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- 2021-06-23 发布
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绝密★启用前
高三数学试卷(理科)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.已知复数,,若,则( )
A. B. C. D.
3.“”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
4.今年5月25日工信部部长在“两会部长通道”表示,中国每周大概增加1万多个5G基站,4月份增加5G用户700多万人,5G通信将成为社会发展的关键动力,下图是某机构对我国未来十年5G用户规模的发展预测图,阅读下图
关于下列说法:
①2022年我国5G用户规模年增长率最高;
②2022年我国5G用户规模年增长户数最多;
③从2020年到2026年,我国的5G用户规模增长两年后,其年增长率逐年下降;
④这十年我国的5G用户数规模,后5年的平均数与方差都分别大于前5年的平均数与方差.
其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5已知函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.执行如图所示的程序框图,若输出的结果为360,则框图中空格处应填入( )
A. B. C. D.
7.函数的部分图象大致为
A .B. C. D.
8.在锐角中角,,所对的边分别为,,,,则角的大小为
( )
A. B. C. D.
9.函数的图象的一条对称轴方程为( )
A. B. C. D.
10.饕餮(tāo tiè)纹,青铜器上常见的花纹之一,盛行于商代至西周早期,最早出现在距今五千年前长江下游地区的良渚文化玉器上.有人将饕餮纹的一部分画到了方格纸上,如图所示,每个小方格的边长为1,有一点从点出发每次向右或向下跳一个单位长度,且向右或向下跳是等可能性的,那么它经过4次跳动后,恰好是沿着饕餮纹的路线到达点的概率为( )
A. B. C. D.
11.在正方体中,,分别为棱,的中点,过点,,作该正方体的截面,截面将正方体分成两部分,则较小部分与较大部分的体积的比值为( )
A. B. C. D.
12.已知双曲线的左右焦点分别为,,点是双曲线右支上一点,点是线段上一点,且,,则该双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.
13.在中,已知,,,则_______.
14.对任意的函数的图象恒过定点,则曲线在点处的切线的斜率为_______.
15.已知抛物线:,倾斜角为的直线过抛物线的焦点,且与抛物线相交于、两点,为坐标原点,,则的面积为________.
16.如图,在矩形中,,为的中点,将沿翻折成(平面),为线段的中点,则在翻折过程中给出以下四个结论:
①与平面垂直的直线必与直线垂直;
②线段的长为;
③异面直线与所成角的正切值为;
④当三棱锥的体积最大时,三棱锥外接球的表面积是.
其中正确结论的序号是_______.(请写出所有正确结论的序号)
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每道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.
(一)必考题:共60分
17.(12分)
已知等差数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
18.(12分)
新冠肺炎疫情期间,各地均响应“停课不停学,停课不停教”的号召,开展了网课学习.为了检查网课学习的效果,某机构对2000名学生进行了网上调查,发现有些学生上网课时有家长在旁督促,而有些没有.将这2000名学生网课学习后通过考试分成“成绩上升”和“成绩没有上升”两类,对应的人数如下表所示:
成绩上升
成绩没有上升
合计
有家长督促的学生
500
300
800
没有家长督促的学生
700
500
1200
合计
1200
800
2000
(1)是否有90%的把握认为家长督促学生上网课与学生的成绩上升有关联?
(2)从有家长督促的800名学生中按成绩是否上升,采用分层抽样的方法抽出8人,再从这8人中随机抽取3人做进一步调查,记抽到一名成绩上升的学生得1分,抽到一名成绩没有上升的学生得分,抽取3名学生的总得分用表示,求的分布列和数学期望.
附:,其中.
0.100
0.050
0.010
0.001
2.706
3.841
6.635
10.828
19.(12分)
如图,在四棱锥中,底面是矩形,平面平面,为的中点,,,.
(1)证明:平面平面.
(2)求二面角的余弦值.
20.(12分)
已知函数,.
(1)当时,求的单调区间;
(2)对于任意的,,恒成立,求的取值范围.
21.(12分)
已知圆:过点,且右焦点为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设过定点的直线(与轴不重合)与椭圆交于不同的两点,,且点关于原点的对称点为,,试求的最大值.
(二)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.
22.[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
在直角坐标系中,曲线的参数方程为,以为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,设点在曲线:上,点在曲线:上,且为正三角形.
(1)分别求出点,的极坐标(其中,);
(2)若点为曲线上的动点,为线段的中点求的最大值.
23.[选修4-5:不等式选讲](10分
设函数,
(1)解不等式;
(2)对于实数,,若,,证明:.
高三数学试卷参考答案(理科)
1.C【解析】本题考查集合的交集运算,考查运算求解能力.
因为,,所以.
2.D【解析】本题考查复数的四则运算,考查运算求解能力.
因为,所以,,从而.
3.A【解析】本题考查常用逻辑用语,考查推理论证能力.
若,则,当且仅当时取等号;若,则.
4.B【解析】本题考查学生对柱形图和折线图的理解,考查数据处理能力.
由图可以看出:2022年增长率最高,①正确;2022年比2021年增加用户20498.1万人,而2023年比2022
年增加用户37499.9万人,②错误;从2023年起年增长率逐年下降,③正确;这十年我国的5G用户数规模,后5年的平均数大于前5年的平均数,但是方差小,④错误.
5.D【解析】本题主要考查函数的单调性及不等式的解法,考查化归与转化的数学思想.
函数在上为减函数,因此,不等式等价于,解得.
6.B【解析】本题考查程序框图的知识,考查运算求解能力.
,;,;,;,;,;,.所以填入“”,输出的结果为360.
7.B【解析】本题考查函数的奇偶性,考查识图能力与推理论证能力.
因为的定义域为,且为偶函数,排除A,C.又当时,,排除选项D,故选B.
8.A【解析】本题考查解三角形的知识,考查运算求解能力.
因为,所以,所以,即.又为锐角三角形,所以.
9.C【解析】本题考查三角恒等变换,三角函数的对称性,考查运算求解能力.
因为,所以其图象的对称轴方程为解得,当时,.
10.A【解析】本题考查数学文化与古典概型,考查数据处理能力.
点从点出发,每次向右或向下跳一个单位长度,共有16种不同的跳法(线路),符合题意的只有先向右跳两次,再向下跳两次这一种,所以4次跳动后,恰好是沿着饕餮纹的路线到达点的概率为.
11.D【解析】本题考查 立体几何的截面及体积问题,考查空间想象能力.
如图,可以作出截面,设正方体的棱长为6,则其体积为216,延长交的延长线于点,连接,延长交的延长线于点,连接.因为,分别为棱,的中点,,分别为两棱的三等分点,所以,,
,,所以正方体被截面分成两部分,其中一部分的体积为,另外一部分的体积为,所以体积比值为.
12.B【解析】本题考查双曲线的性质,考查数形结合的数学思想以及运算求解能力.
设,,则.由余弦定理得,
即,
所以,从而.
因为,且,所以,代入,整理得,解得或(舍去),所以.
13.4【解析】本题考查向量的数量积,考查运算求解能力.
因为,,所以.
14.【解析】本题考查导数的计算及其几何意义,考查运算求解能力.
令,得,所以.又,所以.
15.【解析】本题考查抛物线的性质,考查运算求解能力.
根据题意知设直线的方程为,代入抛物线得,所以,解得,所以直线的方程为.又原点到直线的距离为,所以.
16.①②④【解析】本题考查折叠问题以及点、线、面的位置关系,考查空间想象能力.
如图,取的中点为,的中点为,连接,,,,则四边形为平行四边形,直线平面,所以①正确;
,所以②正确;
因为,异面直线与的所成角为,,所以③错误;
当三棱锥的体积最大时,平面与底面垂直,可计算出,,,所以,同理,所以三棱锥外接球的球心为,半径为1,外接球的表面积是,④正确.
17.解:(1)设数列的公差为,因为
所以……………………………………………………………………………………2分
解得………………………………………………………………………………………………………4分
所以.…………………………………………………………………………………………………6分
(2)由(1)知,…………………………………………………………………………7分
因为,…………………………………………………………………………………9分
所以,…………………………………………………11分
即. ………………………………………………………………………………12分
评分细则:
(1)第一问中,只要列出得2分,求出累计得4分,正确写出通项公式累计得6分;
(2)第二问中,写到这一步累计得9分,写出累计得1分,最后结果写成不扣分;
(3)其他情况根据评分标准酌情给分.
18.解:(1),3分
因为,
所以有90%的把握认为家长督促学生上网课与学生的成绩上升有关联.5分
(2)由题意知,从有家长督促的800名学生中按分层抽样法抽出8人,其中成绩上升的有5人,成绩没有上升的有3人,再从这8人中随机抽取3人,随机变量所有可能取的值为,,1,3,…………6分则,7分
,8分
,
.10分.
所以的分布列为
1
3
11分
所以.12分
评分细则:
(1第一问中写成或3.4不扣分,计算正确,结论写错扣分;
(2)第二问中,写出的所有可能取值为,,1,3得1分,每计算出一个概率得1分,写出分布列得1分,写出期望得1分;
(3)其他情况根据评分标准酌情给分.
19.(1)证明:因为是矩形,所以.
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面.…………………………………………………………………………………………1分
又二平面,所以.……………………………………………………………………2分
因为,所以,又为的中点,所以.…………………………3分
又,所以平面.…………………………………………………………………4分
由于平面,所以平面平面.……………………………………………………5分
(2)解:如图,在平面内作的垂线,建立空间直角坐标系,
因为,,所以.
所以,,,,…………………………………………………6分
所以,.………………………………………………………………………7分
设平面的法向量为
所以即令,得,,所以.……9分
因为平面,所以平面的一个法向量为,………………………10分
所以,
故二面角的余弦值为.…………………………………………………………………12分
评分细则:
(1)第一问中,也可以先建立空间直角坐标系,用向量方法证明,不管用哪种方法,证出得5分;
(2)第二问中,建立空间直角坐标系,写出相关点的坐标,得1分,计算出相关向量坐标,得1分,计算出平面的法向量得2分,算出二面角的余弦值得2分;
(3)若用传统做法,作出二面角的平面角得1分,简单证明得2分,整个题完全正确得满分.
20.解:(1)当时,,,………………………………………2分
令,得;令,得,……………………………………………………………3分
所以在上单调递减,在上单调递增. …………………………………………………4分
(2)对于任意的,,恒成立,
所以.…………………………………………………………………………………………5分
.……………………………………………………………6分
①当时,令,得.
当时,即时,,在上单调递增,
所以.
因为,,
所以恒成立. ……………………………………………………………………………………8分
当时,即时,在上单调递增,在上单调递减,
所以,
此时不恒成立. ………………………………………………………………………………10分
②当时,函数在上单调递减,
所以,
进而可知不恒成立. …………………………………………………………………………11分
综上所述,的取值范围是.…………………………………………………………………………12分
评分细则:
(1)在第一问中,如果求导正确得2分,求出和的解集得1分,正确写出单调区间累计得4分;
(2)第二问中只要得到得1分,①中两步分类讨论各得2分,②中讨论得1分,只要是正确讨论就得这1分,正确解完本题得满分;
(3)采用其他方法,参照本评分标准依步骤给分.
21.解:(1)因为椭圆:过点,且右焦点为,
所以解得……………………………………………………………………………3分
所以椭圆的方程为.………………………………………………………………………………4分
(2)设直线:,,,则.
联立方程组得,……………………………………………………6分
此时,,由,得.…………………7分
因为,即所以,故.……………………………8分
因为,所以,
令,则,由对勾函数得.得.………………9分
可得.…………………10分
令,则,,
所以,…………………………………………11分
故当时,取得最大值.……………………………………………………………………12分
评分细则:
(1)第一问中,正确联立方程组,求出,得3分,正确求出标准方程共得4分;
(2)第二问中,做到这一步累计得6分,写出韦达定理和判别式累计得7分,写出的表达式累计得10分,全部正确做完得满分;
(3)第二问中,若用其他方法,参照上述步骤给分.
22.解:(1)因为点在曲线:上,即点在直线上,………………………………2分
又点在曲线:上,且为正三角形,
所以在极坐标系中,,.…………………………………………………………………4分
(2)由(1)知点的直角坐标为,………………………………………………………………5分
设点的直角坐标为,所以点.…………………………………………………6分
因为曲线的参数方程为即为圆,…………………………………………7分
所以,即点在上,………………………………8分
又点的直角坐标为,所以的最大值为.………………………………10分
评分细则:
(1)第一问中,写出曲线的直角坐标方程得2分,正确写出,在指定范围内的极坐标方程累计得4分;
(2)第二问中,求出点的直角坐标为,得1分,写出点,得1分,求出的标准方程,得1分,全部正确解完本题得满分;
(3)采用其他方法,参照本评分标准依步骤给分.
23.(1)解:设,则,…………………………………………2分
因为,
所以或或………………………………………………………………3分
解得或或,即,………………………………………………………4分
所以不等式的解集为.…………………………………………………………………5分
(2)证明:因为,,所以,.………………………………………6分
又,……………………………………………8分
所以.……………………………………………10分
评分细则:
(1)第一问中,写出的解析式得2分,正确求出三个不等式组的解集累计得4分,写出不等式的解集为累计得5分;
(2)第二问中,写出,累计得6分,会利用绝对值的性质求出
累计得8分,最后证出累计得10分.