線情況下第天選擇路線的概率,再由全概率公式列式,利用構(gòu)造法求出關(guān)系式;(ⅱ)由(?。?gòu)造法求出通項公式,再借助放縮法及等比數(shù)列前和公式推理得證.
【小問1詳解】
記附近居民第天選擇路線分別為事件,
依題意,,,,
則由全概率公式,得居民第二天選擇路線散步的概率;
記第二天選擇路線散步的人數(shù)為,則,
則,,
,,
,
則的分布列為:
故的數(shù)學(xué)期望.
【小問2詳解】
(i)當?shù)谔爝x擇路線時,第天選擇路線的概率;
當?shù)谔爝x擇路線時,第天選擇路線的概率,
所以.
(ii)由(i)知,則,而,
于是數(shù)列是首項為,公比為的等比數(shù)列,
因此,即,,
當時,,而,
所以;
當時,,而,
所以,
所以.
【點睛】方法點睛:全概率公式是將復(fù)雜事件A的概率求解問題轉(zhuǎn)化為在不同情況下發(fā)生的簡單事件的概率求和問題.
0
1
2
3
4

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2023屆四川省成都市石室中學(xué)高三下學(xué)期二診模擬考試數(shù)學(xué)(文)試題含解析

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2023屆四川省成都市石室中學(xué)高三下學(xué)期二診模擬考試數(shù)學(xué)(理)試題含解析

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