2022江苏省苏锡常镇四市高三下学期二模试题(5月)数学含答案
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2022届高三年级模拟试卷
数 学
(满分:150分 考试时间:120分钟)
2022.5
一、 选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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i为虚数单位,若复数z满足(1-i)z-=2,则|z|=( )
A. 1 B. C. 2 D. 2
2. 已知集合A= {x|log2x<4},B={x|-2
3. 已知向量a,b满足|a|=2,|b|=1,a⊥b.若(a+b)⊥(a-λb),则实数λ的值为( )
A. 2 B. 2 C. 4 D.
4. 已知函数f(x)=ax2+|x+a+1|为偶函数,则不等式f(x)>0的解集为( )
A. ∅ B. (-1,0)∪(0,1)
C. (-1,1) D. (-∞,-1)∪(1,+∞)
5. 已知cos (-α)=sin α,则tan α=( )
A. - B. - C. D.
6. 如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C1:+=1(a1>b1>0)与双曲线C2:-=1(a2>0,b2>0)有相同的焦点F1,F2,C2的渐近线分别交C1于A,C和B,D四点,若多边形ABF2CDF1为正六边形,则C1与C2的离心率之和为( )
A. -1 B. 2 C. +1 D. 2
7. 已知实数a,b,c满足ln a=2b=c-,则下列关系式不可能成立的是( )
A. a>b>c B. a>c>b
C. c>a>b D. c>b>a
8. 随着北京冬奥会的举办,中国冰雪运动的参与人数有了突飞猛进的提升.某校为提升学生的综合素养、大力推广冰雪运动,号召青少年成为“三亿人参与冰雪运动的主力军”,开设了“陆地冰壶”“陆地冰球”“滑冰”“模拟滑雪”四类冰雪运动体验课程.甲、乙两名同学各自从中任意挑选两门课程学习,设事件A=“甲、乙两人所选课程恰有一门相同”,事件B=“甲、乙两人所选课程完全不同”,事件C=“甲、乙两人均未选择陆地冰壶课程”,则( )
A. A与B为对立事件 B. A与C互斥
C. A与C相互独立 D. B与C相互独立
二、 选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 已知函数f(x)=|2sin (2x-)|,则下列说法正确的有( )
A. 函数f(x)的图象关于点(,0)对称
B. 函数f(x)图象的一条对称轴是直线x=
C. 若x∈[,],则函数f(x)的最小值为
D. 若f(x1)f(x2)=4,x1≠x2,则|x1-x2|的最小值为
10. 已知随机变量X服从二项分布B(4,p),其数学期望E(X)=2,随机变量Y服从正态分布N(p,4),且P(X=3)+P(Y A. p= B. p=
C. P(Y>1-a)= D. P(Y>1-a)=
11. 已知定义在[1,6]上的函数f(x)=x+,则( )
A. 任意a,b,c∈[1,6],f(a),f(b),f(c)均能作为一个三角形的三条边长
B. 存在a,b,c∈[1,6],使得f(a),f(b),f(c)不能作为一个三角形的三条边长
C. 任意a,b,c∈[1,6],f(a),f(b),f(c)均不能成为一个直角三角形的三条边长
D. 存在a,b,c∈[1,6],使得f(a),f(b),f(c)能成为一个直角三角形的三条边长
12. 已知正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,CC1=2AB=2,E为CC1的中点,P为棱AA1上的动点,平面α过B,E,P三点,则( )
A. 平面α⊥平面A1B1E
B. 平面α与正四棱柱表面的交线围成的图形一定是四边形
C. 当P与A重合时,α截此四棱柱的外接球所得的截面面积为π
D. 存在点P,使得AD与平面α所成角的大小为
三、 填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. (2x3-)5展开式的常数项是________.
14. 已知圆锥同时满足条件:① 侧面展开图为半圆;② 底面半径为正整数.请写出一个这样的圆锥的体积V=________.
15. 在平面直角坐标系xOy中,已知点P(1,2),直线l:y=kx+m与圆O:x2+y2=5交于A,B两点,若△PAB为正三角形,则实数m的值是________.
16. 第十四届国际数学教育大会(简称ICME14)于2021年7月在上海举办,会徽的主题图案(如图)有着丰富的数学元素,展现了中国古代数学的灿烂文明,其右下方的“卦”是用中国古代的计数符号写出的八进制数字3745.八进制有0~7共8个数字,基数为8,加法运算时逢八进一,减法运算时借一当八.八进制数字3745换算成十进制是5×80+4×81+7×82+3×83=2 021,表示ICME14的举办年份.设正整数n=a0·80 +a1·8+…+ai·8i+…+ak·8k,其中ai∈{0,1,2,3,4,5,6,7},i=0,1,…,k,k∈N.记ω(n)=a0+a1+…+ak,S(n)=ω(1)+ω(2)+…+ω(8n),则ω(72)=________;当n≤7时,用含n的代数式表示S(n)=________.(本小题第一空2分,第二空3分)
四、 解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. (本小题满分10分)
已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且=.
(1) 求角A的大小;
(2) 若a=5,b=c+3,求△ABC的面积.
18. (本小题满分12分)
在①b1+b2=6,b3+b4=24;②b1+b2+b3=14,b1b2b3=64;③b=b6,b4-b2=12这三个条件中选择合适的一个,补充在下面的横线上,并加以解答.
已知Sn是等差数列{an}的前n项和,S5=a11=20,数列{bn}是公比大于1的等比数列,且________.
(1) 求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2) 记cn=,求使cn取得最大值时n的值.
19. (本小题满分12分)
如图,在四棱锥SABCD中,已知四边形ABCD为菱形,∠BAD= 60°,△SAD为正三角形,平面SAD⊥平面ABCD.
(1) 求二面角SBCA的大小;
(2) 在线段SC(端点S,C除外)上是否存在一点M,使得AM⊥BD?若存在,指出点M的位置;若不存在,请说明理由.
20. (本小题满分12分)
某食品企业与甲、乙两超市签订了长期供应某种海鲜罐头的合同,每月供应一次,经调研发现:① 每家超市的月需求量都只有两种:400件或600件,且互相不受影响;② 甲、乙两超市的月需求量为400件的概率分别为,.
(1) 求两超市的月需求总量为1 000件的概率;
(2) 已知企业对此罐头的供货价格为30元/件,生产此罐头的成本为:800件内(含800)为20元/件,超过800件但不超过1 000件的部分为15元/件,超过1 000件的部分为10元/件.企业拟将月生产量X(单位:件)定为800或1 000或1 200.若两超市的月需求总量超过企业的月生产量,则企业每月按月生产量供货,若两超市的月需求总量不超过企业的月生产量,则企业每月按月需求总量供货.为保障食品安全,若有多余罐头企业每月自行销毁,损失自负,请你确定X的值,使该企业的生产方案最佳,即企业每月生产此罐头的利润Y的数学期望最大,并说明理由.
21. (本小题满分12分)
已知函数f(x)=sin x-(x+a)cos x,g(x)=x3 +ax2,其中a≥0.
(1) 试判断函数f(x)在(0,π)上的单调性,并说明理由;
(2) 求证:曲线y=f(x)与曲线y=g(x)有且只有一个公共点.
22. (本小题满分12分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线C: y2=4x的焦点为F,准线为l,过点F且斜率大于0的直线交抛物线C于A,B两点,过线段AB的中点M且与x轴平行的直线依次交直线OA,OB,l于点P,Q,N.
(1) 试判断线段PM与NQ长度的大小关系,并证明你的结论;
(2) 若线段NP上的任意一点均在以点Q为圆心、线段QO长为半径的圆内或圆上,求直线AB斜率的取值范围.
2022届高三年级模拟试卷
(苏锡常镇二模)
数学参考答案及评分标准
1. B 2. A 3. C 4. B 5. A 6. C 7. D 8. C 9. BCD 10. BD 11. AD 12. AC
13. -40 14. π(答案不唯一) 15. - 16. 2 4n2+25n
17. 解:(1) 由正弦定理==,
得=,(1分)
所以=,化简得b2+c2-a2=bc,
所以cos A==.(3分)
因为A∈(0,π),所以A=.(5分)
(2) 由余弦定理a2=b2+c2-2bc cos A,得b2+c2-bc=(b-c)2+bc=25,
将b-c=3代入上式,得bc=16,(8分)
所以△ABC的面积S△ABC=bc sin A=×16×=4.(10分)
18. 解:(1) 由S5==5a3=20,得a3=4.(1分)
因为a11=20,所以公差d===2,(2分)
所以an=a3+(n-3)d=4+2(n-3)=2n-2.(3分)
设数列{bn}的公比为q,则q>1.
若选①, 因为b1+b2=6,b3+b4=24,所以=q2=4.
因为q>1,所以q=2.(5分)
又b1+b2=b1(1+q)=3b1=6,所以b1=2,
所以bn=b1qn-1=2n.(6分)
若选②,b1b2b3=b=64,所以b2=4,
b1+b2+b3=+4+4q=14,即2q2-5q+2=0,所以q=2或q=.
因为q>1,所以q=2,(5分)
所以bn=b2qn-2=2n.(6分)
若选③,由b=b6,得b3==q3,
又b4-b2=b3(q-)=q3(q-)=q4-q2=12,解得q2=4,
因为q>1,所以q=2(5分)
所以bn=b3qn-3=qn=2n.(6分)
(2) 由(1)得Sn==n2-n,(8分)
所以cn==.(9分)
因为cn+1-cn=-==,(11分)
所以当n=1或n=2时,cn+1>cn;当n=3时,cn+1=cn;当n≥4时,cn+1<cn.
所以cn取得最大值时n的值为3或4.(12分)
19. 解:(1) (解法1)如图,取AD的中点O,连接OS,OB.
因为△SAD为正三角形,所以SO⊥AD.
因为平面SAD⊥平面ABCD,平面SAD∩平面ABCD=AD,SO⊂平面SAD,
所以SO⊥平面ABCD.(2分)
因为OA,OB⊂平面ABCD,所以SO⊥OA,SO⊥OB.
因为AB=AD,∠BAD=60°,所以△ADB为正三角形,所以OB⊥OA.(4分)
如图,以O为原点,OA,OB,OS所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系.
设AD=2a,则S(0,0,a),B(0,a,0),C(-2a,a,0),
所以=(0,-a,a),=(-2a,0,0).
因为SO⊥平面ABCD,所以=(0,0,a)是平面ABCD的一个法向量.
设平面SBC的法向量为n=(x,y,z),
由得
不妨取z=1,得n=(0,1,1).(6分)
设二面角SBCA的大小为θ,则|cos θ|===,
显然SBCA是锐二面角,所以二面角SBCA的大小为45°.(8分)
(解法2)取AD的中点O,连接OS,OB.
因为△SAD为正三角形,所以SO⊥AD.
因为平面SAD⊥平面ABCD,平面SAD∩平面ABCD=AD,SO⊂平面SAD,
所以SO⊥平面ABCD,(2分)
所以SO⊥BC.
因为AB=AD,∠BAD=60°,所以△ADB为正三角形,所以BO⊥AD.
因为AD∥BC,所以BO⊥BC.(4分)
又SO∩BO=O,且SO,BO⊂平面SOB,所以BC⊥平面SOB,所以BC⊥BS.
从而∠SBO为二面角SBCA的平面角.(6分)
因为SO⊥平面ABCD,OB⊂平面ABCD,所以SO⊥OB.
在Rt△SOB中,因为SO=OB=AD,所以∠SBO=45°,
即二面角SBCA的大小为45°.(8分)
(2) 不存在.证明如下:
(解法1)在空间直角坐标系Oxyz中,
因为A(a,0,0),S(0,0,a),C(-2a,a,0),B(0,a,0),D(-a,0,0),
所以=(-2a,a,-a),=(-a,-a,0).
若线段SC(端点S,C除外)上存在一点M(x,y,z),使得AM⊥BD,
则存在0<λ<1,使得=λ,即
因为AM⊥BD,所以·=0,从而-a(x-a)-ay=0,(10分)
将x=-2λa,y=λa代入上式可得λ=1,这与0<λ<1矛盾.
故线段SC(端点S,C除外)上不存在点M,使得AM⊥BD.(12分)
(解法2)若线段SC(端点S,C除外)上存在一点M,使得AM⊥BD.
因为菱形ABCD中AC⊥BD,且AC∩AM=A,AC,AM⊂平面SAC,
所以BD⊥平面SAC,从而BD⊥SA.(10分)
又由(1)可得BD⊥SO,且SA∩SO=S,所以BD⊥平面SAO,
所以BD⊥AD,这与∠ADB=60°矛盾.
故线段SC(端点S,C除外)上不存在点M,使得AM⊥BD.(12分)
20. 解:(1) 设A1=“超市甲的月需求量为400件”,A2=“超市甲的月需求量为600件”,
设B1=“超市乙的月需求量为400件”,B2=“超市乙的月需求量为600件”.
由题意知P(A1)=,P(B1)=,且A1与A2,B1与B2均为对立事件,
所以P(A2)=1-P(A1)=,P(B2)=1-P(B1)=.(2分)
设B=“两超市的月需求总量为1 000件”,则B=A1B2+A2B1.
因为A1B2与A2B1互斥,且A1与B2,A2与B1相互独立,
所以P(B)=P(A1B2+A2B1)=P(A1)P(B2)+P(A2)P(B1)=×+×=.(4分)
答:两超市的月需求总量为1 000件的概率为.(5分)
(2) 设A=“两超市的月需求总量为800件”,C=“两超市的月需求总量为1 200件”.
因为A1与B1相互独立,所以P(A)=P(A1B1)=P(A1)P(B1)=×=.
因为A2与B2相互独立,所以P(C)=P(A2B2)=P(A2)P(B2)=×=.
① 若月生产量X=800,则
E(Y)=30×800×[P(A)+P(B)+P(C)]-20×800=8 000(元);(7分)
② 若月生产量X=1 000,则
E(Y)=30×800×P(A)+30×1 000×[P(B)+P(C)]-20×800-15×200=9 800(元);(9分)
③ 若月生产量X=1 200,则
E(Y)=30×800×P(A)+30×1 000×P(B)+30×1 200×P(C)-20×800-15×200-10×200=9 600(元).(11分)
综上所述,当X=1 000时,利润Y的数学期望最大.(12分)
21. 解:(1) 因为f(x)=sin x-(x+a)cos x,
所以f′(x)=cos x-[cos x-(x+a)sin x]=(x+a)sin x.
因为x∈(0,π),a≥0,所以x+a>0,sin x>0,所以f′(x)>0,
所以函数f(x)在(0,π)上为增函数.(3分)
(2) 令t(x)=x-sin x,所以t′(x)=1-cos x,则t′(x)≥0,
所以t(x)在R上单调递增,且t(0)=0,
所以当x>0时,t(x)>0,x>sin x;当x<0时,t(x)<0,x
设h(x)=x3+ax2+(x+a)cos x-sin x,则h′(x)=(x-sin x)(x+a).
令h′(x)=0,由上述推理可得x=0或x=-a.(6分)
① 当a=0时,h′(x)=x(x-sin x),
因为x(x-sin x)≥0,当且仅当h′(0)=0,所以h(x)在R上单调递增.
因为h(0)=0,所以h(x)的零点有且仅有一个为0.(8分)
② 当a>0时,列表如下:
x
(-∞,-a)
-a
(-a,0)
0
(0,+∞)
x+a
-
0
+
+
+
x-sin x
-
-
-
0
+
h′(x)
+
0
-
0
+
h(x)
极大值
极小值
(9分)
首先h(-a)>h(0)=a>0,
下证:h(-a-3)<0.事实上,当x<-a时,x+a<0,
因为cos x≥-1,所以(x+a)cos x≤-(x+a).又sin x>x,所以-sin x<-x,
所以h(x)
从而h(x)在(-a-3,-a)上有且仅有一个零点.
综上所述,曲线y=f(x)与曲线y=g(x)有且仅有一个公共点.(12分)
22. 解:(1) 线段PM与NQ的长度相等.(1分)
证明:设A(,y1),B(,y2),则M(,).
因为直线AB过点F(1,0),所以=,
化简得(y2-y1)(+1)=0.因为y1≠y2,所以y1y2=-4.(2分)
联立OA:y=x与MN:y=,得P(,),
所以PM=-==.(4分)
同理Q(,).
因为N(-1,),
所以NQ=+1=+1=.
故线段PM与NQ的长度相等.(6分)
(2) 由题意知
由QO≥QP,得+()2≥()2.
因为y1+y2>0,所以化简得+≥.
因为y1y2=-4,所以化简可得y≤8 ①.(9分)
由QO≥QN,得+()2≥[+1]2.
因为y1y2=-4,所以化简可得y≥8 ②.
由①②知,y1=2,即直线AB斜率的取值范围是{2}.(12分)
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