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文档简介
2023年高考数学模拟试卷
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.费马素数是法国大数学家费马命名的,形如2*+l(neN)的素数(如:2”+1=3)为费马索数,在不超过30的正偶
数中随机选取一数,则它能表示为两个不同费马素数的和的概率是()
2141
A.—B・—C.—D.一
155153
2,阿基米德(公元前287年一公元前212年)是古希腊伟大的哲学家、数学家和物理学家,他和高斯、牛顿并列被称
为世界三大数学家.据说,他自己觉得最为满意的一个数学发现就是“圆柱内切球体的体积是圆柱体积的三分之二,并
且球的表面积也是圆柱表面积的三分之二”.他特别喜欢这个结论,要求后人在他的墓碑上刻着一个圆柱容器里放了一
个球,如图,该球顶天立地,四周碰边,表面积为54〃的圆柱的底面直径与高都等于球的直径,则该球的体积为()
3.已知函数f(x)=2sin(5-?(A>0,o>0),将函数/(*)的图象向左平移?个单位长度,得到函数g(x)的图象,若
函数g(x)的图象的一条对称轴是X=31T,则。的最小值为
6
1255
A.-B.-C・-D.一
6336
4.我国古代有着辉煌的数学研究成果,其中的《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《缉古算经》,
有丰富多彩的内容,是了解我国古代数学的重要文献.这5部专著中有3部产生于汉、魏、晋、南北朝时期.某中学
拟从这5部专著中选择2部作为“数学文化”校本课程学习内容,则所选2部专著中至少有一部是汉、魏、晋、南北朝
时期专著的概率为()
A.-B.—C.—D.—
510510
5.设a=log73,b=bg",c=3。,,则a,b,c的大小关系是()
3
A.a<b<cB.c<b<aC.b<c<aD.b<a<c
6.如图是正方体截去一个四棱锥后的得到的几何体的三视图,则该几何体的体积是()
100
1
7.设集合U=R(R为实数集),A={X\X>0}9B={X\X>1}9则40。泮=()
A.1%|0<x<l}B.{x|O<x<l}C.{x|x>l}D.{x|x>0}
8.已知等差数列{4}的前〃项和为S〃,且S25=50,则知+阳=()
A.4B.8C.16D.2
9.已知命题〃:VxeR,%2-x+l<0;命题4:3XGR,X2>2V,则下列命题中为真命题的是()
A.p^qB.-p^qC.PAfD.
10.已知函数/(无)=lnx+ln(3-x),贝(j()
A.函数/(x)在(0,3)上单调递增B.函数fix)在(0,3)上单调递减
3D.函数/")图像关于90)对称
C.函数/(x)图像关于工=:对称
2
2,
x-x,x<a
11.已知函数/(%)=<(a>0),若函数g(x)=/(x)-4W有三个零点,则4的取值范围是
5-x,x>a
B.(0,1)U[5,+a))
A.(0,l)U[5,+8)
D.(1,5]
C.(1,5]
12.已知棱锥的三视图如图所示,其中俯视图是等腰直角三角形,则该三棱锥的四个面中,最大面积为()
A.2V2B.2GC.4D.2n
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
22
13.已知双曲线二-口=1(。>。>0)的左右焦点分别关于两渐近线对称点重合,则双曲线的离心率为
矿b~
14.已知集合A={-1,0,2},8={HX=2〃-1,z?eZ1,则4口8=.
15.设函数/(x)(xeR)满足/(一%)=/0),/。)=/(2-外,且当》40,1]时/(%)=>?,又函数8色)=|%以双公:)|,
13
则函数〃(幻=g(x)-/(x)在「不力上的零点个数为__________.
22
16.在长方体ABC。-4月G9中,AB=1,AD=2,M=1,£为8C的中点,则点A到平面AQE的距离是
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)如图,在四棱锥P—A3CD中底面ABCD是菱形,N&M>=60。,△»[£>是边长为2的正三角形,
FC=VW,E为线段AD的中点.
(1)求证:平面PBC_L平面P3E;
(2)是否存在满足所=丸记(4>0)的点/,使得力_小£=1%,律?若存在,求出4的值;若不存在,请说明理
由.
18.(12分)已知等差数列{a,,}的各项均为正数,S“为等差数列{斯}的前〃项和,4=1,a4-«3=H.
(1)求数列{斯}的通项。“;
(2)设瓦=加3",求数列{瓦}的前"项和7,,.
19.(12分)在△A6C中,角A8,C的对边分别为且csinB=bsin(5-C)+&.
(1)求角。的大小;
(2)若c=近,。+/?=3,求A3边上的高.
20.(12分)设函数/(x)=lnx-a(五-1).
(1)若函数y=/(x)在(1,m)是单调递减的函数,求实数4的取值范围;
(2)若拉〉m>0,证明:2+Inz?<2J—blnm.
Vm
-Ia1
如(12分)已知矩阵M”43匹R)不存在逆矩阵,且非零特低值对应的一个特征向量〃==],求。,匕的值•
22.(10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.
,餐率阳皿
0.035-
0.030
0.025-
0.020•
0.0IS-
0.010-
0.005-
年好料
(D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[30,40))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Z名市民的年龄在[30,50)
的概率为P(X=Z:)(%=0,l,2,i,20).当P(X=k)最大时,求人的值.
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.B
【解析】
基本事件总数〃=15,能表示为两个不同费马素数的和只有8=3+5,20=3+17,22=5+17,共有3个,根据古
典概型求出概率.
【详解】
在不超过3()的正偶数中随机选取一数,基本事件总数”=15
能表示为两个不同费马素数的和的只有8=3+5,20=3+17,22=5+17,共有3个
31
则它能表示为两个不同费马素数的和的概率是P=-
本题正确选项:B
【点睛】
本题考查概率的求法,考查列举法解决古典概型问题,是基础题.
2.C
【解析】
设球的半径为R,根据组合体的关系,圆柱的表面积为S=2万*+2兀Rx27?=54万,解得球的半径R=3,再
代入球的体积公式求解.
【详解】
设球的半径为R,
根据题意圆柱的表面积为S=2兀R2+2万斤x2万=54万,
解得R=3,
44
所以该球的体积为厂=一万〃=一x万x33=36%.
33
故选:C
【点睛】
本题主要考查组合体的表面积和体积,还考查了对数学史了解,属于基础题.
3.C
【解析】
将函数/(x)的图象向左平移g个单位长度,得到函数g(x)=2sin(ox+号-1)的图象,因为函数g(X)的图象的一条
对称轴是彳=工,所以sin(3+W-W)=±l,即•+==+所以@=3+2Z,keZ,又。>0,所以
663363323
切的最小值为故选c.
3
4.D
【解析】
利用列举法,从这5部专著中选择2部作为“数学文化”校本课程学习内容,基本事件有10种情况,所选2部专著中至
少有一部是汉、魏、晋、南北朝时期专著的基本事件有9种情况,由古典概型概率公式可得结果.
【详解】
《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《缉古算经》,这5部专著中有3部产生于汉、魏、晋、南北朝
时期.记这5部专著分别为a,b,c,d,e,其中a,6,c产生于汉、魏、晋、南北朝时期.从这5部专著中选择2部作为“数
学文化”校本课程学习内容,基本事■件有ab,ac,ad,ae,bc,bd,be,cd,ce,de,共10种情况,所选2部专著中至少有一部
是汉、魏、晋、南北朝时期专著的基本事件有加,ae,bc,M,0e,cd,ce,,共9种情况,所以所选2部专著中至
少有一部是汉、魏、晋、南北朝时期专著的概率为2=—=5.故选D.
【点睛】
本题主要考查古典概型概率公式的应用,属于基础题,利用古典概型概率公式求概率时,找准基本事件个数是解题的
关键,基本事件的探求方法有(1)枚举法:适合给定的基本事件个数较少且易一一列举出的;(2)树状图法:适合于较
为复杂的问题中的基本事件的探求.在找基本事件个数时,一定要按顺序逐个写出:先(A,BJ,(A,鸟)….(A,纥),
再(4,耳),(4,与)…(&纥)依次(怎4)(怎为)….(人,纥)…这样才能避免多写、漏写现象的发生.
5.D
【解析】
l>a=log73>0,"="gl7<°,C=3<”>1得解.
3
【详解】
l>a=log73>0,"=】og|7<0,0=3。7>1,所以匕<。<。,故选D
3
【点睛】
比较不同数的大小,找中间量作比较是一种常见的方法.
6.C
【解析】
根据三视图作出几何体的直观图,结合三视图的数据可求得几何体的体积.
【详解】
根据三视图还原几何体的直观图如下图所示:
由图可知,该几何体是在棱长为1的正方体ABC。-A4GA中截去四棱锥用-ABC。所形成的几何体,
17
该几何体的体积为v=r一彳x『*1=
33
故选:C.
【点睛】
本题考查利用三视图计算几何体的体积,考查空间想象能力与计算能力,属于基础题.
7.A
【解析】
根据集合交集与补集运算,即可求得AnC(.B.
【详解】
集合。=R,A={x|x>0},3={x|x»l}
所以G,8={x|x<l}
所以AcQ8={x|x〉0}c{x|x<l}=1x|O<x<l|
故选:A
【点睛】
本题考查了集合交集与补集的混合运算,属于基础题.
8.A
【解析】
利用等差的求和公式和等差数列的性质即可求得.
【详解】
_25(6+45)
»25―Z=50=>q+Q25=4%=4.
2
故选:A.
【点睛】
本题考查等差数列的求和公式和等差数列的性质,考查基本量的计算,难度容易.
9.B
【解析】
根据/<0,可知命题,的真假,然后对X取值,可得命题g的真假,最后根据真值表,可得结果.
【详解】
对命题P:
可知A=(-l)2-4<0,
所以VxeR,x2-x+l>0
故命题P为假命题
命题q:
取x=3,可知32>23
所以*eR,X2>2X
故命题q为真命题
所以力八夕为真命题
故选:B
【点睛】
本题主要考查对命题真假的判断以及真值表的应用,识记真值表,属基础题.
10.C
【解析】
3
依题意可得/(3-幻=/(幻,即函数图像关于%=二对称,再求出函数的导函数,即可判断函数的单调性;
【详解】
解:由/(3-x)=ln(3-x)+ln[3-(3-x)]=ln(3-x)+lnx=f(x),
3
.-./(3-x)=/(x),所以函数图像关于x对称,
又r(x)='一;=:'―:、,在(0,3)上不单调.
x3-xx(x-3)'
故正确的只有C,
故选:C
【点睛】
本题考查函数的对称性的判定,利用导数判断函数的单调性,属于基础题.
11.A
【解析】
分段求解函数零点,数形结合,分类讨论即可求得结果.
【详解】
作出y=/-x和y=5-x,>=4国的图像如下所示:
函数g(x)=/(%)-4国有三个零点,
等价于V="X)与N=4国有三个交点,
又因为。>0,且由图可知,
当尤W0时y=/(x)与y=4国有两个交点A,O,
故只需当x>0时,y=/(x)与y=*|有一个交点即可.
若当x〉0时,
ae(0,1)时,显然口=□(口)与1=4间有一个交点口,故满足题意;
a=l时,显然=(L)与=4旧|没有交点,故不满足题意;
ae(l,5)时,显然=)(□)与=4]|也没有交点,故不满足题意;
ae[5,+8)时,显然y=〃x)与>=可X有一个交点C,故满足题意.
综上所述,要满足题意,只需ae(0,l)U[5,+oo).
故选:A.
【点睛】
本题考查由函数零点的个数求参数范围,属中档题.
12.B
【解析】
由三视图可知,该三棱锥如图,其中底面ABC是等腰直角三角形,PC平面ABC,结合三视图求出每个面的面积即
可.
【详解】
由三视图可知,该三棱锥如图所示:
其中底面A8C是等腰直角三角形,尸平面ABC,
由三视图知,PC=2,AB=272,
因为PC,5cpe_LAC,AC=8C,AC_LC8,
所以AC=BC=2,PA=P8=A5=272,
所以S“AC=SAPCS=SA4CB=gx2x2=2,
因为AE46为等边三角形,
所以SMAB=曰Al=乎X(2立『=2百'
所以该三棱锥的四个面中,最大面积为2K.
故选:B
【点睛】
本题考查三视图还原几何体并求其面积;考查空间想象能力和运算求解能力;三视图正确还原几何体是求解本题的关
键;属于中档题、常考题型.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.V2
【解析】
22
双曲线二-马=1(。>0力>0)的左右焦点分别关于两条渐近线的对称点重合,可得一条渐近线的斜率为1,即。=。,
即可求出双曲线的离心率.
【详解】
22
解:•••双曲线二-3=13>0,"0)的左右焦点分别关于两条渐近线的对称点重合,
a~b
・•・一条渐近线的斜率为1,即
c=\f2a».'.e——=-\/2,
a
故答案为:、历.
【点睛】
本题考查双曲线的离心率,考查学生的计算能力,确定一条渐近线的斜率为1是关键,属于基础题.
14.{-1}
【解析】
由3={x|x=2〃—1,〃ez}可得集合B是奇数集,由此可以得出结果.
【详解】
解:因为8={x|x=2〃-l,〃ez}
所以集合8中的元素为奇数,
所以An8={-1}.
【点睛】
本题考查了集合的交集,解析出集合B中元素的性质是本题解题的关键.
15.1
【解析】
113
判断函数/(x)为偶函数,周期为2,判断g(x)为偶函数,计算/(0)=0,/(1)=1,g(0)=g(-)=g(--)=g(p=0,
画出函数图像,根据图像到答案.
【详解】
/(—x)=f(x)知,函数f(x)为偶函数,f(x)=f(2-x),函数关于X=1对称。
/(x)=/(2—x)=/(x—2),故函数/*)为周期为2的周期函数,且/(0)=0J⑴=1。
g(x)=|xcos(万x)|为偶函数,g(0)==°,g⑴=1,
当0,—时,g(x)=XCOS(TTX),g'(x)=cos(7rx)-〃xsin(»x),函数先增后减。
(13]
当时,g(x)=rc°sgo,g*(x)=^xsin(^x)-cos(^x),函数先增后减。
在同一坐标系下作出两函数在[-上当上的图像,发现在[-上当内图像共有1个公共点,
2222
13
则函数力(幻在一个F上的零点个数为1.
22
故答案为:6.
本题考查了函数零点问题,确定函数的奇偶性,对称性,周期性,画出函数图像是解题的关键.
16A
10.------
3
【解析】
利用等体积法求解点到平面的距离
【详解】
由题在长方体中,匕_A°£=;xgx2xlxl=;,
22
A]D=^5,DE=>/2,EAi=ylA]A+AE=^.
所以+,所以。
SAA,DE=《X应X6=半
设点A到平面AQE的距离为〃
V..DC=—x^-xh=—>解得
A”3233
故答案为:旦
3
【点睛】
此题考查求点到平面的距离,通过在三棱锥中利用等体积法求解,关键在于合理变换三棱锥的顶点.
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)证明见解析;(2)2.
【解析】
(1)利用面面垂直的判定定理证明即可;
/3
(2)由PF-AFC,知(X+l)FC—PC9所以可得出V[)_PFB—Vp_BDC—Vp_BDC=^F-BCD'因此,B-PAE~^D-PFB
的充要条件是2里=四,继而得出4的值.
24
【详解】
解:(1)证明:因为△Q4O是正三角形,E为线段的中点,
所以P£J_AT>.
因为ABC。是菱形,所以AD=A3.
因为NBAD=60。,
所以△/WO是正三角形,
所以3E_LA£>,而BEcPE=E,
所以ADJ_平面PBE.
又ADUBC,
所以8CL平面「8E.
因为BCu平面PBC,
所以平面P8C,平面P3E.
(2)由方=尤正,知(2+l)bC=PC.
所以,VR-PAE=QVP-ADB=5Vp-BCO=-2"F-BCD,
VD-PFB=Vp_BDC-VF-BDC=^F-BCD・
因此,匕.E=:%"FB的充要条件是_=¥,
所以,A=2.
即存在满足而=九而(/i>0)的点/,使得/JA£=1%_PFB,此时4=2.
【点睛】
本题主要考查平面与平面垂直的判定、三棱锥的体积等基础知识;考查空间想象能力、运算求解能力、推理论证能力
和创新意识;考查化归与转化、函数与方程等数学思想,属于难题.
18.(1)—一/;!,neN*.(2)T=n-3"
n
【解析】
(1)先设等差数列{”“}的公差为d(d>0),然后根据等差数列的通项公式及已知条件可列出关于d的方程,解出d的
值,即可得到数列{4,}的通项即;
(2)先根据第(1)题的结果计算出数列{瓦}的通项公式,然后运用错位相减法计算前"项和T“.
【详解】
(1)由题意,设等差数列{©}的公差为d(d>0),则
O4as=(l+3d)(l+4d)=11,
整理,得12/+7d-10=0,
52
解得d=-二(舍去),或d=7,
43
2、2〃+1
・・。”=1+—(z71-1)=--------,〃WN*・
33
2Az+1
(2)由(1)知,b„=a„-3n=——・3"=(2n+l)•3,rl,
3
Tn=b\+bi+by^...+bn=3xl+5x3*+7x32+...+(2n+l)*3"1>
.•.3T„=3X3,+5X32+...+(2M-1)•3nl+(2n+l)・3",
两式相减,可得:
-2T„=3xl+2x31+2x32+...+2»3«'1-(2n+l)・3”
=3+2x(3,+32+...+3n-1)-(2"+l)・3"
3-3n
=3+2x-----------(2n+l)・3”
1-3
=-2n*3n,
9H
:.TH=n3.
【点睛】
本题主要考查等差数列基本量的计算,以及运用错位相减法计算前〃项和.考查了转化与化归思想,方程思想,错位相
减法的运用,以及逻辑思维能力和数学运算能力.属于中档题.
19.(1)—;(2)叵
37
【解析】
(D利用正弦定理将边化成角,可得sinC=sin(4—C)+J^,展开并整理可得sin(C—^)=1,从而可求出角C;
36
(2)由余弦定理得c?="+。2一2"cosC,进而可得(。+人)2=7,由。+。=3,可求出次?的值,设A5边上的
高为〃,可得AABC的面积为』MsinC=』M,从而可求出入.
22
【详解】
(1)由题意,由正弦定理得sinCsinB=sinBsin(二一C)+gsin3.
3
因为3e(0,兀),所以sinB>0,所以sinC=sin(二-0+6,展开得sinC=^cosC_」sinC+6,整理得
322
兀
sin(C--)=l.
因为0<°<兀,所以—?<c—£<称,故0一5=1,即。==.
666623
(2)由余弦定理得片=片+从一切元osC,贝!1。2+〃+"。=7,得(。+。)2-。/?=7,故〃。=3+。)2-7=9-7=2,
故的面积为,absinC=sin-
232
设AB边上的高为〃,有近3,故〃=且,
227
所以A3边上的高为叵.
7
【点睛】
本题考查正弦、余弦定理在解三角形中的应用,考查三角形的面积公式的应用,考查学生的计算求解能力,属于中档
题.
20.(1)a>2(2)证明见解析
【解析】
(1)求出导函数/'(x),由/'(x)WO在(l,y)上恒成立,采用分离参数法求解;
(2)观察函数/(x),不等式凑配后知,利用a=2时可证结论.
【详解】
(1)因为y=/(x)在(1,讨)上单调递减,
ja2
所以/(*)=彳-即a2不在上恒成立
22
因为y=一尸在。,位)上是单调递减的,所以一尸£(0,2),所以。22
yJX7X
n
(2)因为〃>m>0,所以一>1
m
由(1)知,当。=2时,y=/(x)在(1,内)上单调递减
所以/</0)
77回-]<0
即In——2
mm,
所以2+ln〃<2.—+Inm.
Vm
【点睛】
本题考查用导数研究函数的单调性,考查用导数证明不等式.解题关键是把不等式与函数的结论联系起来,利用函数
的特例得出不等式的证明.
a=4
21.〈
h=-l
【解析】
由M不存在逆矩阵,可得ab=T,再利用特征多项式求出特征值3,0,Ma=3d,利用矩阵乘法运算即可.
【详解】
因为“不存在逆矩阵,det(M)=]:=0,所以。匕=一1.
b4
2+1—CL,o
矩阵”的特征多项式为/⑷=42_4=2-32-4^=r-3.(
令/(/1)=0,则4=3或4=0,
所以"£=3二,即八4]=
—1+。=3a=4
所以《"4=3’所以
b=—1
【点睛】
本题考查
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