辽宁省鞍山市2023届高三下学期第一次模拟考试数学试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题
1、若,则( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
2、设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
3、数学家也有许多美丽的错误,如法国数学家费马于1640年提出了(,1,2,…)是质数的猜想,直到1732年才被善于计算的大数学家欧拉算,不是质数.现设(,2,…),表示数列的前n项和,若:,则( )
A.5 B.7 C.6 D.8
4、已知平面向量a与b的夹角为,,,则的值为( )
A. B.2 C.4 D.
5、已知,则( )
A. B. C. D.
6、为了支援山区教育,现在安排5名大学生到3个学校进行支教活动,每个学校至少安排1人,其中甲校至少要安排2名大学生,则不同的安排方法共有( )
A.50种 B.60种 C.80种 D.100种
7、已知圆锥的母线长为2,侧面展开图扇形的面积为,那么该圆锥的体积是( )
A. B. C. D.
8、函数是定义在R上的偶函数,且,若,,则( )
A.4 B.2 C.1 D.0
二、多项选择题
9、为了解某地农村经济情况,对该地农户家庭年收入进行抽样调查,将农户家庭年收入调查数据整理得到如下频率分布直方图(如图):
根据此频率分布直方图,下面结论中正确的是( )
A.该地农户家庭年收入低于4.5万元的农户比率估计为6%
B.该地农户家庭年收入的中位数约为7.5万元
C.估计该地有一半以上的农户,其家庭年收入介于4.5万元至8.5万元之间
D.估计该地农户家庭年收入的平均值不超过6.5万元
10、已知函数(,).的最小正周期为,且的图象过点,则下列结论中正确的是( )
A.的最大值为
B.的图象一条对称轴为
C.在上单调递减
D.把的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象
11、已知,分别是双曲线C:的左、右焦点,点M是该双曲线的一条渐近线上的一点,并且以线段,为直径的圆经过点M,则( )
A.双曲线C的渐近线方程为
B.以线段为直径的圆的方程为
C.点M的横坐标为2或-2
D.的面积为
12、如图所示,从一个半径为(单位:m)的圆形纸板中切割出一块中间是正方形,四周是四个正三角形的纸板,以此为表面(舍弃阴影部分)折叠成一个正四棱锥,则以下说法正确的是( )
A.四棱锥的体积是
B.四棱锥的外接球的表面积是
C.异面直线PA与CD所成角的大小为60°
D.二面角所成角的余弦值为
三、填空题
13、在的展开式中,常数项是_________;
14、若函数的图象在点处的切线方程为,则实数_________;
15、若正实数a,b满足,则的最小值为_________;
16、已知椭圆C:,()的左、右顶点分别为,,且以线段为直径的圆与直线相切,则C的离心率为_________.
四、解答题
17、设数列的前n项和为,且满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和T.
18、在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,延长BC至D,使,的面积为.
(1)求AB的长;
(2)求外接圆的面积.
19、甲、乙、丙三人,为了研究某地区高中男生的体重y(单位:kg)与身高x(单位:cm)是否存在较好的线性关系,他们随机调查了6位高中男生身高和体重的数据,得到如下表格:
身高/cm 160 166 172 173 173 182
体重/kg 44 50 55 55 56 64
根据表中数据计算得到y关于x的线性回归方程对应的直线的斜率为0.89.
(1)求y关于x的线性回归方程;
(2)从该地区大量高中男生中随机抽出10位男生,他们身高(单位:cm)的数据绘制成如图的茎叶图.①估计体重超过60kg的频率P,②视频率为概率,从抽出的10名男生中再选2人,记这2人中体重超过60kg的人数为X,求X的分布列及其数学期望(用(1)中的回归方程估测这10位男生的体重).
20、如图,在四棱锥中,底面ABCD为直角梯形,,,,为等边三角形,且面底面ABCD.
(1)若M为BC中点,求证:;
(2)求面PAD与面PBC所成二面角的余弦值.
21、已知抛物线C的顶点是坐标原点O,对称轴为x轴,焦点为F,抛物线上点A的横坐标为1,且.
(1)求抛物线C的方程;
(2)过抛物线C的焦点作与x轴不垂直的直线l交抛物线C于两点M,N,直线分别交直线OM,ON于点A和点B,求证:以AB为直径的圆经过x轴上的两个定点.
22、已知函数(,).
(1)求函数的单调区间;
(2)若对任意的,都有成立,求a的取值范围.
参考答案
1、答案:D
解析:因为,所以,所以,所以.故选D.
2、答案:A
解析:由题意,,所以,
所以.
故选:A.
3、答案:C
解析:因为,所以,当时,,此时,所以是首项为1,公比为2的等比数列,所以.所以,解得.
4、答案:B
解析:由已知,,所以.
5、答案:A
解析:解:,
又,
所以,故选:A.
6、答案:C
解析:可根据甲学校的人数进行分类:第一类:甲校2人,;第二类:甲校3人,,根据分类加法计数原理可得总数种.
7、答案:D
解析:设圆锥底面半径为r,高为h,
,
,
.
故答案为:D.
8、答案:B
解析:因为,且是定义在R上的偶函数,
所以,
令,则,
所以,即,
所以函数的周期为2,
所以,
故选:B.
9、答案:ABC
解析:对于A,该地农户家庭年收入低于4.5万元的农户的频率为,所以比例估计为6%,故A正确;
对于B,因为,所以该地农户家庭年收入的中位数约为7.5万元,故B正确;
对于C,家庭年收入介于4.5万元至8.5万元之间的频率为,所以估计该地有一半以上的农户,其家庭年收入介于4.5万元至8.5万元之间,故C正确;
对于D,该地农户家庭年收入的平均值约为,
所以估计该地农户家庭年收入的平均值超过6.5万元,
故D错误.
故选ABC.
10、答案:AC
解析:,
最小正周期为,,得,则,的图象过点,,即,得,得,,,当时,,则
则最大值为,故A正确,
,即图象的一条对称轴为错误,当Error! Digit expected.时,Error! Digit expected.,此时,为减函数,故C正确,把的图象向左平移个单位长度,得到无法得到的图象,故D错误,故选:AC.
11、答案:CD
解析:由双曲线方程知:,,C的渐近线方程为,A错误;
,为直径的圆方程为,B错误;
由得:或,点M的横坐标为2或-2,C正确;
,,D正确.
故选:CD.
12、答案:BCD
解析:设正方形边长为x,则由如图1知,
又因为,所以,解得,
对于A,因为平面ABCD,所,
因为,,所以,
所以,,
所以A错;
对于B,因为,所以四棱锥的外接球的半径为,
所以四棱锥的外接球的表面积为,所以B对;
对于C,因为,所以异面直线PA与CD所成角等于,
又因为为正三角形,所以,所以C对;
对于D,取PB中点Q连接AQ,CQ,则,,
所以二面角的平面角为,,所以D对.
故选:BCD.
13、答案:-6
解析:
14、答案:-2
解析:,则,
依题意有,
则.
故答案为:-2.
15、答案:5
解析:,,且,
,
当且仅当,即,时,等号成立,
即的最小值为5.
故答案为:5.
16、答案:
解析:,,以线段为直径的圆与直线相切,
,化为:,
椭圆C的离心率.
故答案为:.
17、答案:(1)
(2)
解析:(1),,
是以2为公差的等差数列,
,,
即,解得,
,
(2),
.
18、答案:(1)或6
(2)外接圆的面积为
解析:(1)因为,所以,
又,所以,又因,
所以为等边三角形,故,
由,可得,
故,
解得或6;
(2)由(1)得:当时,,
则,所以,
设外接圆的半径为R,由正弦定理可得,
所以,所以外接圆的面积为,
当时,,
则,
所以,同理外接圆的面积为,
综上所述,外接圆的面积为.
19、答案:(1)
(2)分布列见解析,数学期望为
解析:(1)依题意可知,,,
,
故y关于x的线性回归方程为.
(2)令,得,
故这10位男生的体重有3位体重超过60kg,
X的可能取值为0,1,2,
,,,
则X的分布列为:
X 0 1 2
P
.
20、答案:(1)见解析
(2)
解析:(1)取AD中点O,连接OM.
因为在梯形ABCD中,O,M分别为AD,BC的中点,
所以,又,所以.
因为为等边三角形,故,
又面底面ABCD,面面,
面ADP,故底面ABCD.
因为面ABCD,所以.
又因为,所以面POM,
而面POM,故.
(2)由(1)可知,以O为坐标原点,以向量,,的方向分别作为x,y,z轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,
所以,,,,
设为平面PAD的一个法向量,
则,即,令,则.
设为平面PBC的一个法向量,
则,即,令,
则.
于是,
因为由图可知面PAD与面PBC所成的二面角为锐角,
所以面PAD与面PBC所成的二面角的余弦值为.
21、答案:(1)
(2)以AB为直径的圆经过x轴上的两个定点,
解析:(1)由题意可设抛物线方程为, ,
由.可得,即.解得
抛物线方程为:.
(2)设直线l:,,,
由联立得,.则.
直线OM的方程为,与联立可得:,同理可得.
以AB为直径的圆的圆心为,半径为,
则圆的方程为.
令.则.即,解得或.
即以AB为直径的圆经过x轴上的两个定点,.
22、答案:(1)当时,函数的递增区间为;
当时,函数的递增区间为,递减区间为
(2)实数a的取值范围为
解析:(1)该函数的定义域为,
,
①当时,恒成立,函数的递增区间为;
②当时,令,解得或,
所以函数的递增区间为,递减区间为,
所以当时,函数的递增区间为;
当时,函数的递增区间为,递减区间为.
(2)对任意的,都有成立,只需任意的,,
①当时,在上是增函数,所以只需,而,所以满足题意;
②当时,,在上是增函数,,所以只需,而,所以满足题意;
③当时,,在上是减函数,在上是增函数,
所以只需即可,而,从而不满足题意;
综上①②③可得:实数a的取值范围为.