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文档简介

2023年高考数学模拟试卷

考生须知:

1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。

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.已知函数/(幻=幽(彳€穴),若关于X的方程/(©-加+1=0恰好有3个不相等的实数根,则实数机的取值范

ex

围为()

A.(冬,DB.(0,冬)C.(1,-+1)D.(1廖+1)

2e2ee2e

2.已知命题P:若a<1,则/<i,则下列说法正确的是()

A.命题〃是真命题

B.命题〃的逆命题是真命题

C.命题P的否命题是“若a<\,则/21”

D.命题,的逆否命题是“若a?z1,则。<1"

22

3.过双曲线餐一斗.=1(a>0/>0)的左焦点尸作直线交双曲线的两天渐近线于A,8两点,若6为线段E4的中

ab

点,且08,£4(。为坐标原点),则双曲线的离心率为()

A.72B.V3C.2D.75

4.设beR:数列{《,}满足%=2,an+l=a-a1+b,〃eN*,则()

A.对于任意。,都存在实数M,使得4恒成立

B.对于任意匕,都存在实数使得。“<用恒成立

C.对于任意Z?e(2-4a,+8),都存在实数使得%恒成立

D.对于任意(0,2-4a),都存在实数M,使得q<M恒成立

5.已知函数/(x)=ei+x-2的零点为若存在实数〃使f一以一a+3=()且|机—"区1,则实数a的取值范围

是()

77

A.[2,4]B.2,-C.-,3D.[2,3]

6.复数2i(l+i)的模为().

A.;B.1C.2D.25/2

7.函数/(》)=]一,K11%4万且XNO)的图象是()

9.设集合M={x[l<xW2},N={x|x<a},若McN=M,则。的取值范围是()

A.(-℃,1)B.(-oo,l]C.(2,-KO)D.[2,+oo)

10.已知数列{4}的通项公式为q=2〃+2,将这个数列中的项摆放成如图所示的数阵.记必为数阵从左至右的〃歹U,

n

从上到下的〃行共〃2个数的和,则数列丁的前2020项和为()

44%-4+2

・・・・・・•・・・・・・・・

a”4+2***02n-\

1011201920201010

A.-------B.-------C.-------D.-------

2020202020212021

xNO

11.已知“,人,ceR,a>6>c,a+6+c=0.若实数x,丁满足不等式组<x+y<4,则目标函数z=2x+y

hx+ay+c>0

()

A.有最大值,无最小值B.有最大值,有最小值

C.无最大值,有最小值D.无最大值,无最小值

2i3

12.i为虚数单位,则的虚部为()

1-i

A.-iB.iC.-1D.1

二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13.若(*-3«)"的展开式中各项系数之和为32,则展开式中x的系数为

14.棱长为4的正四面体ABCO与正三棱锥E-BCO的底面重合,若由它们构成的多面体MCDE的顶点均在一球的

球面上,则正三棱锥E-BC。的内切球半径为.

15.若向量°=任,2),。=(1,x)满足〃“<3,则实数x的取值范围是.

16.在平面直角坐标系xOy中,直角三角形A5C的三个顶点都在椭圆彳+丁=1(。>1)上,其中A(0,1)为直角

27

顶点,若该三角形的面积的最大值为k,则实数〃的值为.

O

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。

x=2+2cos0

17.(12分)在平面直角坐标系xOy中,曲线G的参数方程为<c.z>'(。为参数),以原点为极点,x轴的

y=2sin0

4

非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为夕2=一;--------—,

cos-«+4sin-a

(1)求曲线G的极坐标方程以及曲线的直角坐标方程;

(2)若直线/:丁=依与曲线C、曲线C?在第一象限交于P,Q两点,且|。「=2|。。|,点"的坐标为(2,0),求

△MPQ的面积.

18.(12分)2019年是中华人民共和国成立70周年.为了让人民了解建国70周年的风雨历程,某地的民调机构随机

选取了该地的100名市民进行调查,将他们的年龄分成6段:[20,30),[30,40),…,[70,80],并绘制了如图所示的

频率分布直方图.

餐率收I提

0.035-

0.030

0.025-

0.020•

0.0IS>

0.010-

0.005-

0203。4050607080彳^岁

(1)现从年龄在[20,30),[30,40),[40,50)内的人员中按分层抽样的方法抽取8人,再从这8人中随机选取3人进

行座谈,用X表示年龄在130,40))内的人数,求X的分布列和数学期望;

(2)若用样本的频率代替概率,用随机抽样的方法从该地抽取20名市民进行调查,其中有攵名市民的年龄在[30,50)

的概率为P(X=Z)(攵=0,1,2,-,20).当P(X=Q最大时,求女的值.

19.(12分)改革开放40年,我国经济取得飞速发展,城市汽车保有量在不断增加,人们的交通安全意识也需要不断

加强.为了解某城市不同性别驾驶员的交通安全意识,某小组利用假期进行一次全市驾驶员交通安全意识调查.随机抽取

男女驾驶员各50人,进行问卷测评,所得分数的频率分布直方图如图所示.规定得分在8()分以上为交通安全意识强.

安全意识强安全意识不强合计

男性

女性

合计

(I)求。的值,并估计该城市驾驶员交通安全意识强的概率;

(D)已知交通安全意识强的样本中男女比例为4:1,完成2x2列联表,并判断有多大把握认为交通安全意识与性别

有关;

(in)在(II)的条件下,从交通安全意识强的驾驶员中随机抽取2人,求抽到的女性人数x的分布列及期望.

2n(ad-bc)2,,

附:K---------------------------------------,其中〃=a+Z?+c+d

(a+b)(c+d)(〃+c)(b+d)

2

P(K>k)0.0100.0050.001

k6.6357.87910.828

x=2-t

20.(12分)已知在平面直角坐标系中,直线C,的参数方程为{—C。为参数),以坐标原点为极点,X轴

y=2+t

的非负半轴为极轴且取相同的单位长度建立极坐标系,曲线G的极坐标方程为。=cos。(夕cos6+2).

(1)求曲线G与直线的直角坐标方程;

(2)若曲线G与直线G交于A,8两点,求的值.

21.(12分)已知等差数列但/的前"项和为S”,且6+。3=",S4=24.

①求数列14)的通项公式;

⑵求数歹的前"项和7”.

n

22.(10分)已知数列{4},其前〃项和为S“,满足q=2,S“=4〃a“+〃a,i,其中〃..2,衣叶,A,

⑴若2=0,〃=4,bn=an+i-2an(〃eN*),求证:数列{包}是等比数列;

⑵若数列伍“}是等比数列,求X,〃的值;

⑶若%=3,且九+〃=],求证:数列{。“}是等差数列.

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。

1.D

【解析】

讨论x>0,x=0,尤<0三种情况,求导得到单调区间,画出函数图像,根据图像得到答案.

【详解】

当x〉0时,/(x)=g,故/(幻=5^,函数在上单调递增,在上单调递减,且/出=等;

当x=0时,/(0)=0;

rz1-2%

当x<0时,/(x)=W,/'(%)=-5后<0,函数单调递减;

卜/r八

如图所示画出函数图像,则0<团—1</,故机e(1,----F1)•

2e

故选:D.

【点睛】

本题考查了利用导数求函数的零点问题,意在考查学生的计算能力和应用能力.

2.B

【解析】

解不等式,可判断A选项的正误;写出原命题的逆命题并判断其真假,可判断B选项的正误;利用原命题与否命题、

逆否命题的关系可判断C、D选项的正误.综合可得出结论.

【详解】

解不等式/<1,解得一1<。<1,则命题。为假命题,A选项错误

命题。的逆命题是“若/<1,则。<1",该命题为真命题,B选项正确;

命题,的否命题是“若,则/zl",C选项错误;

命题,的逆否命题是“若/21,则。之1”,D选项错误.

故选:B.

【点睛】

本题考查四种命题的关系,考查推理能力,属于基础题.

3.C

【解析】

由题意可得双曲线的渐近线的方程为V=±2x.

a

丫B为线段E4的中点,Q8LE4

:.OA=OF=c,则A40F为等腰三角形.

:./BOF=ABOA

由双曲线的的渐近线的性质可得ZBOF=ZxOA

:.ZBOF=ZBOA=ZxOA=60°

.,.-=tan60°=V3,即)2=3/.

a

二双曲线的离心率为e=-==—=2

aaa

故选C.

点睛:本题考查了椭圆和双曲线的定义和性质,考查了离心率的求解,同时涉及到椭圆的定义和双曲线的定义及三角

形的三边的关系应用,对于求解曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出,代入公式e=±;

a

②只需要根据一个条件得到关于。,仇C的齐次式,转化为a,C的齐次式,然后转化为关于e的方程(不等式),解方程(不

等式),即可得e(e的取值范围).

4.D

【解析】

取。=匕=1,可排除AB;由蛛网图可得数列{4}的单调情况,进而得到要使明<用,只需2<匕业也立,由此

2a

可得到答案.

【详解】

取。=匕=1,an+i=a;,+l,数列{%}恒单调递增,且不存在最大值,故排除AB选项;

由蛛网图可知'加”一-存在两个不动点'且寸三々=1±七

因为当0<%<否时,数列{4}单调递增,则atl<x,;

当%<4<W时,数列{4}单调递减,则%,<an<4;

所以要使只需要()<弓<々,故2〈归二匠逊,化简得。<2—4。且方>0.

2a

故选:D.

【点睛】

本题考查递推数列的综合运用,考查逻辑推理能力,属于难题.

5.D

【解析】

易知/(x)单调递增,由/(1)=0可得唯一零点m=1,通过已知可求得0<〃<2,则问题转化为使方程

V-以一。+3=0在区间[0,2]上有解,化简可得。=%+1+2-2,借助对号函数即可解得实数a的取值范围.

【详解】

易知函数/(x)=e*T+x-2单调递增且有惟一的零点为加=1,所以|1一〃区1,...OWnWZ,问题转化为:使方程

f一次一。+3=0在区间[0,2]上有解,即a=工±2=1)、-2("+D+4=工+1+/_—2

x+1X+lX+1

在区间[0,2]上有解,而根据“对勾函数”可知函数y=x+l+W-2在区间[0,2]的值域为[2,3],.•.2WaW3.

故选D.

【点睛】

本题考查了函数的零点问题,考查了方程有解问题,分离参数法及构造函数法的应用,考查了利用“对勾函数”求参数取值

范围问题,难度较难.

6.D

【解析】

利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计算公式求解.

【详解】

解:2/(1+z)=-2+2/,

•••复数2/(1+i)的模为7(-2)2+22=20.

故选:D.

【点睛】

本题主要考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,属于基础题.

7.B

【解析】

先判断函数的奇偶性,再取特殊值,利用零点存在性定理判断函数零点分布情况,即可得解.

【详解】

由题可知/(%)定义域为[一肛。)5°,句,

・••/(X)是偶函数,关于y轴对称,

二排除C,D.

72一36

<0,

12万

”X)在(0㈤必有零点,排除A.

故选:B.

【点睛】

本题考查了函数图象的判断,考查了函数的性质,属于中档题.

8.A

【解析】

用x<0排除5,C;用x=2排除。;可得正确答案.

【详解】

解:当x<0时,x2-4x+l>0»e'>0>

所以/(力>0,故可排除8,C;

当x=2时,/(2)=-3e2<0,故可排除Z).

故选:A.

【点睛】

本题考查了函数图象,属基础题.

9.C

【解析】

由McN=M得出M=利用集合的包含关系可得出实数a的取值范围.

【详解】

M=1x|l<x<21,N={x|x<a}且A/cN=M,;.a>2.

因此,实数。的取值范围是(2,+8).

故选:C.

【点睛】

本题考查利用集合的包含关系求参数,考查计算能力,属于基础题.

10.D

【解析】

由题意,设每一行的和为q,可得9=4+4%|+...+。“+一=〃(〃+万+1),继而可求解

。n1

a=J+C2+...+C.=2〃2(〃+1),表示厂=丁7~X,裂项相消即可求解.

bn2〃(〃+1)

【详解】

由题意,设每一行的和为£

故c(.=4+aM+...+a“+i=("+;"­)"=〃("+2i+1)

因此:b,—C1+c2+…+c”=〃[(〃+3)+(〃+5)+…+(/?+2〃+1)]—(〃+1)

hn2n(n+1)2n〃+l

…111111、1八1、1010

故S^o——Z1(1----1----------F・・・H------------------)=—(1---------)—------

2020222320202021220212021

故选:D

【点睛】

本题考查了等差数列型数阵的求和,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于中档题.

11.B

【解析】

判断直线笈+ay+c=O与纵轴交点的位置,画出可行解域,即可判断出目标函数的最值情况.

【详解】

由a+b+c=O,a>b>c,所以可得a>0,c<0.

cc1clic

a>b=a>-a-c=—>一2,b>c=>-«-c>c=>—<——-2<—<——=>—<——<2,

aa2a22a

bc

所以由〃x+ay+c=Ony=-tx-上,因此该直线在纵轴的截距为正,但是斜率有两种可能,因此可行解域如下图

aa

所示:

由此可以判断该目标函数一定有最大值和最小值.

故选:B

【点睛】

本题考查了目标函数最值是否存在问题,考查了数形结合思想,考查了不等式的性质应用.

12.C

【解析】

利用复数的运算法则计算即可.

【详解】

2『—2,—2z(l+i).

-~~;=-~:=7:~7TZ—T=-Z(l+O=l-Z,故虚部为-1.

1-Z1-Z(l-z)(l+z)

故选:c.

【点睛】

本题考查复数的运算以及复数的概念,注意复数。+初(a,》eR)的虚部为〃,不是从,本题为基础题,也是易错题.

二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13.2025

【解析】

利用赋值法,结合展开式中各项系数之和列方程,由此求得〃的值.再利用二项式展开式的通项公式,求得展开式中x的

系数.

【详解】

依题意,令x=l,解得2"=32,所以〃=5,则二项式(2-3石)的展开式的通项为:

(s(1Y生.5

=]一叼=55,(-3)y»

令。一5=1,得厂=4,所以x的系数为55^x(-3)4XC;=2025.

2

故答案为:2025

【点睛】

本小题主要考查二项式展开式各项系数之和,考查二项式展开式指定项系数的求法,属于基础题.

14372-76

14.---------a

12

【解析】

由棱长为。的正四面体ABCO求出外接球的半径,进而求出正三棱锥E-3C。的高及侧棱长,可得正三棱锥

七-8。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,由等体积丫=^5表面积•/?',求出内

切圆的半径.

【详解】

由题意可知:

多面体ABCDE的外接球即正四面体ABC。的外接球

作面交于连接CE,如图

B

则CF=2.走"旦,且4E为外接球的直径,可得

323

AF=y/AC2-CF2=

a

设三角形BCD的外接圆的半径为「,贝ijsin60°近,解得「=恭

设外接球的半径为R,则上=产+(AF-R)2可得2A/.R=r2+AF2^

即2•瓜.R=《+史,解得R=4,

3394

设正三棱锥E-BCD的高为〃,

因为AE=2R=^^-a,所以。=EF=2R—AF==-^-a>

2236

所以BE=CE=DE=yjEF2+CF2

而BD=BC=CD=a,

所以正三棱锥£-BC£)的三条侧棱两两相互垂直,

设内切球的半径为R',VE-BDC=§S岫CD'EF=-,(SE_BCD)表面积"R'>

an1百2屈13+百2“甑省n'3>/2-A/6

即——a•——a=--------a»R解得:R=------------a.

3463412

故答案为:3正步第

12

【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.

15.(-3,1)

【解析】

根据题意计算4-6=三+2不<3,解得答案.

【详解】

<7=(%2,2),。=(1,X),故”.b=x2+2XV3,解得一3cx<1.

故答案为:(一3,1).

【点睛】

本题考查了向量的数量积,意在考查学生的计算能力.

16.3

【解析】

-7a2k1-a2k2

设直线AB的方程为y=kx+\,则直线AC的方程可设为j=--x+l,(厚0),联立方程得到B(",,a:),

kl+a2k2l+a2k2

-khC-...................................A♦—心J-殂,―/2i\2到甲小牯太竺#殂利公安

14,21;2.11k------------FCl~t

1+a+ci1k+-j~Y1t

【详解】

设直线AB的方程为y=kx+l,则直线AC的方程可设为y=x+1,(孙0)

K

y=kx+\

-2a2k

22

由,尤2消去y,得(1+层42)x+2akx=0f所以x=0或x--------

—+/=1l+a2k2

[a-

-2n2k2G即B(~2a~k,"aK)

•・・A的坐标(0,D,・,・b的坐标为(二^",k,—“二+1),

2222

l+akl+ak1+八2i+a2k2

因此AB=卜―-2呼)2+(]」一吁:)2=Ji+\2.2aq

V\+a2k21+a2k2X+crk2

M

同理可得:+

-1+F

2Q4a4

j<——=-----------------

,:t=k+:22,/•SAABCI(c(2_1)2~ci{cr-1).

k2J-Jxah

2i2।4

当且仅当幺芦=。〃,即七竺二时,△ABC的面积S有最大值为,,,、=—

Jtaa(a-8

解之得a=3或。=3+屈.

16

•:a=3七历I时,f=£z!<2不符合题意,,a=3.

16a

本题考查了椭圆内三角形面积的最值问题,意在考查学生的计算能力和转化能力.

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)G的极坐标方程为夕=4cos。,C,的直角坐标方程为三+产=1(2)述

4'3

【解析】

(1)先把曲线G的参数方程消参后,转化为普通方程,再利用龙=285。,〉=25皿。求得极坐标方程.将

4

p1=—-------------,化为夕2cos2a+4/?2sin2a=4,再利用x=pcos9,y=psin。求得曲线C,的普通方程.

cosa+4sin~a

24

(2)设直线的极角e=%,代入夕2=------------—得区=l+3sin/'将代入?=4cos。,得

cos-a+4sin-a

Q,=4cosq,由10Pl=21OQI,得"p=2a,即(dcos%)::,从而求得sin?4=:

cos?%=3

LI3111IXQJ

从而求得PQ、PP,再利用S.VPQ=SAOMP-SAOM。=;,IOMI•-,sin4求解.

【详解】

(1)依题意,曲线G:(X-2)2+/=4,即/+/一4%=0,

故一42cos6=0,即/?=4cos。.

因为02=--力—----—,故p2cos2a+4p2sin2a-4,

cosa+4sirra

即/+4/=4,即:+y2=i.

)424

⑵将。=4代入「一=「——得而万',

cos~a+4sinal+3sm%

将8=4代入P=4cos9,得0,=4cosa),

216

由10Pl=2|。。|,得幺=2%,得(4cos[)-=;『二,

1+jsin%

21

解得sin?%则85国二1.

71

T7cA-MrI42>/3A4>/3

又0<%<彳,故&=J—a.2〃=二-,4=48$4=二-,

2\l+3sin0()33

故bMPQ的面积51Mp广S,OMP-=g•IOMH%一㈤.sin4=平•

【点睛】

本题考查极坐标方程与直角坐标方程、参数方程与普通方程的转化、极坐标的几何意义,还考查推理论证能力以及数

形结合思想,属于中档题.

3

18.(1)分布列见解析,用=二

(1)7

【解析】

(1)根据频率分布直方图及抽取总人数,结合各组频率值即可求得各组抽取的人数;X的可能取值为0,1,1,由离

散型随机变量概率求法即可求得各概率值,即可得分布列;由数学期望公式即可求得其数学期望.

(D先求得年龄在[30,50)内的频率,视为概率.结合二项分布的性质,表示出P(X=&)=C;o(OJS/Cl-OJS)25-4

p(X—k]

令t=J、,化简后可证明其单调性及取得最大值时k的值.

ZL—K—i)

【详解】

(1)按分层抽样的方法拉取的8人中,

0.005

年龄在[20,30)的人数为x8=1人,

0.005+0.010+0.025

0.010

年龄在[30,40)内的人数为x8=2人.

0.005+0.010+0.025

0.025

年龄在[40,50)内的人数为x8=5人.

0.005+0.010+0.025

所以X的可能取值为0,1,1.

C3co5

所以

c;14

G2cl15

P(X=1)=-^

28

2

P(X=2)=串C'C'93,

C;28

所以X的分市列为

X011

5153

P

L42828

51533

EX=0x—+lx—+2x—=-

1428284

(1)设在抽取的10名市民中,年龄在[30,50)内的人数为X,X服从二项分布.由频率分布直方图可知,年龄在

[30,50)内的频率为(0.010+0.025)x10=0.35,

所以X〜5(20,0,35),

所以P(X=A)=C;o(0.35)*(1-0.35)25-*(Jt=0.1.2,•-..20).

P(X=k=0(。.35):(1-。.35)2。;型心

P(X=k—1)C,o(035)1(1—0.35)2i13k

若f>l,则々<7.35,P(X=k-l)<P(X=k)i

若f<l,贝!U>7.35,P(X=k-l)>P(X=k).

所以当Z=7时,P(X=Q最大,即当P(X=心最大时,k=Q.

【点睛】

本题考差了离散型随机变量分布列及数学期望的求法,二项分布的综合应用,属于中档题.

2

19.(I)<7=0.016.0.2(II)见解析,有99.5%的把握认为交通安全意识与性别有关(in)见解析,y

【解析】

(I)直接根据频率和为1计算得到答案.

(II)完善列联表,计算长2=9>7.879,对比临界值表得到答案.

(m)X的取值为0,1,2,,计算概率得到分布列,计算数学期望得到答案.

【详解】

(I)10(0.004x2+0.008+«+0.02x2+0.028)=1,解得a=0.016.

所以该城市驾驶员交通安全意识强的概率P=0.16+0.04=0.2.

(II)

安全意识安全意识合

强不强计

163450

44650

2080100

2_(16x46—4x34)2xl00

K------------------------------------

20x80x50x50

所以有99.5%的把握认为交通安全意识与性别有关

(ffl)X的取值为。,1,2,

5。)噌嘿P(X=D=管=||,P(X=2)噌喉

所以X的分布列为

X012

12323

p

199595

g_,、八3262

期41n望E(X)=—+—=-.

95955

【点睛】

本题考查了独立性检验,分布列,数学期望,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.

20.(1)曲线G的直角坐标方程为y2=2x;直线的直角坐标方程为x+y-4=0(2)60

【解析】

X-OCOS0

(1)由公式{./、可化极坐标方程为直角坐标方程,消参法可化参数方程为普通方程;

y=psin,

(2)联立两曲线方程,解方程组得两交点坐标,从而得两点间距离.

【详解】

解:(1)pcos0(79cos^+2)

p=pcos?。+2cos。

p1=p2cos?6+2pcos。

x2+y2=x2+2x

■■曲线G的直角坐标方程为/=2x

直线G的直角坐标方程为x+y—4=0

y=-x+4x=2x=8

(2)据《解,得5=2或

/=2xy=-4

I阴二^(2-8)2+[2-(-4)]2=60

【点睛】

本题考查极坐标与直角坐标的互化,考查参数方程与普通方程的互化,属于基础题.

]3jj

21.(1)a=2n+l(2)T-----——

nt112'2n+1n+Z

【解析】

①先设出数列的公差为d,结合题中条件,求出首项和公差,即可得出结果.

⑵利用裂项相消法求出数列的和.

【详解】

解:⑺设公差为d的等差数列但,的前n

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