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    广州市2024届高三上学期12月调研测试数学试卷及答案

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    这是一份广州市2024届高三上学期12月调研测试数学试卷及答案,共17页。试卷主要包含了非选择题必须用0,已知,,,则的值为,015等内容,欢迎下载使用。

    数学
    命题单位:广州市教育科学研究院考试
    时间:
    ★祝考试顺利★
    注意事项:
    1.答卷前,考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡指定位置填写自己的学校、姓名和考生号,并将条形码正向准确粘贴在答题卡的贴条形码区,请保持条形码整洁、不污损.
    2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答案涂在答题卷相应的位置上.
    3.非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.
    4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将答题卡交回.
    一、单项选择题: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,只有一个选项符合题目要求.
    1.已知复数z满足,,则( )
    A.1 B.2 C. D.
    2.已知集合,,则( )
    A. B. C. D.
    3.已知向量,,若与共线,则向量在向量上的投影向量为( )
    A. B. C. D.
    4.已知函数是奇函数,则( )
    A. B.
    C. D.
    5.如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”的最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球,…….记各层球数构成数列,且为等差数列,则数列的前100项和为( )
    A. B. C. D.
    6.直线与圆交于A,B两点,则的取值范围为( )
    A. B. C. D.
    7.已知,,,则的值为( )
    A. B. C. D.2
    8.若函数在区间上存在极小值点,则a的取值范围为( )
    A. B. C. D.
    二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
    9.某市实行居民阶梯电价收费政策后有效促进了节能减排.现从某小区随机调查了200户家庭十月份的用电量(单位:),将数据进行适当分组后(每组为左闭右开的区间),画出如图所示的频率分布直方图,则( )
    A.图中a的值为0.015
    B.样本的第25百分位数约为217
    C.样本平均数约为198.4
    D.在被调查的用户中,用电量落在内的户数为108
    10.已知双曲线的左、右焦点别为,,过点的直线l与双曲线E的右支相交于P,Q两点,则( )
    A.若E的两条渐近线相互垂直,则
    B.若E的离心率为,则E的实轴长为1
    C.若,则
    D.当a变化时,周长的最小值为
    11.已知点是函数的图象的一个对称中心,则( )
    A.是奇函数
    B.,
    C.若在区间上有且仅有2条对称轴,则
    D.若在区间上单调递减,则或
    12.如图,在棱长为2的正方体中,已知M,N,P分别是棱,,的中点,Q为平面PMN上的动点,且直线与直线的夹角为30°,则( )
    A.平面PMN
    B.平面PMN截正方体所得的截面面积为
    C.点Q的轨迹长度为
    D.能放入由平面PMN分割该正方体所成的两个空间几何体内部(厚度忽略不计)的球的半径的最大值为
    三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
    13.已知抛物线的焦点为F,点M在C上,轴,若(O为坐标原点)的面积为2,则______.
    14.的展开式中的系数为______(用数字作答).
    15.已知三棱锥的四个顶点均在同一球面上,平面ABC,,,且PA与平面ABC所成角的正弦值为,则该球的表面积为______.
    16.已知函数恰有两个零点,则______.
    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.(10分)
    设数列的前n项和为,且.
    (1)求数列的通项公式;
    (2)若数列满足求数列的前2n项和.
    18.(12分)
    如图,在四棱锥中,,,,三棱锥的体积为.
    (1)求点P到平面ABCD的距离;
    (2)若,平面平面ABCD,点N在线段AP上,,求平面NCD与平面ABCD夹角的余弦值.
    19.(12分)
    记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知且.
    (1)求证:;
    (2)求的取值范围.
    20.(12分)
    已知函数.
    (1)当时,求曲线在点处的切线方程;
    (2)当时,,求a的取值范围.
    21.(12分)
    杭州亚运会的三个吉祥物是琮琮、宸宸和莲莲,他们分别代表了世界遗产良渚古城遗址、京杭大运河和西湖,分别展现了不屈不挠、坚强刚毅的拼搏精神,海纳百川的时代精神和精致和谐的人文精神.甲同学可采用如下两种方式购买吉祥物,方式一:以盲盒方式购买,每个盲盒19元,盲盒外观完全相同,内部随机放有琮琮、宸宸和莲莲三款中的一个,只有打开才会知道买到吉祥物的款式,买到每款吉祥物是等可能的;方式二:直接购买吉祥物,每个30元.
    (1)甲若以方式一购买吉祥物,每次购买一个盲盒并打开.当甲买到的吉祥物首次出现相同款式时,用X表示甲购买的次数,求X的分布列;
    (2)为了集齐三款吉祥物,甲计划先一次性购买盲盒,且数量不超过3个,若未集齐再直接购买吉祥物,以所需费用的期望值为决策依据,甲应一次性购买多少个盲盒?
    22.(12分)
    在平面直角坐标系中,点,点是平面内的动点.若以PF为直径的圆与圆内切,记点P的轨迹为曲线E.
    (1)求E的方程;
    (2)设点,,,直线AM,AN分别与曲线E交于点S,T(S,T异于A),,垂足为H,求的最小值.
    2024届广州市高三年级调研测试
    数学试题参考答案及评分标准
    评分说明:
    1.本解答给出了一种或几种解法供参考,如果考生的解法与本解答不同,可根据试题的主要考查内容比照评分参考制订相应的评分细则.
    2.对计算题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后继部分的解答未改变该题的内容和难度,可视影响的程度决定后继部分的给分,但不得超过该部分正确解答应得分数的一半;如果后继部分的解答有较严重的错误,就不再给分.
    3.解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数.
    4.只给整数分数,选择题不给中间分.
    一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
    二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
    三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
    四、解答题:本题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算骤.
    17.解:(1)因为,①
    当时,,则.
    当时,,②
    ①-②得,即,
    所以是首项为1,公比为2的等比数列.
    所以.
    (2)因为,所以
    所以
    18.解:(1)设点到平面的距离为,
    则,
    由题可知,
    所以,
    故到平面的距离为.
    (2)取的中点,连接,因为,所以,
    又平面平面,平面平面平面,
    ,所以平面.
    由(1)知.
    由题意可得,
    所以,故.
    法一(坐标法):以点为坐标原点,为轴,为轴,过点作的平行线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
    则.
    依题意,
    所以.
    设平面的法向量为,
    则即
    令,得
    又平面的法向量为
    设平面与平面的夹角为,则

    即平面与平面的夹角的余弦值为.
    法二(几何法):在线段上取点,使得,连接,过点作,垂足为,连接.
    因为,所以,
    .
    因为平面,所以平面,
    所以,
    又,且,
    所以平面,
    所以,
    所以是二面角的平面角.
    在Rt中,易知,
    所以,
    所以.
    故平面与平面的夹角的余弦值为.
    19.(1)证明:因为,
    由正弦定理得,
    又因为
    所以,即.
    又,所以.
    又,
    所以或.
    又,所以.
    (2)解:由(1)知.
    由,解得.
    所以
    又,所以,
    所以的取值范围为.
    (别解:因为在上单调递减,
    所以,所以的取值范围为.)
    20.解(1)当时,,
    所以曲线在处的切线方程为.
    (2)法一:,
    记,则,
    (备注:从逻辑推理的角度写成:不扣分)
    所以在区间单调递减.
    (i)当时,,
    所以在上单调递增,所以当时,,符合题意;
    (ii)当时,,
    所以存在,使得.
    从而在上单调递增,在上单调递减,
    故当,矛盾,舍去.
    综上,的取值范围为.
    法二:当时,,即对恒成立.
    设.
    则.
    记,
    当时,,
    所以,所以在上单调递增,
    所以,符合题意;
    当时,开口向上,对称轴,
    所以存在唯一,使得,
    当时,;当时,,从而
    从而在区间递增,在区间递减,
    故当,矛盾,舍去.
    综上,的取值范围为.
    21.解:(1)由题意可知所有可能取值为,
    (其他解法:,)
    则的分布列如下:
    (2)设甲一次性购买个吉祥物盲盒,集齐三款吉祥物需要的总费用为.
    依题意,可取.
    方案1:不购买盲盒时,则需要直接购买三款吉祥物,总费用元.
    方案2:购买1个盲盒时,则需要直接购买另外两款吉祥物,
    总费用元.
    方案3:购买2个盲盒时,
    当2个盲盒打开后款式不同,则只需要直接购买剩下一款吉祥物,
    总费用;
    (或)
    当2个盲盒打开后款式相同,则需要直接购买另外两款吉祥物,
    总费用.
    所以(元).
    (别解:元
    方案4:购买3个盲盒时,
    当3个盲盒打开后款式各不相同,则总费用,
    当3个盲盒打开后恰有2款相同,则需要直接购买剩下一款吉祥物,
    总费用;
    当3个吉祥物盲盒打开后款式全部相同,则需要直接购买另外两款吉祥物,
    总费用.
    所以(元).
    (别解:元)
    显然.
    综上,应该一次性购买2个吉祥物盲盒.
    22.解:(1)法一:设的中点为,依题意以为直径的圆内切于圆,
    所以,即,
    设,又,所以,
    所以点的轨迹是以为焦点,4为长轴长的椭圆,
    设的方程为,则,
    所以的轨迹方程.
    法二:设,则的中点为,
    依题意得,即.
    整理得,
    化简得点的轨迹方程.
    (2)设,先证明直线恒过定点,理由如下:
    法一:由对称性可知直线的斜率不为0,所以设直线的方程为:.
    联立直线与的方程消去得:,
    所以,即,①
    .②
    所以直线的方程为:,令,解得点横坐标,
    同理可得点横坐标,
    故,
    将代入上式整理得:
    .③
    ③将②代入③并整理得,
    即满足方程.
    若,即,则直线方程为,过点,不合题意;
    所以,此时,直线的方程为,
    所以直线过定点.
    因为直线过定点,且与轨迹始终有两个交点,
    又,垂足为,
    故点的轨迹是以为直径的半圆(不含点,在直线下方).
    设中点为,则圆心,半径为1.
    所以,当且仅当点在线段上时,
    故的最小值为.
    法二:①当直线斜率存在,设直线的方程为.
    联立直线与椭圆的方程
    消去得:,
    所以,即,①
    .②
    所以直线的方程为:,
    (备注:若直线方程写成,需另外考虑的情形,可参考方法四①.)
    令,解得点横坐标,
    同理可得点横坐标,
    所以,
    即,
    将代入上式,得

    将②代入上式,得.
    整理得,
    所以.(其中时,直线过点,不符合题意,舍去.)
    直线的方程为:恒过定点.
    ②当直线斜率不存在,此时,
    同理可得,即,
    又,解得或.
    若,则中必有一点与重合,不符合题意;
    若,则重合,也不符合题意.
    综上,所以直线过定点.
    后略,同法一.
    法三:①若直线的斜率均存在,即,


    依题意直线不经过点,设直线,
    椭圆,
    联立与的方程
    得,
    整理得,
    除以,得,
    因为满足上式,故由韦达定理得,
    解得.
    所以直线恒过定点.
    ②若直线或的斜率不存在时,易求直线,过点.
    综上,所以直线过定点.
    后略,同法一.
    法四:①当时,易知直线;直线.
    分别与轨迹的方程联立求得,
    故直线.
    ②当时,同理求得直线.
    ③当时,直线,
    联立直线与轨迹的方程,消去得,
    所以(异于),所以.
    同理得.
    所以直线的斜率,
    所以直线的方程为
    综上,所以直线过定点.
    后略,同法一.题号
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    答案
    C
    A
    C
    B
    D
    D
    B
    A
    题号
    9
    10
    11
    12
    答案
    AC
    ACD
    BC
    ABD
    题号
    13
    14
    15
    16
    答案
    120
    2
    3
    4
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