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文档简介
2023高考数学模拟试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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.已知正四棱锥的侧棱长与底面边长都相等,是的中点,则所成的角的余弦值为()A. B. C. D.2.函数的最小正周期是,则其图象向左平移个单位长度后得到的函数的一条对称轴是()A. B. C. D.3.下列函数中,在区间上为减函数的是()A. B. C. D.4.函数在上单调递增,则实数的取值范围是()A. B. C. D.5.如图,在棱长为4的正方体中,E,F,G分别为棱AB,BC,的中点,M为棱AD的中点,设P,Q为底面ABCD内的两个动点,满足平面EFG,,则的最小值为()A. B. C. D.6.已知某几何体的三视图如右图所示,则该几何体的体积为()A.3 B. C. D.7.在等差数列中,,,若(),则数列的最大值是()A. B.C.1 D.38.如果,那么下列不等式成立的是()A. B.C. D.9.我国南北朝时的数学著作《张邱建算经》有一道题为:“今有十等人,每等一人,宫赐金以等次差降之,上三人先入,得金四斤,持出,下三人后入得金三斤,持出,中间四人未到者,亦依次更给,问各得金几何?”则在该问题中,等级较高的二等人所得黄金比等级较低的九等人所得黄金()A.多1斤 B.少1斤 C.多斤 D.少斤10.已知α,β是两平面,l,m,n是三条不同的直线,则不正确命题是()A.若m⊥α,n//α,则m⊥n B.若m//α,n//α,则m//nC.若l⊥α,l//β,则α⊥β D.若α//β,lβ,且l//α,则l//β11.对于函数,若满足,则称为函数的一对“线性对称点”.若实数与和与为函数的两对“线性对称点”,则的最大值为()A. B. C. D.12.已知当,,时,,则以下判断正确的是A. B.C. D.与的大小关系不确定二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.设等差数列的前项和为,若,,则数列的公差________,通项公式________.14.已知x,y满足约束条件x-y-1≥0x+y-3≤02y+1≥0,则15.已知函数若关于的不等式的解集为,则实数的所有可能值之和为_______.16.过点,且圆心在直线上的圆的半径为__________.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)若函数,试讨论的单调性;(2)若,,求的取值范围.18.(12分)如图,已知椭圆经过点,且离心率,过右焦点且不与坐标轴垂直的直线与椭圆相交于两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)设椭圆的右顶点为,线段的中点为,记直线的斜率分别为,求证:为定值.19.(12分)已知函数.(1)解不等式;(2)记函数的最大值为,若,证明:.20.(12分)如图,直角三角形所在的平面与半圆弧所在平面相交于,,,分别为,的中点,是上异于,的点,.(1)证明:平面平面;(2)若点为半圆弧上的一个三等分点(靠近点)求二面角的余弦值.21.(12分)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:x2a2(1)求椭圆C的方程;(2)假设直线l:y=kx+m与椭圆C交于A,B两点.①若A为椭圆的上顶点,M为线段AB中点,连接OM并延长交椭圆C于N,并且ON=62OM,求OB的长;②若原点O到直线l的距离为1,并且22.(10分)已知函数(为常数)(Ⅰ)当时,求的单调区间;(Ⅱ)若为增函数,求实数的取值范围.
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.C【答案解析】试题分析:设的交点为,连接,则为所成的角或其补角;设正四棱锥的棱长为,则,所以,故C为正确答案.考点:异面直线所成的角.2.D【答案解析】
由三角函数的周期可得,由函数图像的变换可得,平移后得到函数解析式为,再求其对称轴方程即可.【题目详解】解:函数的最小正周期是,则函数,经过平移后得到函数解析式为,由,得,当时,.故选D.【答案点睛】本题考查了正弦函数图像的性质及函数图像的平移变换,属基础题.3.C【答案解析】
利用基本初等函数的单调性判断各选项中函数在区间上的单调性,进而可得出结果.【题目详解】对于A选项,函数在区间上为增函数;对于B选项,函数在区间上为增函数;对于C选项,函数在区间上为减函数;对于D选项,函数在区间上为增函数.故选:C.【答案点睛】本题考查函数在区间上单调性的判断,熟悉一些常见的基本初等函数的单调性是判断的关键,属于基础题.4.B【答案解析】
对分类讨论,当,函数在单调递减,当,根据对勾函数的性质,求出单调递增区间,即可求解.【题目详解】当时,函数在上单调递减,所以,的递增区间是,所以,即.故选:B.【答案点睛】本题考查函数单调性,熟练掌握简单初等函数性质是解题关键,属于基础题.5.C【答案解析】
把截面画完整,可得在上,由知在以为圆心1为半径的四分之一圆上,利用对称性可得的最小值.【题目详解】如图,分别取的中点,连接,易证共面,即平面为截面,连接,由中位线定理可得,平面,平面,则平面,同理可得平面,由可得平面平面,又平面EFG,在平面上,∴.正方体中平面,从而有,∴,∴在以为圆心1为半径的四分之一圆(圆在正方形内的部分)上,显然关于直线的对称点为,,当且仅当共线时取等号,∴所求最小值为.故选:C.【答案点睛】本题考查空间距离的最小值问题,解题时作出正方体的完整截面求出点轨迹是第一个难点,第二个难点是求出点轨迹,第三个难点是利用对称性及圆的性质求得最小值.6.B【答案解析】由三视图知:几何体是直三棱柱消去一个三棱锥,如图:
直三棱柱的体积为,消去的三棱锥的体积为,
∴几何体的体积,故选B.点睛:本题考查了由三视图求几何体的体积,根据三视图判断几何体的形状及相关几何量的数据是解答此类问题的关键;几何体是直三棱柱消去一个三棱锥,结合直观图分别求出直三棱柱的体积和消去的三棱锥的体积,相减可得几何体的体积.7.D【答案解析】
在等差数列中,利用已知可求得通项公式,进而,借助函数的的单调性可知,当时,取最大即可求得结果.【题目详解】因为,所以,即,又,所以公差,所以,即,因为函数,在时,单调递减,且;在时,单调递减,且.所以数列的最大值是,且,所以数列的最大值是3.故选:D.【答案点睛】本题考查等差数列的通项公式,考查数列与函数的关系,借助函数单调性研究数列最值问题,难度较易.8.D【答案解析】
利用函数的单调性、不等式的基本性质即可得出.【题目详解】∵,∴,,,.故选:D.【答案点睛】本小题主要考查利用函数的单调性比较大小,考查不等式的性质,属于基础题.9.C【答案解析】设这十等人所得黄金的重量从大到小依次组成等差数列则由等差数列的性质得,故选C10.B【答案解析】
根据线面平行、线面垂直和空间角的知识,判断A选项的正确性.由线面平行有关知识判断B选项的正确性.根据面面垂直的判定定理,判断C选项的正确性.根据面面平行的性质判断D选项的正确性.【题目详解】A.若,则在中存在一条直线,使得,则,又,那么,故正确;B.若,则或相交或异面,故不正确;C.若,则存在,使,又,则,故正确.D.若,且,则或,又由,故正确.故选:B【答案点睛】本小题主要考查空间线线、线面和面面有关命题真假性的判断,属于基础题.11.D【答案解析】
根据已知有,可得,只需求出的最小值,根据,利用基本不等式,得到的最小值,即可得出结论.【题目详解】依题意知,与为函数的“线性对称点”,所以,故(当且仅当时取等号).又与为函数的“线性对称点,所以,所以,从而的最大值为.故选:D.【答案点睛】本题以新定义为背景,考查指数函数的运算和图像性质、基本不等式,理解新定义含义,正确求出的表达式是解题的关键,属于中档题.12.C【答案解析】
由函数的增减性及导数的应用得:设,求得可得为增函数,又,,时,根据条件得,即可得结果.【题目详解】解:设,则,即为增函数,又,,,,即,所以,所以.故选:C.【答案点睛】本题考查了函数的增减性及导数的应用,属中档题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.2【答案解析】
直接利用等差数列公式计算得到答案.【题目详解】,,解得,,故.故答案为:2;.【答案点睛】本题考查了等差数列的基本计算,意在考查学生的计算能力.14.3【答案解析】
先根据约束条件画出可行域,再由y=2x-z表示直线在y轴上的截距最大即可得解.【题目详解】x,y满足约束条件x-y-1≥0x+y-3≤02y+1≥0,画出可行域如图所示.目标函数z=2x-y,即平移直线y=2x-z,截距最大时即为所求.2y+1=0x-y-1=0点A(12,z在点A处有最小值:z=2×1故答案为:32【答案点睛】本题主要考查线性规划的基本应用,利用数形结合,结合目标函数的几何意义是解决此类问题的基本方法.15.【答案解析】
由分段函数可得不满足题意;时,,可得,即有,解方程可得,4,结合指数函数的图象和二次函数的图象即可得到所求和.【题目详解】解:由函数,可得的增区间为,,时,,,时,,当关于的不等式的解集为,,可得不成立,时,时,不成立;,即为,可得,即有,显然,4成立;由和的图象可得在仅有两个交点.综上可得的所有值的和为1.故答案为:1.【答案点睛】本题考查分段函数的图象和性质,考查不等式的解法,注意运用分类讨论思想方法,考查化简运算能力,属于中档题.16.【答案解析】
根据弦的垂直平分线经过圆心,结合圆心所在直线方程,即可求得圆心坐标.由两点间距离公式,即可得半径.【题目详解】因为圆经过点则直线的斜率为所以与直线垂直的方程斜率为点的中点坐标为所以由点斜式可得直线垂直平分线的方程为,化简可得而弦的垂直平分线经过圆心,且圆心在直线上,设圆心所以圆心满足解得所以圆心坐标为则圆的半径为故答案为:【答案点睛】本题考查了直线垂直时的斜率关系,直线与直线交点的求法,直线与圆的位置关系,圆的半径的求法,属于基础题.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)答案不唯一,具体见解析(2)【答案解析】
(1)由于函数,得出,分类讨论当和时,的正负,进而得出的单调性;(2)求出,令,得,设,通过导函数,可得出在上的单调性和值域,再分类讨论和时,的单调性,再结合,恒成立,即可求出的取值范围.【题目详解】解:(1)因为,所以,①当时,,在上单调递减.②当时,令,则;令,则,所以在单调递增,在上单调递减.综上所述,当时,在上单调递减;当时,在上单调递增,在上单调递减.(2)因为,可知,,令,得.设,则.当时,,在上单调递增,所以在上的值域是,即.当时,没有实根,且,在上单调递减,,符合题意.当时,,所以有唯一实根,当时,,在上单调递增,,不符合题意.综上,,即的取值范围为.【答案点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性和根据恒成立问题求参数范围,还运用了构造函数法,还考查分类讨论思想和计算能力,属于难题.18.(1);(2)详见解析.【答案解析】
(1)由椭圆离心率、系数关系和已知点坐标构建方程组,求得,代入标准方程中即可;(2)依题意,直线的斜率存在,且不为0,设其为,则直线的方程为,设,,通过联立直线方程与椭圆方程化简整理和中点的坐标表示用含k的表达式表示,,进而表示;由韦达定理表示根与系数的关系进而表示用含k的表达式表示,最后做比即得证.【题目详解】(1)设椭圆的焦距为,则,即,所以.依题意,,即,解得,所以,.所以椭圆的标准方程为.(2)证明:依题意,直线的斜率存在,且不为0,设其为,则直线的方程为,设,.与椭圆联立整理得,故所以,,所以.又,所以为定值,得证.【答案点睛】本题考查由离心率求椭圆的标准方程,还考查了椭圆中的定值问题,属于较难题.19.(1);(2)证明见解析【答案解析】
(1)将函数整理为分段函数形式可得,进而分类讨论求解不等式即可;(2)先利用绝对值不等式的性质得到的最大值为3,再利用均值定理证明即可.【题目详解】(1)①当时,恒成立,;②当时,,即,;③当时,显然不成立,不合题意;综上所述,不等式的解集为.(2)由(1)知,于是由基本不等式可得(当且仅当时取等号)(当且仅当时取等号)(当且仅当时取等号)上述三式相加可得(当且仅当时取等号),,故得证.【答案点睛】本题考查解绝对值不等式和利用均值定理证明不等式,考查绝对值不等式的最值的应用,解题关键是掌握分类讨论解决带绝对值不等式的方法,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.20.(1)详见解析;(2).【答案解析】
(1)由直径所对的圆周角为,可知,通过计算,利用勾股定理的逆定理可以判断出为直角三角形,所以有.由已知可以证明出,这样利用线面垂直的判定定理可以证明平面,利用面面垂直的判定定理可以证明出平面平面;(2)以为坐标原点,分别以垂直于平面向上的方向、向量所在方向作为轴、轴、轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,求出相应点的坐标,求出平面的一个法向量和平面的法向量,利用空间向量数量积运算公式,可以求出二面角的余弦值.【题目详解】解:(1)证明:因为半圆弧上的一点,所以.在中,分别为的中点,所以,且.于是在中,,所以为直角三角形,且.因为,,所以.因为,,,所以平面.又平面,所以平面平面.(2)由已知,以为坐标原点,分别以垂直于、向量所在方向作为轴、轴、轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,,,,.设平面的一个法向量为,则即,取,得.设平面的法向量,则即,取,得.所以,又二面角为锐角,所以二面角的余弦值为.【答案点睛】本题考查了利用线面垂直判定面面垂直、利用空间向量数量积求二面角的余弦值问题.21.(1)x22+y2【答案解析】
(1)根据椭圆的几何性质可得到a2,b2;(2)联立直线和椭圆,利用弦长公式可求得弦长AB,利用点到直线的距离公式求得原点到直线l的距离,从而可求得三角形面积,再用单调性求最值可得值域.【题目详解】(1)因为两焦点与短轴的一个顶点的连线构成等腰直角三角形,所以a=2又由右准线方程为x=2,得到a2解得a=2,c=1,所以所以,椭圆C的方程为x2(2)①设B(x1,y1∵ON=6因为点B,N都在椭圆上,所以x122+y12所以OB=x②由原点O到直线l的距离为1,得|m|
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