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文档简介
1、2021-2022高考数学模拟试卷考生请注意:1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题:本题共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复数(为虚数单位),则的共轭复数在复平面上对应的点位于( )A第一象限B第二象限C第三象限D第四象限2在区间上随机取一个数,使直线与圆相交的概率为( )ABCD3已知函数,下列结论不正
2、确的是( )A的图像关于点中心对称B既是奇函数,又是周期函数C的图像关于直线对称D的最大值是4若双曲线:绕其对称中心旋转后可得某一函数的图象,则的离心率等于( )ABC2或D2或5已知向量与的夹角为,定义为与的“向量积”,且是一个向量,它的长度,若,则( )ABC6D6设,满足约束条件,若的最大值为,则的展开式中项的系数为( )A60B80C90D1207已知为抛物线的焦点,点在上,若直线与的另一个交点为,则( )ABCD8若实数满足的约束条件,则的取值范围是( )ABCD9记个两两无交集的区间的并集为阶区间如为2阶区间,设函数,则不等式的解集为( )A2阶区间B3阶区间C4阶区间D5阶区间1
3、0已知等比数列满足,等差数列中,为数列的前项和,则( )A36B72CD11执行如图所示的程序框图,则输出的的值为( ) ABCD12展开式中x2的系数为( )A1280B4864C4864D1280二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13棱长为的正四面体与正三棱锥的底面重合,若由它们构成的多面体的顶点均在一球的球面上,则正三棱锥的内切球半径为_.14已知三棱锥的四个顶点都在球的球面上,则球的表面积为_.15若函数 (R,)满足,且的最小值等于,则的值为_.16已知,求_.三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17(12分)已知函数和的图象关于原点对称,且(
4、1)解关于的不等式;(2)如果对,不等式恒成立,求实数的取值范围18(12分)在中,角所对的边分别是,且.(1)求角的大小;(2)若,求边长.19(12分)本小题满分14分)已知曲线的极坐标方程为,以极点为原点,极轴为轴的非负半轴建立平面直角坐标系,直线的参数方程为(为参数),求直线被曲线截得的线段的长度20(12分)如图所示,在四棱锥中,平面,底面ABCD满足ADBC,E为AD的中点,AC与BE的交点为O.(1)设H是线段BE上的动点,证明:三棱锥的体积是定值;(2)求四棱锥的体积;(3)求直线BC与平面PBD所成角的余弦值21(12分)如图,为等腰直角三角形,D为AC上一点,将沿BD折起,
5、得到三棱锥,且使得在底面BCD的投影E在线段BC上,连接AE. (1)证明:;(2)若,求二面角的余弦值.22(10分)已知中心在原点的椭圆的左焦点为,与轴正半轴交点为,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点作斜率为、的两条直线分别交于异于点的两点、.证明:当时,直线过定点.参考答案一、选择题:本题共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。1C【解析】由复数除法求出,写出共轭复数,写出共轭复数对应点坐标即得【详解】解析:,对应点为,在第三象限故选:C【点睛】本题考查复数的除法运算,共轭复数的概念,复数的几何意义掌握复数除法法则是解题关键2C【解析】根
6、据直线与圆相交,可求出k的取值范围,根据几何概型可求出相交的概率.【详解】因为圆心,半径,直线与圆相交,所以,解得 所以相交的概率,故选C.【点睛】本题主要考查了直线与圆的位置关系,几何概型,属于中档题.3D【解析】通过三角函数的对称性以及周期性,函数的最值判断选项的正误即可得到结果【详解】解:,正确;,为奇函数,周期函数,正确;,正确;D: ,令,则,则时,或时,即在上单调递增,在和上单调递减;且,故D错误故选:【点睛】本题考查三角函数周期性和对称性的判断,利用导数判断函数最值,属于中档题4C【解析】由双曲线的几何性质与函数的概念可知,此双曲线的两条渐近线的夹角为,所以或,由离心率公式即可算
7、出结果.【详解】由双曲线的几何性质与函数的概念可知,此双曲线的两条渐近线的夹角为,又双曲线的焦点既可在轴,又可在轴上,所以或,或.故选:C【点睛】本题主要考查了双曲线的简单几何性质,函数的概念,考查了分类讨论的数学思想.5D【解析】先根据向量坐标运算求出和,进而求出,代入题中给的定义即可求解.【详解】由题意,则,得,由定义知,故选:D.【点睛】此题考查向量的坐标运算,引入新定义,属于简单题目.6B【解析】画出可行域和目标函数,根据平移得到,再利用二项式定理计算得到答案.【详解】如图所示:画出可行域和目标函数,即,故表示直线与截距的倍,根据图像知:当时,的最大值为,故.展开式的通项为:,取得到项
8、的系数为:.故选:.【点睛】本题考查了线性规划求最值,二项式定理,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.7C【解析】求得点坐标,由此求得直线的方程,联立直线的方程和抛物线的方程,求得点坐标,进而求得【详解】抛物线焦点为,令,解得,不妨设,则直线的方程为,由,解得,所以.故选:C【点睛】本小题主要考查抛物线的弦长的求法,属于基础题.8B【解析】根据所给不等式组,画出不等式表示的可行域,将目标函数化为直线方程,平移后即可确定取值范围.【详解】实数满足的约束条件,画出可行域如下图所示:将线性目标函数化为,则将平移,平移后结合图像可知,当经过原点时截距最小,;当经过时,截距最大值,所以线性目标函数的取
9、值范围为,故选:B.【点睛】本题考查了线性规划的简单应用,线性目标函数取值范围的求法,属于基础题.9D【解析】可判断函数为奇函数,先讨论当且时的导数情况,再画出函数大致图形,将所求区间端点值分别看作对应常函数,再由图形确定具体自变量范围即可求解【详解】当且时,.令得.可得和的变化情况如下表:令,则原不等式变为,由图像知的解集为,再次由图像得到的解集由5段分离的部分组成,所以解集为5阶区间. 故选:D【点睛】本题考查由函数的奇偶性,单调性求解对应自变量范围,导数法研究函数增减性,数形结合思想,转化与化归思想,属于难题10A【解析】根据是与的等比中项,可求得,再利用等差数列求和公式即可得到.【详解
10、】等比数列满足,所以,又,所以,由等差数列的性质可得.故选:A【点睛】本题主要考查的是等比数列的性质,考查等差数列的求和公式,考查学生的计算能力,是中档题.11B【解析】列出循环的每一步,进而可求得输出的值.【详解】根据程序框图,执行循环前:,执行第一次循环时:,所以:不成立继续进行循环,当,时,成立,由于不成立,执行下一次循环,成立,成立,输出的的值为.故选:B【点睛】本题考查的知识要点:程序框图的循环结构和条件结构的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力,属于基础题型12A【解析】根据二项式展开式的公式得到具体为:化简求值即可.【详解】根据二项式的展开式得到可以第一个括号里出项,第二个括号
11、里出项,或者第一个括号里出,第二个括号里出,具体为: 化简得到-1280 x2故得到答案为:A.【点睛】求二项展开式有关问题的常见类型及解题策略:(1)求展开式中的特定项.可依据条件写出第项,再由特定项的特点求出值即可.(2)已知展开式的某项,求特定项的系数.可由某项得出参数项,再由通项写出第项,由特定项得出值,最后求出其参数.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13【解析】由棱长为的正四面体求出外接球的半径,进而求出正三棱锥的高及侧棱长,可得正三棱锥的三条侧棱两两相互垂直,进而求出体积与表面积,设内切圆的半径,由等体积,求出内切圆的半径【详解】由题意可知:多面体的外接球即正四面体
12、的外接球作面交于,连接,如图则,且为外接球的直径,可得,设三角形 的外接圆的半径为,则,解得,设外接球的半径为,则可得,即,解得,设正三棱锥的高为,因为,所以,所以,而,所以正三棱锥的三条侧棱两两相互垂直,所以,设内切球的半径为,即解得:故答案为:.【点睛】本题考查多面体与球的内切和外接问题,考查转化与化归思想,考查空间想象能力、运算求解能力,求解时注意借助几何体的直观图进行分析.14【解析】如图所示,将三棱锥补成长方体,球为长方体的外接球,长、宽、高分别为,计算得到,得到答案.【详解】如图所示,将三棱锥补成长方体,球为长方体的外接球,长、宽、高分别为,则,所以,所以球的半径,则球的表面积为.
13、故答案为:.【点睛】本题考查了三棱锥的外接球问题,意在考查学生的计算能力和空间想象能力,将三棱锥补成长方体是解题的关键.151【解析】利用辅助角公式化简可得,由题可分析的最小值等于表示相邻的一个对称中心与一个对称轴的距离为,进而求解即可.【详解】由题,因为,且的最小值等于,即相邻的一个对称中心与一个对称轴的距离为,所以,即,所以,故答案为:1【点睛】本题考查正弦型函数的对称性的应用,考查三角函数的化简.16【解析】求出向量的坐标,然后利用向量数量积的坐标运算可计算出结果.【详解】,因此,.故答案为:.【点睛】本题考查平面向量数量积的坐标运算,考查计算能力,属于基础题.三、解答题:共70分。解答
14、应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17(1)(2)【解析】试题分析:(1)由函数和的图象关于原点对称可得的表达式,再去掉绝对值即可解不等式;(2)对,不等式成立等价于,去绝对值得不等式组,即可求得实数的取值范围.试题解析:(1)函数和的图象关于原点对称, 原不等式可化为,即或,解得不等式的解集为;(2)不等式可化为:,即,即,则只需, 解得,的取值范围是.18(1); (2).【解析】(1)把代入已知条件,得到关于的方程,得到的值,从而得到的值.(2)由(1)中得到的的值和已知条件,求出,再根据正弦定理求出边长.【详解】(1)因为,所以,所以,即.因为,所以,因为,所以.(2).在中,由正弦
15、定理得,所以,解得.【点睛】本题考查三角函数公式的运用,正弦定理解三角形,属于简单题.19【解析】解:解:将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程为,即,它表示以为圆心,2为半径圆, 4分直线方程的普通方程为, 8分圆C的圆心到直线l的距离,10分故直线被曲线截得的线段长度为14分20(1)证明见解析 (2) (3)【解析】(1)因为底面ABCD为梯形,且,所以四边形BCDE为平行四边形,则BECD,又平面,平面,所以平面, 又因为H为线段BE上的动点,的面积是定值,从而三棱锥的体积是定值. (2)因为平面,所以,结合BECD,所以,又因为,且E为AD的中点,所以四边形ABCE为正方形,所以,结合,
16、则平面,连接,则, 因为平面,所以,因为,所以是等腰直角三角形,O为斜边AC上的中点,所以,且,所以平面,所以PO是四棱锥的高,又因为梯形ABCD的面积为,在中,所以.(3)以O为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图所示,则B(,0,0),C(0,0),D(,0),P(0,0,),则,设平面PBD的法向量为,则即则,令,得到, 设BC与平面PBD所成的角为,则,所以,所以直线BC与平面PBD所成角的余弦值为21(1)见解析;(2)【解析】(1)由折叠过程知与平面垂直,得,再取中点,可证与平面垂直,得,从而可得线面垂直,再得线线垂直;(2)由已知得为中点,以为原点,所在直线为轴,在平面内过作的垂线为轴建立空间直角坐标系,由已知求出线段长,得出各点坐标,用平面的法向量计算二面角的余弦【详解】(1)易知与平面垂直,连接,取中点,连接,由得,平面,平面,又,平面,;(2)由,知是中点,令,则,由,解得,故以为原点,所在直线为轴,在平面内过作的垂线为轴建立空间直角坐标系,如图,则,设平面的法向量为,则,取,则又易知平面的一个法向量为,二面角的余弦值为【点睛】本题考查证明线线垂直,考查用空间向量法求二面角证线线垂直,一般先证线面垂直,而证线面垂直又要证线线垂直,注意线线垂直、线面垂直及面面垂直的转化求空间角,常用方法就是建立空间直角坐标系,用空间向量
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