江苏省南通、徐州、宿迁、淮安、泰州、镇江六市2021届高三下学期第一次模拟考试数学试题含答案
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2020~2021学年高三年级模拟考试卷
数 学
(满分150分,考试时间120分钟)
2021.02
一、 单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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. 设集合A={x∈N|2
C. {3,4} D. {3,4,5}
2. 已知2+i是关于x的方程x2 +ax+5=0的根,则实数a=( )
A. 2-i B. -4
C. 2 D. 4
3. 哥隆尺是一种特殊的尺子.图①的哥隆尺可以一次性度量的长度为1,2,3,4,5,6.图②的哥隆尺不能一次性度量的长度为( )
A. 11 B. 13 C. 15 D. 17
4. 医学家们为了揭示药物在人体内吸收、排出的规律,常借助恒速静脉滴注一室模型来进行描述.在该模型中,人体内药物含量x(单位:mg)与给药时间t(单位:h)近似满足函数关系式x=(1-e-kt),其中k0,k分别称为给药速率和药物消除速率(单位:mg/h).经测试发现,当t=23时,x=,则该药物的消除速率k的值约为(ln 2≈0.69)( )
A. B. C. D.
5. (1-2x)n的二项展开式中,奇数项的系数和为( )
A. 2n B. 2n-1
C. D.
6. 函数y=的图象大致为( )
7. 已知点P是△ABC所在平面内一点,有下列四个等式:
甲:++=0; 乙: ·(-)=·(-);
丙:||=||=||; 丁: ·=·=·.
如果只有一个等式不成立,则该等式为( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
8. 已知曲线y=ln x在A(x1,y1),B(x2,y2)两点处的切线分别与曲线y=ex相切于C(x3,y3),D(x4,y4),则x1x2+y3y4的值为( )
A. 1 B. 2 C. D.
二、 多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,不选或有选错的得0分.
9. 已知m,n是两条不重合的直线,α,β是两个不重合的平面,则( )
A. 若m∥α,n∥α,则m∥n B. 若m∥α,m⊥β,则α⊥β
C. 若α∥β,m⊥α,n⊥β,则m∥n D. 若α⊥β,m∥α,n∥β,则m⊥n
10. 已知函数f(x)=sin(2x-),则( )
A. f(x)的最小正周期为π
B. 将y=sin 2x的图象上所有的点向右平移个单位长度,可得到f(x)的图象
C. f(x)在(-,)上单调递增
D. 点(-,0)是f(x)图象的一个对称中心
11. 若函数f(x)=的值域为[2,+∞),则( )
A. f(3)>f(2) B. m≥2
C. f()<f() D. logm(m+1)>log(m+1)(m+2)
12. 冬末春初,乍暖还寒,人们容易感冒发热.若发生群体性发热,则会影响到人们的身体健康,干扰正常工作生产.某大型公司规定:若任意连续7天,每天不超过5人体温高于37.3℃,则称没有发生群体性发热.下列连续7天体温高于37.3℃人数的统计特征数中,能判定该公司没有发生群体性发热的为( )
A. 中位数为3,众数为2 B. 均值小于1,中位数为1
C. 均值为3,众数为4 D. 均值为2,标准差为
三、 填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 在正项等比数列{an}中,若a3a5a7 =27,则log3ai= W.
14. 已知双曲线C的渐近线方程为y=±2x,写出双曲线C的一个标准方程: W.
15. “康威圆定理”是英国数学家约翰·康威引以为豪的研究成果之一.定理的内容是这样的:如图,△ABC的三条边长分别为BC=a,AC=b,AB=c.延长线段CA至点A1,使得AA1=a,以此类推得到点A2,B1,B2,C1和C2,那么这六个点共圆,这个圆称为康威圆.已知a=4,b=3,c=5,则由△ABC生成的康威圆的半径为 W.
16. 已知在圆柱O1O2内有一个球O,该球与圆柱的上、下底面及母线均相切.过直线O1O2的平面截圆柱得到四边形ABCD,其面积为8.若P为圆柱底面圆弧的中点,则平面PAB与球O的交线长为 W.
四、 解答题:本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17. (本小题满分10分)
已知等差数列{an}满足an+2an+1=3n+5.
(1) 求数列{an}的通项公式;
(2) 记数列的前n项和为Sn,若n∈N*,Sn<-λ2+4λ(λ为偶数),求λ的值.
18.(本小题满分12分)
在① (b+a-c)(b-a+c)=ac;② cos(A+B)=sin(A-B);③ tan=sin C这三个条件中任选两个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求b的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.
问题:是否存在△ABC,它的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=2, , ?
(注:如果选择多个方案分别解答,按第一个方案解答计分.)
19. (本小题满分12分)
2019年4月,江苏省发布了高考综合改革实施方案,试行“3+1+2”高考新模式,为调研新高考模式下,某校学生选择物理或历史与性别是否有关,统计了该校高三年级800名学生的选科情况,部分数据如下表:
性别科目
男生
女生
合计
物理
300
历史
150
合计
400
800
(1) 根据所给数据完成上述表格,并判断是否有99.9%的把握认为该校学生选择物理或历史与性别有关;
(2) 该校为了提高选择历史科目学生的数学学习兴趣,用分层抽样的方法从该类学生中抽取5人,组成数学学习小组.一段时间后,从该小组中抽取3人汇报数学学习心得.记3人中男生人数为X,求X的分布列和数学期望E(X).
参考公式和数据:K2=,其中n=a+b+c+d.
P(K2≥k)
0.050
0.010
0.001
k
3.841
6.635
10.828
20. (本小题满分12分)
如图,在正六边形ABCDEF中,将△ABF沿直线BF翻折至△A′BF,使得平面A′BF⊥平面BCDEF,点O,H分别为BF和A′C的中点.
(1) 求证:OH∥平面A′EF;
(2) 求平面A′BC与平面A′DE所成锐二面角的余弦值.
21.(本小题满分12分)
已知函数f(x)=x2--a.
(1) 若f(x)≥0,求实数a的取值范围;
(2) 若函数f(x)有两个零点x1,x2,求证:x1x2<1.
22.(本小题满分12分)
已知点A,B在椭圆+=1(a>b>0)上,点A在第一象限,O为坐标原点,且OA⊥AB.
(1) 若a=,b=1,直线OA的方程为x-3y=0,求直线OB的斜率;
(2) 若△OAB是等腰三角形(点O,A,B按顺时针排列),求的最大值.
2020~2021学年高三年级模拟考试卷
(南通、镇江、泰州、徐州、宿迁、淮安)
数学参考答案及评分标准
1. C 2. B 3. C 4. A 5. C 6. D 7. B 8. B 9. BC 10. ACD 11. ABD 12. BD
13. 9 14. x2-=1(答案不唯一) 15. 16. π
17. 解:(1) 设等差数列{an}的公差为d,
因为an+2an+1=3n+5,所以
即解得a1=2,d=1,(2分)
所以an=2+(n-1)=n+1.
经检验,an=n+1符合题设,
所以数列{an}的通项公式为an=n+1.(4分)
(2) 由(1)得==-,(6分)
所以Sn=(-)+(-)+…+(-)=-.(8分)
因为n∈N*,Sn<-λ2+4λ,
所以-λ2+4λ≥,即(λ-2)2≤.
因为λ为偶数,所以λ=2.(10分)
18. 解:选择条件①和②.
因为(b+a-c)(b-a+c)=ac,所以a2+c2-b2=ac.(2分)
由余弦定理得cos B==.
因为0<B<π,所以B=.(4分)
因为cos(A+B)=sin(A-B),所以cos(A+)=sin(A-),
所以cos Acos -sin Asin =sin Acos -cos Asin ,
所以sin A=cos A.(6分)
因为0<A<π,所以A=.(8分)
在△ABC中,由正弦定理=,得=,(10分)
所以b==2.(12分)
选择条件①和③.
因为(b+a-c)(b-a+c)=ac,所以a2+c2-b2=ac.(2分)
由余弦定理,得cos B==.
因为0<B<π,所以B=.(4分)
因为tan =sin C,且tan =tan ==,
所以=sin C=2sin cos .(6分)
因为0<C<π,所以cos ≠0,所以sin2=.
因为0<C<π,所以sin >0,所以sin =,可得C=.(8分)
所以在Rt△ABC中,b=atan =2.(12分)
选择条件②和③.
因为cos(A+B)=sin(A-B),
所以cos Acos B-sin Asin B=sin Acos B-cos Asin B,
所以(sin A-cos A)(sin B+cos B)=0.(2分)
所以sin A=cos A或sin B=-cos B.
因为0<A<π,0<B<π,
所以A=或B=.(4分)
因为tan =sin C,且tan =tan ==,
所以=sin C=2sin cos .(6分)
因为0<C<π,所以cos ≠0,所以sin2=.
因为0<C<π,所以sin >0,所以sin =,可得C=.(8分)
在△ABC中,A+B+C=π,所以A=,C=,B=.(10分)
所以△ABC为等腰直角三角形,所以b=a=2.(12分)
19. 解:(1)
科目性别
男生
女生
合计
物理
300
250
550
历史
100
150
250
合计
400
400
800
(2分)
因为K2===>10.828,
所以有99.9%的把握认为该校学生选择物理或历史与性别有关.(6分)
(2) 按照分层抽样的方法,抽取男生2人,女生3人.(7分)
随机变量X的所有可能取值为0,1,2.
所以P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==.
所以X的分布列为
X
0
1
2
P
(10分)
所以E(X)=0×+1×+2×=.
答:X的数学期望为.(12分)
20. (1) 证明:如图,取A′E的中点G,连接FG,HG,CE.
因为H是A′C的中点,
所以HG∥CE,HG=CE.
因为正六边形ABCDEF中,BF∥CE,BF=CE,
所以HG∥BF,HG=BF.(2分)
又O为BF的中点,所以HG∥OF,HG=OF,
所以四边形OFGH为平行四边形,所以OH∥FG.(4分)
因为FG平面A′EF,OH平面A′EF,所以OH∥平面A′EF.(6分)
(2) 解:由条件可知OA′⊥OB,OA′⊥OD,OD⊥OB.
分别以OB,OD,OA′所在直线为x轴、y轴、z轴建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz.
设正六边形ABCDEF的边长为2,
则B(,0,0),C(,2,0),D(0,3,0),E(-,2,0),A′(0,0,1),
所以=(0,2,0),=(,2,-1),=(,1,0),=(0,3,-1).
设平面A′BC的法向量为n1=(x1,y1,z1),
由得
取x1=1,可得n1=(1,0,).(8分)
设平面A′DE的法向量为n2=(x2,y2,z2),
由得
取x2=1,可得n2=(1,-,-3).(10分)
设平面A′BC与平面A′DE所成锐二面角的大小为θ,
则cos θ=|cos〈n1,n2〉|===,
所以平面A′BC与平面A′DE所成锐二面角的余弦值为.(12分)
21. (1) 解:函数f(x)=x2--a的定义域为(0,+∞),
f′(x)=2x-=.(1分)
设r(x)=x3+ln x-1,所以r′(x)=3x2+>0,
所以函数r(x)=x3+ln x-1在(0,+∞)上单调递增.
又r(1)=0,列表如下:
x
(0,1)
1
(1,+∞)
f′(x)
-
0
-
f(x)
极小值
(3分)
所以当x=1时,函数f(x)=x2--a取得最小值为f(1)=1-a.(4分)
因为f(x)≥0,即1-a≥0,所以a≤1.所以实数a的取值范围是(-∞,1].(5分)
(2) 证明:不妨设x1<x2.
由(1)可得,函数f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
所以0<x1<1<x2,0<<1.(6分)
因为f(x1)=f(x2)=0,
所以f(x1)-f()=f(x2)-f()=(x--a)-(--a)
=(x2+)(x2--2ln x2).(8分)
设函数g(x)=x--2ln x(x>1),
则g′(x)=1+-=>0(x>1),函数g(x)在(1,+∞)上单调递增.
所以g(x2)=x2--2ln x2>g(1)=0,(10分)
所以f(x1)-f()>0,即f(x1)>f().
又函数f(x)=x2--a在(0,1)上单调递减,
所以0<x1<<1,所以x1x2<1.(12分)
22. 解:(1) 由a=,b=1,得椭圆方程为+y2=1.
由得或
因为点A在第一象限,所以A(,).(2分)
又OA⊥AB,
所以直线AB的方程为y-=-3(x-),即3x+y-5=0.
由得或所以B(,-),(3分)
所以直线OB的斜率为kOB==-.(4分)
(2) (解法1)设直线OA的斜率为k(k>0),则直线AB的斜率为-.
因为△OAB是等腰直角三角形(点O,A,B按顺时针排列),
所以设A(x1,y1),B(x2,y2)(x1>0,y1>0,x1<x2).
又OA=AB,所以=,
得|y1|=|x1-x2|,
所以y1=x2-x1,即x2=x1+y1.
又由OA⊥AB,得×=-1,所以y2=y1-x1.(6分)
因为点A(x1,y1),B(x1+y1,y1-x1)在椭圆+=1上,
所以所以+=+,
整理得b2()2-2(a2-b2)+a2=0.(8分)
所以Δ=4(a2-b2)2-4a2b2≥0,即(a2-b2+ab)(a2-b2-ab)≥0.(10分)
因为a2-b2+ab>0,
所以a2-b2-ab≥0,即()2+-1≤0,
所以≤,
当k===-1=时,取最大值.(12分)
(解法2)设直线OA的斜率为k(k>0),倾斜角为θ(0°<θ<90°).
因为△OAB是等腰直角三角形(点O,A,B按顺时针排列),且OA⊥AB,
所以直线OB的斜率为kOB=tan(θ-45°)或kOB=tan(θ+135°),
所以kOB=.(6分)
设A(x1,y1),B(x2,y2)(x1>0,y1>0,x1<x2).
由得x=.
由得x==.
又OB=OA,所以2OA2=OB2,得2(1+k2)x=[1+()2]x,
2(1+k2)=[1+()2].
整理得b2k2+2(b2-a2)k+a2=0,(8分)
所以Δ=4(b2-a2)-4a2b2≥0,即(a2-b2)2-a2b2≥0,
所以(a2-b2+ab)(a2-b2-ab)≥0.(10分)
因为a2-b2+ab>0,
所以a2-b2-ab≥0,即()2+-1≤0,
所以≤,
当k=-=-1=时,取最大值.(12分)
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