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- 2021-06-22 发布
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此卷只装订不密封
班级姓名准考证号考场号座位号
绝密★启用前
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理科数学(四)
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2、回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3、回答第Ⅱ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。
4、考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共12小题,每小题5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.复数的共轭复数为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据题意化简得,.故选A.
2.等比数列的前项和为,则的值为()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当时,,当时,,
所以,,故选B.
3.若实数,满足约束条件,则的最小值为()
A. B. C. D.不存在
【答案】B
【解析】由题得,不等式组对应的区域为如图所示的开放区域(阴影部分),当直线经过点时,直线的纵截距最小,所以的最小值为.故选B.
4.已知函数,,则函数的大致图象是()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】对于函数,当时,,所以,同理当时,,所以函数是偶函数.令,所以,所以函数是偶函数,所以排除B,D.
当时,,,.故选A.
5.从3名男生,2名女生中选3人参加某活动,则男生甲和女生乙不同时参加该活动,且既有男生又有女生参加活动的概率为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题得总的基本事件个数为,事件分三类,第一类:从三个男生中选两个男生和另外一个女生组合,有种方法;第二类:选除了甲以外的两个男生和女生乙,有一种方法;第三类:选两个女生,从除了甲以外的两个男生中选一个,有种方法,共有种方法,
所以由古典概型的公式得.故选D.
6.若,则的值不可能为()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题得,,
所以,把代入,显然不成立,故选B.
7.如图所示的一个算法的程序框图,则输出d的最大值为()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】先读懂程序框图,由程序框图得,表示的就是上半圆上的点到直线的距离,画图由数形结合可以得到,故选C.
8.如图,点在正方体的棱上,且,削去正方体过,,三点所在的平面下方部分,则剩下部分的左视图为()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】先作出经过,,三点所在的平面,可以取上一点,使,则平行四边形就是过,,三点所在的平面(两个平行的平面被第三个平面所截交线平行),所以剩下部分的三视图是A.故选A.
9.二项式的展开式中只有第项的二项式系数最大,则展开式中的指数为整数的顶的个数为()
A.3 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【解析】因为展开式中只有第项的二项式系数最大,所以.二项式展开式的通项为
,由题得为整数,所以.故选D.
10.设,函数的图象向右平移个单位长度后与函数图象重合,则的最小值是()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】函数的图象向右平移个单位长度后,得到,与函数图象重合,则:,,解得:,,当时,,故选C.
11.已知,为椭圆上关于长轴对称的两点,,分别为椭圆的左、右顶点,设,分别为直线,的斜率,则的最小值为()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设,,,,,
,
由题得,所以.故选C.
12.已知数列满足对时,,且对,有,则数列的前项的和为()
A.2448 B.2525 C.2533 D.2652
【答案】B
【解析】由题得,
,
是周期为的函数,且,,,,
.
故选B.
第Ⅱ卷
本卷包括必考题和选考题两部分。第(13)~(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答。第(22)~(23)题为选考题,考生根据要求作答。
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分。
13.已知向量,满足,,,,则,的夹角为__________.
【答案】
【解析】由题得,因为,所以,,,.故填.
14.点,,分别为双曲线的焦点、实轴端点、虚轴端点,且为直角三角形,则双曲线的离心率为__________.
【答案】
【解析】由题得,所以,,.
所以,(舍去负根),所以.故填.
15.在三棱锥中,,,,当三梭锥的体积最大时,其外接球的表面积为__________.
【答案】
【解析】∵,,,∴,即为直角三角形,当面时,三梭锥的体积最大,又∵,外接圆的半径为,
故外接球的半径满足,∴外接球的表面积为.
故答案为.
16.已知函数,函数有三个零点,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】由题得有三个零点,所以有三个零点,令,
所以函数的图像就是坐标系中的粗线部分,
表示过定点的直线,所以直线和粗线有三个交点.
所以,由题得,.
所以,,所以的取值范围为.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)如图,中为钝角,过点作,交于,已知,.
(1)若,求的大小;
(2)若,求的长.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)在中,由正弦定理得,,
解得,又为钝角,则,故.
(2)设,则.
∵,∴,∴.
在中由余弦定理得,,
∴,解得,故.
18.(12分)某厂生产不同规格的一种产品,根据检测标准,其合格产品的质量与尺寸之间近似满足关系式(,为大于的常数).现随机抽取件合格产品,测得数据如下:
对数据作了初步处理,相关统计位的值如下表:
(1)根据所给数据,求关于的回归方程;
(2)按照某项指标测定,当产品质量与尺寸的比在区间内时为优等品.现从抽取的件合格产品中再任选件,记为取到优等品的件数,试求随机变量的分布列和期望.
附:对于一组数据,,,,其回归直线的斜率和截距的最小二乘估计分别为,.
【答案】(1);(2)见解析.
【解析】(1)对,两边取自然对数得,
令,,得,
由,,故所求回归方程为.
(2)由,即优等品有件,
的可能取值是,,,,且
,,
,.
其分布列为
∴.
19.(12分)如图,在五棱锥中,四边形为等腰梯形,,,,和都是边长为的正三角形.
(1)求证:面;
(2)求二面角的大小.
【答案】(1)见解析;(2).
【解析】(1)证明:分别取和的中点,,连接,,.
由平面几何知识易知,,共线,且.
由,得,从而,
∴,又,∴.
∴面,∴.
在中,,∴,
在等腰梯形中,,,
∴,∴,
又,面,∴面.
(2)由(1)知面,且,故建立空间直角坐标系如图所示.
则,,,,
,.
由(1)知面的法向量为.
设面的法向量为,则由,得,
令,得,∴.
所以二面角大小为.
20.(12分)直线与抛物线交于,两点,且,其中为原点.
(1)求此抛物线的方程;
(2)当时,过,分别作的切线相交于点,点是抛物线上在,之间的任意一点,抛物线在点处的切线分别交直线和于点,,求与的面积比.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)设,,将代入,得.
其中,,.
所以,.
由已知,,.所以抛物线的方程.
(2)当时,,,
易得抛物线在,处的切线方程分别为和.从而得.
设,则抛物线在处的切线方程为,
设直线与轴交点为,则.
由和联立解得交点,
由和联立解得交点,
所以,
,
所以与的面积比为.
21.(12分)已知函数,.
(1)若对恒成立,求的取值范围;
(2)证明:不等式对于正整数恒成立,其中为自然对数的底数.
【答案】(1);(2)见解析.
【解析】(1)法一:记,
则,,
①当时,∵,∴,∴在上单减,
又,∴,即在上单减,
此时,,即,所以.
②当时,
考虑时,,∴在上单增,
又,∴,即在上单増,
,不满足题意.综上所述,.
法二:当时,等价于,
,记,则,
∴在上单减,∴,
∴,即在上单减,,故.
(2)由(1)知:取,当时,恒成立,
即恒成立,即恒成立,
即对于恒成立,
由此,,,
于是
,
故.
请考生在22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。
22.(10分)【选修4-4坐标系与参数方程】
在平面直角坐标系中,直线的参数方程为:(为参数).在极坐标系(与平面直角坐标系取相同的长度单位,且以原点为极点,以轴正半轴为极轴)中,圆的方程为.
(1)求圆的直角坐标方程;
(2)设圆与直线l交于点,,求的大小.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由,得圆的直角坐标方程为:.
(2)将直线l的参数方程代入圆的方程可得:,
整理得:.∴,.
根据参数方程的几何意义,由题可得:
.
23.(10分)【选修4-5不等式选讲】
已知,.
(1)若且的最小值为,求的值;
(2)不等式的解集为,不等式的解集为,,求的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)(当时,等号成立),
∵的最小值为,∴,∴或,又,∴.
(2)由得,,∵,
∴,,
即,且,
且.
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