天津市部分区2023届高三数学一模试题(Word版附解析)
展开天津市部分区2023年高三质量调查试卷(一)
数学
本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共150分,考试用时120分钟.祝各位考生考试顺利!
第I卷
注意事项:
1.每小题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.
2.本卷共9小题,每小题5分,共45分.
参考公式:
如果事件互斥,那么.
如果事件相互独立,那么.
一、选择题: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. 设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用补集和并集的定义可求得集合.
【详解】因为全集,,则,
又因为集合,因此,.
故选:B.
2. 设,,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】利用作差法结合得出等价条件,即可得出结论.
【详解】因为,,由可得,则,即,
因此,若,,则“”是“”充要条件.
故选:C.
3. 函数f(x)=在[—π,π]图像大致为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先判断函数的奇偶性,得是奇函数,排除A,再注意到选项的区别,利用特殊值得正确答案.
【详解】由,得是奇函数,其图象关于原点对称.又.故选D.
【点睛】本题考查函数的性质与图象,渗透了逻辑推理、直观想象和数学运算素养.采取性质法或赋值法,利用数形结合思想解题.
4. 为了解某校今年准备报考飞行员的学生的体重情况,对所得的体重数据(单位:)进行分组,区间为,将其按从左到右的顺序分别编号为第一组,第二组,....,第五组.画出频率分布直方图(如图所示),已知第一组,第二组和第三组的频率之比为,且第一组的频数为6,则报考飞行员的学生人数是( )
A. 48 B. 50 C. 54 D. 60
【答案】A
【解析】
【分析】由题意设前三小组的频率分别为,根据频率之和为,即可得到,从而得到.
【详解】设报考飞行员人数为,根据前三个小组的频率之比为,可设前三小组的频率分别为,且频率之和为,即,解得
则,解得.
故选:A
5. 已知a=21.3,b=40.7,c=log38,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用指数函数与对数函数的性质即可比较a,b,c的大小.
【详解】,
.
故选:C.
【点睛】本题考查了指数函数与对数函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
6. 已知,则( )
A. -2 B. -1 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】先取倒数,再应用对数运算律计算即可.
【详解】因为,所以,
.
故选:B.
7. 已知双曲线的右顶点为,以为圆心,为半径的圆与的一条渐近线交于两点.若,则的离心率为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据已知条件及点到直线的距离公式,结合双曲线的离心率公式即可求解.
【详解】双曲线的右顶点为,以为圆心,为半径的圆与的一条渐近线交于两点.
当时,可得点到渐近线的距离为,
即,整理可得,即
所以的离心率为
故选:A.
8. 埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一,它的形状可视为一个正四棱锥,以该四棱锥的高为边长的正方形面积等于该四棱锥侧面积的一半,那么其侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据正四棱锥的几何性质列出等量关系,进而即可求解.
【详解】设正四棱锥的高为,底面边长为,侧面三角形底边上的高为,则
由题意可知,,
因此有
,即,解得,
因为,
所以.
所以侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值为
故选:D.
9. 已知函数的图象的一个对称中心为,则关于有下列结论:
①的最小正周期为;
②是图象的一条对称轴;
③在区间上单调递减;
④先将函数图象上所有点的纵坐标缩短为原来的,然后把所得函数图象向左平移个单位长度,得到的图象.
其中正确结论的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】化简函数,将代入得函数为0,可求得,进而可得,可判断A;通过计算,可判断B;当时,,可得在上的单调性,可判断C;
通过振幅变换和平移变换,可判断D.
【详解】
,
因为图象的一个对称中心为,
则,所以.
所以,
对于①,的最小正周期为,故①正确;
对于②,,故②正确;
对于③,当时,,又在上先单调递减,
所以在上单调递减,故③正确;
对于④,将函数图象上所有点的纵坐标缩短为原来的,然后把所得函数图象向左平移个单位长度,
得到,故④正确.
故选:D.
第II卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上.
2.本卷共11小题,共105分.
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.试题中包含两个空的,答对1个的给3分,全部答对的给5分.
10. 已知是虚数单位,化简的结果为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用复数的除法化简可得结果.
【详解】.
故答案为:.
11. 在的二项展开式中,含的项的系数是_______.(用数字作答)
【答案】240
【解析】
【分析】先得到通项,再根据系数得到项数,然后计算即可.
【详解】根据二项式定理,的通项为,
当时,即时,可得.
即项的系数为.
故答案为:.
12. 直线与圆相交,所得的弦的长为__________.
【答案】
【解析】
【分析】写出圆的标准方程,然后利用弦长公式计算即得.
【详解】因为圆即:,
则圆心到直线的距离:,
由弦长公式可得弦长为:.
故答案为:.
13. 袋中装有大小、形状完全相同的2个白球和4个红球,每次抽取1个球.若无放回的抽取,已知第一次抽到白球的条件下,第二次抽到白球的概率是__________;若有放回的抽取,则在3次抽取中恰有2次抽到白球的概率是__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据题意,由条件概率公式代入计算即可得到结果;根据二项分布的概率计算公式,即可得到结果.
【详解】设第一次抽到白球为事件,第二次抽到白球为事件,则在第一次抽到白球的条件下,第二次抽到白球的概率为,
因为,,
所以.
若有放回的抽取,设在3次抽取中抽到的白球个数为,则服从二项分布,即,所以.
故答案为: ;.
14. 在中,为的中点,,过点任作一条直线,分别交线段、于、两点,设,,若用、表示,则__________;若,,则的最小值是__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】求出关于、的表达式,再由已知条件可得出,可得出关于、的表达式,求出、关于、的表达式,根据可得出,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】如下图所示:
因为为的中点,则,
因为,则,
因为,,则,
,
因为、、三点共线,则,
所以,存在实数使得,即,
所以,,消去可得,即,
所以,,
因为过点任作一条直线,分别交线段、于、两点,且,
则,,
由基本不等式可得,
当且仅当时,即当时,等号成立.
因此,的最小值是.
故答案为:.
15. 设.对,用表示中的较大者.若关于的方程恰有1个实数根,则的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】设,等价于函数的图象与的图象恰有一个交点.作出函数的图象,通过抛物线的切线求出切线的的值,数形结合分析即得解.
【详解】设.
由得,
所以函数的图象与的图象恰有一个交点.
作出函数的图象,如图所示.
抛物线的顶点的横坐标为纵坐标为,所以.
当时,所以点是抛物线和对数函数图象交点.
设抛物线的切点坐标为,.
所以切点坐标为,所以.
所以当时,函数的图象与的图象恰有一个交点.
由题得直线AB的斜率为.
当时,,所以.
当时,.
所以当时,函数的图象与的图象恰有一个交点.
综上,当或时,函数的图象与的图象恰有一个交点.
故答案为:
【点睛】关键点睛:本题有两个关键,其一,是作出函数的图象;其二,是要通过数形结合分析得到参数的取值范围.
三、解答题:本大题共5小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
16. 在中,角的对边分别为.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦边角关系及余弦定理求值即可;
(2)由同角三角函数关系及正弦定理求值即可;
(3)应用二倍角公式求对应函数值,再由差角正弦公式求值即可.
【小问1详解】
由及正弦定理得:,
∴,
由余弦定理得.
【小问2详解】
由(1)知:,
由正弦定理,得.
【小问3详解】
由,且,
∵,即,∴,
∴.
17. 如图,在四棱锥中,是的中点,平面,且,.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求平面与平面夹角的大小.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,求出的坐标,计算,即可证明结论;
(2)求出平面的法向量,利用空间角的向量求法,可得答案;
(3)求出平面的法向量,利用空间角的向量求法,可得答案;
【小问1详解】
证明:由题意平面,
以原点,分别以所在直线为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,
则,
,
则,
所以,所以
【小问2详解】
,
设平面的法向量,
则,即,令,则,
,
设直线与平面所成的角为,,
则,
所以与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
,
设平面的法向量,则,即,
令,则,则.
又平面的法向量,
设平面与平面夹角为,则为锐角,
,
所以平面与平面夹角为.
18. 在公差不为零的等差数列和等比数列中,为的前项和.已知,且是与的等比中项.
(1)求和的通项公式;
(2)记数列的前项和为,求;
(3)求.
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)设的公差为,的公比为,由题意可得,求得,,即可求得的通项公式,接着可得,算出即可;
(2)利用错位相减法求解即可;
(3)化简,然后分为偶数和为奇数进行求和即可
【小问1详解】
设的公差为,的公比为,由题意
,即,
∵,解得,∴,∴.
∵,∴,∴
∴.
【小问2详解】
∴①
∴②
①②得
∴.
【小问3详解】
当为偶数时,
当为奇数时,
∴
19. 已知椭圆的左、右焦点分别为、,过作斜率为的直线与椭圆相交于、两点,且与轴垂直.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若三角形的面积为,求椭圆的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出点的坐标,根据可得出关于、的齐次等式,即可解得该椭圆的离心率的值;
(2)由(1)可得出椭圆的方程为,将直线的方程与椭圆的方程联立,求出点、的坐标,利用三角形的面积公式可求得的值,即可得出椭圆的方程.
【小问1详解】
解:将代入椭圆的方程可得,解得,
因为直线的斜率为,易知点,
所以,,所以,,
等式两边同时除以可得,
因为,解得.
因此,该椭圆的离心率为.
【小问2详解】
解:由(1)知,,,故椭圆方程为,
由题意,则直线的方程为,
联立,消去并化简可得,显然,
设点、,解得或,
故点、,
所以,,解得,
因此,椭圆的方程为.
20. 已知函数,.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求在区间上的极值;
(3)设函数,.当时,,,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)答案见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)求出函数的导函数,即可求出切线的斜率,从而求出切线方程;
(2)求出函数的导函数,分、两种情况讨论,分别求出函数的极值;
(3)根据对勾函数的性质求出,依题意不等式恒成立,只需恒成立,利用导数说明函数的单调性,结合(2)中的结论求出参数的取值范围.
【小问1详解】
当时,,,
所以, ,
所以曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
,.
①当时,,在上单调增, 所以无极值;
②当时,令,得,列表如下:
单调递减
极小值
单调递增
所以的极小值为,无极大值;
综上可得:当时函数无极值,当时极小值为,无极大值;
【小问3详解】
易知在上单调递减,在上单调递增,
所以在上的最小值为.
所以.
因为,
由题意,对于任意的实数,,不等式 恒成立,只需恒成立,所以,
解得,又,所以.
①当时,因为,所以,
由(2)知,在上单调增,所以.
所以,
所以在上单调增,则,解得
,此时,
②当时,由(2)知,在上单调递增,且,又,所以存在,且
,使得,即,得.
所以的解为和,列表如下:
a
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
所以,即,又,所以恒成立,此时,
综上所述,实数的取值范围为
【点睛】方法点睛: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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