北京市昌平区2022届高三下学期二模数学试卷（原卷+解析）

这是一份北京市昌平区2022届高三下学期二模数学试卷（原卷+解析），共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题，双空题等内容，欢迎下载使用。
北京市昌平区2022届高三下学期二模数学试卷 一、单选题1．已知集合，则（    ）A． B．C． D．2．设复数z满足，则z= （ ）A．-1+i B．-1-i C．1+i D．1-i3．为倡导“节能减排，低碳生活”的理念，某社区对家庭的人均月用电量情况进行了调查，通过抽样，获得了某社区100个家庭的人均月用电量（单位：千瓦时），将数据按照分成6组，制成了如图所示的频率分布直方图. 若该社区有3000个家庭，估计全社区人均月用电量低于80千瓦时的家庭数为（    ）A． B． C． D．4．记为等差数列的前项和，若，则（    ）A． B． C． D．5．已知双曲线的焦距为，其右焦点到双曲线的一条渐近线的距离为，则双曲线的渐近线方程为（    ）A． B．C． D．6．“”是“函数在区间上单调递减”的（    ）A．充分而不必要条件 B．必要而不充分条件C．充分必要条件 D．既不充分也不必要条件7．如图，在正四棱柱中，是底面的中心，分别是的中点，则下列结论正确的是（    ）A．//B．C．//平面D．平面8．已知直线与圆相交于两点，当变化时，△的面积的最大值为（    ）A． B． C． D．9．已知函数，则关于的不等式的解集是（    ）A． B． C． D．10．在△中，只需添加一个条件，即可使△存在且唯一.条件：①； ②；③中，所有可以选择的条件的序号为（    ）A．① B．①② C．②③ D．①②③ 二、填空题11．抛物线的准线方程为__________．12．展开式中常数项为___________（用数字作答）.13．若函数有且仅有两个零点，则实数的一个取值为______. 三、解答题14．如图，在棱长为的正方体中，点是的中点.(1)求证：平面；(2)求二面角的大小；(3)求点到平面的距离.15．已知函数，且的最小正周期为，再从条件①、条件②、条件③中选择两个作为一组已知条件.(1)求的解析式；(2)设，若在区间上的最大值为，求的最小值．条件①：的最小值为；条件②：的图象经过点；条件③；直线是函数的图象的一条对称轴.注：如果选择多组符合要求的条件分别解答，按第一个解答计分．16．某产业园生产的一种产品的成本为50元/件.销售单价依产品的等级来确定，其中优等品、一等品、二等品、普通品的销售单价分别为80元、75元、65元、60元.为了解各等级产品的比例，检测员从流水线上随机抽取200件产品进行等级检测，检测结果如下表所示.产品等级优等品一等品二等品普通品样本数量（件）30506060 (1)若从流水线上随机抽取一件产品，估计该产品为优等品的概率；(2)从该流水线上随机抽取3件产品，记其中单件产品利润大于20元的件数为，用频率估计概率，求随机变量的分布列和数学期望;(3)为拓宽市场，产业园决定对抽取的200件样本产品进行让利销售，每件产品的销售价格均降低了5元.设降价前后这200件样本产品的利润的方差分别为，比较的大小.（请直接写出结论）17．已知椭圆的离心率为，上下顶点分别为，且.过点的直线与椭圆相交于不同的两点（不与点重合）.(1)求椭圆的方程；(2)若直线与直线相交于点，求证：三点共线.18．已知函数，.(1)若曲线与曲线在它们的交点处具有公共切线，求实数的值；(2)若函数无零点，求实数的取值范围；(3)当时，函数在处取得极小值，求实数的取值范围.19．已知数列，给出两个性质：①对于任意的，存在，当时，都有成立；②对于任意的，存在，当时，都有成立．(1)已知数列满足性质①，且，，试写出的值；(2)已知数列的通项公式为，证明：数列满足性质①；(3)若数列满足性质①②，且当时，同时满足性质①②的存在且唯一.证明：数列是等差数列． 四、双空题20．已知是△的边的中点，，，则______；______21．刺绣是中国优秀的民族传统工艺之一，已经有2000多年的历史.小王同学在刺绣选修课上，设计了一个螺旋形图案--即图中的阴影部分.它的设计方法是：先画一个边长为3的正三角形，取正三角形各边的三等分点，得到第一个阴影三角形；在正三角形中，再取各边的三等分点，得到第二个阴影三角形；继续依此方法，直到得到图中的螺旋形图案，则______;图中螺旋形图案的面积为______.
参考答案：1．A【分析】根据并集的定义运算即得.【详解】∵，∴.故选：A.2．A【分析】【详解】由得=，故选A.【考点定位】本小题主要考查复数的四则运算,复数在高考中主要以小题形式出现，属容易题，主要考查复数的概念、几何意义与四则运算是基础内容.3．D【分析】根据频率分布直方图可知样本频率，由样本频率来估计总体的概率，概率乘以总量即为所求.【详解】由频率分布直方图可知:数据落在的频率为，故该社区有3000个家庭，估计全社区人均月用电量低于80千瓦时的家庭数为故选:D4．B【分析】利用等差数列的通项公式和前n项和公式的基本运算求解.【详解】解：设等差数列的公差为d，因为，所以，解得，所以，故选：B5．D【分析】由焦距可得，写出右焦点坐标，结合点线距离公式列方程求a、b关系，即可得渐近线方程.【详解】由题设则，可知：右焦点为，又双曲线的渐近线为，由题意，整理得，所以双曲线的渐近线方程为.故选：D6．A【分析】利用充分条件，必要条件的定义及三角函数的性质即得.【详解】当时，满足在区间上单调递减，即由“”可推出“函数在区间上单调递减”，反之由“函数在区间上单调递减”推不出“”，如时，也满足在区间上单调递减，∴“”是“函数在区间上单调递减”的充分而不必要条件.故选：A.7．B【分析】建立空间直角坐标系，利用空间位置关系的向量证明，逐项分析、判断作答.【详解】在正四棱柱中，以点D为原点建立如图所示的空间直角坐标系，令，是底面的中心，分别是的中点，则，，，对于A，显然与不共线，即与不平行，A不正确；对于B，因，则，即，B正确；对于C，设平面的法向量为，则，令，得，，因此与不垂直，即不平行于平面，C不正确；对于D，由选项C知，与不共线，即不垂直于平面，D不正确.故选：B8．C【分析】将△的面积表示出来即可求出最大值.【详解】因为直线直线恒过点在圆内，所以直线与圆相交，圆的圆心，所以△的面积的最大值为：.故选：C.9．C【分析】由二次函数的性质判断区间单调性，根据解析式知恒过且，进而确定区间值域，再由对数函数性质求的对应区间值域，即可得不等式解集.【详解】由题设，对称轴为且图象开口向下，则在上递增，上递减，由，即恒过且，所以上，上，而在上递增，且上，上，所以的解集为.故选：C10．B【分析】根据正弦和余弦定理，以及三角形边与角的性质，直接计算即可判断求解.【详解】对于①，，所以，，得，所以，此时，△存在且唯一，符合题意；对于②，，所以，，解得，因为，所以，，所以为锐角，此时，△存在且唯一，符合题意；对于③，，所以，，得，进而，可得，明显可见，，与矛盾，故③不符题意.故可以选择的条件序号为：①②故选：B11．【分析】抛物线的准线方程为，由此得到题目所求准线方程.【详解】抛物线的准线方程是.【点睛】本小题主要考查抛物线的准线方程，抛物线的准线方程为，直接利用公式可得到结果.属于基础题.12．【分析】写出二项展开式的通项，令的指数为零，求出参数的值，代入通项即可得解.【详解】展开式的通项为，令得，故展开式中的常数项.故答案为：.13．（答案不唯一）【分析】由零点的概念求解【详解】令，当时，由得，即为函数的一个零点，故当时，有一解，得故答案为：（答案不唯一）14．(1)证明见解析(2)(3) 【分析】（1）根据线线垂直证明线面垂直.（2）根据空间向量，求法向量进一步得二面角.（3）根据空间向量法求点面距.【详解】（1）在正方体中，因为平面，平面，所以，即.因为四边形是正方形，所以 .因为平面，所以平面.（2）如图，建立空间直角坐标系，则，所以.由（1）知，平面的一个法向量为设平面的一个法向量为，则所以.  令，则，所以 .所以.由图可知，二面角为钝角，所以二面角的大小为.（3）设点到平面的距离，，则.所以点到平面的距离为.15．(1)；(2). 【分析】（1）由最小正周期可得，再根据所选条件，结合正弦函数的性质求，即可得解析式；（2）由（1）及和差角正弦公式可得，根据区间最值及正弦函数性质求参数m的范围，即可得结果.【详解】（1）由题意，可得，选①②：由的最小值为，则，故.又，即且，所以.所以.选①③：由的最小值为，则，故.因为是的一条对称轴，则，，所以，且，则.所以.选②③：因为是的一条对称轴，则，，所以，且，则.所以.又，则.所以.（2），上，的最大值为，则，可得，所以的最小值为.16．(1)(2)分布列见解析，(3) 【分析】（1）由数据计算频率后估计概率（2）由二项分布概念公式求解（3）由方差计算公式判断【详解】（1）抽取的200件产品中优等品有30件，抽取优等品的频率是，用样本估计总体，从流水线上随机抽取一件产品，估计是优等品的概率为.        .（2）从流水线上随机抽取一件产品，估计利润大于20元的概率为.的可能取值为0，1，2，3.，，，分布列为0123 的数学期望.        ...（3）设件样本利润分别为，平均数为，则降价后件样本利润分别为，平均数为，由方差计算公式可得17．(1)(2)证明见解析 【分析】（1）根据椭圆的离心率为和，由求解； （2）设直线的方程为，与椭圆方程联立，由直线的方程为，令，得到，再结合韦达定理，判断即可.【详解】（1）解：根据题意， 解得.所以椭圆C的方程为：.                                   ...（2）（2）由（1）知，.根据题意，直线的斜率一定存在，设直线的方程为.由，得.根据题意，恒成立，设则.直线的方程为，令，得，所以.因为，则直线的斜率分别为，.又，                     ，                     ，.所以，所以三点共线.18．(1)(2)(3) 【分析】（1）求出两个函数的导数，由题可知，求出即可；（2）设，求出导数，讨论的范围根据单调性可得出；（3）求出的导数，讨论的范围，根据单调性即可得出.(1)因为函数，，所以，.因为曲线与曲线在它们的交点处具有公共切线，所以.则，解得.(2)由题意，，设.①当时，，在上单调递增，且，所以，所以在上无零点.②当时，令，得．当，即时，，在上单调递增，且，所以，所以在上无零点.当时，， 符号变化如下， 0+ ↘极小值↗ 所以.当，即时，，所以，所以在上无零点.当，即时，由，，所以至少存在一个零点，所以至少存在一个零点.综上，若无零点，实数的取值范围为.(3)当时，，定义域为．则．由（2）可知，当时，，当时， ，所以当时，在上恒成立.此时，当时，，单调递减；当时，，单调递增.所以在处取得极小值．当时，，当时，，，所以，单调递减.此时不是极小值点．即时，不合题意．综上，满足条件的的取值范围为．19．(1)(2)证明见解析(3)证明见解析 【分析】（1）由性质①，可求出且，所以，同理可求得的值；（2）由，验证性质①，即可证明；（3）数列满足性质①②，带入验证，即可得：当时，，即可证明满足条件的数列是等差数列.（1）因为数列满足性质①，且，所以，所以，又因为，即，所以，同理可得：.（2）因为数列的通项公式为，所以，对于任意的，令，则，. 又，则，即.又，所以，即对于任意的.所以，对于任意的，令，则当时，都有成立，所以，数列满足性质①.（3）由题意，数列满足性质①②，且当时，同时满足性质①②的存在,即对于任意的，存在，当时，都有成立，所以，当时，，即.对于任意的,有，对于任意的,有,，又当时，同时满足性质①②的存在且唯一,所以，当时，,所以，满足条件的数列是等差数列.【点睛】与数列的新定义有关的问题的求解策略：1、通过给出一个新的数列的定义，或约定一种新的运算，或给出几个新模型来创设新问题的情景，要求在阅读理解的基础上，依据题目提供的信息，联系所学的知识和方法，实心信息的迁移，达到灵活解题的目的；2、遇到新定义问题，应耐心读题，分析新定义的特点，弄清新定义的性质，按新定义的要求，“照章办事”，逐条分析、运算、验证，使得问题得以解决.20．     3     ##-0.75【分析】利用数量积的定义可得，利用向量的线性表示及数量积的运算即得.【详解】∵，，∴，又是△的边的中点，∴，∴.故答案为：3；.21．          【分析】根据余弦定理得到等边三角形边长成等比数列，即可得的长度，再根据三角形的面积公式，求得各个阴影三角形面积成等比数列，即可求解.【详解】解：设正三角形的边长为，后续各正三角形的边长依次为，，，设第一个阴影三角形面积为,后续阴影三角形面积为由题意知，，，所以为以为首项，为公比的等比数列，所以，所以，所以；所以，又，所以是以为首项，为公比的等比数列，故图中阴影部分面积为，故答案为：；.