2023学年忻州市重点中学高三下学期联合考试数学试题（含答案解析）

2023高考数学模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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．如图，设为内一点，且，则与的面积之比为A． B．C． D．2．函数在上为增函数，则的值可以是()A．0 B． C． D．3．一场考试需要2小时，在这场考试中钟表的时针转过的弧度数为（）A． B． C． D．4．设集合，，若集合中有且仅有2个元素，则实数的取值范围为A． B．C． D．5．已知函数若关于的方程有六个不相等的实数根，则实数的取值范围为（）A． B． C． D．6．设，，，则的大小关系是()A． B． C． D．7．已知向量，且，则等于（）A．4 B．3 C．2 D．18．已知命题,；命题若，则，下列命题为真命题的是（）A． B． C． D．9．某装饰公司制作一种扇形板状装饰品，其圆心角为120°，并在扇形弧上正面等距安装7个发彩色光的小灯泡且在背面用导线相连(弧的两端各一个，导线接头忽略不计)，已知扇形的半径为30厘米，则连接导线最小大致需要的长度为（）A．58厘米 B．63厘米 C．69厘米 D．76厘米10．执行如图所示的程序框图，输出的结果为（）A． B． C． D．11．已知F是双曲线（k为常数）的一个焦点，则点F到双曲线C的一条渐近线的距离为（）A．2k B．4k C．4 D．212．设，，则（）A． B． C． D．二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．已知函数在点处的切线经过原点，函数的最小值为，则________.14．已知复数z是纯虚数，则实数a＝_____，|z|＝_____．15．已知，则_____.16．已知，若，则a的取值范围是______．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.（1）若对任意x0，f（x）0恒成立，求实数a的取值范围；（2）若函数f（x）有两个不同的零点x1，x2（x1x2），证明：.18．（12分）已知函数.（Ⅰ）已知是的一个极值点，求曲线在处的切线方程（Ⅱ）讨论关于的方程根的个数.19．（12分）已知凸边形的面积为1，边长，，其内部一点到边的距离分别为.求证：.20．（12分）如图，在四棱锥中，底面是菱形，∠，是边长为2的正三角形，，为线段的中点．（1）求证：平面平面；（2）若为线段上一点，当二面角的余弦值为时，求三棱锥的体积．21．（12分）在某外国语学校举行的(高中生数学建模大赛)中,参与大赛的女生与男生人数之比为,且成绩分布在,分数在以上(含)的同学获奖．按女生、男生用分层抽样的方法抽取人的成绩作为样本,得到成绩的频率分布直方图如图所示．(Ⅰ)求的值,并计算所抽取样本的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表)；(Ⅱ)填写下面的列联表,并判断在犯错误的概率不超过的前提下能否认为“获奖与女生、男生有关”．女生男生总计获奖不获奖总计附表及公式：其中,．22．（10分）如图，在四棱锥中，是等边三角形，，，.（1）若，求证：平面；（2）若，求二面角的正弦值．

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）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．A【答案解析】

作交于点，根据向量比例，利用三角形面积公式，得出与的比例，再由与的比例，可得到结果.【题目详解】如图，作交于点，则，由题意，，，且，所以又，所以，，即，所以本题答案为A.【答案点睛】本题考查三角函数与向量的结合，三角形面积公式，属基础题，作出合适的辅助线是本题的关键.2．D【答案解析】

依次将选项中的代入，结合正弦、余弦函数的图象即可得到答案.【题目详解】当时，在上不单调，故A不正确；当时，在上单调递减，故B不正确；当时，在上不单调，故C不正确；当时，在上单调递增，故D正确.故选：D【答案点睛】本题考查正弦、余弦函数的单调性，涉及到诱导公式的应用，是一道容易题.3．B【答案解析】

因为时针经过2小时相当于转了一圈的，且按顺时针转所形成的角为负角，综合以上即可得到本题答案.【题目详解】因为时针旋转一周为12小时，转过的角度为，按顺时针转所形成的角为负角，所以经过2小时，时针所转过的弧度数为.故选：B【答案点睛】本题主要考查正负角的定义以及弧度制，属于基础题.4．B【答案解析】

由题意知且，结合数轴即可求得的取值范围.【题目详解】由题意知，，则，故，又，则，所以，所以本题答案为B.【答案点睛】本题主要考查了集合的关系及运算，以及借助数轴解决有关问题，其中确定中的元素是解题的关键，属于基础题.5．B【答案解析】

令，则，由图象分析可知在上有两个不同的根，再利用一元二次方程根的分布即可解决.【题目详解】令，则，如图与顶多只有3个不同交点，要使关于的方程有六个不相等的实数根，则有两个不同的根，设由根的分布可知，，解得.故选：B.【答案点睛】本题考查复合方程根的个数问题，涉及到一元二次方程根的分布，考查学生转化与化归和数形结合的思想，是一道中档题.6．A【答案解析】

选取中间值和，利用对数函数，和指数函数的单调性即可求解.【题目详解】因为对数函数在上单调递增,所以,因为对数函数在上单调递减,所以，因为指数函数在上单调递增,所以,综上可知,.故选:A【答案点睛】本题考查利用对数函数和指数函数的单调性比较大小;考查逻辑思维能力和知识的综合运用能力;选取合适的中间值是求解本题的关键;属于中档题、常考题型.7．D【答案解析】

由已知结合向量垂直的坐标表示即可求解．【题目详解】因为，且，，则．故选：．【答案点睛】本题主要考查了向量垂直的坐标表示，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平，属于基础题．8．B【答案解析】解：命题p：∀x＞0，ln（x+1）＞0，则命题p为真命题，则￢p为假命题；取a=﹣1，b=﹣2，a＞b，但a2＜b2，则命题q是假命题，则￢q是真命题．∴p∧q是假命题，p∧￢q是真命题，￢p∧q是假命题，￢p∧￢q是假命题．故选B．9．B【答案解析】

由于实际问题中扇形弧长较小，可将导线的长视为扇形弧长，利用弧长公式计算即可.【题目详解】因为弧长比较短的情况下分成6等分，所以每部分的弦长和弧长相差很小，可以用弧长近似代替弦长，故导线长度约为63(厘米).故选：B.【答案点睛】本题主要考查了扇形弧长的计算，属于容易题.10．D【答案解析】

由程序框图确定程序功能后可得出结论．【题目详解】执行该程序可得．故选：D．【答案点睛】本题考查程序框图．解题可模拟程序运行，观察变量值的变化，然后可得结论，也可以由程序框图确定程序功能，然后求解．11．D【答案解析】

分析可得,再去绝对值化简成标准形式,进而根据双曲线的性质求解即可.【题目详解】当时,等式不是双曲线的方程；当时,,可化为,可得虚半轴长,所以点F到双曲线C的一条渐近线的距离为2.故选：D【答案点睛】本题考查双曲线的方程与点到直线的距离.属于基础题.12．D【答案解析】

集合是一次不等式的解集，分别求出再求交集即可【题目详解】，，则故选【答案点睛】本题主要考查了一次不等式的解集以及集合的交集运算，属于基础题．二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．0【答案解析】

求出，求出切线点斜式方程，原点坐标代入，求出的值，求，求出单调区间，进而求出极小值最小值，即可求解.【题目详解】，，，切线的方程：，又过原点，所以，，，.当时，；当时，.故函数的最小值，所以.故答案为:0.【答案点睛】本题考查导数的应用，涉及到导数的几何意义、极值最值，属于中档题..14．11【答案解析】

根据复数运算法则计算复数z，根据复数的概念和模长公式计算得解.【题目详解】复数z，∵复数z是纯虚数，∴，解得a＝1，∴z＝i，∴|z|＝1，故答案为：1，1．【答案点睛】此题考查复数的概念和模长计算，根据复数是纯虚数建立方程求解，计算模长，关键在于熟练掌握复数的运算法则.15．【答案解析】

对原方程两边求导，然后令求得表达式的值.【题目详解】对等式两边求导，得，令，则.【答案点睛】本小题主要考查二项式展开式，考查利用导数转化已知条件，考查赋值法，属于中档题.16．【答案解析】

函数等价为，由二次函数的单调性可得在R上递增，即为，可得a的不等式，解不等式即可得到所求范围．【题目详解】，等价为，且时，递增，时，递增，且，在处函数连续，可得在R上递增，即为，可得，解得，即a的取值范围是．故答案为：．【答案点睛】本题考查分段函数的单调性的判断和运用：解不等式，考查转化思想和运算能力，属于中档题．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．（1）；（2）证明见解析.【答案解析】

（1）求出，判断函数的单调性，求出函数的最大值，即求的范围；（2）由（1）可知，.对分和两种情况讨论，构造函数，利用放缩法和基本不等式证明结论．【题目详解】（1）由，得.令.当时，；当时，；在上单调递增，在上单调递减，.对任意恒成立，.（2）证明：由（1）可知，在上单调递增，在上单调递减，.若，则，令在上单调递增，，.又，在上单调递减，.若，则显然成立.综上，.又以上两式左右两端分别相加，得，即，所以.【答案点睛】本题考查利用导数解决不等式恒成立问题，利用导数证明不等式，属于难题.18．（Ⅰ）；（Ⅱ）见解析【答案解析】

（Ⅰ）求函数的导数，利用x=2是f(x)的一个极值点，得f'(2)=0建立方程求出a的值，结合导数的几何意义进行求解即可；（Ⅱ）利用参数法分离法得到，构造函数求出函数的导数研究函数的单调性和最值，利用数形结合转化为图象交点个数进行求解即可.【题目详解】（Ⅰ）因为，则，因为是的一个极值点，所以，即，所以，因为，，则直线方程为，即；（Ⅱ）因为，所以，所以，设，则，所以在上是增函数，在上是减函数，故，所以，所以，设，则，所以在上是减函数，上是增函数，所以，所以当时，，函数在是减函数，当时，，函数在是增函数，因为时，，，，所以当时，方程无实数根，当时，方程有两个不相等实数根，当或时，方程有1个实根.【答案点睛】本题考查函数中由极值点求参，导数的几何意义，还考查了利用导数研究方程根的个数问题，属于难题.19．证明见解析【答案解析】

由已知，易得，所以利用柯西不等式和基本不等式即可证明.【题目详解】因为凸边形的面积为1，所以，所以（由柯西不等式得）（由均值不等式得）【答案点睛】本题考查利用柯西不等式、基本不等式证明不等式的问题，考查学生对不等式灵活运用的能力，是一道容易题.20．（1）见解析；（2）.【答案解析】

（1）先证明，可证平面，再由可证平面，即得证；（2）以为坐标原点，建立如图所示空间直角坐标系，设，求解面的法向量，面的法向量，利用二面角的余弦值为，可求解，转化即得解.【题目详解】（1）证明：因为是正三角形，为线段的中点，所以．因为是菱形，所以．因为，所以是正三角形，所以，所以平面．又，所以平面．因为平面，所以平面平面．（2）由（1）知平面，所以，．而，所以，．又，所以平面．以为坐标原点，建立如图所示空间直角坐标系．则．于是，，．设面的一个法向量，由得令，则，即．设，易得，．设面的一个法向量，由得令，则，，即．依题意，即，令，则，即，即．所以．【答案点睛】本题考查了空间向量和立体几何综合，考查了面面垂直的判断，二面角的向量求解，三棱锥的体积等知识点，考查了学生空间想象，逻辑推理，数学运算的能力，属于中档题.21．（Ⅰ），；（Ⅱ）详见解析.【答案解析】

(Ⅰ)根据概率的性质知所有矩形的面积之和等于列式可解得；(Ⅱ)由频率分布直方图知样本中获奖的人数为,不获奖的人数为,从而可得列联表,再计算出,与临界值比较可得．【题目详解】解：(Ⅰ),．(Ⅱ)由频率分布直方图知样本中获奖的人数为,不获奖的人数为,列联表如下：女生男生总计获奖不获奖总计因为,所以在犯错误的概率不超过的前提下能认为“获奖与女生,男生有关．”【答案点睛】本题主要考查独立性检验，以及由频率分布直方图求平均数的问题，熟记独立性检验的思想，以及平均数的计算方法即可，属于常考题型.22．（1）详见解