山西省应县第一中学校2024届高三下学期一模数学试卷(含答案)
展开一、选择题
1.已知集合,,则( )
A.B.C.D.
2.已知复数,z的共轭复数为,则( )
A.B.C.4D.2
3.已知,,且,则( )
A.B.C.4D.
4.已知是偶函数,则( )
A.0B.1C.D.
5.已知一组样本数据,,,,,分别为1,4,5,5,3,a,若这组数据的平均数为4,则数据,,,,,的方差为( )
A.B.8C.16D.24
6.已知椭圆与双曲线有且仅有两个交点,若椭圆M的离心率为,则椭圆M的短轴长为( )
A.2B.4C.D.
7.设为等差数列的前n项和,若,则( )
A.B.3C.D.5
8.在三棱锥中,,,,若是等边三角形,则三棱锥的外接球的体积是( )
A.B.C.D.
二、多项选择题
9.已知圆锥的侧面积为,底面圆的周长为,则( )
A.圆锥的母线长为4
B.圆锥的母线与底面所成角的正弦值为
C.圆锥的体积为
D.沿着圆锥母线的中点截圆锥所得圆台的体积为
10.将函数的图象上所有点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,得到函数的图象,下列关于函数的说法正确的是( )
A.的最小正周期为π
B.是的一个对称中心
C.的单调递增区间为,
D.在上恰有3个零点
11.在信道内传输M,N,P信号,信号的传输相互独立,发送某一信号时,收到的信号字母不变的概率为,收到其他两个信号的概率均为.若输入四个相同的信号,,的概率分别为,,且.记事件,,分别表示“输入”“输入”“输入”,事件D表示“依次输出”,则( )
A.若输入信号,则输出的信号只有两个M的概率为
B.
C.
D.
三、填空题
12.的展开式中y的系数为______.
13.若,则______.
14.已知点F是双曲线的右焦点,过F的直线l与C交于M,N两点,点P与点M关于原点对称,.若F为线段上靠近点M的四等分点,则C的离心率为______.
四、解答题
15.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量,,且.
(1)求B;
(2)求的最小值.
16.如图,在四棱锥中,底面是边长为1的正方形,,E,F分别为,上的点,,平面.
(1)若,求的长;
(2)若E为的中点,求平面与平面夹角的余弦值.
17.甲、乙、丙、丁四人练习传球,每次由一人随机传给另外三人中的一人称为一次传球,已知甲首先发球,连续传球次后,记事件“乙、丙、丁三人均被传到球”的概率为.
(1)当时,求球又回到甲手中的概率;
(2)当时,记乙、丙、丁三人中被传到球的人数为随机变量X,求X的分布列与数学期望;
(3)记,求证:数列从第3项起构成等比数列,并求.
18.已知抛物线的准线方程为,直线与圆E相切于点,且圆心E在直线上.
(1)求抛物线C和圆E的标准方程;
(2)若A,B是y轴上的两点,是抛物线C上的动点,且直线,与圆E均相切,,求的周长最小时,点P的坐标.
19.已知函数,为的导函数.
(1)若函数在处的切线的斜率为2,求a的值;
(2)求证:.
参考答案
1.答案:C
解析:,
故,
故选:C.
2.答案:B
解析:,则,
故.
故选:B.
3.答案:C
解析:因为,,则,,
则,故,
故选:C.
4.答案:A
解析:由题意可得,
即恒成立,即,即.
故选:A.
5.答案:D
解析:由题设有,故,
故,
故数据,,,,,的方差为:
,
故选:D.
6.答案:D
解析:因为椭圆与双曲线有且只有两个交点,椭圆的左右顶点与双曲线的顶点重合,
而双曲线的顶点为,故,
设椭圆的半焦距为c,则,故,故短轴长为,
故选:D.
7.答案:A
解析:因为,故即,而,
故,
故选:A.
8.答案:A
解析:如图,取的中点为S,连接,,
因为,,故为等边三角形且,
因为为等边三角形,故,
由余弦定理可得,
故,而为等边的边上的中线,
故,同理,故,
而为三角形内角,故.
设E为的中心,F为的中心,则E在上且F在上,
因为、均为等边三角形其它们有公共边,
由对称性可得O在平面中,
设O为外接球的球心,连接,则平面,平面,
而平面,平面,故,,连接,
则由O,E,S,F四点共圆可得,
故,所以即外接球半径为,
故棱锥的外接球的体积为.
故选:A.
9.答案:ACD
解析:对于A,设圆锥的母线长为l,底面圆的半径为r,则,,故,,故A正确.
对于B,圆锥的高为h,则,故圆锥的母线与底面所成角的正弦值为,故B错误.
对于C,圆锥的体积为,故C正确.
对于D,沿着圆锥母线的中点截圆锥所得小圆锥的体积为,故所得圆台的体积为,故D正确.
故选:ACD.
10.答案:AC
解析:对于A,由题设可得,故其最小正周期为,
故A正确.
对于B,,故不是的一个对称中心,
故B错误.
对于C,令,,解得,,
故的单调递增区间为,,
故C正确.
对于D,由可得,,
而时,,故,π即或,
故D错误.
故选:AC.
11.答案:BCD
解析:A:因为发送某一信号时,收到的信号字母不变的概率为,收到其他两个信号的概率均为,即收到的信号字母变的概率为,且信号的传输相互独立,
所以输入信号,则输出的信号只有两个M的概率为,故A错误;
B:因为,故B正确;
C:,故C正确;
D:因为,
而
,
所以
,
故D正确;
故选:BCD.
12.答案:
解析:,
通项为,
所以,即,
又通项为,当时,才能得到y,
所以展开式中y的系数为,
故答案为:.
13.答案:
解析:由题意得,
又,解得,
,
.
故答案为:.
14.答案:
解析:取左焦点,设,则,
由双曲线定义可得,,
由,点P与点M关于原点对称,故四边形为矩形,
故,有,化简可得得,
故,,则在中,有,
即,故.
故答案为:.
15.答案:(1)
(2)
解析:(1)因为,所以,
由正弦定理可得即,
故,所以,
而B为三角形内角,故.
(2)结合(1)可得:,
,当且仅当时等号成立,
故的最小值为.
16.答案:(1)
(2)
解析:(1)因为平面,,平面,故,,
而底面是正方形,故,
因,,平面,故平面,
而平面,故,
又,,,故,故,
故分别以直线,,为x,y,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,故,
设,故,
故,
由,故,故,
,
设,故,
故,
因,故,所以,故,
故.
(2)因为E为的中点,故,故,,
设平面的法向量为,
则,故,取,则,,
故,
由(1)可得,故,而,
设平面的法向量为,
则,故,取,则,,
故,
故.
故平面与平面夹角的余弦值为.
17.答案:(1)
(2)分布列见解析,
(3)证明见解析,
解析:(1)传球的过程中,不考虑第四次传给谁,有种;
传球的过程中不传给甲,第四次传给甲,有种,
传球的过程中传给甲,有种;
故传球4次,球又回到甲手中的概率为.
(2)根据题意可得,2,3,
,,
,
故X的分布列如下所示:
则.
(3)n次传球后,乙、丙、丁三人中被传到球,有两种情况:
第一种,时,次传球后,此3人均接过他人传球,则其概率为;
第二种,时,次传球后,此3人中只有2人接过他人传球,则第n次传球时将球传给剩余的1人,
其概率为:;
所以当时,,
故,因为,.
所以数列从第3项起构成等比数列,
,则.
18.答案:(1),
(2)
解析:(1)由抛物线准线方程为,故,即,故,
由圆心E在直线上,设,圆E的半径为r,
则有,,
整理可得,,
即,故,则,
即圆.
(2)由题意可得,直线、的斜率存在,设、的斜率分别为、,
则,,
对,令,则,即,同理可得,
则,
同理可得,,
即,
有,则有,
即,,
则,
,
由亦可得,
同理可得,
故、是关于k的方程的两个不同根,
,
有,,
则
,
则当取最大值时,的周长最小,
即,即时,的周长最小,
此时,即P的坐标为.
19.答案:(1)
(2)证明见解析
解析:(1),故.
(2)当时,,而,
故在上恒成立.
当时,
设,,则,
故在上递增,故,故,,
设,,则,故在上递增,
故,故.
,
综上,.
X
1
2
3
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