四川省成都石室中学2024届高三下学期三诊模拟考试 数学(文) Word版含解析
展开(总分:150分,时间:120分钟 )
第Ⅰ卷(共60分)
一、选择题(本题共12道小题,每小题5分,共60分)
1.满足且的集合的个数为( )
A.1B.2C.3D.4
2.在中,“是钝角”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
3.如图是某赛季甲、乙两名篮球运动员5场比赛得分的茎叶图,已知甲的成绩的极差为31,乙的成绩的平均值为24,则下列结论错误的是( )
A.B.
C.乙的成绩的中位数为D.乙的成绩的方差小于甲的成绩的方差
4.用数学归纳法证明()的过程中,从到时,比共增加了( )
A.1项B.项C.项D. 项
5.已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的图象关于直线对称B.的周期为
C.是的一个对称中心D.在区间上单调递增
6.物理学家本·福特提出的定律:在b进制的大量随机数据中,以n开头的数出现的概率为.应用此定律可以检测某些经济数据、选举数据是否存在造假或错误.若,则k的值为( )
A.7B.8C.9D.10
7.已知函数的图象在两个不同点与处的切线相互平行,则的取值可以为( )
A.B.1C.2D.
8.佩香囊是端午节传统习俗之一,香囊内通常填充一些中草药,有清香、驱虫、开窍的功效.因地方习俗的差异,香囊常用丝布做成各种不同的形状,形形色色,玲珑夺目.图1的由六个正三角形构成,将它沿虚线折起来,可得图2所示的六面体形状的香囊,那么在图2这个六面体中,棱AB与CD所在直线的位置关系为( )
A.平行B.相交C.异面且垂直D.异面且不垂直
9.甲、乙两艘轮船都要在某个泊位停靠6小时,假定它们在一昼夜的时间段中随机地到达,则这两艘船中至少有一艘在停靠泊位时必须等待的概率为( )
A.B.C.D.
10. 在平面直角坐标系中,点,向量,且.若点的轨迹与双曲线的渐近线相交于两点和(点在轴上方),双曲线右焦点为,则( )
A.B.C.D.
11.如图,射线与圆,当射线从开始在平面上按逆时针方向绕着原点匀速旋转(、分别为和上的点,转动角度不超过)时,它被圆截得的线段长度为,则函数的解析式为( )
A. B. C. D.
12.若存在满足,且使得等式成立,其中为自然对数的底数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(共90分)
填空题(本题共4道小题,每小题5分,共20分)
13. 若复数(为虚数单位),则 .
14.已知a是1与2的等差中项, b是 1与16的等比中项,则ab等于 .
15.已知函数的定义域为,对于任意实数均满足,若,,则 .
16.成都石室中学校园文创产品圆台形纸杯如图所示,其内部上口直径、下口直径、母线的长度依次等于、、,将纸杯盛满水后再将水缓慢倒出,当水面恰好到达杯底(水面恰好同时到达上口圆“最低处”和下口圆“最高处”)的瞬间的水面边缘曲线的离心率等于 .
三、解答题(本题共6道小题,共70分)
17.(本小题满分12分)成都石室中学生物基地里种植了一种观赏花卉,这种观赏花卉的高度(单位:cm)介于之间,现对生物基地里部分该种观赏花卉的高度进行测量,所得数据统计如下图所示.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)若从高度在和中分层抽样抽取5株,再在这5株中随机抽取2株,求抽取的2株高度均在内的概率.
18.(本小题满分12分)如图,在平面四边形中,已知点C关于直线BD的对称点在直线AD上,,.
(Ⅰ)求的值; (Ⅱ)设,求.
19.(本小题满分12分)已知函数.
(Ⅰ)讨论函数的单调性;
(Ⅱ)设,且是的极值点,证明:.
20.(本小题满分12分)已知平面与平面是空间中距离为1的两平行平面,,,且,和的夹角为.
(Ⅰ)证明:四面体的体积为定值;
(Ⅱ)已知异于、两点的动点,且、、、、均在半径为的球面上.求点到直线的距离的取值范围.
21.(本小题满分12分)已知椭圆的离心率为,以椭圆的顶点为顶点的四边形面积为.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)我们称圆心在椭圆上运动且半径为的圆是椭圆的“环绕圆”.过原点作椭圆的“环绕圆”的两条切线,分别交椭圆于两点,若直线的斜率存在,并记为,求的取值范围.
选考题:共10分。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](10分)
22.(本小题满分10分)在平面直角坐标系中,直线的参数方程为 ,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(Ⅰ)写出直线的普通方程和曲线的参数方程;
(Ⅱ)若将曲线上各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标缩短为原来的倍,得到曲线,设点是曲线上任意一点,求点到直线距离的最小值.
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.(本小题满分10分)已知函数.
(Ⅰ)解不等式;
(Ⅱ)若、,,,证明:.成都石室中学2023-2024年度下期高2024届三诊模拟
数学试题(文)参考答案
(总分:150分,时间:120分钟 )
第Ⅰ卷(共60分)
一、选择题(本题共12道小题,每小题5分,共60分)
1. B【解析】由可得:,.又因为,
所以或.故选:B
2.C【解析】“”等价于“”,
所以
从而,显然A,B,C不共线,原条件等价于是钝角.故选:C.
3. C【解析】根据题意,依次分析选项:
对于A,甲得分的极差为31,,解得:,A正确;
对于B,乙的平均数为,解得,B正确;
对于C,乙的数据为:12、25、26、26、31,其中位数是26,C错误;
对于D,甲的平均数,与乙的平均数相同,但根据茎叶图可得乙得分比较集中,则乙得分的方差小于甲得分的方差,D正确;故选:C.
4.D【解析】因为,所以,共项,
则共项,所以比共增加了项,故选:D
5. B【解析】由函数,
由此可作出的函数图象,如图所示,
对于A中,由,
所以关于直线不对称,所以A错误;
对于B中,由,所以B正确;
对于C中,由函数图象可知,不存在对称中心,所以C错误;
对于D中,因为,,,
所以函数在上不是单调递增函数,所以D错误.故选:B.
6. C【解析】,
而,故.故选:C.
7.D【解析】由,则,则,,
依题意可得且、、,所以,所以,
经验证,当、分别取、时满足题意.故选:D
8.B【解析】将平面展开图还原为直观图,可得两个三棱锥拼接的六面体,它们共一个底面,且两点重合,所以与相交, 故选:B
9. C【解析】设甲船到达泊位的时间为,乙船到达泊位的时间为,则,
这两艘船中至少有一艘在停靠泊位时必须等待,则,
画出不等式组表示的平面区域,如图中的阴影部分,,
则这两艘船中至少有一艘在停靠泊位时必须等待的概率为.故选:C
10. D【解析】由于向量,且,则点的轨迹为,
与双曲线其中一条渐行线,联立,得,同理得,
因此.故选:D
11. C【详解】由圆可得圆的极坐标方程为,
化简得到,联立方程组,
得到方程,
则,故选:C.
12.B【解析】画出不等式组表示的平面区域,如图所示,,,,
由知,并可转化为,
设,根据可行域可知,,
设,(),
则,,
因为,所以恒成立,则单调递增,且,
所以令,得,则在时单调递减;令,得,则在时单调递增,又,,,
所以,所以,解得,故选:B.
第Ⅱ卷(共90分)
填空题(本题共4道小题,每小题5分,共20分)
13. 【解析】因为,所以.故答案为:.
14. 【解析】因为是的等差中项,所以,因为是,的等比中项,所以,,所以.故答案为:.
15. 【解析】令即可求出,
令即可求出,
,
结合,,,,可猜想.
下面用数学归纳法证明:
当时,由上述知成立.
假设当时有,
则当时,不妨设,
.
所以成立,所以.
故答案为:.
16. 【解析】由教材章头图知识知道,用平面截对接圆锥所得截面边缘曲线是圆锥曲线.对于本题,如图,水面到达杯底(底面圆“最高处”)的瞬间,水面边缘曲线是椭圆,作纸杯(圆台)的与水面垂直的轴截面,则是椭圆的长轴,是椭圆的短轴.是圆台的轴线,作于,则
,
,
记与的交点为的中点为,则,
,
,
,
由实际情形知,点在圆台的过轴线的中点且与轴线垂直的截面圆上,.由垂径定理知垂直平分,,
记椭圆的离心率为,长半轴长、短半轴长、半焦距为,
则.故答案为:.
三、解答题(本题共6道小题,共70分)
17.(1);(2)
【解析】(1)依题意可得,解得;……2分
(2)由(1)可得高度在和的频率分别为和,所以分层抽取的5株中,高度在和的株数分别为2和3,因此记高度在植株为,记高度在植株为,
则所有选取的结果为(,)、(,)、(,)、(,)、(,)、(,)、(,)、(,)、(,)、(,)共10种情况,6分
令抽取的2株高度均在内为事件,事件的所有情况为(,)、(,)、(,)共3种情况,10分
即.……12分
18.(1) (2)
【解析】(1)因为C点关于直线BD的对称点在直线AD上,
所以DB平分,所以,因为,所以,BC=CD,
所以‖,所以,
因为,,
所以,……3分
所以.……6分
(2)因为在中,由正弦定理得,
所以,,
所以,所以,……9分
在中,由余弦定理得,
.……12分
19. 【解析】(1)函数的定义域为,求导得,
当时,恒成立,在上单调递减,……2分
当时,由,得,由,得,
即函数在上单调递减,在上单调递增,……5分
所以当时,函数在上单调递减,
当时,函数在上单调递减,在上单调递增. ……6分
(2)函数的定义域为,求导得,
由是的极值点,得,即,……7分
,
而,则当时,单调递减,当时,单调递增,
所以当时,取得极小值. ……8分
设,求导得,
当时,,当时,,则函数在上单调递增,在上单调递减,
因此,所以.……12分
20.【解析】(1)如图,平移线段使得与重合,并将四面体补成一个斜三棱柱.
则该斜棱柱的底面积,高,所以该斜棱柱的体积为定值. …….2分
此斜棱柱恰好可以分为两两底面积相同,高相同的三个三棱锥.
于是这三个三棱锥的体积都相等,都是斜棱柱的.
所以四面体的体积为,是定值. …….5分
(2)设球心是,并设与平面,平面的距离分别是,.
由可知,在,的中垂面和,的中垂面的交线上.
设的中点是,的中点是.则由勾股定理得.
注意到,所以,,共线,
且平面. …….8分
因为,且、、、、均在球上,所以在以点为圆心、以为直径的圆上(除去、两点).
过点N直线AB的平行线,
设点到直线AB,的距离分别为,,则,
又,所以.……12分
21.【解析】(1)由题意,得且,又,
解得,所以椭圆的标准方程为. ……4分
(2)设切线的方程为,切线的方程为,“环绕圆”的圆心D为.
由“环绕圆”的定义,可得“环绕圆”的半径为1,所以“环绕圆”的标准方程为.
因为直线与“环绕圆”相切,则由点到直线的距离公式可得:,……6分
化简得.
同理可得.
所以是方程的两个不相等的实数根,
所以. ……8分
又因为“环绕圆”的圆心在椭圆上,所以代入椭圆方程中,
可得,解得.
所以.……10分
又因为且,所以或.
所以或,所以或,
所以或.
所以的取值范围是.……12分
选考题:共10分。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](10分)
22. 【解析】(1)因为直线的参数方程为,曲线的极坐标方程为,
消去参数,直线的普通方程为, ……2分
曲线的普通方程为:,所以的参数方程为(为参数). ……4分
(2)由(1)有:的参数方程为(为参数),
由题意知,曲线的参数方程为(为参数),……6分
所以可设点,又直线的普通方程为,
故点到直线的距离为:,……8分
所以当时,,即点到直线的距离的最小值为.……10分
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.【解析】(1)由得:,
当时,,解得;
当时,,解得;
当时,,解得;
综上,不等式的解集为.……4分
(2)证明:,
因为,,即,,……6分
所以 ,
所以,即,所以原不等式成立. ……10分
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