2026年上海市虹口区高三二模数学试卷及答案解析

这是一份2026年上海市虹口区高三二模数学试卷及答案解析，共5页。
1．本试卷共4页，21道试题，满分150分，考试时间120分钟.
2．本考试分设试卷和答题纸.作答必须涂（选择题）或写（非选择题）在答题纸上的相应位置，在试卷上作答一律不得分.
一、填空题（本大题共有12题，满分54分，第1-6题每题4分，第7-12题每题5分）考生应在答题纸的相应位置直接填写结果.
1. 设全集为，集合，则________．
2. 已知一个直三棱柱的侧棱长为2，底面面积为2，则该三棱柱的体积为________．
3. 已知离散型随机变量服从二项分布，则____________.
4. 设，，若是的必要条件，则实数m的取值范围是________．
5. 某工厂为判断两种不同的操作方法是否对生产某种零件的合格个数有影响，收集了相关数据，绘制了列联表，设原假设：两种不同的操作方法对生产该种零件的合格个数没有影响，计算出统计量，已知，则在显著性水平下，推断的结论为________．（用“拒绝”或“接受”填空）
6. 在中，，，，则________．
7. 将二项展开式中的各项等可能地随机重新排列，观察排列中是否存在系数为负数的项相邻，若存在，则记随机变量，否则记，则________．
8. 在正四棱台中，，，异面直线与所成角为，设二面角的大小为，则________．
9. 已知复数满足是实数，则的最小值为________．
10. 已知焦点为F的抛物线上有两点A和B，且，E为A和B的中点，过点E作C的准线的垂线，垂足为H，则的最小值为________．
11. 某种健身拉力器的手臂固定支架为BE，需运动者将肩关节放置于点B处，手肘放置于点D处，手掌放置于点E处握拳握住弹力绳的一端，弹力绳的另一端连接于点C处；保持B、D、E、C四点共线．将小臂视为线段DE，长度为r，大臂视为线段BD，长度为1.3r．在锻炼时要求保持肩关节B和手肘D不动，运用大臂力量将小臂DE绕着手肘D作圆周运动，始终与BC处于同一平面，弹力绳随之以紧绷状态从CE拉伸至CA．已知某位运动者健身时，当弹力绳拉至最长时，，则此时________度．（结果精确到0.1度）
12. 在以O为原点的空间直角坐标系中，设，，A和B是两个点集，设，对任意的，总存在，使得．若，且，则的取值范围是________．
二、选择题（本大题共有4题，满分18分，第13-14题每题4分，第15-16题每题5分）每题有且只有一个正确答案，考生应在答题纸的相应位置上，将所选答案的代号涂黑>
13. 双曲线的渐近线是（ ）．
A. B. C. D.
14. 已知和分别表示事件和事件发生的概率，且 ，则在下列各项中，“和独立”的充分条件是（ ）．
A. B.
C. D.
15. 一定存在各项均为正数且不为常数列的无穷等差数列，使得（ ）．
A. 为严格增数列B. 为公差不为零的等差数列．
C. 为等比数列（其中，）D. 为周期数列
16. 设和是两个不同的函数，且定义域和值域均为，设，则对于以下两个结论，说法正确的是（ ）
结论①：若当，恒有，则函数一定是偶函数；
结论②：若当，恒有，则函数可以不是偶函数．
A. ①和②都正确B. ①正确，②错误C. ①错误，②正确D. ①和②都错误
三、解答题
17. 如图，在底面半径为2，侧面积为的圆锥
中，A、B、C为底面圆周上不同的三个点，
（1）求直线OB与平面PAC所成角的正弦值
（2）设点D为线段PB上的动点（不含端点P和B），求证直线OA与CD不垂直
18. 班主任小明查阅了某大学发表的一项本市高三学生手机使用情况的研究报告.报告指出，高三学生每周手机使用时长（单位:小时）总体上服从正态分布.
（1）小明老师将自己所带班级（共50名学生）视为从本市高三学生总体中随机抽取的一个样本，能以此正态分布模型估算出全班每周平均手机使用时长超过16小时的人数，在此估算基础上若在全班任选3位同学，则至少有2位同学的每周手机使用时长超过16小时的概率是多少?（结果用最简分数表示）
参考数据:若，则.
（2）小明老师发现小虹同学每周手机使用时长超过16小时，对其进行疏导劝解，并跟进统计出之后5周小虹每周手机使用时长与该周数学练习得分（每周练习的难度相同且满分均为150分），制成表1.以这5组数据建立回归方程.请求出实数的值
表1
（3）受到鼓励的小虹制定了寒假复习计划表递交给小明老师，严格控制手机使用时长.小明老师统计发现该计划表中若第n天能复习时长超过5小时（记为“高效复习”），则第天也能“高效复习”的概率为;若第天不能“高效复习”，则第天还能“高效复习”的概率为.设（，为正整数）表示第天能“高效复习”的概率，，若表示复习计划表第天有效.求证:数列是等比数列，并说明小虹的该复习计划表是否在寒假每一天均有效.
19. 设．
（1）解不等式：；
（2）设，若存在，使得，求实数a的取值范围．
20. 设椭圆的左顶点为A．
（1）求的离心率；
（2）设的左焦点为F，上顶点为B，若点P在上且位于y轴右侧．，求点P的横坐标；
（3）设直线，l与交于不同的两点C和D，若点A在以CD为直径的圆外，求实数m的取值范围．
21. 若对于定义在R上的函数，设是R的一个子集，和是上任意给定的两个实数，当时，恒有，则称函数在上具有“性质”
（1）分别判断函数和是否在R上具有“性质”；（无需说明理由）
（2）设，记，若函数在上具有“性质”，求实数的取值范围；
（3）若函数在R上具有“性质”，其图像是连续曲线，且，求证：集合是无限集或单元素集．
参考答案及解析：
1、【答案】
【解析】
【分析】根据分式不等式的解法，可求得集合A，即可得答案.
【详解】由，得，解得或，
又，所以，则.
2. 已知一个直三棱柱的侧棱长为2，底面面积为2，则该三棱柱的体积为________．
【答案】4
【解析】
【分析】根据三棱柱的体积公式计算求解.
【详解】设一个直三棱柱的侧棱长为，底面面积为，则该三棱柱的体积为.
3. 已知离散型随机变量服从二项分布，则____________.
【答案】
【解析】
【分析】利用二项分布的方差公式直接计算.
【详解】因为随机变量X服从二项分布，
所以.
故答案为：.
4. 设，，若是的必要条件，则实数m的取值范围是________．
【答案】
【解析】
【详解】由得，得，
因为是的必要条件，所以，得，
故实数m的取值范围是.
5. 某工厂为判断两种不同的操作方法是否对生产某种零件的合格个数有影响，收集了相关数据，绘制了列联表，设原假设：两种不同的操作方法对生产该种零件的合格个数没有影响，计算出统计量，已知，则在显著性水平下，推断的结论为________．（用“拒绝”或“接受”填空）
【答案】拒绝
【解析】
【详解】在独立性检验中，当计算出的统计量大于给定显著性水平对应的临界值时，样本数据出现的概率小于，
属于小概率事件，根据小概率原理，我们拒绝原假设，认为两个变量之间存在显著关联，
本题中，所以拒绝，即认为两种操作方法对合格个数有影响.
6. 在中，，，，则________．
【答案】##
【解析】
【分析】根据数量积公式，可得的值，根据余弦定理，可得，代入余弦定理，即可得答案.
【详解】设，
由题意，所以，
又，得，
所以.
7. 将二项展开式中的各项等可能地随机重新排列，观察排列中是否存在系数为负数的项相邻，若存在，则记随机变量，否则记，则________．
【答案】##
【解析】
【详解】二项式的通项公式为，
显然该二项式展开共有项，
当时，即第项系数为负数，
因为各项等可能地随机重新排列，
所以排列数为，
系数为负数的项相邻的排列数为，
所以，
因此.
8. 在正四棱台中，，，异面直线与所成角为，设二面角的大小为，则________．
【答案】
【解析】
【分析】法一在正四棱台中，由异面直线所成角可得，再根据面面角定义计算求解即可，法二建立空间直角坐标系，求出关键点的坐标和关键平面的法向量，进而利用二面角的向量求法并结合同角三角函数的基本关系求解即可.
【详解】法一：在正四棱台中，，
因为，，所以为异面直线与所成的角，
即，过点作平面的垂线，垂足为，
作直线的垂线，垂足为，连接，如图所示：
由正四棱台性质可知，点在线段上，，
所以，，，
由二面角定义可知即为二面角的平面角，
而，故.
法二：如图，作出符合题意的图形，作下底面中心，上底面中心，
以为原点，建立空间直角坐标系，设正四棱台的高为，
由题意得，，则，，
，，则，，
因为异面直线与所成角为，
所以，解得，
由题意得面的法向量为，
则，，，
设面的法向量为，
则，令，解得，，
得到，由图可知，是锐角，则，
由已知得，由同角三角函数的基本关系得，
故.
9. 已知复数满足是实数，则的最小值为________．
【答案】##
【解析】
【分析】设，代入中化简，由是实数，得或，利用复数模的几何意义求的最小值
【详解】设，则
，
因为是实数，所以，
所以或，
当时，的轨迹是轴（除原点外），
此时的几何意义表示轴上的点（除原点）和的距离，此时，
当时，复数的轨迹是以原点为圆心，为半径的圆，如图，
根据复数模的几何意义可知，的几何意义是圆上的点到的距离，
由图可知，的最小值为.
因为，所以的最小值为.
10. 已知焦点为F的抛物线上有两点A和B，且，E为A和B的中点，过点E作C的准线的垂线，垂足为H，则的最小值为________．
【答案】
【解析】
【分析】设，，根据中位线定理以及抛物线定义可得，在中，由余弦定理以及基本不等式可得，即可求得的最小值．
【详解】设，，作垂直抛物线的准线于点，垂直抛物线的准线于点.
由抛物线的定义，知，，根据中位线定理以及抛物线定义可得，
由余弦定理得，又，
∴，当且仅当时，等号成立，
∴，
∴，即的最小值为.
11. 某种健身拉力器的手臂固定支架为BE，需运动者将肩关节放置于点B处，手肘放置于点D处，手掌放置于点E处握拳握住弹力绳的一端，弹力绳的另一端连接于点C处；保持B、D、E、C四点共线．将小臂视为线段DE，长度为r，大臂视为线段BD，长度为1.3r．在锻炼时要求保持肩关节B和手肘D不动，运用大臂力量将小臂DE绕着手肘D作圆周运动，始终与BC处于同一平面，弹力绳随之以紧绷状态从CE拉伸至CA．已知某位运动者健身时，当弹力绳拉至最长时，，则此时________度．（结果精确到0.1度）
【答案】
【解析】
【分析】先由题意得出 ，，且 ．再设 ，则 ，利用正弦定理表示出 的长度，最后在 中由余弦定理列方程求得 的值．
【详解】由题意可得 B，D，E，C 四点共线，，，，且点 A 为点 E 绕点 D 旋转后的位置，所以 ．
因此
设 ，则 ，所以
在 中，由正弦定理可得所以
在 中，由余弦定理可得
将 ，， 代入，得
两边同除以 ，得
化简可得
令 ，则
解得 ，或 ，或 ．
因为 ，所以 ，故 ．
于是故此时.
12. 在以O为原点的空间直角坐标系中，设，，A和B是两个点集，设，对任意的，总存在，使得．若，且，则的取值范围是________．
【答案】
【解析】
【分析】根据空间向量数量积的坐标表示公式，结合直线与圆的位置关系进行求解即可.
【详解】设，因为，
所以，且，
即，且，显然，
设，因为，所以，
因为，
所以，
因为，
所以，
因为，所以，代入中，
得，
，
因此直线与圆有两个不同的交点，
因为，所以直线的斜率的取值范围为，
如下图所示：
由
直线与圆的交点坐标为，
又因为直线、直线斜率互为相反数，且过同一点，与圆都是关于纵轴对称，
所以当时，
因为，
所以的取值范围是.
二、选择题（本大题共有4题，满分18分，第13-14题每题4分，第15-16题每题5分）每题有且只有一个正确答案，考生应在答题纸的相应位置上，将所选答案的代号涂黑>
13. 双曲线的渐近线是（ ）．
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】双曲线的标准形式为，
显然该双曲线焦点在轴上，其中，，即，，
因为焦点在轴上的双曲线的渐近线公式是，且，
所以双曲线的渐近线是．
14. 已知和分别表示事件和事件发生的概率，且 ，则在下列各项中，“和独立”的充分条件是（ ）．
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】事件和独立的定义是，根据每个选项的条件，结合条件概率公式以及概率的基本性质，判断是否能推出.
【详解】选项A，，则，并不能推出，所以事件和不一定独立，A错误.
选项B，，，.
，.
.
，即和独立，B选项正确.
选项C，，又，，和不一定独立，C错误.
选项D，，，.
又，，可得，也不能推出和独立，D错误.
15. 一定存在各项均为正数且不为常数列的无穷等差数列，使得（ ）．
A. 为严格增数列B. 为公差不为零的等差数列．
C. 为等比数列（其中，）D. 为周期数列
【答案】C
【解析】
【分析】利用等差数列、等比数列及三角函数性质对各选项逐一分析是否存在符合条件的无穷等差数列.
【详解】在A选项中，假设是严格递增的无穷数列，
但，且是周期函数，在一个周期内有增有减，
对无穷等差数列，当，则，
所以会周期性波动，不可能一直严格递增，A错误，
在B选项中，设等差数列的首项为，公差为（），
则，所以，
由于是关于的周期变化的函数，
所以不是常数，
即不是公差不为零的等差数列，B错误，
在C选项中，设等差数列的首项为，公差为（），
则，
若为等比数列，则，
，，，
，
当，时，则，
该数列各项均为正数，且不为常数列，其项和为
，此时数列，
当为奇数时，为奇数，，
当为偶数时，为偶数，，
故为数列，是公比为的等比数列，
所以存在这样的无穷等差数列使得为等比数列，C正确，
在D选项中，因为是各项为正数且不为常数列的无穷等差数列，
所以，即，
所以会趋近于，
而周期数列是指经过一定的项数后会重复出现相同的项，
所以不可能是周期数列，D错误.
16. 设和是两个不同的函数，且定义域和值域均为，设，则对于以下两个结论，说法正确的是（ ）
结论①：若当，恒有，则函数一定是偶函数；
结论②：若当，恒有，则函数可以不是偶函数．
A. ①和②都正确B. ①正确，②错误C. ①错误，②正确D. ①和②都错误
【答案】B
【解析】
【分析】对于结论①，利用反证法假设存在，找到满足，引出矛盾即可证明正确；对于结论②，采用类似的分析找到满足，利用推出，再利用推出，引出矛盾即可证明错误.
【详解】对于结论①，若函数不是偶函数，则存在，
不妨设（否则用取代），因为和值域均为，
则存在使得，此时有，
根据，依题意有，这与矛盾，
故函数一定是偶函数，结论①正确；
对于结论②，若函数不是偶函数，则存在，
不妨设（否则用取代），因为和值域均为，
则存在使得，此时，
依题意，由有，即，所以，
而可推出即，与矛盾，
故函数一定是偶函数，结论②错误.
【点睛】本题采用了反证法证明奇偶性，通过灵活利用已知条件得到矛盾的结果，并利用了两个实数之间总能找到一个实数这一结论.
三、解答题
17. 如图，在底面半径为2，侧面积为的圆锥
中，A、B、C为底面圆周上不同的三个点，
（1）求直线OB与平面PAC所成角的正弦值
（2）设点D为线段PB上的动点（不含端点P和B），求证直线OA与CD不垂直
【答案】（1）
（2）证明见解析
【解析】
【分析】（1）利用侧面积求解出圆锥的高，再利用建系的方法，求出直线OB与平面PAC所成角的正弦值.
（2）利用向量的方法，将点在线段上刻画为接着证明直线与的数量积不为零.
【小问1详解】
所以可以建立如右图所示的空间直角坐标系，
所以设
则母线长为
则侧面积为
解得：
所以
设面的法向量为
所以
不妨令则
所以设直线OB与平面PAC所成角为
所以
【小问2详解】
因为D为线段PB上的动点，所以设
由（1）知
所以直线OA与CD不垂直.
18. 班主任小明查阅了某大学发表的一项本市高三学生手机使用情况的研究报告.报告指出，高三学生每周手机使用时长（单位:小时）总体上服从正态分布.
（1）小明老师将自己所带班级（共50名学生）视为从本市高三学生总体中随机抽取的一个样本，能以此正态分布模型估算出全班每周平均手机使用时长超过16小时的人数，在此估算基础上若在全班任选3位同学，则至少有2位同学的每周手机使用时长超过16小时的概率是多少?（结果用最简分数表示）
参考数据:若，则.
（2）小明老师发现小虹同学每周手机使用时长超过16小时，对其进行疏导劝解，并跟进统计出之后5周小虹每周手机使用时长与该周数学练习得分（每周练习的难度相同且满分均为150分），制成表1.以这5组数据建立回归方程.请求出实数的值
表1
（3）受到鼓励的小虹制定了寒假复习计划表递交给小明老师，严格控制手机使用时长.小明老师统计发现该计划表中若第n天能复习时长超过5小时（记为“高效复习”），则第天也能“高效复习”的概率为;若第天不能“高效复习”，则第天还能“高效复习”的概率为.设（，为正整数）表示第天能“高效复习”的概率，，若表示复习计划表第天有效.求证:数列是等比数列，并说明小虹的该复习计划表是否在寒假每一天均有效.
【答案】（1）
（2）100 （3）答案见解析
【解析】
【分析】（1）根据正态分布的性质和概率相关知识计算即可.
（2）先求出的平均值，然后代入回归方程即可求出结果.
（3）先根据题意列出递推式，然后证明数列是以为公比的等比数列，进而可根据等比数列的通项公式求出，并根据的范围证明结论即可.
【小问1详解】
由题意知，因为.
所以任取1人使用手机超过16小时的概率为，
50名同学中有位超过16小时，
那么至少2位同学使用手机超过16小时的概率为.
【小问2详解】
由题意得，.
代入回归方程有，解得.
【小问3详解】
证明：由题意知，
所以
所以是以为公比的等比数列.
所以.
因为时，恒成立，所以.
所以小虹的该复习计划表在寒假每一天均有效.
19. 设．
（1）解不等式：；
（2）设，若存在，使得，求实数a的取值范围．
【答案】（1）
（2）
【解析】
【分析】（1）化简，解一元二次不等式即可；
（2）先求证的奇偶性和单调性，将问题转化为存在，使得，求一元二次函数的最小值即可.
【小问1详解】
因为，，
所以，得，
故的解集为；
【小问2详解】
，则，
因为关于原点对称，所以在上为奇函数，
易得，
因为，等号成立时，所以，
则在上单调递增，
若存在，使得，
则存在，使得，
则存在，使得，即，
因为函数图象关于对称，其在上的最小值为，则，
故实数a的取值范围为.
20. 设椭圆的左顶点为A．
（1）求的离心率；
（2）设的左焦点为F，上顶点为B，若点P在上且位于y轴右侧．，求点P的横坐标；
（3）设直线，l与交于不同的两点C和D，若点A在以CD为直径的圆外，求实数m的取值范围．
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
由椭圆方程可得，，所以.
【小问2详解】
由条件可知，
设直线的斜率为，直线的斜率为，
，因为，所以，
所以直线的方程为，
联立椭圆：，
所以或，
又因为点P位于y轴右侧，所以P的横坐标为.
【小问3详解】
设 ，，联立椭圆
，
先确定有两个交点，即，
即，
所以.
因为圆上任意一点与直径两端点连线所成的角为直角，
而点在以为直径的圆外，所以，等价于，
由，，
所以，
即.
将，代入可得，
，
，
解得 或，结合，
所以.
21. 若对于定义在R上的函数，设是R的一个子集，和是上任意给定的两个实数，当时，恒有，则称函数在上具有“性质”
（1）分别判断函数和是否在R上具有“性质”；（无需说明理由）
（2）设，记，若函数在上具有“性质”，求实数的取值范围；
（3）若函数在R上具有“性质”，其图像是连续曲线，且，求证：集合是无限集或单元素集．
【答案】（1）在上具有“性质”； 在上不具有“性质”.
（2）
（3）见解析
【解析】
【分析】（1）根据“性质”的定义，判断函数和在上是否满足“性质”.
（2）分情况讨论函数在不同区间上的单调性，结合“性质”的定义确定的取值范围.
（3）先证明集合非空，再通过反证法证明集合是无限集或单元素集.
【小问1详解】
因为是严格增函数，则根据“性质”的定义可知，函数在上具有“性质”；
因为，则函数在上不具有“性质”.
【小问2详解】
当时，此时在和上单调递增，函数在上具有“性质”.
当时，此时在和上单调递减，函数在上具有“性质”.
当时，函数在区间不单调， 在不具有“性质”.
当时，此时在上单调递减，在上单调递增，
要使函数在上具有“性质”，
则需满足或，即或，
整理得或，解得或或，
又，得或.
当时，函数在区间不单调，在上不具有“性质”.
综上，实数的取值范围是.
【小问3详解】
证明：因为函数在R上具有“性质”，其图像是连续曲线，在上单调.
若单调递减，假设中至少有2个元素，则，单调递减，
，矛盾，因此最多一个元素.
若单调递增，假设中至少有2个元素，则.
对，若 ，由于单调递增，，矛盾
若，由于单调递增，，矛盾.
因此对，必有，即，是无限集.
令是连续函数，若单调递增：
若对所有都成立，则，与矛盾.
若对所有都成立，则，与矛盾.
故存在，使，由零点存在定理，，使，即，非空.
若单调递减：
当，，，
由零点存在定理，使，非空.
综上，要么是单元素集，要么是无限集，命题得证.
第1周
第2周
第3周
第4周
第5周
手机使用时长
20
18
22
16
14
练习得分
80
88
73
92
m
第1周
第2周
第3周
第4周
第5周
手机使用时长
20
18
22
16
14
练习得分
80
88
73
92
m