南宁市2023届高中毕业班摸底测试文理数学含答案(老高考)
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数 学(理科)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.设全集,集合,则( )
A. B. C. D. 【答案】D
2.已知是虚数单位,若复数,则( )
A. B. C. D.1 【答案】B
3. PM2.5是衡量空气质量的重要指标,下图是某地9月1日至10日的 PM2.5 日均值(单位:)的折线图,则下列关于这10天中 PM2.5 日均值的说法错误的是( )
A.众数为30 B.中位数为31.5
C.平均数小于中位数 D.后4天的方差小于前4天的方差【答案】】C
4. 我国古代数学著作《九章算术》中《方田》章有弧田面积计算问题,计算术曰:以弦乘矢,矢又自乘,并之,二而一.其大意是,弧田面积计算公式为:弧田面积=×(弦×矢+).弧田(如图)由圆弧和其所对弦围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”指圆弧顶到弦的距离(等于半径长与圆心到弦的距离之差),现有一弧田圆心角为,半径为的弧田,按照上述经验公式计算所得弧田面积是( )
A. B. C. D. 【答案】A
5. 某一棱锥的三视图如图所示,则其侧面积为( )
A. B.
C. D.【答案】C
6.若函数的极值点是1,则( )
A. B. C. D.1 【答案】B
7. 函数的图象大致为( )
A B
C D
【答案】B
8. 在长方体中,点在棱上,若直线与平面所成的角为,则( )
A. B. C. D. 【答案】B
9.两个圆锥有等长的母线,它们的侧面展开图恰好拼成一个圆,若它们的侧面积之比为,则它们的体积比是( )
A. B. C. D. 【答案】A
10.已知椭圆的右焦点为,右顶点为,上顶点为,点满足(是坐标原点),则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D. 【答案】B
11.已知函数,若在区间上有且仅有4个零点和1个极大值点,则的取值范围是( )
A. B. C. D. 【答案】D
12. 设, 则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D【解析】设,则 .当即时单调递增;当即时单调递减. 故的单调递增区间为, 单调递减区间为.
由,则即.由得,.
则.排除A选项;由的单调性知,当时,即.
在上式中, 令, 又, 则,可化为, 即得. ……..(1)
由(1)得, ,即,
亦即, 所以.又由(1)得, ,
即,所以,即.综上,故选D.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13. 已知向量与的夹角为,,,则= ______ .【答案】
14.若双曲线的渐近线被圆所截的弦长为,则的值为_____.【答案】
15. 从正方体的顶点及其中心共9个点中任选4个点, 则这4个点在同一个平面的概率为 .
【答案】
16. 已知中,点在边上,,,.当取最大值时, .【答案】1
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。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生依据要求作答。
17.(本小题满分12分)
已知数列的前n项和满足:且数列最小项为.
(1)求的取值范围;
(2)若,设,是数列的前n项和,求的前项和.
解:(1)由题设. ……①
则. ……②
将①-②得.
当时,则数列是公差为2的等差数列. ……………………3分
由数列最小项为第8项可,知
即
解得. ……………………………………………………………6分
(2)因为,由(1)可知
则
…………………10分
.………………………………………………………………………………12分
18.(本小题满分12分)
如图,四棱锥中,底面ABCD为直角梯形,,,,,为等边三角形,平面平面.
(1)证明:;
(2)求直线与面所成角的正弦值.
解:(1)因为,,,
所以
在中,,
得
从而…………………………………………….…3分
因为面面,面面,面,
所以平面
又平面,所以.………………………..5分
(Ⅱ)取AD的中点O,连接PO.因为为等边三角形,且平面平面ABCD,故PO面ABCD.
以O为原点建立空间直角坐标系,如图所示……….……7分
则,,,
,,
设面PAB的一个法向量为
由得
令,则得……………………………10分
从而直线PD与面PAB所成角的正弦值为…………………….…………12分
19.(本小题满分12分)广西新高考改革方案已正式公布, 根据改革方案, 将采用“3+1+2”的高考模式. 其中,“3”为语文、数学、外语3门参加全国统一考试. 选择性考试科目为政治、历史、地理、物理、化学、生物 6 门. 由考生根据报考高校以及专业要求, 结合自身实际情况, 首先在物理和历史中选择1门, 再从政治、地理、化学、生物中选择2门,形成自己的“高考选考组合”.
(1) 由于物理和历史两科必须选择1科, 某校想了解高一新生选科的需求, 随机选取100名高一新生进行调查, 得到如下统计数据, 判断是否有 95% 的把握认为“选科与性别有关”?
| 选择物理 | 选择历史 | 合计 |
男生 | 40 |
| 50 |
女生 |
|
|
|
合计 |
| 30 | 100 |
(2)该校将从参与调查的学生中抽取2人进行访谈,设选到“选择历史”的人数为,求的分布列和数学期望.
附:,.
0.10 | 0.05 | 0.025 | 0.01 | 0.005 | |
2.706 | 3.841 | 5.024 | 6.635 | 7.879 |
解: (1) 由题意可得如下2×2列联表:
| 选择物理 | 选择历史 | 合计 |
男生 | 40 | 10 | 50 |
女生 | 30 | 20 | 50 |
合计 | 70 | 30 | 100 |
∴.
∵
根据临界值表可知,有的把握认为“选科与性别有关”. ……………………………6分
(2)由题意,的可能取值为 0,1,2.
其中,. .
.
所以的分布列为:
0 | 1 | 2 | |
数学期望为 .………………………………………12分
20.(本小题满分12分)已知抛物线的焦点为F,直线分别与x轴交于点M,与抛物线E交于点Q,且
(1)求抛物线E的方程;
(2)设横坐标依次为的三个点都在抛物线E上,且,若
是以AC为斜边的等腰直角三角形,求的最小值.
解:依题意设点,由已知 则.
即因为,则.所以抛物线E的方程是…………………………… 4分
(2)设点,直线AB的斜率为
因为,则直线BC的斜率为
因为,则,得 ①
因为,则,即②
因为,则=,即③
将②③代入①得,即.
则
所以
因为,则.
又,则.从而.
当且仅当时取等号,所以的最小值为32 ……………….…………12分
21. (本小题满分12分)已知函数,
(1)若恒成立,求实数的取值范围;
(2)若,,且,证明:.
解:(1)因为的定义域为,所以恒成立
等价于恒成立,所以
令,则.
当时,故在内单调递增;
当时, 故在内单调递减
所以,故.
即实数的取值范围是………………………………………..………….4分
(2)可知,,
故在单调递减,单调递增,
则,所以在单调递增.
因为且,
不妨设,则①;②.
对于①,因为在内是单调递增函数,
所以.所以.
对于②,由得:,故.
所以
由知:.
设,则,
而,所以.
故在上是单调减函数.
所以,即故,
即
综上所述:当时…………………………………………….12分
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做则按所做的第一题记分。
22.(本小题满分10分)在直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为,曲线的参数方程为(为参数).
(1)写出和的直角坐标方程;
(2)设为曲线上的动点,求点到曲线的距离的最小值.
解:(1)因为,,
所以曲线:的直角坐标方程为
因为的参数方程为,所以,,消去参数
则曲线的普通方程为…………………………………….…5分
(2)因为点在曲线上,由的参数方程可,
则点到曲线:的距离
当时即当点的坐标为时曲线上点到曲线的距离取到最小值为….10分
23.(本小题满分10分)已知均为正数,且,证明:
(1)若,则;
(2).
解:(1)因为且,,均为正数,所以
则
,则当且仅当时等号成立,
故……………………………..….…5分
(2)因为,由柯西不等式得
故当且仅当且时等号成立
即当且仅当,,时成立则………………..10分
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