四川省仁寿第一中学南校区2023-2024学年高三理科数学上学期第一次调研考试试题(Word版附解析)
展开仁寿一中南校区高2021级高三第一次调研考试
理科数学试题
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,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上.
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题号的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔将答案书写在答题卡规定的位置上.
4.考试结束后,将答题卡交回.
第Ⅰ卷(选择题,共60分)
一、选择题:本大题共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. 设全集,集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据分式不等式的解法和对数函数的性质,分别求得集合,结合集合交集的概念及运算,即可求解.
【详解】由不等式,可得,即集合,
由不等式,可得,即集合,
所以.
故选:C.
2. 已知复数,在复平面内对应的点分别为,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数的几何意义求出复数、,结合复数的除法运算,即可求得答案.
【详解】由于复数,在复平面内对应的点分别为,,
故,
则,
故选:D
3. 为研究某药品的疗效,选取若干名志愿者进行临床试验,所有志愿者的舒张压数据(单位:)的分组区间为,将其按从左到右的顺序分别编号为第一组,第二组,…,第五组,下图是根据试验数据制成的频率分布直方图.已知第一组与第二组共有20人,第三组中没有疗效的有8人,则第三组中有疗效的人数为( )
A. 8 B. 10 C. 12 D. 18
【答案】B
【解析】
【分析】由频率=以及直方图可得分布在区间第一组与第二组共有20人的频率,即可求出第三组中有疗效的人数得到答案.
【详解】由题可知样本总数为,
设第三组有疗效的人数为人,则,解得人.
故选:B.
4. 若曲线在点处的切线与直线平行,则( )
A. B. 1 C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数的几何意义,结合平行线的性质进行求解即可.
【详解】由,显然在曲线上,
所以曲线在点处的切线的斜率为,
因此切线方程为:,
直线的斜率为,
因为曲线在点处的切线与直线平行,
所以,
故选:C
5. 设双曲线的虚轴长为2,焦距为,则双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】依题意可得,即可求出、,再根据,即可求出,从而求出双曲线方程,最后求出渐近线方程;
【详解】解:依题意,所以,又,所以,所以双曲线方程为,所以双曲线的渐近线方程为;
故选:C
6. 《九章算术》是我国秦汉时期一部杰出的数学著作,书中第三章“衰分”有如下问题:“今有大夫.不更.簪裹.上造.公士,凡五人,共出百钱.欲令高爵出少,以次渐多,问各几何?”意思是:“有大夫.不更.簪裏.上造.公士(爵位依次变低)5个人共出100钱,按照爵位从高到低每人所出钱数成递增等差数列,这5个人各出多少钱?”在这个问题中,若不更出16钱,则公士出的钱数为( )
A. 12 B. 23 C. 24 D. 28
【答案】D
【解析】
【分析】依题意由等差数列通项公式及其前项和公式计算即可得出答案.
【详解】根据题意可知,5人所出钱数成递增等差数列,
不妨设大夫所出的钱数为,公差为,易知,;
所以可得,解得;
因此,即公士出的钱数为28.
故选:D
7. O为坐标原点,F为抛物线的焦点,M为C上一点,若,则的面积为( )
A. B. C. D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】首先根据焦半径公式求点的坐标,再代入面积公式,即可求解.
【详解】设点,,所以,得,,
所以的面积.
故选:C
8. 已知正方体中,E为中点,则直线与CE所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据异面直线所成角的定义作出所求角,解三角形,即可求得答案.
【详解】连接,在正方体中,,
即四边形为平行四边形,故,
则直线与CE所成角即为直线与CE所成角,
即即为所求角或其补角;
设正方体棱长为2,连接,则,
在正方体中,平面,平面,
故,则,
又,
而异面直线所成角的范围为,
故直线与CE所成角的余弦值为,
故选:A
9. 已知定义在上函数满足,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由得函数的周期为,再由求解即可.
【详解】由,
得,
故是以为周期函数,
则,
又当时,,则,
所以.
故选:C.
10. 如图,△ABC中,,,P为CD上一点,且满足,若AC=3,AB=4,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】以为基底表示出,根据可求m的值,再根据数量积的运算律计算即可.
【详解】,,
设,则,
又,,
,解得,,
.
故选:B
11. 已知数列是等比数列,则下列结论:①数列是等比数列;②若,,则;③若数列的前n项和,则;④若,则数列是递增数列;其中正确的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据等比数列及其前n项和定义与性质一一判定即可
【详解】是等比数列,设公比为,
对于①,可得,故数列是等比数列,①正确;
对于②,由等比中项的性质可知,故,②错误;
对于③,,若得,不符合等比数列的性质,③错误;
对于④,,
若,此时,即是递增数列,
若,此时,即是递增数列,
故④正确;
故选:B
12. 已知实数a,b,c满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由经典不等式可得,得出,结合即可判断.
【详解】设,则,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
,即,
所以,所以,即,
又,所以,由,所以,
所以,即,所以,所以.
故选:A.
【点睛】关键点睛:解决本题的关键是利用经典不等式可得.
第Ⅱ卷
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡上.
13. 从甲、乙等6名专家中任选2人前往某地进行考察,则甲、乙2人中至少有1人被选中的概率为________
【答案】##0.6
【解析】
【分析】先计算出甲、乙2人都未被选中的情况,再通过互斥事件关系即可得出甲、乙2人中至少有1人被选中的概率.
【详解】6名专家随机选取2人的情况有种,其中甲、乙2人都未被选中的情况有种,则甲、乙2人中至少有1人被选中的概率为
故答案为:
14. 已知圆.若圆与圆有三条公切线,则的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据两圆公切线条数确定位置关系为外切,再由圆心距与半径的关系列方程求出m的值.
【详解】将圆C的方程化为标准方程:,
得圆心,半径.
圆,圆心,半径.
由题可知,两圆外切,
则有,
解得.
故答案为:.
15. 已知,则______.
【答案】##0.28
【解析】
【分析】先根据两角和的正切公式求出的值,再进行弦化切将用表示,即可求出结果.
【详解】因为,解得,
因为,
将代入得.
故答案:.
16. 已知某圆锥的内切球的体积为,则该圆锥的表面积的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由球的体积公式求出内切球的半径,设底面半径为,结合图形利用表示母线,根据圆锥表面积公式求其表面积的解析式,利用基本不等式求其最小值.
【详解】设圆锥的内切球半径为,则,解得,
设圆锥顶点为,底面圆周上一点为,底面圆心为,
内切球球心为,内切球切母线于,
底面半径,
则,又,
由已知为直角三角形,
又,,
所以,
所以,
所以,
故,
又,
故,
故该圆锥的表面积为,
令则,
当且仅当,即时取等号.
故答案为:.
三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 在中,角,,的对边分别为,,,已知,.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)4
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理及两角差的正弦公式可求出结果;
(2)由求出,根据正弦定理求出,再根据三角形面积公式可求出结果.
【小问1详解】
由及正弦定理得.
因为,所以.
所以.
整理得.
即.
【小问2详解】
由(1)可知,则,
所以,
由正弦定理,得,
所以,
所以的面积为.
18. 2022年2月4日,北京冬奥会盛大开幕,这是让全国人民普遍关注的体育盛事,因此每天有很多民众通过手机、电视等方式观看相关比赛.某机构将每天收看相关比赛的时间在2小时以上的人称为“冰雪运动爱好者”,否则称为“非冰雪运动爱好者”,该机构通过调查,并从参与调查的人群中随机抽取了100人进行分析,得到下表(单位:人):
| 冰雪运动爱好者 | 非冰雪运动爱好者 | 合计 |
女性 | 20 |
| 50 |
男性 |
| 15 |
|
合计 |
|
| 100 |
(1)将上表中的数据填写完整,并判断能否在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为性别与是否为“冰雪运动爱好者”有关?
(2)将频率视为概率,现从参与调查的女性人群中用随机抽样的方法每次抽取1人,共抽取3次,记被抽取的3人中“冰雪运动爱好者”的人数为X,若每次抽取的结果是相互独立的,求X的分布列、数学期望和方差.
附:,其中.
0.05 | 0.025 | 0.010 | 0.005 | 0.001 | |
3.841 | 5.024 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |
【答案】(1)答案见解析;
(2)答案见解析.
【解析】
【分析】(1)直接完成列联表,套公式求出,对着参数下结论;
(2)由题意分析出,求出对应的概率,写出分布列,求出数学期望和方差.
【小问1详解】
由题意进行数据分析,可得列联表如下:
| 冰雪运动爱好者 | 非冰雪运动爱好者 | 合计 |
女性 | 20 | 30 | 50 |
男性 | 35 | 15 | 50 |
合计 | 55 | 45 | 100 |
所以,
所以能在犯错误的概率不超过0.005的前提下认为性别与 “冰雪运动爱好者”有关.
【小问2详解】
由题意可得:,X的所有可能取值为:0,1,2,3.
所以;;
;.
所以X的分布列为:
X | 0 | 1 | 2 | 3 |
P |
从而,
19. 如图1所示,梯形ABCD中,AB=BC=CD=2,AD=4,E为AD的中点,连结BE,AC交于F,将△ABE沿BE折叠,使得平面ABE⊥平面BCDE(如图2).
(1)求证:AF⊥CD;
(2)求平面AFC与平面ADE的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)通过证明面BCDE,来证得;
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法来求得平面AFC与平面ADE的夹角的余弦值.
【小问1详解】
连接EC,则△ABE、△BCE、△CDE都是正三角形,四边形ABCE是菱形,
所以,,
又因为面面BCDE,面面,面ABE,
所以面BCDE,
又因为面BCDE,所以;
【小问2详解】
由(1)知FB、FC、FA两两垂直,建立如图所示的空间直角坐标系,
,,,,,
设平面ADE的法向量为,,
令,,
平面AFC的法向量为,
设平面AFC与平面ADE的夹角的大小为,
,
所以平面AFC与平面ADE的夹角的余弦值为.
20. 已知O为坐标原点,椭圆的离心率为,且经过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l与椭圆C交于A,B两点,直线的斜率为,直线的斜率为,且,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)由椭圆的离心率及点在椭圆上,列方程组求椭圆参数,即可得椭圆C的方程;
(2)讨论直线斜率的存在性,设及l为,联立椭圆方程,应用判别式求t、k的关系,结合韦达定理及已知条件求t的范围,再应用向量数量积的坐标表示得到关于t的关系式,进而其范围,注意直线斜率不存在时的值.
【小问1详解】
由题意,,又,解得.
所以椭圆C为.
【小问2详解】
设,
若直线l的斜率存在,设l为,联立,
消去y得:,,
则,又,
故且,即,则,又,
所以,
整理得,则且恒成立.
,
又,且,故.
当直线l的斜率不存在时,,又,又,解得,则.
综上,的取值范围为.
21. 已知函数,.
(1)求的最小值;
(2)若,且,求证:;
(3)若有两个极值点,证明:.
【答案】(1)0 (2)证明见解析
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用导数确定函数的单调性,从而即可求得最小值;
(2)由(1)知,即,由,得,即,从而,再由对数函数的性质可得,从而得证;
(3)依题意可得有两个不等正根,不妨设,由,得,设,利用导数可得,,令,由导数可得在上单调递减,结合(2)可得,令,利用导数得在上单调递减,从而得,, 即可得证.
【小问1详解】
解:函数的定义域为,,
当时,,所以在上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,
所以在时取得最小值0.
【小问2详解】
证明:由(1)知,所以.
由,得且,
所以,即,从而.
所以.
【小问3详解】
证明:依题意,有两个不等正根,不妨设,
由,得.
设,由,知在上单调递增,在上单调递减.
且当时,,可得,.
,,
令,则,
当时,,所以,
当时,,所以,
所以在上单调递减.
因为,,所以,.
由(2)当时,有,
所以,即,
所以,从而.
令,
所以在上单调递减.
所以,即.
所以.
所以,.
所以.
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式成立的问题,常常需要构造一个函数,利用导数求出此函数的最值,从而达到证明不等式的目的.
请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.
[选修4—4:坐标系与参数方程]
22. 坐标系与参数方程:在平面直角坐标系中,以原点为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,已知点的极坐标为,直线的极坐标方程为,且点在直线上
(Ⅰ)求的值和直线的直角坐标方程及的参数方程;
(Ⅱ)已知曲线的参数方程为,(为参数),直线与交于两点,求的值
【答案】(Ⅰ),的直角坐标方程为,的参数方程为:(Ⅱ)
【解析】
【分析】(Ⅰ)将点的极坐标方程代入直线的极坐标方程可求出的值,然后将直线方程化为普通方程,确定直线的倾斜角,即可将直线的方程表示为参数方程的形式;
(Ⅱ)将曲线的参数方程表示普通方程,然后将(Ⅰ)中直线的参数方程与曲线的普通方程联立,得到关于的一元二次方程,并列出韦达定理,根据的几何意义计算出
和,于是可得出
的值.
【详解】解:(Ⅰ)因为点,所以;
由得
于是的直角坐标方程为;
的参数方程为: (t为参数)
(Ⅱ)由: ,
将的参数方程代入得
,设该方程的两根为,由直线的参数的几何意义及曲线知,
,
所以.
【点睛】本题考查曲线的极坐标、参数方程与普通方程之间的转化,考查直线参数方程的几何意义,对于这类问题的处理,一般就是将直线的参数方程与普通方程联立,借助韦达定理求解,考查计算能力,属于中等题.
[选修4—5:不等式选讲]
23 已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)若不等式的解集包含,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)分类讨论,求解不等式即可;
(2)将问题转化为二次函数在区间上恒成立的问题,列出不等式组即可求得.
【详解】(1)当时,等价于,
解得;
当时,等价于,恒成立,
解得;
当时,等价于,
解得;
综上所述,不等式的解集为.
(2)不等式的解集包含,
等价于在区间上恒成立,
也等价于在区间恒成立.
则只需满足:
且即可.
即,
解得.
【点睛】本题考查绝对值不等式的求解,以及二次函数在区间上恒成立的问题,属综合基础题.
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