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1、20222023学年度第一学期高三年级一月份学业质量校内调研数学试题一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上1. 已知集合,则( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】解方程组,可得集合.【详解】解方程组可得或,故.故选:D.2. 已知复数,为虚数单位,则( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】利用复数除法运算求得,然后求得.【详解】,.故选:C3. “哥德巴赫猜想”是近代三大数学难题之一,其内容是:任意一个大于2的偶数都可以写成两个素数(质数)之和,也就是我们所谓的“
2、1+1”问题它是1742年由数学家哥德巴赫提出的,我国数学家潘承洞、王元、陈景润等在哥德巴赫猜想的证明中都取得了相当好的成绩若将14拆成两个正整数的和,则拆成的和式中,加数全部为素数的概率为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】写出所有等式,计算基本事件的总数,再计算事件拆成的和式中,加数全部为素数所包含的基本事件,即可得到答案;【详解】,共有13个和式,其中加数全部为素数为,共3个基本事件,故选:A4. 黑洞原指非常奇怪的天体,它体积小,密度大,吸引力强,任何物体到了它那里都别想再出来数字中也有类似的“黑洞”,任意取一个数字串,长度不限,依次写出该数字串中偶数的个数、奇数的
3、个数以及总的数字个数,把这三个数从左到右写成一个新数字串;重复以上工作,最后会得到一个反复出现的数字,我们称它为“数字黑洞”,如果把这个数字设为a,若,则( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】先根据数字黑洞的定义求出,再利用三角化简得,平方即得解.【详解】解:根据“数字黑洞”的定义,任取数字2023,经过一步之后为314,经过第二步之后为123,再变为123,再变为123,所以数字黑洞为123,即,平方得,.故选:D5. 设偶函数的定义域为,且满足,对于任意都有() 成立,(1)不等式解集为 (2)不等式解集为 (3)不等式解集为(4)不等式解集为其中成立的是( ).A. (
4、1)与(3)B. (1)与(4)C. (2)与(3)D. (2)与 (4)【答案】A【解析】【分析】对于(1)(2)令得的单调性,分,两种情况解决.对于(3)(4)构造函数根据判断单调性,由求解即可.【详解】当时,则,在上为增函数,偶函数的定义域为,在上为减函数,当时,则,当时,(1)正确,(2)错误设则,是偶函数,且在上为增函数,不等式,或不等式解集为,(3)正确,(4)错误,故选:A6. 已知双曲线的离心率为,过左焦点且与实轴垂直的弦长为1,A、B分别是双曲线的左、右顶点,点P为双曲线右支上位于第一象限的动点,PA,PB的斜率分别为,则的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】C【
5、解析】【分析】根据题意求出的值,则双曲线方程为,则,设,列出有关的表达式,再根据渐近线方程即可解得其的取值范围.【详解】根据题意知:,故,双曲线方程为,则,设,则,根据渐近线方程知:,即,两边同时倒数可得:,故故选:C7. 已知三棱台中,三棱锥的体积为4,三棱锥的体积为8,则该三棱台的体积为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】设,棱台高为,由已知得,根据棱台的体积公式可得三棱台的体积【详解】设,棱台高为,由已知,得,得,三棱台的体积为,故选:B.【点睛】关键点点睛:本题考查了三棱台、三棱锥的体积的求法,解题的关键点是利用底面积与高的转化8. ,则( )A. B. C. D.
6、 【答案】C【解析】【分析】先构造函数,通过求导判断单调性,比较出b和c的大小;再找中间值和,通过构造函数,证明,判断,构造函数,通过单调性判断,于是证明,即可求得a、b、c的大小关系.【详解】令则,显然即单调递减,所以,即,.令则,即在上单调递增所以,即,所以令则当时,即在上单调递增又,所以当时,所以,即即,又,所以,即.综上:.故选:C.二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共计20分每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上9. 已知函数 在区间上有且仅有个零点,则( )A. 在区间上
7、有且仅有个对称轴B. 的最小正周期可能是C. 的取值范围是D. 在区间上单调减【答案】BD【解析】【分析】根据题意求出的范围,然后再一一求解.【详解】因为且所以又因为函数 在区间上有且仅有个零点,所以满足,即,所以C不正确,A不正确;的最小正周期为,所以B正确;因为且所以,又因为,即所以在区间上单调减,即D正确.故选:BD.10. 甲袋中装有4个白球,2个红球和2个黑球,乙袋中装有3个白球,3个红球和2个黑球先从甲袋中随机取出一球放入乙袋,再从乙袋中随机取出一球用,分别表示甲袋取出的球是白球、红球和黑球,用B表示乙袋取出的球是白球,则( )A. ,两两互斥B. C. 与B是相互独立事件D. 【
8、答案】AB【解析】【分析】对于A,由互斥事件的定义判断,对于B,由条件概率的公式求解即可,对于C,由独立事件的定义判断,对于D,由求解【详解】对于A,由题意可知,不可能同时发生,所以,两两互斥,所以A正确,对于B,由题意可得,所以,所以B正确,对于C,因为,所以,所以与B不是相互独立事件,所以C错误,对于D,由C选项可知D是错误的,故选:AB11. 双曲函数在实际生活中有着非常重要的应用,比如悬链桥在数学中,双曲函数是一类与三角函数类似的函数,最基础的是双曲正弦函数和双曲余弦函数下列结论正确的是( )A. B. C. 若与双曲余弦函数和双曲正弦函数共有三个交点,分别为,则D. 是一个偶函数,且
9、存在最小值【答案】ABD【解析】【分析】利用指数的运算、指数函数图像以及双曲正弦、余弦函数的定义可判断各选项的正误.【详解】对于A选项,设,当时,函数单调递减;当时,函数单调递增;所以,所以,A选项正确;对于B选项,B选项正确;对于D选项,是一个偶函数且在为减函数,为增函数,所以时取最小值1,D选项正确.对于C选项,函数单调递增,且值域R,若与双曲余弦函数和双曲正弦函数共有三个交点,则,由双曲余弦函数为偶函数得,由得,所以,C选项错误.故选:ABD.12. 如图,已知A,B是相互垂直的两条异面直线,直线AB与a,b均相互垂直,垂足分别为A,B,且,动点P,Q分别位于直线A,B上,且P异于A,Q
10、异于B.若直线PQ与AB所成的角,线段PQ的中点为M,下列说法正确的是( )A. PQ的长度为定值B. 三棱锥的外接球的半径长为定值C. 三棱锥的体积为定值D. 点M到AB的距离为定值【答案】ABD【解析】【分析】根据题意,将图形还原为长方体,进而根据题意求出,进而判断A,B;根据,进而判断C;设交于R,则R为CQ的中点,取AB的中点N,然后证明四边形RBNM是平行四边形,进而证明,最后求得答案.【详解】如图,将图形还原为长方体,因为,所以(易知其为锐角)是PQ与AB所成的角,即,易知,则.A正确;对B,易知三棱锥的外接球与长方体的外接球相同,则其直径为4,半径为2.B正确;对C,不为定值.C
11、错误;对D,设交于R,则R为CQ的中点,连接MR,取AB的中点N,连接MN,又因为M为PQ的中点,所以,而,故,所以四边形RBNM是平行四边形,则,因为,则.因为AB平面BCDQ,平面BCDQ,所以,则,所以点M到AB的距离为1.D正确.故选:ABD.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,若两个空,第一个空2分,第二个空3分,共计20分请把答案填写在答题卡相应位置上13. 设随机变量,若,则的取值范围为_【答案】【解析】【分析】根据二项分布的性质和题意可得,解一元二次不等式即可.【详解】由题意知,则,由,得,整理,得,解得,故答案为:14. 的展开式中所有有理项的系数之和为_.【答案】【解析
12、】【分析】先根据二项式展开式通项,找出有理项,再计算有理项的系数之和.【详解】由二项式定理,可得的展开式通项为,当,即时,为有理项,所以所有有理项的系数之和为.故答案为:.15. 已知是平面向量,与是单位向量,且,若,则的最小值为_【答案】【解析】【分析】把条件的二次方程分解成两个向量的积,得到这两个向量互相垂直,结合图形确定的最小值.【详解】如下图所示,设 且 点B在以F为圆心,DE为直径的圆上又 当点B为圆F和线段FA的交点的时候,最短故答案为:16. 设为抛物线的焦点,、为抛物线上不同三点,且,为坐标原点,若、的面积分别为、,则_.【答案】3【解析】【分析】确定抛物线的焦点的坐标,结合图
13、形分别求解、,可得,利用点是的重心,即可求得结论.【详解】解:如图,连接设、三点的坐标分别为,,,,,,则抛物线的焦点的坐标为,点是的重心故答案为:3四、解答题:本大题共6小题,共计70分请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤17. 已知ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c若(1)求的值;(2)若,求cosB的值【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)利用数量积定义式,整理等式,利用余弦定理以及正弦定理,可得答案;(2)根据余弦定理整理等式,求得,利用同角平方式,结合诱导公式以及余弦和角公式,可得答案.【小问1详解】由,则,设,则,根据余弦定理,可得,化
14、简可得,根据正弦定理可得:,则.【小问2详解】由,根据余弦定理,可得,整理可得,则,由,则,由,则,根据正弦定理,可得,即,故,.18. 记为数列的前项和,已知,且数列是等差数列.(1)证明:是等比数列,并求的通项公式;(2)设,求数列的前项和.【答案】(1)证明见解析; (2).【解析】【分析】(1)由题可得,然后根据项与前项和的关系可得,再根据等比数列的定义即得;(2)由题可得,然后利用分组求和法及求和公式即得.【小问1详解】,设,则,又数列为等差数列,当时,又,即:,又,是以1为首项,为公比的等比数列,即;【小问2详解】,且,.19. 某机构为了解市民对交通的满意度,随机抽取了100位市
15、民进行调查结果如下:回答“满意”的人数占总人数的一半,在回答“满意”的人中,“上班族”的人数是“非上班族”人数的;在回答“不满意”的人中,“非上班族”占(1)请根据以上数据填写下面列联表,并依据小概率值的独立性检验,分析能否认为市民对于交通的满意度与是否为上班族存关联?满意不满意合计上班族非上班族合计(2)为了改善市民对交通状况的满意度,机构欲随机抽取部分市民做进一步调查规定:抽样的次数不超过,若随机抽取的市民属于不满意群体,则抽样结束;若随机抽取的市民属于满意群体,则继续抽样,直到抽到不满意市民或抽样次数达到时,抽样结束若,写出的分布列和数学期望;请写出的数学期望的表达式(不需证明)附:0.
16、10.050.010.00500012.7063.8416.6357.87910.828参考公式:,其中【答案】(1)填表见解析;认为市民对交通的满意度与是否上班有关 (2) 分布列见解析;期望;【解析】分析】(1)根据题意完成列联表,进而利用公式计算可得,查表分析可得结果;(2) (i)由(1)可知市民的满意度和不满意度均为,计算可得的分布列和数学期望;(ii)由(i)可得.【小问1详解】由题意可知满意不满意合计上班族154055非上班族351045合计5050100零假设为:市民对交通的满意度与是否上班独立,因为;根据小概率值的独立性检验,我们推断不成立,即认为市民对交通的满意度与是否上班
17、有关,此推断犯错误的概率不大于0.001【小问2详解】(i)当时,的取值为1,2,3,4,5,由(1)可知市民的满意度和不满意度均为;所以,所以的分布列为12345P所以;(ii)20. 如图,在梯形中,将沿边翻折,使点翻折到点,且(1)证明:平面(2)若为线段的中点,求二面角的余弦值【答案】(1)证明见解析 (2)【解析】【分析】(1)利用线面垂直判定定理去证明平面;(2)建立空间直角坐标系,利用向量法去求二面角的余弦值【小问1详解】等腰梯形中,则则,又由,可知又,面,面故面【小问2详解】过点C作平面,以C为原点,分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系则,则,设面法向量为则,则,令,则,则又面
18、一个法向量为故二面角的余弦值为21. 椭圆C:()的左右焦点分别为,上顶点为A,且,(1)求C的方程;(2)若椭圆E:(且),则称E为C的倍相似椭圆,如图,已知E是C的3倍相似椭圆,直线l:与两椭圆C,E交于4点(依次为M,N,P,Q,如图)且,证明:点T(k,m)在定曲线上【答案】(1) (2)证明见解析【解析】【分析】对于(1),设,其中.由可得,结合,可得.对于(2),分别将l:与两椭圆方程联立,设,注意到,结合题目条件得,后可证明结论.【小问1详解】设,其中.由题意知半焦距,因为,所以,所以,所以C的方程为【小问2详解】证明:椭圆C的3倍相似椭圆E的方程为,即联立l与C的方程,得,消去
19、y并整理,得,则,即,设,由韦达定理有:,所以联立l与E的方程,得,消去y并整理,得,则,即,设,由韦达定理有:,所以,注意到,.所以线段NP,MQ的中点相同,所以又,得.又,所以,即,化简,得满足,所以,即点T(k,m)在定双曲线上【点睛】关键点点睛:本题涉及求椭圆方程,及结合椭圆中的新定义解题.(1)问较为基础,解决(2)关键为发现线段NP,MQ的中点相同,继而得到,后由韦达定理可得结论.22. 已知函数,.(1)讨论的单调性;(2)若关于的不等式在上恒成立,求的取值范围.【答案】(1)在上单调递增,在上单调递减 (2)【解析】【分析】(1)求出导函数,利用的范围,判断导函数的符号,推出函
20、数的单调区间即可.(2)不等式等价于在上恒成立,构造函数,通过函数的导数,利用二次函数的性质,说明极值点一正一负,设函数,利用导函数,结合函数的单调性,转化求解的范围即可.【小问1详解】解:(1)因为的定义域为,且.若,则,所以在上单调递增.若,令,得.当时,;当时,.所以在上单调递增,在上单调递减.【小问2详解】(2)不等式在上恒成立等价于在上恒成立,令,则.对于函数,所以其必有两个零点.又两个零点之积为-1,所以两个零点一正一负,设其中一个零点,则,即.此时在上单调递增,在上单调递减,故,即.设函数,则.当时,;当时,.所以在上单调递减,在上单调递增.又,所以.由在上单调递增,得.故的取值范围为.