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1、2023年高考数学模拟试卷考生请注意:1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。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函数的图象大致为ABCD2函数的图像大致为( )ABCD3复数,若复数在复平面内对应的点关于虚轴对称,则等于( )ABCD4一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )ABCD5已知
2、,若,则等于( )A3B4C5D66设是虚数单位,若复数,则( )ABCD7已知全集,则( )ABCD8函数的定义域为( )ABCD9已知是虚数单位,则复数( )ABC2D10在直角中,若,则( )ABCD11在中,已知,为线段上的一点,且,则的最小值为( )ABCD12函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )ABCD二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13设f(x)etx(t0),过点P(t,0)且平行于y轴的直线与曲线C:yf(x)的交点为Q,曲线C过点Q的切线交x轴于点R,若S(1,f(1),则PRS的面积的最小值是_14若幂函数的图象经过点,则其单调递减区间为_15若一个
3、正四面体的棱长为1,四个顶点在同一个球面上,则此球的表面积为_.16已知向量满足,则_.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。17(12分)某网络商城在年月日开展“庆元旦”活动,当天各店铺销售额破十亿,为了提高各店铺销售的积极性,采用摇号抽奖的方式,抽取了家店铺进行红包奖励.如图是抽取的家店铺元旦当天的销售额(单位:千元)的频率分布直方图.(1)求抽取的这家店铺,元旦当天销售额的平均值;(2)估计抽取的家店铺中元旦当天销售额不低于元的有多少家;(3)为了了解抽取的各店铺的销售方案,销售额在和的店铺中共抽取两家店铺进行销售研究,求抽取的店铺销售额在中的个数的分布列和数学期
4、望.18(12分)设函数,是函数的导数.(1)若,证明在区间上没有零点;(2)在上恒成立,求的取值范围.19(12分)选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数).以原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,且曲线的极坐标方程为.(1)写出直线的普通方程与曲线的直角坐标方程;(2)设直线上的定点在曲线外且其到上的点的最短距离为,试求点的坐标.20(12分)已知六面体如图所示,平面,是棱上的点,且满足.(1)求证:直线平面;(2)求二面角的正弦值.21(12分)如图,在三棱锥中,平面平面,、分别为、中点(1)求证:;(2)求二面角的大小22(10分)在中,角所对的边
5、分别是,且.(1)求角的大小;(2)若,求边长.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、D【解析】由题可得函数的定义域为,因为,所以函数为奇函数,排除选项B;又,所以排除选项A、C,故选D2、A【解析】根据排除,利用极限思想进行排除即可【详解】解:函数的定义域为,恒成立,排除,当时,当,排除,故选:【点睛】本题主要考查函数图象的识别和判断,利用函数值的符号以及极限思想是解决本题的关键,属于基础题3、A【解析】先通过复数在复平面内对应的点关于虚轴对称,得到,再利用复数的除法求解.【详解】因为复数在复平面内对应的点关于虚轴对
6、称,且复数,所以所以故选:A【点睛】本题主要考查复数的基本运算和几何意义,属于基础题.4、B【解析】由题意首先确定几何体的空间结构特征,然后结合空间结构特征即可求得其表面积.【详解】由三视图可知,该几何体为边长为正方体挖去一个以为球心以为半径球体的,如图,故其表面积为,故选:B.【点睛】(1)以三视图为载体考查几何体的表面积,关键是能够对给出的三视图进行恰当的分析,从三视图中发现几何体中各元素间的位置关系及数量关系(2)多面体的表面积是各个面的面积之和;组合体的表面积应注意重合部分的处理(3)圆柱、圆锥、圆台的侧面是曲面,计算侧面积时需要将这个曲面展为平面图形计算,而表面积是侧面积与底面圆的面
7、积之和5、C【解析】先求出,再由,利用向量数量积等于0,从而求得.【详解】由题可知,因为,所以有,得,故选:C.【点睛】该题考查的是有关向量的问题,涉及到的知识点有向量的减法坐标运算公式,向量垂直的坐标表示,属于基础题目.6、A【解析】结合复数的除法运算和模长公式求解即可【详解】复数,则,故选:A.【点睛】本题考查复数的除法、模长、平方运算,属于基础题7、C【解析】先求出集合U,再根据补集的定义求出结果即可【详解】由题意得,故选C【点睛】本题考查集合补集的运算,求解的关键是正确求出集合和熟悉补集的定义,属于简单题8、C【解析】函数的定义域应满足 故选C.9、A【解析】根据复数的基本运算求解即可
8、.【详解】.故选:A【点睛】本题主要考查了复数的基本运算,属于基础题.10、C【解析】在直角三角形ABC中,求得 ,再由向量的加减运算,运用平面向量基本定理,结合向量数量积的定义和性质:向量的平方即为模的平方,化简计算即可得到所求值【详解】在直角中,若,则 故选C.【点睛】本题考查向量的加减运算和数量积的定义和性质,主要是向量的平方即为模的平方,考查运算能力,属于中档题11、A【解析】在中,设,结合三角形的内角和及和角的正弦公式化简可求,可得,再由已知条件求得,考虑建立以所在的直线为轴,以所在的直线为轴建立直角坐标系,根据已知条件结合向量的坐标运算求得,然后利用基本不等式可求得的最小值.【详解
9、】在中,设,即,即,即,又,则,所以,解得,.以所在的直线为轴,以所在的直线为轴建立如下图所示的平面直角坐标系,则、,为线段上的一点,则存在实数使得,设,则,消去得,所以,当且仅当时,等号成立,因此,的最小值为.故选:A.【点睛】本题是一道构思非常巧妙的试题,综合考查了三角形的内角和定理、两角和的正弦公式及基本不等式求解最值问题,解题的关键是理解是一个单位向量,从而可用、表示,建立、与参数的关系,解决本题的第二个关键点在于由,发现为定值,从而考虑利用基本不等式求解最小值,考查计算能力,属于难题.12、B【解析】对分类讨论,当,函数在单调递减,当,根据对勾函数的性质,求出单调递增区间,即可求解.
10、【详解】当时,函数在上单调递减,所以,的递增区间是,所以,即.故选:B.【点睛】本题考查函数单调性,熟练掌握简单初等函数性质是解题关键,属于基础题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13、【解析】计算R(t,0),PRt(t),PRS的面积为S,导数S,由S0得t1,根据函数的单调性得到最值.【详解】PQy轴,P(t,0),Q(t,f(t)即Q(t,),又f(x)etx(t0)的导数f(x)tetx,过Q的切线斜率kt,设R(r,0),则k,rt,即R(t,0),PRt(t),又S(1,f(1)即S(1,et),PRS的面积为S,导数S,由S0得t1,当t1时,S0,当0t1时,
11、S0,t1为极小值点,也为最小值点,PRS的面积的最小值为故答案为:【点睛】本题考查了利用导数求面积的最值问题,意在考查学生的计算能力和应用能力.14、【解析】利用待定系数法求出幂函数的解析式,再求出的单调递减区间【详解】解:幂函数的图象经过点,则,解得;所以,其中;所以的单调递减区间为故答案为:【点睛】本题考查了幂函数的图象与性质的应用问题,属于基础题15、【解析】将四面体补成一个正方体,通过正方体的对角线与球的半径的关系,得到球的半径,利用球的表面积公式,即可求解.【详解】如图所示,将正四面体补形成一个正方体,则正四面体的外接球与正方体的外接球表示同一个球,因为正四面体的棱长为1,所以正方
12、体的棱长为,设球的半径为,因为球的直径是正方体的对角线, 即,解得,所以球的表面积为.【点睛】本题主要考查了有关求得组合体的结构特征,以及球的表面积的计算,其中巧妙构造正方体,利用正方体的外接球的直径等于正方体的对角线长,得到球的半径是解答的关键,着重考查了空间想象能力,以及运算与求解能力,属于基础题.16、1【解析】首先根据向量的数量积的运算律求出,再根据计算可得;【详解】解:因为,所以又所以所以故答案为:【点睛】本题考查平面向量的数量积的运算,属于基础题.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。17、(1)元;(2)32家;(3)分布列见解析;【解析】(1)根据频率分
13、布直方图求出各组频率,再由平均数公式,即可求解;(2)求出的频率即可;(3)中的个数的所有可能取值为,求出可能值的概率,得到分布列,由期望公式即可求解.【详解】(1)频率分布直方图销售额的平均值为千元,所以销售额的平均值为元;(2)不低于元的有家(3)销售额在的店铺有家,销售额在的店铺有家.选取两家,设销售额在的有家.则的所有可能取值为,.,所以的分布列为数学期望【点睛】本题考查应用频率分布直方图求平均数和频数,考查离散型随机变量的分布列和期望,属于基础题.18、(1)证明见解析(2)【解析】(1)先利用导数的四则运算法则和导数公式求出,再由函数的导数可知,函数在上单调递增,在上单调递减,而,
14、可知在区间上恒成立,即在区间上没有零点;(2)由题意可将转化为,构造函数,利用导数讨论研究其在上的单调性,由,即可求出的取值范围【详解】(1)若,则,设,则,故函数是奇函数当时,这时,又函数是奇函数,所以当时,.综上,当时,函数单调递增;当时,函数单调递减.又,故在区间上恒成立,所以在区间上没有零点.(2),由,所以恒成立,若,则,设,.故当时,又,所以当时,满足题意;当时,有,与条件矛盾,舍去; 当时,令,则,又,故在区间上有无穷多个零点,设最小的零点为,则当时,因此在上单调递增.,所以.于是,当时,得,与条件矛盾.故的取值范围是.【点睛】本题主要考查导数的四则运算法则和导数公式的应用,以及
15、利用导数研究函数的单调性和最值,涉及分类讨论思想和放缩法的应用,难度较大,意在考查学生的数学建模能力,数学运算能力和逻辑推理能力,属于较难题19、(1)的普通方程为的直角坐标方程为 (2)(-1,0)或(2,3)【解析】(1)对直线的参数方程消参数即可求得直线的普通方程,对整理并两边乘以,结合,即可求得曲线的直角坐标方程。(2)由(1)得:曲线C是以Q(1,1)为圆心,为半径的圆,设点P的坐标为,由题可得:,利用两点距离公式列方程即可求解。【详解】解:(1)由消去参数,得即直线的普通方程为 因为又,曲线的直角坐标方程为 (2)由知,曲线C是以Q(1,1)为圆心,为半径的圆设点P的坐标为,则点P
16、到上的点的最短距离为|PQ|即,整理得,解得 所以点P的坐标为(-1,0)或(2,3)【点睛】本题主要考查了参数方程化为普通方程及极坐标方程化为直角坐标方程,还考查了转化思想及两点距离公式,考查了方程思想及计算能力,属于中档题。20、(1)证明见解析(2)【解析】(1)连接,设,连接.通过证明,证得直线平面.(2)建立空间直角坐标系,利用平面和平面的法向量,计算出二面角的正弦值.【详解】(1)连接,设,连接,因为,所以,所以,在中,因为,所以,且平面,故平面.(2)因为,所以,因为,平面,所以平面,所以,取所在直线为轴,取所在直线为轴,取所在直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,由已知可得,
17、所以,因为,所以,所以点的坐标为,所以,设为平面的法向量,则,令,解得,所以,即为平面的一个法向量.,同理可求得平面的一个法向量为所以所以二面角的正弦值为【点睛】本小题主要考查线面平行的证明,考查二面角的求法,考查空间想象能力和逻辑推理能力,属于中档题.21、 (1)证明见解析;(2)60.【解析】试题分析:(1)连结PD,由题意可得,则AB平面PDE,;(2)法一:结合几何关系做出二面角的平面角,计算可得其正切值为,故二面角的大小为;法二:以D为原点建立空间直角坐标系,计算可得平面PBE的法向量平面PAB的法向量为据此计算可得二面角的大小为.试题解析:(1)连结PD,PA=PB,PDAB,B
18、CAB,DEAB又,AB平面PDE,PE平面PDE,ABPE(2)法一:平面PAB平面ABC,平面PAB平面ABC=AB,PDAB,PD平面ABC则DEPD,又EDAB,PD平面AB=D,DE平面PAB,过D做DF垂直PB与F,连接EF,则EFPB,DFE为所求二面角的平面角,则:DE=,DF=,则,故二面角的大小为法二:平面PAB平面ABC,平面PAB平面ABC=AB,PDAB,PD平面ABC如图,以D为原点建立空间直角坐标系,B(1,0,0),P(0,0,),E(0,0),=(1,0,),=(0,)设平面PBE的法向量,令,得DE平面PAB,平面PAB的法向量为设二面角的大小为,由图知,所以即二面角的大小为.22、(1); (2).【解析】(1)把代入已知条件,得到关于的方程,得到的值,从而得到的值.(2)由(1)中得到的的值和已知条件,求出,再根据正弦定理求出边长.【详解】(1)因为,所以,所以,即.因为,所以,因为,所以.(2).在中,由正弦定理得,所以,解得.【点睛】本题考查三角函数公式的运用,正弦定理解三角形,属于简单题.