1、2023学年高考数学模拟测试卷注意事项:1答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘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,用2B铅笔把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。答案不能答在试题卷上。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。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并
2、交回。一、选择题:本题共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棱长为2的正方体内有一个内切球,过正方体中两条异面直线,的中点作直线,则该直线被球面截在球内的线段的长为( )ABCD12已知分别为双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线的左、右两支分别交于两点,若,则双曲线的离心率为( )AB4C2D3若圆锥轴截面面积为,母线与底面所成角为60,则体积为( )ABCD4已知函数,其图象关于直线对称,为了得到函数的图象,只需将函数的图象上的所有点( )A先向左平移个单位长度,再把所得各点横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标保持不变B先向右平移个单位长度,再把所
3、得各点横坐标缩短为原来的,纵坐标保持不变C先向右平移个单位长度,再把所得各点横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标保持不变D先向左平移个单位长度,再把所得各点横坐标缩短为原来的,纵坐标保持不变5若直线不平行于平面,且,则( )A内所有直线与异面B内只存在有限条直线与共面C内存在唯一的直线与平行D内存在无数条直线与相交6为了进一步提升驾驶人交通安全文明意识,驾考新规要求驾校学员必须到街道路口执勤站岗,协助交警劝导交通.现有甲、乙等5名驾校学员按要求分配到三个不同的路口站岗,每个路口至少一人,且甲、乙在同一路口的分配方案共有( )A12种B24种C36种D48种7为了研究国民收入在国民之间的分配,避免贫富
4、过分悬殊,美国统计学家劳伦茨提出了著名的劳伦茨曲线,如图所示.劳伦茨曲线为直线时,表示收入完全平等.劳伦茨曲线为折线时,表示收入完全不平等.记区域为不平等区域,表示其面积,为的面积,将称为基尼系数.对于下列说法:越小,则国民分配越公平;设劳伦茨曲线对应的函数为,则对,均有;若某国家某年的劳伦茨曲线近似为,则;若某国家某年的劳伦茨曲线近似为,则.其中正确的是:ABCD8已知数列中,且当为奇数时,;当为偶数时,则此数列的前项的和为( )ABCD9设全集,集合,则( )ABCD10正的边长为2,将它沿边上的高翻折,使点与点间的距离为,此时四面体的外接球表面积为( )ABCD11若,满足约束条件,则的
5、最大值是( )ABC13D12阅读如图的程序框图,运行相应的程序,则输出的的值为( )ABCD二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13若展开式中的常数项为240,则实数的值为_.14二项式的展开式中所有项的二项式系数之和是64,则展开式中的常数项为_.15正方体的棱长为2, 是它的内切球的一条弦(我们把球面上任意两点之间的线段称为球的弦), 为正方体表面上的动点,当弦的长度最大时, 的取值范围是_.16已知,则_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。17(12分)已知中,角,的对边分别为,已知向量,且(1)求角的大小;(2)若的面积为,求18(12分)如图,
6、在三棱柱中,是边长为2的菱形,且,是矩形,且平面平面,点在线段上移动(不与重合),是的中点.(1)当四面体的外接球的表面积为时,证明:.平面(2)当四面体的体积最大时,求平面与平面所成锐二面角的余弦值.19(12分)如图,在三棱柱中,、分别是、的中点.(1)证明:平面;(2)若底面是正三角形,在底面的投影为,求到平面的距离.20(12分)已知函数(其中是自然对数的底数)(1)若在R上单调递增,求正数a的取值范围;(2)若f(x)在处导数相等,证明:;(3)当时,证明:对于任意,若,则直线与曲线有唯一公共点(注:当时,直线与曲线的交点在y轴两侧).21(12分)等差数列的前项和为,已知,(1)求
7、数列的通项公式;(2)设数列的前项和为,求使成立的的最小值22(10分)已知函数.(1)求的极值;(2)若,且,证明:.2023学年模拟测试卷参考答案(含详细解析)一、选择题:本题共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、C【答案解析】连结并延长PO,交对棱C1D1于R,则R为对棱的中点,取MN的中点H,则OHMN,推导出OHRQ,且OHRQ,由此能求出该直线被球面截在球内的线段的长【题目详解】如图,MN为该直线被球面截在球内的线段连结并延长PO,交对棱C1D1于R,则R为对棱的中点,取MN的中点H,则OHMN,OHRQ,且OHRQ,MH,MN故
8、选:C【答案点睛】本题主要考查该直线被球面截在球内的线段的长的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题2、A【答案解析】由已知得,由已知比值得,再利用双曲线的定义可用表示出,用勾股定理得出的等式,从而得离心率【题目详解】.又,可令,则.设,得,即,解得,,由得,该双曲线的离心率.故选:A.【答案点睛】本题考查求双曲线的离心率,解题关键是由向量数量积为0得出垂直关系,利用双曲线的定义把双曲线上的点到焦点的距离都用表示出来,从而再由勾股定理建立的关系3、D【答案解析】设圆锥底面圆的半径为,由轴截面面积为可得半径,再利用圆锥体积公式计算即可.【题目详解】设圆
9、锥底面圆的半径为,由已知,解得,所以圆锥的体积.故选:D【答案点睛】本题考查圆锥的体积的计算,涉及到圆锥的定义,是一道容易题.4、D【答案解析】由函数的图象关于直线对称,得,进而得再利用图像变换求解即可【题目详解】由函数的图象关于直线对称,得,即,解得,所以,故只需将函数的图象上的所有点“先向左平移个单位长度,得再将横坐标缩短为原来的,纵坐标保持不变,得”即可.故选:D【答案点睛】本题考查三角函数的图象与性质,考查图像变换,考查运算求解能力,是中档题5、D【答案解析】通过条件判断直线与平面相交,于是可以判断ABCD的正误.【题目详解】根据直线不平行于平面,且可知直线与平面相交,于是ABC错误,
10、故选D.【答案点睛】本题主要考查直线与平面的位置关系,直线与直线的位置关系,难度不大.6、C【答案解析】先将甲、乙两人看作一个整体,当作一个元素,再将这四个元素分成3个部分,每一个部分至少一个,再将这3部分分配到3个不同的路口,根据分步计数原理可得选项.【题目详解】把甲、乙两名交警看作一个整体,个人变成了4个元素,再把这4个元素分成3部分,每部分至少有1个人,共有种方法,再把这3部分分到3个不同的路口,有种方法,由分步计数原理,共有种方案。故选:C.【答案点睛】本题主要考查排列与组合,常常运用捆绑法,插空法,先分组后分配等一些基本思想和方法解决问题,属于中档题.7、A【答案解析】对于,根据基尼
11、系数公式,可得基尼系数越小,不平等区域的面积越小,国民分配越公平,所以正确.对于,根据劳伦茨曲线为一条凹向横轴的曲线,由图得,均有,可得,所以错误.对于,因为,所以,所以错误.对于,因为,所以,所以正确.故选A8、A【答案解析】根据分组求和法,利用等差数列的前项和公式求出前项的奇数项的和,利用等比数列的前项和公式求出前项的偶数项的和,进而可求解.【题目详解】当为奇数时,则数列奇数项是以为首项,以为公差的等差数列,当为偶数时,则数列中每个偶数项加是以为首项,以为公比的等比数列.所以.故选:A【答案点睛】本题考查了数列分组求和、等差数列的前项和公式、等比数列的前项和公式,需熟记公式,属于基础题.9
12、、A【答案解析】先求得全集包含的元素,由此求得集合的补集.【题目详解】由解得,故,所以,故选A.【答案点睛】本小题主要考查补集的概念及运算,考查一元二次不等式的解法,属于基础题.10、D【答案解析】如图所示,设的中点为,的外接圆的圆心为,四面体的外接球的球心为,连接,利用正弦定理可得,利用球心的性质和线面垂直的性质可得四边形为平行四边形,最后利用勾股定理可求外接球的半径,从而可得外接球的表面积.【题目详解】如图所示,设的中点为,外接圆的圆心为,四面体的外接球的球心为,连接,则平面,.因为,故,因为,故.由正弦定理可得,故,又因为,故.因为,故平面,所以,因为平面,平面,故,故,所以四边形为平行
13、四边形,所以,所以,故外接球的半径为,外接球的表面积为.故选:D.【答案点睛】本题考查平面图形的折叠以及三棱锥外接球表面积的计算,还考查正弦定理和余弦定理,折叠问题注意翻折前后的变量与不变量,外接球问题注意先确定外接球的球心的位置,然后把半径放置在可解的直角三角形中来计算,本题有一定的难度.11、C【答案解析】由已知画出可行域,利用目标函数的几何意义求最大值【题目详解】解:表示可行域内的点到坐标原点的距离的平方,画出不等式组表示的可行域,如图,由解得即点到坐标原点的距离最大,即故选:【答案点睛】本题考查线性规划问题,考查数形结合的数学思想以及运算求解能力,属于基础题12、C【答案解析】根据给定
14、的程序框图,计算前几次的运算规律,得出运算的周期性,确定跳出循环时的n的值,进而求解的值,得到答案.【题目详解】由题意,第1次循环,满足判断条件;第2次循环,满足判断条件;第3次循环,满足判断条件; 可得的值满足以3项为周期的计算规律,所以当时,跳出循环,此时和时的值对应的相同,即.故选:C.【答案点睛】本题主要考查了循环结构的程序框图的计算与输出问题,其中解答中认真审题,得出程序运行时的计算规律是解答的关键,着重考查了推理与计算能力.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13、3【答案解析】依题意可得二项式展开式的常数项为即可得到方程,解得即可;【题目详解】解:二项式的展开式中的常数项为,解得.故答案为:【答案点睛】本题考查二项式展开式中常数项的计算,属于基础题.14、【答案解析】由二项式系数性质求出,由二项展开式通项公式得出常数项的项数,从而得常数项【题目详解】由题意,展开式通项为,由得,常数项为故答案为:【答案点睛】本题考查二项式定