2020届安徽省宣城市高三二模数学(理)试卷及答案
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安徽省宣城市2020届高三下学期理数第二次调研考试试卷
一、单选题(共12题;共24分)
1.已知全集 U=R ,集合 A={x|log3x<1} , ,则 )
A. B. {x|x<3} C. D.
【答案】 A
【考点】交集及其运算
【解析】【解答】解: A={x|log3x<1} ,
, 或 ,
.
故答案为:A.
【分析】可以求出集合 A , B ,然后进行交集的运算即可.
2.已知复数 z 满足 ,则 z 的共轭复数在复平面内对应的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】 D
【考点】复数的代数表示法及其几何意义
【解析】【解答】 , , 2z=1+3i,z=12+32i, 的共轭复数在复平面内对应点坐标为 , z 的共轭复数在复平面内对应的点在第四象限,
故答案为:D.
【分析】利用复数的除法运算法则求出复数z,再利用复数与共轭复数的关系,从而求出复数z的共轭复数,再利用复数的几何意义,从而求出复数z的共轭复数在复平面内对应点坐标,进而利用点的坐标求出复数z的共轭复数在复平面内对应的点所在的象限。
3.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若 S4S8=13 ,则 S8S16 等于( )
A. 310 B. 13 C. 19 D. 18
【答案】 A
【考点】等差数列的性质
【解析】【解答】解:根据等差数列的性质,
若数列 {an} 为等差数列,则 S4 , , , 也成等差数列;
又 S4S8=13 ,
则数列 S4 , , , 是以 S4 为首项,以 S4 为公差的等差数列
则 S8=3S4 , S16=10S4 ,
S8S16=310
故答案为:A.
【分析】根据等差数列的性质 S4 , , , 也成等差数列,结合 S4S8=13 ,根据等差数列的性质得到 S8=3S4 , S16=10S4 ,代入即可得到答案.
4.已知, ,则( )
A. a<c<b B. a<b<c C. b<a<c D. b<c<a
【答案】 C
【考点】指数函数的图象与性质,对数函数的图象与性质
【解析】【解答】解: a=2ln2=3015ln2=30ln215 , b=3ln3=3010ln3=30ln310 , c=5ln5=306ln5=30ln56 ,
,
,
30ln310<30ln215<30ln56 ,即 b 故答案为:C.
【分析】利用对数的运算性质先化为 a=30ln215 , b=30ln310 , c=30ln56 ,再利用指数函数的性质得到 310 、 215 、 56 的大小,结合对数函数的性质即可得到 a , b , c 的大小关系.
5.国家正积极推行垃圾分类工作,教育部办公厅等六部门也发布了《关于在学校推进生活垃圾分类管理工作的通知》.《通知》指出,到2020年底,各学校生活垃圾分类知识普及率要达到100%某市教育主管部门据此做了“哪些活动最能促进学生进行垃圾分类”的问卷调查(每个受访者只能在问卷的4个活动中选择一个)如图是调查结果的统计图,以下结论正确的是( )
A. 回答该问卷的受访者中,选择的(2)和(3)人数总和比选择(4)的人数多
B. 回该问卷的受访者中,选择“校园外宣传”的人数不是最少的
C. 回答该问卷的受访者中,选择(4)的人数比选择(2)的人数可能多30人
D. 回答该问卷的总人数不可能是1000人
【答案】 D
【考点】收集数据的方法
【解析】【解答】解:对于 A ,答该问卷的受访者中,
选择的(2)和(3)人数总和所占百分比为:
15.75%+27%=42.75% ,
选择(4)的人数的百分比为 45.75% ,
回答该问卷的受访者中,选择的(2)和(3)人数总和比选择(4)的人数少,故 A 错误;
对于 B ,回该问卷的受访者中,
由扇形统计图得选择“校园外宣传”的百分比最小,
选择“校园外宣传”的人数是最少的,故 B 错误;
对于 C ,回答该问卷的受访者中,
选择(4)的人数比选择(2)的人数可能多 30% ,故 C 错误;
对于 D ,回答该问卷的总人数若是1000人,
选择(2)(4)的人分别为 157.5 人, 457.5 人不是整数,故 D 正确.
故答案为: D .
【分析】对于 A ,选择的(2)和(3)人数总和比选择(4)的人数少;对于 B ,选择“校园外宣传”的人数是最少的;对于 C ,选择(4)的人数比选择(2)的人数可能多 30% ;对于 D ,回答该问卷的总人数不可能是1000人.
6.函数 的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】 B
【考点】函数奇偶性的性质
【解析】【解答】解:函数的定义域为 R , ,
故函数 f(x) 为奇函数,其图象关于原点对称,可排除选项 AD ;
当 时, , , ,可排除选项 C .
故答案为:B.
【分析】由函数的奇偶性及趋近性,结合选项即可得出答案.
7.已知 , ,则 )
A. 55 或0 B. 55 C. 255 D. 255 或0
【答案】 A
【考点】二倍角的正弦公式,二倍角的余弦公式
【解析】【解答】解: ,
,
,
,或 ,由于 ,解得 ,解得 ,或 (舍去).
,或 55 .
故答案为:A.
【分析】利用二倍角公式化简已知可得 ,结合范围 ,分类讨论可得 ,或 ,进而即可求解.
8.已知双曲线C: 1(a>0,b>0)的右焦点为F,若过点F且倾斜角为45°的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线的离心率的取值范围是( )
A. [ 2 ,+∞) B. ( 2 ,+∞) C. (2,+∞) D. (1,+∞)
【答案】 A
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【解答】解:双曲线 的右焦点为 F ,若过点 F 且倾斜角为 的直线与双曲线的右支有且只有一个交点.
则:该直线的斜率的绝对值小于或等于渐近线的斜率 ba
所以
故答案为:A.
【分析】若过点F且倾斜角为 的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则该直线的斜率的绝对值小于等于渐近线的斜率.根据这个结论可以求出双曲线离心率的取值范围.
9.已知下列两个命题,命题甲:平面α与平面β相交;命题乙:相交直线l,m都在平面α内,并且都不在平面β内,直线l,m中至少有一条与平面β相交.则甲是乙的( )
A. 充分且必要条件 B. 充分而不必要条件
C. 必要而不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】 A
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:由题意此问题等价于判断
①命题:已知相交直线 l 和 m 都在平面 内,且都不在平面 内,若 l , m 中至少有一条与 相交,则平面 与平面 相交,②命题:已知相交直线 l 和 m 都在平面 内,并且都不在平面 内,若 与 相交,则 l , m 中至少有一条与 相交的真假;
对于①命题此处在证明必要性,因为平面 内两相交直线 l 和 m 至少一个与 相交,不妨假设直线 l 与 相交,交点为 p ,则 p 属于 l 同时属于 面,所以 与 有公共点,且由相交直线 l 和 m 都在平面 内,并且都不在平面 可知平面 与 必相交故①命题为真
对于②命题此处在证充分性,因为平 与 相交,且两相交直线 l 和 m 都在平面 内,且都不在平面 内,若 l , m 都不与 相交,则 l , m 平行平面 ,那么 ,这与 相交矛盾,故②命题也为真.
故答案为:A.
【分析】由题意此问题等价于判断:①命题:已知相交直线 l 和 m 都在平面 内,且都不在平面 内,若l, m 中至少有一条与 相交,则平面 与平面 相交;②命题:已知相交直线 l 和 m 都在平面 内,并且都不在平面 内,若 与 相交,则l, m 中至少有一条与 相交这两个命题的真假;分别判断分析可得答案.
10.口袋里放有大小相同的两个红球和一个白球,有放回地每次摸一个球,定义数列 {an} : ,如果 Sn 是数列 {an} 的前 n 项和,那么 S7=3 的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】 B
【考点】相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【解答】解:由题意 S7=3 说明共摸球七次,只有两次摸到红球,
由于每次摸球的结果数之间没有影响,摸到红球的概率是 23 ,
摸到白球的概率是 13 ,
故只有两次摸到红球的概率是 .
故答案为:B.
【分析】 S7=3 说明共摸球七次,只有两次摸到红球,由于每次摸球的结果数之间没有影响,故可以用独立事件的概率乘法公式求解
11.已知函数 的值域与函数 y=f[f(x)] 的值域相同,则a的取值范围为( )
A. (0 , 1] B. [1 , C. (0 , 43] D. [43 ,
【答案】 D
【考点】利用导数研究函数的单调性,利用导数求闭区间上函数的最值
【解析】【解答】解:因为
所以 ,
由于 a>0 ,故函数 f'(x) 在 上为减函数,又 f'(1)=0 ,
故当 时, f'(x)>0 ,当 时, f'(x)<0 ,
函数 f(x) 在 (0,1) 上单调递增,在 上单调递减,
,且 时, ,
故函数 f(x) 的值域为 ,
作出函数 f(x) 的草图如下,
由图可知,要使函数 f(x) 的值域与函数 y=f[f(x)] 的值域相同,则需 ,解得 ,
故答案为:D.
【分析】对函数 f(x) 求导,利用导数求得 f(x) 的单调性情况,进而得到其最值,结合题意及图象建立关于a的不等式,解不等式即可得到a的取值范围.
12.如图.正四面体ABCD的顶点A,B,C分别在两两垂直的三条射线OX,OY,OZ上,则在下列命题中,错误的为( )
A. O﹣ABC是正三棱锥 B. 二面角D﹣OB﹣A的平面角为 蟺3
C. 直线AD与直线OB所成角为 蟺4 D. 直线OD⊥平面ABC
【答案】 B
【考点】异面直线及其所成的角
【解析】【解答】解:正四面体 ABCD 的顶点 A , B , C 分别在两两垂直的三条射线 OX , OY , OZ 上,
在 A 中, , OA=OB=OC , 是正三棱锥,故 A 正确;
将正四面体 ABCD 放入正方体中,如图所示,
在 B 中,设 OB=1 ,则 A(1,0,0) , B(0,1,0) , D(1,1,1) ,
O(0,0,0) , , ,
设平面 OBD 的法向量 ,
则 ,取 ,得 ,
平面 OAB 的法向量 ,
,
二面角 的平面角为 蟺4 ,故 B 错误;
在 C 中,设 OB=1 ,则 A(1,0,0) , B(0,1,0) , D(1,1,1) ,
O(0,0,0) , , ,
,
直线 AD 与直线 OB 所成角为 蟺4 ,故 C 正确;
在 D 中,设 OB=1 ,则 A(1,0,0) , B(0,1,0) , D(1,1,1) ,
O(0,0,0) , C(0,0,1) , ,
, , , ,
, 直线 平面 ABC ,故 D 正确.
故答案为: B .
【分析】在 A 中, AC=AB=BC , OA=OB=OC ,从而 是正三棱锥;在 B 中,设 OB=1 ,求出平面 OBD 的法向量 ,平面 OAB 的法向量 ,二面角 的平面角为 蟺4 ;在 C 中,设 OB=1 ,求出 ,直线 AD 与直线 OB 所成角为 蟺4 ;在 D 中,利用向量法求出 , ,从而直线 平面 ABC .
二、填空题(共3题;共7分)
13. 的展开式中,x3的系数为________.
【答案】 8
【考点】二项式定理
【解析】【解答】解:对于 (1+2x)4 ,其通项为 , k=0 ,1, ,4,
令 k=2 和4,可得对应项的系数为: , .
故所求的 x3 的系数为 .
故答案为:8.
【分析】根据式子特点,可先求出 (1+2x)4 的通项,然后分别求出它的展开式中的 x2 , x4 项的系数,然后相减即可.
14. , , ,点 C 在 内,且 ,设 ,则 mn= ________.
【答案】 1
【考点】任意角三角函数的定义
【解析】【解答】解:因为 ,所以 ,故可建立直角坐标系,
则 , ,
故 ,
又点 C 在 内,且 ,
所以 ,
所以 nm=1
故答案为:1.
【分析】依题意建立直角坐标系,加上点 C 在 内的限制,可得点 C 的坐标,在直角三角形中由正切函数的定义可求解.
15.若椭圆 x24+y23=1 上有两点P,Q(不是长轴的端点),O为原点,若直线OP,OQ斜率分别为K1 , K2 , 且满足 ,则 = ________.
【答案】 7
【考点】同角三角函数间的基本关系,诱导公式
【解析】【解答】解:设 P 、 Q 的坐标分别为 , ,
, ,即 , ,不妨取 ,
=4+3=7 .
故答案为:7.
【分析】设 P 、 Q 的坐标分别为 , ,通过 ,可知 ,不妨取 ;然后用含有 和 的式子表示出 ,借助诱导公式和同角三角函数的平方关系进行化简整理即可得解.
三、双空题(共1题;共2分)
16.将正整数排成如图:
试问2020是表中第________行的第________个数.
【答案】 11;997
【考点】等比数列的前n项和
【解析】【解答】解:由题意得第 n 行有 个数,
,
,
是表中第11行的第997个数.
故答案为:11,997.
【分析】由题意得第 n 行有 个数,由此利用等比数列的前 n 项和公式能求出结果.
四、解答题(共7题;共65分)
17.在△ABC中 ; sinC=69 .
(1)求sinA;
(2)若△ABC的面积 S=2 ,求BC的边长.
【答案】 (1)解: cosB=33 ,
可得 ,
sinC=69 , 69<63 ,即 sinC
(2)解: , sinB=63 , sinC=69 ,
,
设 a=23k , b=3k , c=k ,则由三角形的面积公式 S=12bcsinA=2 ,可得 ,解得 k=1 ,
.
【考点】两角和与差的正弦公式,同角三角函数间的基本关系
【解析】【分析】(1)由已知利用同角三角函数基本关系式可求 sinB , cosC 的值,进而根据两角和的正弦函数公式可求 sinA 的值,(2)由(1)利用正弦定理可求 a:b:c=sinA:sinB:sinC=23:3:1 ,设 a=23k , b=3k , c=k ,则由三角形的面积公式解得 k=1 ,即可求得 a 的值.
18.如图所示多面体中,AD⊥平面PDC,四边形ABCD为平行四边形,点E,F分别为AD,BP的中点,AD=3,AP=3 2 ,PC =19 .
(1)求证:EF//平面PDC;
(2)若∠CDP=120°,求二面角E﹣CP﹣D的平面角的余弦值.
【答案】 (1)证明:取 PC 的中点为 M ,连结 FM , DM ,
, M 分别为 BP 、 PC 的中点,
,且 FM=12BC ,
又四边形 ABCD 为平行四边形, ED//BC ,且 ED=12BC ,
,且 FM=ED , 四边形 EFMD 是平行四边形,
, 平面 PDC , 平面 PDC ,
平面 PDC .
(2)解: 平面 PDC ,四边形 ABCD 为平行四边形,
点 E , F 分别为 AD , BP 的中点, AD=3 , AP=32 ,
PC=19 . ,
,解得 CD=2 ,
如图,以 D 为原点,在平面 CDP 内过 D 作 DP 的垂线为x轴,
DP 为 y 轴, DA 为 z 轴,建立空间直角坐标系,
则 A(0,0,3) , , ,
D(0,0,0) , E(0,0,32) , P(0,3,0) ,
设平面 CEP 的一个法向量 ,
,4, 0) , ,3, ,
则 ,取 y=1 ,得 ,
平面 CDP 的一个法向量 ,
设二面角 的平面角为 ,
则 .
二面角 的平面角的余弦值为 29331 .
【考点】直线与平面平行的判定,二面角的平面角及求法
【解析】【分析】(1)取 PC 的中点为 M ,连结 FM , DM ,四边形 EFMD 是平行四边形, EF//DM , EF// 平面 PDC .(2)由余弦定理求出 CD=2 ,以D为原点,在平面 CDP 内过 D 作 DP 的垂线为 x 轴, DP 为 y 轴, DA 为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角 的平面角的余弦值.
19.已知抛物线C:y2=2px(0<p<8)的焦点为F点Q是抛物线C上的一点,且点Q的纵坐标为4,点Q到焦点的距离为5.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设直线l不经过Q点且与抛物线交于A,B两点,QA,QB的斜率分别为K1 , K2 , 若K1K2=﹣2,求证:直线AB过定点,并求出此定点.
【答案】 (1)解:由题意 Q(8p , 4) ,直线方程为 ,由抛物线的性质,到焦点的距离等于到准线的距离,
由题意可得 |8p+p2|=5 ,解得 p=2 或8,由题意可得 p=2 ,
所以抛物线的方程为: y2=4x ;
(2)解:由题意设直线 l 的方程为: x=my+b ,设 A(x1 , y1) , B(x2 , y2) ,
联立直线 l 与抛物线的方程可得 {x=my+by2=4x ,整理可得 ,
则 ,①
由(1)可得 Q(4,4) 可得 ,
即 ,
即 ,
整理可得 ,
将①代入可得: ,即 ,
所以 ,或 ,
即 b=6+2m ,或 ,
所以直线 l 的方程为: x=my+6+2m ,即 恒过 ,
或者 即 恒过 (4,4) ,
而由题意可得直线 l 不过 Q(4,4) ,
可证得直线 AB 恒过定点 .
【考点】抛物线的标准方程,直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由抛物线的性质到焦点的距离等于到准线的距离,设 Q 的坐标,由题意可得 p 的值,进而求出抛物线的方程;(2)设直线 AB 的方程与抛物线联立,求出两根之和及两根之积,进而求出直线 AQ , QB 的斜率之积,由题意可得参数之间的关系,进而求出直线 AB 恒过的定点,注意直线不过 Q ,所以求出符合题意的定点的坐标.
20.某生物公司将A型病毒疫苗用100只小白鼠进行科研和临床试验,得到统计数据如表:
未感染病毒
感染病毒
总计
未注射
10
x
A
注射
40
y
B
总计
50
50
100
现从所有试验的小白鼠中任取一只,取得注射疫苗小白鼠的概率为 12 .
附:
P(K2≥k0)
0.10
0.010
0.001
k0
2.706
6.635
10.828
(1)能否有99.9%的把握认为注射此型号疫苗有效?
(2)现从感染病毒的小白鼠中任取3只进行病理分析,记已注射疫苗的小白鼠只数为ξ,求ξ的分布列和数学期望.
【答案】 (1)解:由条件知, x=40 , y=10 , A=50 , B=50 ,
,
故有 99.9% 的把握认为注射此型号疫苗有效.
(2)解: 的可能取值为0,1,2,3,
, ,
, .
的分布列为
0
1
2
3
P
247490
195490
45490
3490
数学期望
【考点】离散型随机变量及其分布列,离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(1)先根据题意补充完整 2脳2 列联表,然后由 K2 的公式计算出其观测值,并与附表中的数据进行对比即可作出判断;(2) 的可能取值为0,1,2,3,然后由超几何分布求概率的方法依次求出每个 的取值所对应的概率即可得分布列,进而求得数学期望.
21.已知函数 , .
(1)当 m=3 时,求曲线 y=f(x) 在 (0,f(0)) 处的切线方程;
(2)若 x>0 时, f(x)>0 恒成立,求 m 的取值范围.
【答案】 (1)解:当 m=3 时, ,
.
则 ,又 f(0)=0 ,
曲线 y=f(x) 在 (0 , f(0)) 处的切线方程为 x+y=0 ;
(2)解:由 f(x)>0 ,得 ,
即 .设 ,
则
=1?+1−2?(?+2)2=?2+(4−2?)?+4−2?(?+2)2(?+1) .
令 ,
?=(4−2?)2−4(4−2?)=4?(?−2) .
①若 ,即 , g'(x)>0 ,
当 x>0 时, y=g(x) 在 上单调递增,
而 g(0)=0 , 时, f(x)>0 恒成立,满足题意;
②若 m<0 , g'(x)>0 ,当 x>0 时, y=g(x) 在 上单调递增,
而 g(0)=0 , 时, f(x)>0 恒成立,满足题意;
③若 m>2 ,当 x>0 时,由 g'(x)=0 ,
解得 , .
y=g(x) 在 (0,x2) 上单调递减,则 g(x2)
【考点】导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)把 m=3 代入函数解析式,求导函数,再求出 f'(0) 与 f(0) 的值,利用直线方程的点斜式得答案;(2)由 f(x)>0 ,得 ,即 .设 ,可得 令 ,可得△ ,分 , m<0 , m>2 三类分析求解满足题意的 m 的取值范围.
22.在平面直角坐标系中,曲线C的参数方程为 (θ为参数),直线l的参数方程为 (m为参数),以平面直角坐标系的原点O为极点,x轴正半轴为极轴,建立坐标系.
(1)求曲线C的极坐标方程;
(2)直线l与曲线C相交于M,N两点,若 ,求 1|PM|2+1|PN|2 的值.
【答案】 (1)解:曲线 C 的参数方程为 为参数),转换为直角坐标方程为 ,整理得 ,
根据 ,转换为极坐标方程为 ,
即 或 (包含 ),
所以曲线C的极坐标方程为 .
(2)解:直线 l 的参数方程为 转换为直线的标准参数式为 为参数)
代入圆的直角坐标方程为 ,
,设方程两根为 t1,t2 ,
所以 t1+t2=23 , ,
所以 1|??|2+1|??|2=1?12+1?22=(?1+?2)2−2?1?2(?1?2)2=12+24122=14 .
【考点】二次函数的性质,点的极坐标和直角坐标的互化,参数方程化成普通方程
【解析】【分析】(1)直接利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换.(2)利用一元二次方程根和系数关系式的应用求出结果.
23.已知函数
(Ⅰ)求不等式f(x)>0的解集;
(Ⅱ)若关于x的不等式 有解,求实数m的取值范围.
【答案】 解:(Ⅰ) ,
当 时,得 x>3 ;当 时,得 ;当 时,得 ,
综上可得不等式 f(x)>0 的解集为 .
(Ⅱ)依题意 ,
令 g(x)=f(x+3)+3|x+5|=|2x+5|+|2x+10| .
∴ ,解得 或 ,即实数 m 的取值范围是 .
【考点】其他不等式的解法,不等式的综合
【解析】【分析】(1)利用绝对值的定义去掉绝对值符号,分类解一元一次不等式组后再合并可得解集;(2) f(x+3)+3|x+5|=|2x+5|+|2x+10| ,利用绝对值的三角不等式求得 |2x+5|+|2x+10| 的最小值 min ,然后解不等式 即可.
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