广东省部分学校2025届高三上学期新起点模拟考试数学试题(原卷版+解析版)
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命题学校:雷州火炬学校
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上.将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,2B用铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液.不按上述要求作答无效.
4.考生必须保证答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知复数,则( )
A. 1B. C. 2D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数运算性质得到答案.
【详解】.
故选:C.
2. 设数列的各项均为非零的整数,其前项和为.若为正偶数,均有,且,则的最小值为( )
A. 0B. 22C. 26D. 31
【答案】B
【解析】
【分析】因为,不妨设,由题意求出的最小值,的最小值,,令时,有最小值.
【详解】因为,所以互为相反数,不妨设,
为了取最小值,取奇数项为正值,取偶数项为负值,且各项尽可能小,.
由题意知:满足,取的最小值;
满足,因为,故取的最小值;
满足,取的最小值;
同理,取的最小值;
所以,
满足,取的最小值;
满足,因为,所以,取的最小值;
满足,因为,所以,取的最小值;
同理,取的最小值;
所以,
所以,
因为数列an的各项均为非零的整数,所以当时,有最小值22.
故选:B
【点睛】关键点点睛:有最小值的条件是确保各项最小,根据递推关系分析可得奇数项的最小值与偶数项的最小值,从而可得的最小值.
3. 南宋数学家杨辉详解九张算法和算法通变本末中,提出垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差不相等,但是逐项差数之差或者高次差成等差数列.对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”现有高阶等差数列,其前项分别,,,,,,,则该数列的第项为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用已知条件,推出数列的差数列的差组成的数列是等差数列,转化求解即可.
【详解】令数列:为数列,于是,
依题意,数列为:,于是
数列为:是等差数列,,
则,因此,
所以该数列的第项为.
故选:B
4. 如图,空间四边形中,,,,点M在上,且,点N为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间向量的线性运算法则求解.
详解】
.
故选:B.
5. 已知函数在处取得最值,且在上恰有两个极值点,则( )
A. 4B. 10C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意求出与的关系式,根据的范围求出的范围,当时同理即可求解.
【详解】由题意可知,,,
解得,,当时,
由x∈0,π,得,
由题意,得,解得,所以不存在,
当时,由x∈0,π,
得,由题意,
得,解得,
所以.
故选:C.
6. 已知复数满足,则( )
A. 1B. C. D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的除法运算求得复数z,根据复数模的计算即可得答案.
【详解】由得,
故z=22+(-1)2=5,
故选:B
7. 已知函数,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先把转化为,设函数,分析函数的单调性,问题转化为,再设,转化为求恒成立,利用导数求函数的最小值,利用最小值大于或等于0,可求的取值范围.
【详解】由,
两边同时加,得:.
设,则,所以在上单调递增.
所以
设,,则,
由;由.
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以.
由.
故选:C
【点睛】关键点点睛:本题考查利用函数不等式恒成立求参数的取值范围,解题的关键在于通过指对同构思想将问题为函数单调性问题,结合参变量分离法转化为函数最值问题来求解.
8. 已知实数,满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用作差法,可判断A、B,利用指数函数和幂函数的单调性判断C,根据对数函数的单调性判断D.
【详解】由知 ,故,所以,故A错误;
由得,,
所以,即,故B错误;
因指数函数为单调减函数,故,
由幂函数 为单调增函数知 ,故,故C错误;
根据对数函数、为单调减函数,
故,故D正确,
故选:D
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知函数的定义域为,且,,若,则( )
A. 是周期为4的周期函数
B. 的图像关于直线对称
C. 是偶函数
D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用赋值法等并结合函数的奇偶性、对称性以及周期性一一分析即可.
【详解】对A,因为,所以,
所以,即,所以是周期为4的周期函数,则A正确.
对B,因为,所以,所以的图象关于直线对称,则B正确.
对C,因为,所以.令,得,则.
因为的图象关于直线对称,所以,则,从而不是偶函数,则C错误.
对D,由的对称性与周期性可得,
则,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点点睛:本题选项的关键是利用抽象函数的性质得到其周期性和对称性,对于D选项,利用赋值法得到相关函数值,再利用其对称性和周期性计算即可.
10. 已知函数,则下列结论中,正确的有( )
A. 是的最小正周期
B. 在上单调递增
C. 的图象的对称轴为直线
D. 的值域为
【答案】BD
【解析】
【分析】由,知函数为偶函数,又,知是周期,
当时,化简并画出其图象,在根据偶函数和周期性,画出函数的图象,根据图象判断每一个选项是否正确.
【详解】由,知函数为偶函数,又,知是的周期,
当时,,画出的图象如图所示:
由图知,的最小正周期是,A错误;
在上单调递增,B正确;
的图象的对称轴为,C错误;
的值域为,D正确.
故选:BD.
【点睛】本题是绝对值与三角函数的综合问题,判断函数奇偶性,周期性画出函数图象是解决问题的关键,属于中档题.
11. 现将一条长为10的细绳截成两段,分别围成一个正方形以及一个三边长的比例为3:4:5的三角形,则下列说法正确的是( )
A. 两个图形的面积之和的最小值为
B. 两个图形的面积之积的最大值为
C. 若两个图形的面积之和大于,则正方形周长的取值范围是
D. 若两个图形的面积之和大于,则正方形周长与三角形周长之比的最大值为
【答案】AB
【解析】
【分析】设将长为10的细绳截成两段后的长分别为x,y,分别表示出正方形和三角形的面积,即可依次判断每个选项的正误.
【详解】设将长为10的细绳截成两段后的长分别为x,y.将长度为x的细绳围成正方形,其面积为.将长度为y的细绳围成三边长的比例为3:4:5的直角三角形,即三边长分别为,,,其对应的面积为.两个图形的面积之和.
又,所以,当时,S取到最小值,最小值为,故选项A正确;
两个图形的面积之积.由基本不等式得,则,即Z的最大值为,当且仅当时,等号成立,故选项B正确;
令,解得,故选项C错误;
正方形与三角形周长之比为,显然不存在最大值,故选项D错误.
故选:AB.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,是函数的两个零点,且,当时,最小值与最大值之和为________.
【答案】
【解析】
【分析】先利用三角函数恒等变换将函数化为的形式,再由可得的两个零点为,再结合可求出函数的最小正周期,从而可求出,进而可求得结果.
【详解】
,
由,得,得,
因为是函数的两个零点,且,
所以的最小正周期为,所以,得,
所以,
由,得,则,
所以,得,
所以,
所以最小值与最大值之和为,
故答案为:.
13. 已知的展开式中,的系数为1,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用二项展开通项公式即可得解.
【详解】因为,
又的展开通项公式为,
所以原式展开式中,的系数为,所以,
故答案为:.
14. 已知,则的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据基本不等式求得正确答案.
【详解】由于,所以,
所以,
当且仅当时等号成立.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知函数.
(1)求不等式的解集;
(2)设函数f(x)的最大值为M,若a,b,c均为正数,且,求的最小值.
【答案】(1)
(2)12
【解析】
【分析】(1)先对函数去绝对值,然后分段进行解不等式即可求解;
(2)结合(1)的结论得到,然后利用均值不等式即可求解.
【小问1详解】
函数,
当时,化为,解得;
当时,化为,解得
当时,化为,无解;
综上所述,的解集为..
【小问2详解】
由(1)知,,
因为(当且仅当时,等号成立),
2,(当且仅当,即,c=2时,等号成立),
所以最小值为12.
16. 如图,在棱长为4的正方体中,为的中点,过,,三点的平面与此正方体的面相交,交线围成一个多边形.
(1)在图中画出这个多边形(不必说出画法和理由);
(2)平面将正方体分成两部分,求这两部分的体积之比(其中);
(3)若点是侧面内的动点,且,当最小时,求三棱锥的外接球的表面积.
【答案】(1)见解析 (2)
(3)
【解析】
【分析】(1)设中点为,再证明即可知这个多边形为;
(2)设,连接,设,连接,即可得到截面即为平面,再根据锥体、柱体的体积公式计算可得;
(3)取的中点,的中点,连接、、、,即可证明平面平面,则在线段上,从而得到当为的中点时最小,令,连接,则球心在上,设球心为,连接、、,利用勾股定理求出外接球的半径,最后根据球的表面积公式计算可得.
【小问1详解】
设中点为,连接,,则由正方体性质可得,且,
故四边形为平行四边形,则.
又中点为,中点为,故,则,故这个多边形为四边形.
【小问2详解】
在正方形中,直线与直线相交,
设,连接,设,连接,
由为的中点,得为的中点,,
所以平面即为平面,
因为为的中点,所以为的中点,
所以平面将正方体分成两部分,其中一部分是三棱台,
因为正方体的棱长为,
所以
,
另一部分几何体的体积,
两部分的体积.
【小问3详解】
取的中点,的中点,连接、、、,
显然,,所以,平面,平面,
所以平面,
又为的中点,所以且,又且,
所以且,
所以为平行四边形,所以,
平面,平面,
所以平面,
又,平面,所以平面平面,
又点是侧面内的动点,且,
所以在线段上,又,
即为等腰三角形,所以当为的中点时最小,
因为为等腰直角三角形,所以其外接圆的圆心为斜边的中点,设为,
令,则为的中点,连接,则,所以平面,
所以球心在上,设球心为,连接、、,
设外接球的半径为,,则,
又,,
所以,,解得,则,
所以外接球的表面积.
17. 不粘锅是家庭常用的厨房用具,近期,某市消费者权益保护委员会从市场上购买了12款不粘锅商品,并委托第三方检测机构进行检测,本次选取了食物接触材料安全项目中与消费者使用密切相关的6项性能项目进行比较试验,性能检测项目包含不粘性、耐磨性、耐碱性、手柄温度、温度均匀性和使用体验等6个指标.其中消费者关注最多的两个指标“不沾性、耐磨性”检测结果的数据如下:
(Ⅰ级代表性能优秀,Ⅱ级代表性能较好)
(1)从这12个品牌的样本数据中随机选取两个品牌的数据,求这两个品牌的“不粘性”性能都是Ⅰ级的概率:
(2)从前六个品牌、后六个品牌中各随机选取两个品牌的数据,求两个指标“不沾性、耐磨性”都是Ⅰ级的品牌个数恰为2个的概率;
(3)顾客甲从品牌中随机选取1个品牌,用“”表示选取的品牌两个指标“不沾性、耐磨性”都是Ⅰ级,“”表示选取的品牌两个指标“不沾性、耐磨性”不都是Ⅰ级(k=1,4,7,10).写出方差的大小关系(结论不要求证明).
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)直接计算事件发生概率;
(2)根据分步分类计数原理,结合排列组合即可求解,
(3)分别计算出概率,计算期望值,再比较大小.
【小问1详解】
“不粘性”性能都是Ⅰ级的品牌有5个,
记事件为两个品牌的“不粘性”性能都是Ⅰ级,
则.
【小问2详解】
前六个品牌中性能都是Ⅰ级的品牌有3个,后六个品牌性能都是Ⅰ级的品有2个,
记事件B为两个指标“不沾性、耐磨性”都是Ⅰ级的品牌个数恰为2个,
则;
【小问3详解】
品牌123中“不沾性、耐磨性”都是Ⅰ级品牌有2个,品牌456中“不沾性、耐磨性”都是Ⅰ级品牌有1个,品牌789中“不沾性、耐磨性”都是Ⅰ级品牌有2个,品牌123中“不沾性、耐磨性”都是Ⅰ级品牌有0个,
所以分布列为
分布列为
分布列为
分布列为
所以
18. 记等比数列的前项和为,已知,,,成等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)或
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据等比数列基本量的计算即可求解,
(2)由错位相减法,结合等比数列求和公式即可求解.
【小问1详解】
设的公比为,由,,,成等差数列,得,.
当时,,符合题意,所以;
当时,所以,,则.
综上,或.
【小问2详解】
当时,,
所以;
当时,,
所以,
则,
所以,
所以.
综上,或
19. 已知数列an为等差数列,数列bn为等比数列,且,,,.
(1)求;
(2)已知,求数列的前项和;
(3)求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)设等差数列an的公差为,等比数列bn的公比为,由已知条件求出an和bn的通项,利用等比数列前项和公式求;
(2)为奇数和是偶数时,分别求的通项,利用分组求和求数列的前项和;
(3)利用放缩和等比数列前项和公式证明不等式.
【小问1详解】
设等差数列an的公差为,等比数列bn的公比为,
由,,得,解得,
则,
由,,得,,
解得,则,
所以.
【小问2详解】
当是奇数时,,
当是偶数时,,
则,
于是,
两式相减,得
,
所以,
,
所以.
【小问3详解】
证明:由(1)知,,当且仅当时取等号,
则,
所以.
【点睛】方法点睛:
1.使用裂项法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.
2.一般地,如果数列an是等差数列,bn是等比数列,求数列的前n项和时,可采用错位相减法求和,一般是和式两边同乘以等比数列bn的公比,然后作差求解.
检测结果
检测结果
序号
品牌名称
不粘性
耐磨性
序号
品牌名称
不粘性
耐磨性
1
品牌1
Ⅰ级
Ⅰ级
7
品牌7
Ⅰ级
Ⅰ级
2
品牌2
Ⅱ级
Ⅰ级
8
品牌8
Ⅰ级
Ⅰ级
3
品牌3
Ⅰ级
Ⅰ级
9
品牌9
Ⅱ级
Ⅱ级
4
品牌4
Ⅱ级
Ⅱ级
10
品牌10
Ⅱ级
Ⅱ级
5
品牌5
Ⅰ级
Ⅰ级
11
品牌11
Ⅱ级
Ⅱ级
6
品牌6
Ⅱ级
Ⅰ级
12
品牌12
Ⅱ级
Ⅱ级
0
1
0
1
0
1
0
1
0
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