黄金卷05-【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考数学模拟卷(新高考II卷专用)
展开(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第I卷(选择题)
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,只有一项是符合要求的。
1.已知集合,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】,
又,则.
故选:B.
2.( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【详解】.
故选:A
3.斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥,它由梁、斜拉索和塔柱三部分组成.如图1,这是一座斜拉索大桥,共有10对永久拉索,在索塔两侧对称排列.如图2,已知拉索上端相邻两个锚的间距约为4m,拉索下端相邻两个锚的间距均为18m.最短拉索的锚,满足,,以所在直线为轴,所在直线为轴,则最长拉索所在直线的斜率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】由题意知,分别是公差为4和18的等差数列,
所以,,
所以,,即最长拉索所在直线的斜率为.
故选:B.
4.已知平面向量,,,若,则( )
A.B.5C.2D.
【答案】D
【详解】,
,
因为,所以,
所以,解得.
故选:D
5.2023年杭州亚运会期间,甲、乙、丙3名运动员与5名志愿者站成一排拍照留念,若甲与乙相邻、丙不排在两端,则不同的排法种数有( )
A.1120B.7200C.8640D.14400
【答案】B
【详解】甲与乙相邻有种不同的排法,将甲与乙看作是一个整体,与除丙外的5人排好,有种不同的排法,
再将丙排入隔开的不在两端的5个空中,有种不同的排法,
所以共有种不同的排法.
故选:B.
6.已知角,且,,则( )
A.B.C.D.2
【答案】C
【详解】因为,
所以,
所以,
则,
又,则,
则,
所以.
故选:C.
7.已知正三棱锥的外接球的表面积为,若平面PBC,则三棱锥的体积为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】设外接球半径为,则,所以.
设,因为平面PBC,所以,
所以,又因为△ABC为正三角形,,
即PA,PB,PC两两垂直.
将三棱锥补成以PA,PB,PC为邻边的正方体,则,得,
所以三棱锥的体积为.
故选:A.
8.函数和的定义域均为,已知为偶函数,为奇函数,对于,均有,则( )
A.66B.70C.124D.144
【答案】B
【详解】为偶函数,即,
的图像关于对称,
为奇函数,即,
的图像关于点对称,
对于,均有,
,
的图像关于对称,,
的图像关于点对称,
又
解得,
.
故选:B.
二、多项选择题: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,有多项符合题目的要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.对于函数,有以下四种说法正确的是:( )
A.函数的最小值是
B.图象的对称轴是直线
C.图象的振幅为2,初相为
D.函数在区间上单调递增
【答案】AD
【详解】因为函数,则有:
对于选项A:当,即时,
函数取得最小值为,故A正确;
对于选项B:令,解得,
函数的图象的对称轴是直线,故B错误;
对于选项C:因为,
所以图象的振幅为2,
令,解得,
所以不为初相,故C错误;
对于选项D:令,解得,
即函数的递增区间为,
当时,的递增区间为,故D正确.
故选:AD.
10.(多选题)“堑堵”“阳马”和“鳖臑”是我国古代对一些特殊几何体的称谓.《九章算术·商功》:“斜解立方,得两堑堵,斜解堑堵,其一为阳马,其一为鳖臑”.一个长方体沿对角面斜解(图1),得到一模一样的两个堑堵(图2),再沿一个堑堵的一个顶点和相对的棱斜解(图2),得一个四棱锥称为阳马(图3),一个三棱锥称为鳖臑(图4).若长方体的体积为V,由该长方体斜解所得到的堑堵、阳马和鳖臑的体积分别为,,,则下列选项正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】ACD
【详解】设长方体的长宽高分别为,,
则,,,
故,,,,则B错误,ACD正确;
故选:ACD.
11.已知为坐标原点,点在抛物线上,过点的直线交抛物线于两点,则下列结论正确的是( )
A.抛物线的准线方程为B.直线与抛物线相切
C.为定值D.
【答案】ABD
【分析】选项A,由点在抛物线上,代入方程待定系数,求出抛物线C方程,则得到准线方程;选项B,利用导数求出切线斜率,与直线斜率相同即可说明相切;选项C,设出直线AB方程,联立抛物线方程,将坐标化韦达定理代入可证;选项D,利用弦长公式用表示,再代入韦达定理,结合判别式得出的的范围,即可判断得出答案.
【详解】对于A:因为点在抛物线:上,
则,解得,
所以抛物线:,
其准线为,故A正确;
对于B:令,
则,可得,
即抛物线在A点处切线斜率与直线AB斜率相同,
所以直线AB与抛物线C相切,故B正确;
对于C:由题意可知,直线PQ斜率存在,
设直线PQ的方程为 ,
联立方程,消去y得:,
可得,得,
且,
因为
,故C错误;
对于D:由题意可知,
因为,
则,
所以,故D正确.
故选:ABD.
12.若实数x,y满足,则( )
A.B.
C.D.
【答案】AD
【分析】对于AB,,则,从而可求出的范围进行判断,对于C,利用,化简变形结合已知条件可判断,对于D,利用,化简变形结合已知条件可判断.
【详解】对于AB,因为,所以,当且仅当时取等号,
所以,所以,所以A正确,B错误,
对于C,因为,所以,当且仅当时取等号,
所以,所以,
所以,
所以,当且仅当时取等号,所以C错误,
对于D,因为,所以,当且仅当时取等号,
所以,所以,
所以,当且仅当时取等号,所以D正确,
故选:AD
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知随机变量服从正态分布,且,则 .
【答案】/
【详解】随机变量服从正态分布,且,
所以,
所以,
故答案为:
14.已知函数,过原点作曲线的切线,则切线的斜率为 .
【答案】
【详解】由题意得,,设切点为,
则切线方程为,
因为切线过原点,
所以,
解得,所以.
故答案为:
15.已知圆C:,直线,若在l上总存在点M,使得过M点作的圆C的两条切线互相垂直,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【详解】根据题意,圆C:即,
其圆心为,半径,
如图,设切点分别为A,连接AC,BC,MC,
由,又由,
则四边形MACB为正方形且,
若直线l上总存在点M使得过点M的两条切线互相垂直,
只需圆心到直线l的距离,
即,
解可得:,
即m的取值范围为;
故答案为:
16.已知椭圆:的左,右焦点分别为,,过点且垂直于轴的直线与椭圆交于、两点,、分别交轴于、两点,的周长为4.过作外角平分线的垂线与直线交于点,则 .
【答案】
【详解】因为,所以,
因为的周长为4,所以的周长,
所以,所以椭圆方程为,,所以,
直线垂直轴,设,代入,求得,
所以,,
因为外角平分线的垂线与直线交于点,
所以,可得,
则,所以.
故答案为:.
四、解答题:本题共6小题,共70分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
17.已知数列为等差数列,是公比为的等比数列,且.
(1)证明:;
(2)若集合,求集合中的元素个数.
【答案】(1)证明见解析
(2)6
【详解】(1)证明:设数列的公差为,则,
即,
解得,所以原命题得证.
(2)由(1)知,所以,
因为,所以,解得,
由,,故,即,
所以满足等式的解.
故集合中的元素个数为6.
18.在①;②这两个条件中任选一个,补充在下面问题中并解答.
问题:设的内角,,的对边分别为,,,且,,______.
(1)求;
(2)求的周长.
注:若选择条件①、条件②分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)在中,,
,
,
,
则,
化简得.
在中,,
.
又,
.
(2)由余弦定理,得,即.
若选①,
,即,且,
,,
此时的周长为.
若选②,
,
,即,
又,
,
此时的周长为.
19.据调查,某市政府为了鼓励居民节约用水,减少水资源的浪费,计划在本市试行居民生活用水定额管理,即确定一个合理的居民用水量标准(单位:吨),月用水量不超过的部分按平价收费,超出的部分按议价收费.为了了解全市居民用水量分布情况,通过抽样,获得了户居民某年的月均用水量(单位:吨),其中月均用水量在内的居民人数为39人,并将数据制成了如图所示的频率分布直方图.
(1)求和的值;
(2)若该市政府希望使的居民月用水量不超过标准吨,试估计的值;
(3)在(2)的条件下,若实施阶梯水价,月用水量不超过吨时,按3元吨计算,超出吨的部分,按5元吨计算.现市政府考核指标要求所有居民的月用水费均不超过70元,则该市居民月用水量最多为多少吨?
【答案】(1),
(2)16.6吨
(3)20.64吨
【详解】(1),
用水量在的频率为,(户)
(2),
,
(吨)
(3)设该市居民月用水量最多为吨,因为,所以,
则,解得,
答:该市居民月用水量最多为20.64吨.
20.如图,在四棱锥中,底面ABCD是正方形,底面ABCD,E,F分别是PC,AD中点.
(1)求证:平面;
(2)若,PB与平面ABCD所成角为45°,求平面PFB与平面EFD夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)设为中点,连接,
又分别是中点,
所以,,
又底面是正方形,
所以,,故四边形为平行四边形,则,
由平面,平面,则平面.
(2)因为PB与平面ABCD所成角为45°,所以,以为原点,构建空间直角坐标系,
由于,则,
所以,
所以,
令为平面的一个法向量,则,
令,即,
令为平面的一个法向量,则,
令,即,
所以,
即平面与平面夹角的余弦值.
21.已知双曲线:经过点,且浙近线方程为.
(1)求的方程;
(2)过点作轴的垂线,交直线:于点,交轴于点.不过点的直线交双曲线于A、B两点,直线,的斜率分别为,,若,求.
【答案】(1);
(2)
【详解】(1)由,即,
将代入双曲线方程得;
(2)
当直线的斜率存在时,不妨设直线,,
联立双曲线方程,
其中,
,
易知
,
化简得
所以或,
当时,直线过P,不符题意舍去,
故,则此时直线,过定点.
如图所示,易知,
则;
当直线的斜率不存在时,可设,
与双曲线方程联立,则,
可令,
此时,
此时重合,不符题意舍去.
综上可知.
【点睛】关键点睛:本题关键点在于第二问中由条件转化中的关系,此外三角形面积比转化为线段比也是简化计算的关键.
22.已知函数.
(1)当时,求的极值;
(2)若,求的值;
(3)求证:.
【答案】(1)在处取得极小值,无极大值
(2)
(3)证明见解析
【详解】(1)当时,,,
则,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以在处取得极小值,无极大值;
(2)由题意得,
①当时,,所以在上单调递增,
所以当时,,与矛盾;
②当时,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以,
因为恒成立,所以,
记,,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以,所以,
又,
所以,
所以;
(3)证明:先证,
设,则,
所以在区间上单调递减,
所以,即,
所以,
再证,
由(2)可知,当时等号成立,
令,则,
即,
所以,,,
累加可得,
所以.
【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
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