2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(三十)数学

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2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(十二)物理

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(十二)物理

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(十二)物理★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。

2、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

3、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

4、主观题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

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。

5、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

6、保持卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

7、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

第Ⅰ卷(选择题共60分)一.选择题(共15小题,每小题4分,计60分。

在每小题给出的四个选项中,1—9题只有一个选项正确,10—15题有多个选项正确。

全部选对的得4分,选对不全的得2分,有选错或不答的得0分)1. 在无风的情况下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力,速度越大阻力越大,下列描绘下落速度的水平分量大小x v、竖直分量大小y v与时间t的图像,可能正确v 212.M 、N 两物体的位移一时间图像如图所示,则A .M 做匀加速直线运动B .N 做曲线运动C .0-t 0时间内,M 、N 的位移相等D .0-t 0时间内,M 、N 的路程不相等3.一物体做自由落体运动,自由下落L 时,速度为v ,当物体自由下落的速度达到时,它下落的长度是( )A .L 21B .L 22C .L 41D .L 43 4.物体M 放在粗糙的斜面上保持静止,当用很小的水平外力F 推M 时,它仍保持静止,则:A .物体M 的静摩擦力增加B .物体M 的最大静摩擦力增加C .物体所受的合力增加D .物体所受斜面的支持力不变5.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图像如图所示,由图可知:A .0-t b 段火箭是上升的,t b - t c 段火箭是下落的B .t b 时刻火箭离地面最远C .t c 时刻火箭离地面最远D .0-t a 段火箭的加速度大于t a -t b 段6.如右图所示,放在水平面上的物体A 用轻绳通过光滑定滑轮,连接另一物体,并处于静止状态。

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(七)数学

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(七)数学

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(七)数学★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。

2、试题卷启封下发后,如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况,应当立马报告监考老师,否则一切后果自负。

3、答题卡启封下发后,如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象,应当马上报告监考老师,否则一切后果自负。

4、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

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5、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

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6、填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

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7、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

8、保持答题卡卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

9、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

第I 卷(选择题 共60分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共,40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.1.已知集合{}{}25,3,2,1,2,4A x x B A B =<=--⋂=,则 A. {}22-,B. {}22-,1,C. {}21,3,2-,D.5,5⎡⎣2.i 为虚数单位,复数2112iz i i+=++-,复数z 的共轭复数为z ,则z 的虚部为 A.iB. 2i -C. 2-D.13.设,a b 是非零向量,“0a b ⋅=”是“a b ⊥”的 A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件4.在()6132x x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭的展开式中,常数项为A .152-B.152C .52-D .525.函数()1cos sin 1x x e f x x e ⎛⎫-=⋅ ⎪+⎝⎭的图象大致为6.设0.32111log ,432a b ⎛⎫== ⎪⎝⎭则有A .a b ab +>B .a b ab +<C .a b ab +=D .a b ab -=7.我国古代数学名著《九章算术》中“开立圆术”曰:置积尺数,以十六乘之,九而一,所得开立方除之,即立圆径。

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(二)数学

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2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(二)数学★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。

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7、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

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一、单选题:本大题共10个小题.每小题4分;共40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11i -的共轭复数为( ) A. 1122i + B. 1122i -C. 1122i -- D. 1122i -+ 【答案】B 【解析】 试题分析:复数,共轭复数为,故答案为B .考点:1、复数的四则运算;2、共轭复数的概念.2.已知全集U =R ,集合{|lg }A x y x ==, 集合{|1}B y y x ==,那么U A C B ⋂=( ) A. φ B. (]0,1 C. ()0,1 D. ()1,+∞【答案】C 【解析】 【分析】先化简集合A 和B,再求U U C B A C B ⋂和.【详解】由题得A={x|x>0},B={y|y≥1},所以{|1},(0,1)U U C B y y A C B =<∴⋂=. 故答案为C【点睛】(1)本题主要考查集合的化简和运算,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 集合的运算要注意灵活运用维恩图和数轴,一般情况下,有限集的运算用维恩图分析,无限集的运算用数轴,这实际上是数形结合的思想的具体运用. 3.已知等比数列{}n a 中,11a =,356a a +=,则57a a +=( ) A. 12 B. 10C. 122D. 62【答案】A 【解析】由已知24356a a q q +=+=,∴22q =,∴25735()2612a a q a a +=+=⨯=,故选A.4.在ABC 中,AB c =,AC b =.若点D 满足2BD DC =,则AD =( ) A.2133b c + B.5233c b - C.2133b c - D.1233b c + 【答案】A 【解析】详解】试题分析:,故选A .5.已知函数()f x 满足:①对任意1x 、()20,x ∈+∞且12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-;②对定义域内的任意x ,都有()()f x f x =-,则符合上述条件的函数是( ) A. ()21f x x x =++B. ()1f x x x=- C. ()ln 1f x x =+ D. ()cos f x x =【答案】A 【解析】 【分析】由题意得知,满足条件的函数()y f x =既是偶函数,又在()0,∞+上是增函数,根据这两条性质得出正确选项.【详解】依题意可知,函数()y f x =既是偶函数,又在()0,∞+上是增函数,A 选项中的函数()21f x x x =++为偶函数,当0x >时,()21f x x x =++为增函数;B 选项中的函数()1f x x x=-为奇函数; C 选项中的函数()ln 1f x x =+为非奇非偶函数;D 选项中的函数()cos f x x =为偶函数,但在()0,∞+上不单调. 故选A.【点睛】本题考查函数的单调性与奇偶性的判断,解题的关键要从题中的抽象关系式得出函数的单调性与奇偶性,并结合初等函数的基本性质或定义进行判断,属于基础题. 6.已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,若3572a a +=,则13S =( ) A. 49 B. 91C. 98D. 182【答案】B 【解析】 ∵3572a a +=,∴11272(4)a d a d ++=+,即167a d +=,∴13711313(6)13791S a a d ==+=⨯=,故选B .7.已知函数()sin()3f x x π=-,要得到()cos g x x =的图象,只需将函数()y f x =的图象( )A. 向左平移56π个单位 B. 向右平移3π个单位C. 向左平移3π个单位 D. 向右平移56π个单位 【答案】A 【解析】函数5()cos sin()sin ()236g x x x x πππ⎡⎤==+=-+⎢⎥⎣⎦,所以将函数()f x 的图象向左平移56π个单位时,可得到()cos g x x =的图象,选A.8.已知向量(1,2)a =,10a b ⋅=,||52a b +=,则||b =( ) A.5 B. 10C. 5D. 25【答案】C 【解析】 【分析】先求出a ,再求出2||a b +,问题得以解决. 【详解】解:∵向量(1,2)a =, ∴5a =, ∵10a b ⋅=,2222||252050a b a b a b b ∴+=++⋅=++=, 225b ∴=,5b ∴=.故选:C.【点睛】本题考查向量的模的求法,向量数量积的应用,考查计算能力. 9.函数2sin 2xy x =-的图象大致是 A. B. C. D.【答案】C 【解析】 【分析】 根据函数22xy sinx =-的解析式,根据定义在R 上的奇函数图像关于原点对称可以排除A ,再求出其导函数,根据函数的单调区间呈周期性变化,分析四个选项即可得到结果 【详解】当0x =时,0200y sin =-= 故函数图像过原点,排除A 又12cos 2y x =-',令0y '= 则可以有无数解,所以函数的极值点有很多个,故排除B D , 故函数在无穷域的单调区间呈周期性变化 结合四个选项,只有C 符合要求 故选C【点睛】本题主要考查了由函数的表达式判断函数图像的大体形状,解决此类问题,主要从函数的定义域,值域,单调性以及奇偶性,极值等方面考虑,有时也用特殊值代入验证.10.已知函数2()2||f x x x =-,()2xe g x x =+(其中e 为自然对数的底数),若函数()[()]h x f g x k =-有4个零点,则k 的取值范围为( )A. (0,1)B. 2210,e e ⎛⎫- ⎪⎝⎭C. 221,1e e ⎛⎫-⎪⎝⎭D.221,1e e ⎛⎤- ⎥⎝⎦【答案】B 【解析】 【分析】分别讨论函数(),()f x g x 的性质和画出图象,函数()[()]h x f g x k =-有4个零点,即为[()]f g x k =有四个解,可令(),()t g x k f t ==,通过图象观察,分析即可得到结论.【详解】解:函数2()2||f x x x =-为偶函数,且()f x 的最大值为1,由()2x e g x x =+的导数为2(1)g ()(2)x e x x x '+=+,可得1x >-时,()g x 递增,2x <-或21x -<<-,()g x 递减,1x =-取得极小值1e, 作出()f x ,()g x 的图象,函数()[()]h x f g x k =-有4个零点, 即为[()]f g x k =有四个解, 可令(),()t g x k f t ==, 若10k -<<,则122,2t t <->, 则()t x g =有3解,不符题意;若01k <<,则()k f t =有4解,两个负的,两个正的, 则()t x g =可能有4,6解,不符题意; 若221,1k e e ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,则()k f t =有4解,两个负的,两个正的,(一个介于1,1e ⎛⎫⎪⎝⎭,一个大于1),则()t x g =有6解,不符题意;若2210,e e k ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,则()k f t =有4解,两个负的,两个正的(一个介于10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭,一个大于1),则()t x g =有4解,符合题意. 故选:B.【点睛】本题考查复合函数的图象交点问题,以及函数的零点个数,考查数形结合思想方法,以及分类讨论思想方法,属于难度较大的题.二、多选题:本大题共3个小题.每小题4分,漏选得3分,错选不得分,共12分11.设{}n a 是等差数列,n S 为其前n 项和,且78S S <,8910S S S =>,则下列结论正确的是( ) A. 0d < B. 90a =C. 117S S >D. 8S 、9S 均为n S 的最大值 【答案】ABD 【解析】 【分析】利用结论:2n ≥时,1n n n a s s -=-,结合题意易推出89100,0,0a a a >=<,然后逐一分析各选项.【详解】解:由78S S <得12377812a a a a a a a a +++⋯+<++⋯++,即80a >, 又∵89S S =,1229188a a a a a a a ∴++⋯+=++⋯++, 90a ∴=,故B 正确;同理由910S S >,得100a <,1090d a a =-<,故A 正确;对C ,117S S >,即8910110a a a a +++>,可得(9102)0a a +>, 由结论9100,0a a =<,显然C 是错误的;7898810,,S S S S S S <=>∴与9S 均为n S 的最大值,故D 正确;故选:ABD.【点睛】本题考查了等差数列的前n 项和公式和n S 的最值问题,熟练应用公式是解题的关键. 12.下列命题正确的是:( ) A. 函数1()f x x x=-的图像关于坐标原点对称, B. 若()1,1x e -∈,ln a x =,2ln b x =,3ln c x =,则b a c <<, C. 如果函数3cos(2)y x φ=+的图像关于点4,03π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,那么||φ的最小值为6πD. 设a 、b ,c 是任意的非零平面向量,且相互不共线,则()()b c a c a b ⋅-⋅不与c 垂直 【答案】ABC 【解析】 【分析】A.通过函数的奇偶性来判断;B.利用对数函数的性质来判断;C.利用三角函数的对称性来判断;D.通过向量的运算法则来判断. 【详解】解:对A :()f x 的定义域为()(),00,-∞⋃+∞,11()()f x x x f x x x ⎛⎫-=+=--=- ⎪-⎝⎭,则()f x 为奇函数,故A 正确; 对B :由()1,1x e -∈得()ln 1,0x ∈-,则3ln 2ln ,ln ln x x x x >>,故b a c <<,故B 正确;对C :由题可得43cos(2)03πφ⨯+=,得232k ππφπ+=+,解得6k πφπ=-+,则当0k =时,||φ的最小值为6π,故C 正确; 对D :()()()()0b c a c a b c b c a c c a b c ⎡⎤⋅-⋅⋅=⋅⋅-⋅⋅=⎣⎦,则()()b c a c a b ⋅-⋅与c 垂直,故D错误. 故选:ABC.【点睛】本题考查函数的奇偶性,三角函数的性质,对数的性质,向量的运算法则,是基础题.13.对于函数2()16ln(1)10f x x x x =++-,下列正确的是( ) A. 3x =是函数()f x 的一个极值点 B. ()f x 的单调增区间是(1,1)-,(2,)+∞ C. ()f x 在区间(1,2)上单调递减D. 直线16ln316y =-与函数()y f x =的图象有3个交点 【答案】ACD 【解析】 【分析】求导,求出()f x 的单调性,极值点,极值,进而可进行判断.【详解】解:由题得2'16286()210,111x x f x x x x x-+=+-=>-++,令22860x x -+=,可得1,3x x ==,则()f x 在()1,1-,()3,+∞上单调递增,在()1,3上单调递减,3x ∴=是函数()f x 的一个极值点,故AC 正确,B 错误;因为2(1)16ln(11)11016ln 29f =++-=-,2(3)16ln(13)310316ln 421f =++-⨯=-, 又()16ln3162y f =-=,根据()f x 在()1,3上单调递减得()()()123f f f >> 得16ln31616ln 29,16ln31616ln 421-<-->-, 所以直线16ln316y =-与函数()y f x =图象有3个交点,故D 正确.故选:ACD.【点睛】本题考查函数的单调性,极值的综合应用,是中档题.三、填空题:本大题共4个小题,每小题4分;共16分14.已知函数()()321,1log 1,1xx f x x x ⎧+≤⎪=⎨+>⎪⎩,则()2f f =⎡⎤⎣⎦__________. 【答案】3【解析】()()()()()132log 211,21213f f f f =+=∴==+=,故答案为3.【思路点睛】本题主要考查分段函数的解析式、分段函数求函数值,属于简单题. 对于分段函数解析式的考查是命题的动向之一,这类问题的特点是综合性强,对抽象思维能力要求高,因此解决这类题一定要层次清出,思路清晰. 本题解答分两个层次:首先求出()2f 的值,进而得到((2))f f 的值. 15.设i 是虚数单位,复数()1a ia R i-∈+对应的点在直线y x =上,则a =_____ 【答案】0 【解析】 【分析】利用复数的除法运算,求出()1a ia R i-∈+对应的点,代入直线y x =,即可求出a . 【详解】解:()()()()11111122a i i a i a a i i i i ----+==-++-,其对应的点为11,22a a -+⎛⎫- ⎪⎝⎭, 代入直线y x =得1122a a -+=-,解得0a =. 故答案:0.【点睛】本题考查复数的除法运算及几何意义,是基础题. 16.已知θ是第四象限角,且sin (θ+π4)=35,则tan (θ–π4)= . 【答案】43- 【解析】 【分析】 由题求得θ4π+的范围,结合已知求得cos (θ4π+),再由诱导公式求得sin (4πθ-)及cos (4πθ-),进一步由诱导公式及同角三角函数基本关系式求得tan (θ4π-)的值. 【详解】解:∵θ是第四象限角, ∴222k k ππθπ-+<<,则22444k k k Z ππππθπ-+++∈<<,,又sin (θ4π+)35=,∴cos (θ4π+)45===. ∴cos (4πθ-)=sin (θ4π+)35=,sin (4πθ-)=cos (θ4π+)45=. 则tan (θ4π-)=﹣tan (4πθ-)44453354sin cos πθπθ⎛⎫- ⎪⎝⎭=-=-=-⎛⎫- ⎪⎝⎭. 故答案为43-. 【点睛】本题考查两角和与差的正切,考查诱导公式及同角三角函数基本关系式的应用,是基础题. 17.设函数()()221sin 1x xf x x ++=+的最大值为M ,最小值为m ,则m M +=___________ .【答案】2 【解析】()()2221sin 2sin 111x xx x f x x x +++==+++,令22sin ()1x x g x x +=+,则()g x 为奇函数,所以()g x 的最大值和最小值和为0,又()()1g x f x =-. 有110M m -+-=,即2m M +=. 答案为:2.四、解答题:本大题共6个小题,共82分,解答应写出文字说明、证明过程或验算步骤.18.已知函数32()f x x ax b =++的图像在点(1,0)P 处的切线与直线320x y ++=平行. (1)求a b 、的值:(2)求函数()f x 的单调区间;【答案】(1)3a =-,2b =(2)()f x 分别在,0,2,上是增函数,在[]0,2上是减函数 【解析】 【分析】(1)先对函数进行求导,再根据其图象在1x =处的切线斜率为3-,列出方程即可求出a b、的值; (2)令()'0fx >,可求出函数的单调增区间,相反的即为单调减区间.【详解】解:(1)∵()1,0P 在()32f x x ax b =++的图像上, ∴01a b =++ 又()232f x x ax '=+, 当1x =时,2323x ax +=-, ∴332a -=+, ∴3a =-,2b =; (2)32()32f x x x =-+,若()2360f x x x '=->,则2x >或0x <,∴()f x 分别在(),0-∞,()2,+∞上是增函数,在[]0,2上是减函数.【点睛】本题主要考查导数的几何意义,以及利用导数研究函数的单调区间,属于基础题. 19.已知函数()2cos sin 6f x x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. (1)求()f x 的最小正周期;(2)在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若()1f C =,sin 2sin B A =,且ABC 的面积为c 的值.【答案】(1)T π=(2)c = 【解析】 【分析】(1)()f x 解析式利用两角和与差的正弦函数公式化简,整理为一个角的正弦函数,找出ω的值,即可确定出()f x 的最小正周期;(2)由()1f C =确定出C 的度数,sin 2sin B A =利用正弦定理化简得到2b a =,利用三角形面积公式列出关系式,求出ab 的值,联立求出a 与b 的值,利用余弦定理求出c 的值即可.【详解】解:(1)()112cos cos sin 2262f x x x x x π⎫⎛⎫=+=++⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,()f x ∴的最小正周期为T π=;(2)()1sin 2162f x C π⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,∴1sin 262C π⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 0C π<<,则132666<+<πππC , ∴5266C ππ+=,3C π∴= ∵sin 2sin B A =, ∴2b a =,又ABC 的面积为∴1sin 23ab π=, ∴8ab =, 则2a =,4b =,由余弦定理得c ===【点睛】此题考查了正弦、余弦定理,三角形面积公式,以及三角函数的周期性,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.20.已知数列{}n a 的前n 项和为11,1,0,1n n n n n S a a a a S λ+=≠=-,其中λ为常数. (1)证明:2n n a a λ+-=;(2)是否存在λ,使得{}n a 为等差数列?并说明理由. 【答案】(1)证明见解析;(2)4λ=. 【解析】试题分析:(I )对于含,n n a S 递推式的处理,往往可转换为关于项n a 的递推式或关于n S 的递推式.结合结论,该题需要转换为项n a 的递推式.故由11n n n a a S λ+=-得1211n n n a a S λ+++=-.两式相减得结论;(II )对于存在性问题,可先探求参数的值再证明.本题由11a =,21a λ=-,31a λ=+,列方程得2132a a a =+,从而求出4λ=.得24n n a a +-=,故数列{}n a 的奇数项和偶数项分别为公差为4的等差数列.分别求通项公式,进而求数列{}n a 的通项公式,再证明等差数列.试题解析:(I )由题设,11n n n a a S λ+=-,1211n n n a a S λ+++=-.两式相减得,121()n n n n a a a a λ+++-=.由于10n a +≠,所以2n n a a λ+-=.(II )由题设,11a =,1211a a S λ=-,可得21a λ=-,由(I )知,31a λ=+.令2132a a a =+,解得4λ=.故24n n a a +-=,由此可得,{}21n a -是首项为1,公差为4的等差数列,211(1)443n a n n -=+-⋅=-;{}2n a 是首项为3,公差为4的等差数列,23(1)441n a n n =+-⋅=-.所以21n a n =-,12n n a a +-=. 因此存在4λ=,使得{}n a 为等差数列.【考点定位】1、递推公式;2、数列的通项公式;3、等差数列. 21.已知向量a =(3cos2x ,3sin 2x ),b =(cos 2x ,-sin 2x ),且[0,]2x π∈. (Ⅰ)用cosx 表示a ·b 及|a +b |;(Ⅱ)求函数f (x )=a ·b +2|a +b |的最小值. 【答案】(Ⅰ)a ·b =2cos 2x -1,|a +b |=2cos x . (Ⅱ)当cos x =0时,f (x )取得最小值-1. 【解析】试题分析:(Ⅰ)a ·b =3cos2x cos 2x -3sin 2x sin 2x=cos2x =2cos 2x -1,|a +b |=2|cos x |,∵[0,]2x π∈,∴cos x ≥0,∴ |a +b |=2cos x .(Ⅱ)f (x )=a ·b +2|a +b |=2cos 2x -1+4cos x =2(cos x +1)2-3, ∵[0,]2x π∈,∴ 0≤cos x ≤1, ∴ 当cos x =0时,f (x )取得最小值-1.考点:本题考查了三角变换与数量积的坐标运算点评:以向量为背景考查三角函数的化简及性质是近两年考试的热点,既考查了向量的坐标运算,又考查了三角函数的性质及最值.22.在数列{}n a 中,已知10a =,26a =,且对于任意正整数n 都有2156n n n a a a ++=-. (1)令12n n n b a a +=-,求数列{}n b 的通项公式. (2)求{}n a 的通项公式.【答案】(1)23n n b =⋅(2)2332n nn a =⋅-⋅【解析】 【分析】(1)由2156n n n a a a ++=-.化为21123(2)n n n n a a a a +++-=-,利用等比数列的通项公式即可求出;(2)由(1)可得1223nn n a a +-=⋅,可得11232(23)n n n n a a ++-⋅=-⋅,利用等比数列的通项公式即可求出.【详解】解:(1)由已知可得21123(2)n n n n a a a a +++-=-, 即13n n b b +=,则{}n b 是公比为3的等比数列, 又16b =,所以163n n b -=⋅,即23nn b =⋅; (2)由(1)知1223nn n a a +-=⋅,所以11232(23)n n n n a a ++-⋅=-⋅,令23nn n c a =-⋅,有12n n c c +=,则{}n c 是公比为2的等比数列, 又16c =-,所以16232n nn c -=-⋅=-⋅, 所以2332n nn a =⋅-⋅.【点睛】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式、转化方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.23.已知函数()22ln f x x x =-+.(1)求函数()f x 的最大值; (2)若函数()f x 与()ag x x x=+有相同极值点. ①求实数a 的值;②若对于121,,3x x e ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦(e 为自然对数的底数),不等式()()1211f xg x k -≤-恒成立,求实数k 的取值范围.【答案】(Ⅰ)()11f =-;(Ⅱ)(ⅰ)1; (ⅱ)()34 ,2ln31,3⎛⎤-∞-+⋃+∞ ⎥⎝⎦. 【解析】试题分析:(1)求导函数,确定函数的单调性,从而得函数()f x 的最大值;(2)(ⅰ)求导函数,利用函数()f x 与()ag x x x=+有相同极值点,可得1x =是函数()g x 的极值点,从而求解a 的值;(ⅱ)先求出1[,3]x e∀∈,min max ()(3)92ln 3,()(1)1f x f f x f ==-+==-,1[,3]x e ∀∈,min ()(1)2g x g ==,max 10()(3)3g x g ==,再将对于121,[,3]x x e ∈,不等式12()()11f xg x k -≤-恒成立,等价变形,分类讨论,即可求解实数k 的取值范围.试题解析:(1)22(1)(1)()2(0)x x f x x x x x+-'=-+=->, 由()0{f x x >>'得01x <<,由()0{f x x <>'得1x >,∴()f x 在(0,1)上为增函数,在(1,)+∞上为减函数,∴函数()f x 的最大值为(1)1f =-; (2)∵()a g x x x =+,∴2()1a g x x=-', (Ⅰ)由(1)知,1x =是函数()f x 的极值点,又∵函数()f x 与()ag x x x=+有相同极值点,∴1x =是函数()g x 的极值点,∴(1)10g a =-=',解得1a =, 经检验,当1a =时,函数()g x 取到极小值,符合题意;(ⅱ)∵211()2f e e =--,(1)1f =-,(3)92ln 3f =-+, ∵2192ln 321e -+<--<-, 即1(3)()(1)f f f e <<,∴1[,3]x e∀∈,min max ()(3)92ln 3,()(1)1f x f f x f ==-+==-,由(ⅰ)知1()g x x x =+,∴21()1g x x =-',当1[,1)x e∈时,()0g x '<,当(1,3]x ∈时,()0g x '>,故()g x 在1[,1)e为减函数,在(1,3]上为增函数,∵11110(),(1)2,(3)333g e g g e e =+==+=,而11023e e <+<,∴1(1)()(3)g g g e <<,∴1[,3]x e∀∈,min max 10()(1)2,()(3)3g x g g x g ====,①当10k ->,即1k >时,对于121,[,3]x x e ∀∈,不等式12()()11f xg x k -≤-恒成立 12max 1[()()]k f x g x ⇔-≥-12max [()()]1k f x g x ⇔≥-+,∵12()()(1)(1)123f x g x f g -≤-=--=-,∴312k ≥-+=-,又∵1k >,∴1k >, ②当10k -<,即1k <时,对于121,[,]x x e e ∀∈,不等式12()()11f xg x k -≤-,12min 1[()()]k f x g x ⇔-≤-12min [()()]1k f x g x ⇔≤-+,∵121037()()(3)(3)92ln 32ln 333f x g x f g -≥-=-+-=-+,∴342ln 33k ≤-+,又∵1k <, ∴342ln 33k ≤-+.综上,所求的实数k 的取值范围为34(,2ln 3](1,)3-∞-+⋃+∞. 考点:导数在最大值、最小值问题中的应用;函数的恒成问题的求解.【方法点晴】本题主要考查了导数在求解函数的最大值、最小值等问题中的应用积极函数的恒成立问题的求解,着重考查了分类讨论的数学思想方法,属于难度较大的试题,本题的第2解答中,求出1[,3]x e∀∈,min max ()92ln 3,()1f x f x =-+=-,min ()2g x =,max 10()3g x =,将对于121,[,3]x x e ∈,不等式12()()11f xg x k -≤-恒成立,转化为1k >时,12max [()()]1k f x g x ≥-+;1k <时,12min [()()]1k f x g x ≤-+,分别求解实数k 的取值范围.。

2021届湖南长沙市一中新高三原创预测试卷(十四)数学

2021届湖南长沙市一中新高三原创预测试卷(十四)数学

2021届湖南长沙市一中新高三原创预测试卷(十四)数学★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。

2、试题卷启封下发后,如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况,应当立马报告监考老师,否则一切后果自负。

3、答题卡启封下发后,如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象,应当马上报告监考老师,否则一切后果自负。

4、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。

5、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

6、填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

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。

7、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

8、保持答题卡卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

9、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

第Ⅰ卷(选择题 60分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.已知全集{1,2,3,4,5,6}U =,集合{}2,3,5A =,集合{1,3,4,6}B =,则集合UA B =A .{3}B .{1,4,6}C .{2,5}D .{2,3,5} 2. 命题“000(0,),ln 1x x x ∃∈+∞=-”的否定是A .(0,),ln 1x x x ∀∈+∞≠-B .(0,),ln 1x x x ∀∉+∞=-C .000(0,),ln 1x x x ∃∈+∞≠-D .000(0,),ln 1x x x ∃∉+∞=-3.设1i2i 1iz -=++,则||z = A .0 B .12C .2 D .14.二项式(1)()nx n N ++∈的展开式中2x 的系数为15,则n =A .7B .6C .5D .45.已知ABC ∆是边长为1的等边三角形,点,D E 分别是边,AB BC 的中点,连接DE 并延长到点F ,使得2DE EF =,则AF BC ⋅的值为 A .58-B .18C .14D .1186.直线20x y ++=分别与x 轴,y 轴交于,A B 两点,点P 在圆22(2)2x y -+=上,则ABP ∆面积的取值范围是A .[2,6]B .[4,8]C.D.7.已知函数0()ln 0x e x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,,,,()()g x f x x a =++.若()g x 存在2个零点,则a 的取值范围是 A .[1,0)-B .[1,)-+∞C .[0,)+∞D .[1,)+∞8.已知三棱锥P ABC -的四个顶点在球O 的球面上,PA PB PC ==,ABC ∆是边长为2的正三角形,,E F 分别,PA PB 的中点,90CEF ∠=︒,则球O 的体积为 A.B.C.D二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.9.某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2017年1月至2019年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论正确的是A .年接待游客量逐年增加B .各年的月接待游客量高峰期大致在8月C .2017年1月至12月月接待游客量的中位数为30D .各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳 10. 如图,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,线段11B D 上有两个动点E 、F ,且12EF =,则下列结论中正确的是 A .AC BE ⊥ B .//EF ABCD 平面C .AEF BEF ∆∆的面积与的面积相等D .三棱锥A BEF -的体积为定值11.已知椭圆22143x y +=的左、右焦点分别为F E 、,直线x m =)(11<<-m 与椭圆相交于点A 、B ,则A. 当0=m 时,FAB ∆的面积为3B. 不存在m 使FAB ∆为直角三角形C. 存在m 使四边形FBEA 面积最大D. 存在m ,使FAB ∆的周长最大12. 函数()f x 在[,]a b 上有定义,若对任意12,[,]x x a b ∈,有[]12121()()()22x x f f x f x +≤+则称()f x 在[,]a b 上具有性质P 。

2021届湖南省长沙市长郡、雅礼、一中、附中高三上学期11月联合编审名校卷数学试题(解析版)

2021届湖南省长沙市长郡、雅礼、一中、附中高三上学期11月联合编审名校卷数学试题(解析版)

2021届湖南省长沙市长郡、雅礼、一中、附中高三上学期11月联合编审名校卷数学试题一、单选题1.已知集合{}{}22,,60A x x x Z B x x x =≤∈=--<∣,则A B =( )A .{2,1,0,1,2,3}--B .{2,1,0,1,2}--C .{1,0,1,2}-D .{2,1,0,1}--【答案】C【分析】化简集合A,B 再求交集即可 【详解】由题意{}{}2,2,1,0,1,2,A xx x Z =≤∈=--{}{}2603B x x x x x =--<=<<∣∣-2则A B ={1,0,1,2}-故选:C【点睛】本题考查交集的运算,考查一元二次不等式及绝对值不等式的解法,是基础题 2.若()11z i i +=-,则z =( ) A .1i - B .1i +C .i -D .i【答案】C【分析】根据复数的除法运算,采用分母实数化的方法求解出z 的结果.【详解】因为21(1)21(1)(1)2i i iz i i i i ---====-++-, 故选:C .【点睛】本题考查复数的除法运算,难度较易.复数进行除法运算时,要注意将分母实数化即乘以分母的共轭复数.3.在等比数列{}n a 中,已知19nn n a a +=,则该数列的公比是( )A .3-B .3C .3±D .9【答案】B【分析】由已知结合等比数列的性质即可求解公比q . 【详解】解:由190nn n a a +=>,∴11111999n n n n n n n n a a a a a a ++---===, 29q ∴=,故3q =或3q =-,当3q =-时,10n n a a +<不符合题意. 故选:B .【点睛】此题考查了等比数列的性质的简单应用,属于基础题.4.已知数据1210,,,x x x ⋯,2的平均值为2,方差为1,则数据1210,,,x x x ⋯相对于原数据( ) A .一样稳定 B .变得比较稳定 C .变得比较不稳定 D .稳定性不可以判断【答案】C【分析】根据均值定义列式计算可得1210,,,x x x ⋯的和,从而得它们的均值,再由方差公式可得()()()2221210222x x x -+-⋯⋯+-,从而得方差.然后判断. 【详解】由题可得:12101210222011x x x x x x +++=⇒++=⇒平均值为2,由()()()22221210222(22)111x x x -+-⋯⋯+-+-=,()()()2221210222 1.1110x x x -+-⋯⋯+-=>,所以变得不稳定. 故选:C.【点睛】本题考查均值与方差的计算公式,考查方差的含义.属于基础题.5.中国有个名句“运筹帷幄之中,决胜千里之外”,其中的“筹”原意是指《孙子算经》中记载的算筹.古代用算筹(一根根同样长短和粗细的小棍子)来进行运算.算筹的摆放有纵式、横式两种(如图所示).当表示一个多位数时,个位、百位、万位数用纵式表示,十位、千位、十万位数用横式表示,以此类推,遇零则置空.例如3266用算筹表示就是,则8771用算筹应表示为( )A.B.C.D.【答案】C【分析】根据算筹的定义和摆放方法解题.【详解】解:由算筹的定义,得,所以8771用算筹应表示,故选:C.【点睛】本题主要考查了新定义题型,理解算筹的定义是解题关键,属于基础题.6.过抛物线E:y2=2x焦点的直线交E于A,B两点,线段AB中点M到y轴距离为1,则|AB|=()A.2 B.52C.3 D.4【答案】C【分析】设焦点为F,过A,B,M分别作准线12x=-的垂线,垂足为A′,B′,M′,求出3||2MM'=,即得解.【详解】设焦点为F,过A,B,M分别作准线12x=-的垂线,垂足为A′,B′,M′,则有|AA′|=|AF|,|BB′|=|BF|,|AA′|+|BB′|=2|MM′|,∵M到y轴距离为1,∴3||2 MM'=,∴|AB|=|AF|+|BF|=2|MM′|=3.故选:C.【点睛】本题主要考查抛物线的定义和几何性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.7.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=2,点E为BC的中点,点F在边CD上,若⋅=,则AE BF2AB AF⋅的值是()A.22B.1C2D.2【答案】C【分析】根据所给的图形,把已知向量用矩形的边所在的向量来表示,做出要用的向量的模长,表示出要求得向量的数量积,注意应用垂直的向量数量积等于0,得到结果.【详解】∵AF AD DF=+,()···+==2||=2=+=⋅⋅AB AF AB AD DF AB AD AB DF AB DF DF∴|DF|=1,|C F2﹣1,()()()AE BF AB BE BC CF AB CF BE BC⋅=+⋅+=⋅+⋅=--+⨯=221122故答案为C.【点睛】(1)向量的运算将向量与代数有机结合起来,这就为向量和函数的结合提供了前提,运用向量的有关知识可以解决某些函数问题;(2)以向量为载体求相关变量的取值范围,是向量与函数、不等式、三角函数等相结合的一类综合问题.通过向量的运算,将问题转化为解不等式或求函数值域,是解决这类问题的一般方法;(3)向量的两个作用:①载体作用:关键是利用向量的意义、作用脱去“向量外衣”,转化为我们熟悉的数学问题;②工具作用:利用向量可解决一些垂直、平行、夹角与距离问题.8.某程序框图如图所示,则该程序运行后输出x+y的值是()A .-4B .-3C .-2D .-1【答案】D【分析】按照循环结构,先赋值0,1,1i x y === 进入循环,第一次循环,此时13≤成立,进入第二次循环,此时23≤ 成立,进入第三次循环,此时33≤成立,进入第四次循环,此时43≤不成立,结束.【详解】根据题意,先赋值0,1,1i x y === 第一次循环0,1,1x y i ===,13≤ 成立; 第二次循环1,0,2x y i =-==,23≤ 成立 第三次循环1,1,3x y i =-=-=,33≤ 成立 第四次循环0,1,4x y i ==-=,43≤不成立, 结束,输出1x y +=-. 故选:D【点睛】本题主要考查了程序框图中的循环结构,还考查了推理数据处理能力,属于基础题.9.已知函数2ln ()xf x ax x=-,若曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线与直线2x -y +1=0平行,则a =( ) A .12-B .12C .1D .2【答案】A【分析】求出函数的导函数,再根据曲线()y f x =在点()()11f ,处的切线与直线2x −y +1=0平行,由()112k f a '==-求解.【详解】函数2ln ()x f x ax x =-的导数为21ln ()2xf x ax x'-=-, 可得曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线的斜率为()112k f a '==-, 由切线与直线2x -y +1=0平行,可得1-2a =2,解得12a =-. 故选:A【点睛】本题主要考查导数的几何意义,还考查了运算求解的能力,属于基础题. 10.如图,网格纸上小正方形边长为1,粗线是一个棱锥的三视图,则此棱锥的表面积为( )A .42236++B .42436++C .2320+D .4263+【答案】A【分析】先找到几何体的原图,再求几何体的表面积.【详解】由已知中的三视图可得:此棱锥的直观图如图所示(四棱锥P ABCD -):其底面ABCD 为一个底边长是22的矩形,侧面PBC 是边长为22侧面ABP ,ADP ,CDP 均是边长为2的等腰直角三角形, 所以其表面积为23222(22)3S =⨯+⨯212422362⨯=,故选:A .【点睛】本题主要考查三视图还原几何体原图,考查几何体表面积的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.11.若0<a <b <c ,且abc =1,则下列结论正确的是( ) ①2a +2b >4 ②lg a +lg b <0 ③a +c 2>2 ④a 2+c >2 A .①② B .②③C .②④D .①③【答案】B【分析】由题干分析得0<a <1,c >1,0<ab <1,bc >1,①可变形为2a (1-2bc )+2b (1-2ac ),利用指数函数性质可判断;②利用对数函数性质可判断;③结合基本不等式222a c ac +>再进一步放缩可判断;④代换成关于a 的表达式,再利用导数研究即可 【详解】由题意0<a <b <c 且abc =1,∴0<a <1,c >1,0<ab <1,bc >1. 2a +2b -4=2a +2b -2abc -2abc =2a (1-2bc )+2b (1-2ac ),∵0<a <b <c ,∴bc >0,ac >0,2bc >1, 2ac >1,所以2a +2b -4<0,所以①错; lg a +lg b =lg ab <0,②正确;2212a c ac abc +>>=,所以a +c 2>2,③正确;由题意,令b =1,则1c a =,221a c a a +=+,令21()f a a a =+,(0<a <1),则322121()2a f a a a a -'=-=, 令f′(a )=0,得1301(0,1)2a a ⎛⎫==∈ ⎪⎝⎭,所以f (a )在(0,a 0)上单调递减,在(a 0,1)上单调递增, 所以f (a 0)<f (1)=2,所以④错误. 故选:B .【点睛】本题考查利用指数函数、对数函数的单调性,基本不等式,导数进行大小比较,综合性强,方法选用灵活度高,解题关键在于合理变形与方法应用,属于难题二、多选题12.函数()sin()(0,0)f x A x A ωϕϕπ=+><<的部分图象如图中实线所示,图中圆C 与()f x 的图象交于M ,N 两点,且M 在y 轴上,则下列说法中正确的是( )A .函数()f x 在3,2ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增 B .函数()f x 的图象关于点2,03π⎛⎫- ⎪⎝⎭成中心对称 C .函数()f x 的图象向右平移512π个单位后关于直线56x π=成轴对称D .若圆半径为512π,则函数()f x 的解析式为()23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭【答案】BD【分析】由图易得点C 的横坐标为3π,所以()f x 的周期T π=,所以2ω=,从而可得()()sin 203f x A x A π⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,,根据三角函数的图象性质对选项进行逐一分析可得答案.【详解】由图易得点C 的横坐标为3π,所以()f x 的周期T π=,所以2ω=,又06f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 所以3πϕ=,因此()()sin 203f x A x A π⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,. 222,232k x k k Z πππππ-<+<+∈5,1212k x k k Z ππππ-<<+∈ 所以函数()f x 在51212k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,,上单调递增. 3222,232k x k k Z πππππ+<+<+∈ 7,1212k x k k Z ππππ+<<+∈ 所以函数()f x 在71212k k k Z ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭,,上单调递减. 则函数()f x 在1112ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,上单调递减,所以选项A 不正确.由2,3x k k Z ππ+=∈,得,26k x k Z ππ=-∈函数()f x 的图象的对称中心为0,26k k Z ππ⎛⎫-∈⎪⎝⎭, 所以函数()f x 的图象关于点2,03π⎛⎫- ⎪⎝⎭成中心对称,故选项B 正确. 函数()f x 的图象向右平移512π个单位得到()cos2f x A x =-,直线56x π=不是此时的对称轴,故选项C 不正确.若圆半径为512πA =,∴A =,函数()f x的解折式为()23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭故选:BD .【点睛】本题考查根据三角函数的图象求解析式,考查三角函数的单调性和对称性等性质,属于中档题.三、填空题13.若x ,y 满足约束条件2020x x y x y ≥-⎧⎪+≥⎨⎪-+≤⎩则2z x y =-的最大值为______.【答案】3-【详解】分析:画出约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐标代入目标函数得答案.详解:由x ,y 满足约束条件2,0,20,x x y x y ≥-⎧⎪+≥⎨⎪-+≤⎩作出可行域如图,化目标函数z=x ﹣2y 为y=12x ﹣2z , 由图可知,当直线y=12x ﹣2z 过点A (﹣1,1)时,直线在y 轴上的截距最小,z 有最大值为﹣3. 故答案为﹣3点睛:本题考查简单的线性规划,意在考查学生线性规划基础知识的掌握能力和数形结合的解题思想方法.14.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,523S =,360n S =,5183n S -=,则n =________.【答案】18【分析】根据题中条件,得到12345523S a a a a a =++++=51234177n n n n n n n S S a a a a a ------=++++=,由等差数列的性质,求出140n a a +=,再由求和公式,列式求解,即可得出结果. 【详解】由题意知12345523S a a a a a =++++=,51234177n n n n n n n S S a a a a a ------=++++=,两式相加可得:()()()()()12132435423177200n n n n n a a a a a a a a a a ----+++++=+++++=,所以140n a a +=, 则1220360nn S n n a a +=⨯==,因此18n =. 故答案为:18.【点睛】本题主要考查等差数列性质的应用,考查等差数列前n 项和基本量的运算,属于常考题.15.过双曲线()222210,0y x a b a b-=>>的下焦点1F 作y 轴的垂线,交双曲线于,A B 两点,若以AB 为直径的圆恰好过其上焦点2F ,则双曲线的离心率为__________. 【答案】12+【解析】过双曲线()222210,0y x a b a b -=>>的下焦点1F 作y 轴的垂线,交双曲线于A ,B 两点,则22b AB a=,以AB 为直径的圆恰好过其上焦点2F ,可得:22b c a=,∴2220c a ac --=,可得2210e e --=,解得12e =+,12e =-舍去,故答案为12+.16.四棱锥P -ABCD 的底面ABCD 是矩形,侧面PAD ⊥平面ABCD ,∠APD =120°,AB =PA =PD =2,则该四棱锥P -ABCD 外接球的体积为________. 【答案】205π3【分析】设球心为O ,ABCD 的中心为O′,设O 到平面ABCD 的距离为d ,利用勾股定理,所以R 2=d 2+22=12+(1+d )2,解得d =1,5R =可得答案.【详解】取AD 的中点E ,连接PE ,△P AD 中,∠APD =120°,P A =PD =2,∴PE =1,23AD =,设ABCD 的中心为O′,球心为O ,则122O B BD '==,设O 到平面ABCD 的距离为d ,则R 2=d 2+22=12+(1+d )2,∴d =1,5R =,∴四棱锥P -ABCD 的外接球的体积为34205ππ3R =.故答案为:205π3【点睛】本题主要考查几何体的外接球问题,考查了矩形的几何性质.四、解答题17.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且3c =,3sin cos a c A a C =-.(1)求C ∠;(2)求ABC 周长的最大值. 【答案】(1)π3C =;(2)33. 【分析】(1)根据题中条件,由正弦定理,得到π1sin 62C ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,再由角的范围,即可得出结果;(2)根据题中条件,由余弦定理,可得223a b ab +-=,再结合基本不等式,即可求出最值.【详解】(1)∵3sin cos a c A a C =-, 由正弦定理得:sin 3sin sin sin cos A C A A C =-,∵sin 0A ≠,∴3sin cos 1C C -=,即π1sin 62C ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,又0C π<<,∴ππ5π666C -<-<,故ππ66C -=,即π3C =; (2)由(1)可知,π3C =,在ABC 中,由余弦定理得222cos 3a b ab C +-=,即223a b ab +-=,∴223()()334a b a b ab ++-=≤,∴23a b +≤,当且仅当a =b 时取等号,∴33a b c ++≤, 即ABC 周长的最大值为33.【点睛】本题主要考查正弦定理与余弦定理的应用,考查求三角形周长的最值,属于基础题型.18.如图,四边形ABCD 为矩形,BC ⊥平面ABE ,F 为CE 上的点,且BF ⊥平面ACE .(1)求证:AE BE ⊥;(2)设点M 为线段AB 的中点,点N 为线段CE 的中点.求证://MN 平面DAE .【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)由线面垂直的性质和判定,结合题意得出AE BC ⊥且AE BF ⊥,可得AE ⊥平面BCE ,再结合BC ⊂平面BCE ,即可证明AE BE ⊥;(2)取DE 的中点P ,连结PA ,PN ,利用三角形的中位线定理和矩形的性质,证出//PN AM ,且PN AM =,可得四边形AMNP 是平行四边形,从而//MN AP ,结合线面平行的判定定理即可证明//MN 平面DAE .【详解】(1)因为BC ⊥平面ABE ,AE ⊂平面ABE ,所以AE BC ⊥, 又BF ⊥平面ACE ,AE ⊂平面ACE ,所以AE BF ⊥, 又BF BC B ⋂=,所以AE ⊥平面BCE , 又BC ⊂平面BCE ,所以AE BE ⊥.(2)取DE 的中点P ,连结PA ,PN ,因为点N 为线段CE 的中点.所以//PN DC ,且12PN DC =, 又四边形ABCD 是矩形,点M 为线段AB 的中点,所以//AM DC ,且12AM DC =,所以//PN AM ,且PN AM =,故四边形AMNP 是平行四边形,所以//MN AP , 而AP ⊂平面DAE ,MN ⊄平面DAE ,所以//MN 平面DAE .【点睛】本题考查了线面垂直证明线线垂直,考查了线面平行的判定定理,属于中档题. 19.一汽车厂生产A ,B ,C 三类轿车,每类轿车均有舒适型和标准型两种型号,某月的产量如表(单位:辆):轿车A 轿车B 轿车C 舒适型 100 150 z 标准型300450600按类用分层抽样的方法在这个月生产的轿车中抽取50辆,其中有A 类轿车10辆. (1)求z 的值;(2)用分层抽样的方法在C 类轿车中抽取一个容量为5的样本.将该样本看成一个总体,从中任取2辆,求至少有1辆舒适型轿车的概率;(3)用随机抽样的方法从B 类舒适型轿车中抽取8辆,经检测它们的得分x 的值如下:9.4,8.6,9.2,9.6,8.7,9.3,9.0,8.2,把这8辆轿车的得分看成一个总体,从中任取一个数()18,i x i i N ≤≤∈,设样本平均数为x ,求0.5i x x -≤的概率. 【答案】(1)z =400;(2)710;(3)34. 【分析】(1)根据分层抽样原理可计算得到生产轿车总量,由此求得z ;(2)根据分层抽样与案例可计算得到所抽取样本中两类轿车数量,利用列举法可求得结果;(3)计算求得样本平均数后,根据列举法可求得结果. 【详解】(1)设该厂这个月共生产轿车n 辆,由题意得:5010100300n =+,解得:2000n =.则()()2000100300150450600400z =-+-+-=. (2)设所抽样本中有a 辆舒适型轿车,由题意得:40010005a=,解得:2a =. 因此抽取的容量为5的样本中,有2辆舒适型轿车,3辆标准型轿车.用12,A A 表示2辆舒适型轿车,用123,,B B B 表示3辆标准型轿车,用E 表示事件“在该样本中任取2辆,其中至少有1辆舒适型轿车”,则基本事件空间包含的基本事件有:()12,A A ,()11,A B ,()12,A B ,()13,A B ,()21,A B ,()22,A B ,()23,A B ,()12,B B ,()13,B B ,()23,B B ,共10个.事件E 包含的基本事件有:()12,A A ,()11,A B ,()12,A B ,()13,A B ,()21,A B ,()22,A B ,()23,A B ,共7个.()710P E ∴=,即所求概率为710.(3)样本平均数()19.48.69.29.68.79.39.08.298x =⨯+++++++=,设D 表示事件“从样本中任取一数,该数与样本平均数之差的绝对值不超过0.5”, 则基本事件空间中有8个基本事件,事件D 包括的基本事件有:9.4,8.6,9.2,8.7,9.3,9.0,共6个,()6384P D ∴==,即所求概率为34. 【点睛】本题考查古典概型概率问题的求解,涉及到分层抽样基本量的计算、列举法的应用等知识;解题关键是能够熟练应用列举法得到基本事件总数和满足题意的基本事件个数,属于基础题.20.设函数()cos x f x ae x =+,其中a R ∈. (1)若1a =,证明:当0x >时,()2f x >;(2)若()f x 在区间[0,]π内有两个不同的零点,求a 的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2)34,2e ππ--⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭. 【分析】(1)由()sin 0xf x e x '=->得()f x 在(0,)+∞上为增函数,则()(0)2f x f >=从而得证. (2)即cos x xa e =-在区间[0,]π内有两个不同的实数根,设cos (),xx h x e=-求出()h x 的导数,研究出()h x 的单调性,从而可得答案.【详解】(1)()sin xf x e x '=-,由0x >,得1,sin [1,1]xe x >∈-,则()sin 0xf x e x '=->,即()f x 在(0,)+∞上为增函数.故()(0)2f x f >=,即()2f x >.(2)由()cos 0xf x ae x =+=,得cos x xa e=-. 设函数cos (),[0,]x xh x x eπ=-∈, 则sin cos ()xx xh x e '+=.令()0h x '=,得34x π=. 则30,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,3()0,,4h x x ππ'⎛⎤>∈ ⎥⎝⎦时,()0h x '<, 所以()h x 在30,4π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调逼增,在3,4ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调减.又因为343(0)1,(),42h h e h e ππππ--⎛⎫=-== ⎪⎝⎭,所以当34,2a e e ππ--⎡⎫∈⎪⎢⎪⎣⎭时,方程cos x xa e =-在区间[0,]π内有两个不同解,即所求实数a 的取值范围为34,2e e ππ--⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭. 【点睛】本题考查利用导数证明不等式和利用导数研究零点问题,考查等价转化的能力,属于中档题.21.已知点P 是圆22:(2)32Q x y ++=上任意一点,定点(2,0)R ,线段PR 的垂直平分线l 与半径PQ 相交于M 点,P 在圆周上运动时,设点M 的运动轨迹为Γ. (1)求点M 的轨迹Γ的方程;(2)若点N 在双曲线22142x y -=(顶点除外)上运动,过点N ,R 的直线与曲线Γ相交于,A B ,过点,N Q 的直线与曲线相Γ交于,C D ,试探究||||AB CD +是否为定值,若为定值请求出这个定值,若不为定值,请说明理由.【答案】(1)22184x y +=;(2)存在,定值为:【分析】(1)根据椭圆定义即可求出结果;(2)设()00,N x y 得直线,NR NQ 的斜率乘积12k k 12=,利用点斜式方程设出直线NR ,NQ 的方程,与(1)的方程联立,写出根与系数的关系,利用弦长公式求出|AB |,|CD |的长度,然后求和,通过计算可得出结果. 【详解】(1)依题意:||||MP MR =,且||||||||||4||MR MQ MQ MP PQ RQ +=+==>=,由椭圆定义知点M 的轨迹为以R ,Q 为焦点,长轴长为,焦距为4的椭圆,即:2,2a c b ===,故22:184x y Γ+=.(2)设()00,N x y ,则220001,242x y x -=≠±,∴直线,NR NQ 的斜率都存在,分别设为12,k k ,则2020001222000021222442x y y y k k x x x x -=⋅===+---, 将直线NR 的方程1(2)y k x =-代入22184x y +=得()2222111218880k x k x k +-+-=,设()()1122,,,A x y B x y ,则221112122211888,2121k k x x x x k k -+==++,∴21211||21k AB k +==+,同理可得22221||21k CD k +=+,()22221211222121212121111114||||121212112321221k k k k AB CD k k k k k k ⎛⎫+⎪⎫+++⎪∴+=+=+⎪+++⎪⎭+ ⎪⎝⎭+==+ 【点睛】本题考查了椭圆定义以及根与系数的关系,弦长公式,考查了学生的运算转化能力,属于中档题.22.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为8242x tt y t ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩(t 为参数).以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2sin ρθ=. (1)求直线l 的普通方程和曲线C 的直角坐标方程; (2)若射线4πθ=(0ρ>)与直线l 和曲线C 分别交于A ,B 两点,求||AB 的值.【答案】(1)40x y +-=(0x ≠),2220x y y +-=;(2.【分析】(1)将直线l 的参数方程消参,即可得直线l 的普通方程,要注意0x ≠;将曲线C 的极坐标方程两边同乘ρ,再将sin y ρθ=,222x y ρ+=代入,即可得曲线C 的直角坐标方程;(2)先将直线l 的直角坐标方程化为极坐标方程,再将4πθ=(0ρ>)代入直线l 和曲线C 的极坐标方程中,可得点A ,B 对应的极径,利用||A B AB ρρ=-计算,即可求解.【详解】(1)由82xt=+得0x≠,将8242xtt yt⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩(t为参数)消去参数t,得直线l的普通方程为40x y+-=(0x≠).由2sinρθ=得22sinρρθ=,将sinyρθ=,222x yρ=+代入上式,得2220x y y+-=,所以曲线C的直角坐标方程为2220x y y+-=.(2)由(1)可知直线l的普通方程为40x y+-=(0x≠),化为极坐标方程得cos sin40ρθρθ+-=(2πθ≠),当4πθ=(0ρ>)时,设A,B两点的极坐标分别为1,4πρ⎛⎫⎪⎝⎭,,4Bπρ⎛⎫⎪⎝⎭,则22Aρ=,2sin24Bπρ==,所以|||222|2A BABρρ=-=-=.【点睛】本题考查直角坐标方程与极坐标方程的互化、参数方程与普通方程的互化及参数的几何意义,考查运算求解能力,考查数学运算核心素养,属于常考题.23.已知函数()32f x x=+.(1)解不等式()41f x x<--.(2)若0a>且()4x a f x--≤恒成立,求实数a的取值范围.【答案】(1)51(,)42-(2)100,3⎛⎤⎥⎝⎦.【详解】(1)不等式.当,,解之得;当时,,解之得;当时,,无解.综上,不等式的解集为51 (,)42(2)令,则当时,.欲使不等式恒成立,只需,即.又因为,所以,即..。

湖南省长沙市2024届高三下学期三模数学试题含答案

湖南省长沙市2024届高三下学期三模数学试题含答案

试卷第1页,共6页2024年湖南省长沙市高考三模数学试题(答案在最后)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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{12},{21}A xx B x x =-<<=-<<∣∣,则集合()A B A B ⋃⋂=ð()A .()1,1-B .()2,2-C .()()2,11,2--⋃D .(2,1][1,2)--⋃2.已知复数()2i 1i z =⋅-,则复数z 在复平面内对应的点在()A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限3.样本数据16,24,14,10,20,15,12,14的上四分位数为()A .14B .15C .16D .184.已知1cos 3π6α⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则ππsin sin 236αα⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()A .109B .49-C .23D .655.已知向量()1,1a = ,()0,b t = ,若()2a a b ⊥+,则b = ()A .22B .1CD .26.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若210,a a ≥>20100S =,则1011a a ()A .有最小值25B .有最大值25C .有最小值50D .有最大值507.已知三棱锥A BCD -中,AB ⊥平面BCD ,AB =4,BC =3,5CD =,BD =7,则该三棱锥外接球的表面积为()A .196π3B .244π3C .196π5D .244π58.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆()22:14C x y -+=,若直线:0l x y m ++=上有且只有一个点P 满足:过点P 作圆C 的两条切线,PM PN ,切点分别为,M N ,且使得四边形PMCN 为正方形,则正实数m 的值为()A .1B.C .3D .7二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.试卷第2页,共6页9.下列说法正确的是()A .某校高一年级共有男女学生500人,现按性别采用分层抽样的方法抽取容量为50人的样本,若样本中男生有30人,则该校高一年级女生人数是200B .数据1,3,4,5,7,9,11,16的第75百分位数为10C .线性回归方程中,若线性相关系数r 越大,则两个变量的线性相关性越强D .根据分类变量x 与y 的成对样本数据,计算得到2 3.937χ=,根据小概率值0.05α=的独立性检验()0.05 3.841=x ,可判断x 与y 有关联,此推断犯错误的概率不大于0.0510.瑞士数学家Jakob Bernoulli 于17世纪提出如下不等式:1x ∀>-,有()()11,111,01r rx rx r x rx r ⎧+≥+≥⎪⎨+≤+≤≤⎪⎩,请运用以上知识解决如下问题:若01a <<,01b <<,a b ¹,则以下不等式正确的是()A .1a b a b +>B .1b a a b +>C .a b b aa b a b +>+D .a b b aa b a b +<+11.若定义在R 上的连续函数()f x 满足对任意的实数,a b 都有()()()f a b f a f b +=⋅且()12f =,则下列判断正确的有()A .函数()f x 的图象关于原点对称B .()f x 在定义域上单调递增C .当()0,x ∈+∞时,()1f x >D .()()()()()()()()()()24620222024...202413520212023f f f f f f f f f f +++++=三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.根据国家“乡村振兴战略”提出的“推动城乡义务教育一体化发展,高度重视农村义务教育”,某师范大学4名毕业生主动申请到某贫困山区的乡村小学工作,若将这4名毕业生分配到该山区的3所乡村小学,每所学校至少分配1人,则不同分配方案的种数为.13.如图,四边形ABCD 是边长为1的正方形,延长CD 至E ,使得2DE CD =.动点P 从点A 出发,沿正方形的边按逆时针方向运动一周回到A 点,AP AB AE λμ=+,则λμ+的试卷第3页,共6页取值范围为.14.如图所示,直角三角形ABC 所在平面垂直于平面α,一条直角边AC 在平面α内,另一条直角边BCπ6BAC ∠=,若平面α上存在点P ,使得ABP线段CP 长度的最小值为.四、解答题:本题共5小题,第15小题13分,第16、17小题15分,第18、19小题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,已知)tan tan 1C B C +=-,(1)求角A .(2)若a =ABC 所在平面内有一点D 满足2π3BDC ∠=,且BC 平分ABD ∠,求ACD 面积的取值范围.16.已知某科技公司的某型号芯片的各项指标经过全面检测后,分为Ⅰ级和Ⅱ级,两种品级芯片的某项指标的频率分布直方图如图所示:试卷第4页,共6页若只利用该指标制定一个标准,需要确定临界值K ,按规定须将该指标大于K 的产品应用于A 型手机,小于或等于K 的产品应用于B 型手机.若将Ⅰ级品中该指标小于或等于临界值K 的芯片错误应用于A 型手机会导致芯片生产商每部手机损失800元;若将Ⅱ级品中该指标大于临界值K 的芯片错误应用于B 型手机会导致芯片生产商每部手机损失400元;假设数据在组内均匀分布,以事件发生的频率作为相应事件发生的概率.(1)设临界值60K =时,将1个Ⅰ级品芯片和1个Ⅱ级品芯片分别应用于A 型手机和B 型手机.求两部手机有损失的概率(计算结果用小数表示);(2)设K x =且[]50,55x ∈,现有足够多的芯片Ⅰ级品、Ⅱ级品,分别应用于A 型手机、B 型手机各1万部的生产,试估计芯片生产商损失费用的最小值.17.已知直三棱柱111ABC A B C -中,1AB AC AA ==,,M N 分别为BC 和1BB 的中点,P 为棱11A C 上的动点,11AN A C ⊥.试卷第5页,共6页(1)证明:平面ANP ⊥平面1A MP ;(2)设111A P A C λ= ,是否存在实数λ,使得平面11AA B B 与平面PMN18.已知函数()()11n n n f x x x x n -+=+++-∈N .(1)判断并证明()n f x 的零点个数(2)记()n f x 在(0,)+∞上的零点为n x ,求证;(i ){}n x 是一个递减数列(ii )121122n n nx x x +≤+++<+ .试卷第6页,共6页19.已知双曲线2222Γ:1(0,0)x y a b a b-=>>的左焦点为()1F,点(M 在双曲线上,直线l 与双曲线Γ交于,A B 两点.(1)若l 经过点()2,0-,且AOB 90∠= ,求AB ;(2)若l 经过点1F ,且,A B 两点在双曲线Γ的左支上,则在x 轴上是否存在定点Q ,使得QA QB⋅为定值.若存在,请求出QAB 面积的最小值;若不存在,请说明理由.答案第1页,共15页参考答案:1.D【分析】利用不等式性质、交集、并集、补集定义求解.【详解】由题意,()()1,1,2,2A B A B ⋂=-⋃=-,所以()][()2,11,2A B A B ⋃⋂=--⋃ð.故选:D.2.A【分析】先利用复数乘法运算化简复数,再根据复数的几何意义确定对应点所在的象限.【详解】因为()22i 1i 2i 2i 22i z =⋅-=-=+,所以该复数在复平面内对应的点为()2,2,在第一象限.故选:A 3.D【分析】根据题意,由百分位数的计算公式,代入计算,即可得到结果.【详解】将数据从小到大排序可得10,12,14,14,15,16,20,24,共8个样本数据,则上四分位数即第75百分位数为80.756⨯=,即为1620182+=.故选:D 4.A【分析】使用诱导公式和二倍角公式,结合已知条件即可求解.【详解】ππππππsin sin 2coscos 2362362αααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-=----+ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭3ππcos cos 26αα⎛⎫⎛⎫=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2ππcos 2cos 166αα⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2111021339⎛⎫⎛⎫=-⋅-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:A.5.B【分析】先出求2(1,12)a b t +=+ ,再根据(2)a a b ⊥+ 即可得出t 的值,最后求b的模.【详解】由题意可知,因为(1,1)a =,(0,)b t = ,答案第2页,共15页所以2(1,1)2(0,)(1,12)a b t t +=+=+,又因为(2)a a b ⊥+ ,所以(2)0a a b ⋅+=,即()111120t ⨯+⨯+=,解得1t =-.所以||1b = .故选:B.6.B【分析】由20100S =,利用等差数列的性质推出101110a a +=,再利用基本不等式计算即得.【详解】由12020101120()10()1002a a S a a +==+=可得101110a a +=,因210,a a ≥>则等差数列{}n a 的公差0d ≥,故10110,0a a >>,则121011011()252a a a a +≤=,当且仅当10115a a ==时取等号,即当10115a a ==时,1011a a 取得最大值25.故选:B.7.B【分析】由题意画出图形,利用正弦定理求出BCD △的外接圆的半径,再由勾股定理求出三棱锥外接球的半径,代入球的表面积公式得答案.【详解】如图,设BCD △的外心为M ,过M 作底面的垂线MO ,使12MO BA =,则O 为三棱锥的外接球的球心,在BCD △中,由BC =3,5CD =,BD =7,得2223571cos 2352BCD +-∠==-⨯⨯,答案第3页,共15页故sin 2BCD ∠=,设BCD △的外接圆的半径为r ,则r =,2OM =,∴22226123OB R =+==.∴三棱锥外接球的表面积为2612444π4ππ33R =⨯=.故选:B 8.C【分析】根据直线与圆相切得圆心与点P 的距离,即结合正方形的性质可得符合的点P 的位置,从而可得结论.【详解】由()2214x y -+=可知圆心()1,0C ,半径为2,因为四边形PMCN 为正方形,且边长为圆C 的半径2,所以=PC 所以直线:0l x y m ++=上有且只有一个点P,使得=PC PC l ⊥,所以圆心C 到直线l的距离为,=3m =或5m =-,又0m >,所以3m =.故选:C.9.ABD【分析】利用分层抽样计算判断A ;求出第75百分位数判断B ;利用线性相关系数的意义判断C ;利用独立性检验的思想判断D.【详解】对于A ,该校高一年级女生人数是503020050500-=,A 正确;对于B ,由875%6⨯=,得第75百分位数为911102+=,B 正确;对于C ,线性回归方程中,线性相关系数r 绝对值越大,两个变量的线性相关性越强,C 错答案第4页,共15页误;对于D ,由20.053.937 3.841x χ=>=,可判断x 与y 有关联,此推断犯错误的概率不大于0.05,D 正确.故选:ABD 10.ABC【分析】不妨设a b <,根据选项C 的结构构造函数()a bf x x x =-,利用导数研究其单调性,结合题目不等式结论即可判定正确,再根据题目不等式结论证明得ba a ab >+及ab b a b>+,相加即可判断B 正确,结合C 判断A 正确,得解.【详解】不妨设a b <,先证明C :证明()a bf x x x =-在a x b <<上单调递减即可.()1111a b a b abf x ax bx ax x a ----⎛⎫='-=- ⎪⎝⎭,即要证明10b a b a b a x x a b ---⇔,即要证明111b aa b a b aa b a b a b-+-+->⇔>⇔>,因为()()11111111111a ba babb b a a b a b+-+-⎡⎤=-+>-+=>⎣⎦+-+-,得证,所以a b a b a a b b ->-,即a b b a a b a b +>+,故选项C 正确,D 错误;再证明B :()1111+1bbb a a a b ab a b a a a a a --+-+⎛⎫⎛⎫=≤+=< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因此ba a ab >+,同理a b b a b >+,故1b aa b a b a b a b+>+=++,且1a b b a a b a b +>+>,所以AB 正确.故选:ABC【点睛】方法点睛:利用导数比较大小的基本步骤(1)作差或变形;(2)构造新的函数()h x ;(3)利用导数研究()h x 的单调性或最值;(4)根据单调性及最值,得到所证不等式.11.BCD【分析】直接证明()2xf x =,然后逐个判断选项即可.【详解】由()()()211f f x f x ==-知()0f x ≠恒成立,再由()20222x x x f x f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅=> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭知()0f x >恒成立.设()()2log g x f x =,则()()221log 1log 21g f ===,且()()()()()()()()()2222log log log log g x y f x y f x f y f x f y g x g y +=+==+=+.故()11g =,()()()g x y g x g y +=+.由于()()()()()0000020g g g g g =+=+=,故()00g =.而()()()()111g x g x g g x +=+=+,故归纳即知()()g n n n =∈Z .又因为对()0m m ∈≠Z 有()11g x g x g m m ⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故归纳即知()1n g n g n m m ⎛⎫⎛⎫=⋅∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭Z .特别地有1m g m g m m ⎛⎫⎛⎫=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故()11111m g g g m m m m m ⎛⎫⎛⎫=⋅=⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以对(),0m n m ∈≠Z 有1n ng n g m m m⎛⎫⎛⎫=⋅= ⎪ ⎝⎭⎝⎭.这就得到了()()g q q q =∈Q ,从而()()2qf q q =∈Q .设有无理数r ,有理数数列{}n q 使得n q r →,由于()f x 是连续的,故()()n f q f r →,而()22n q r n f q =→,故()2r f r =.这就表明()2xf x =.由于()()11212f f -=≠-=-,故()2x f x =不是奇函数,故其图象并不关于原点对称,A 错误;由于()2xf x =在定义域上单调递增,且当()0,x ∞∈+时,()0221x f x =>=,故B ,C 正确;对于D ,由()()11222x x f x f x ++==可得()()()()()()()()()()24620222024...213520212023f f f f f f f f f f ======,从而()()()()()()()()()()24620222024...202413520212023f f f f f f f f f f +++++=,D 正确.故选:BCD.【点睛】关键点点睛:值得注意的是,如果去掉()f x 是连续函数的条件,并承认选择公理,则此时不能说明对无理数r ,有()2rf r =,且()f x 不一定单调递增.事实上,此时可以构造一个→R Q 的满足()11P =的线性映射()P x ,再取()()2P x f x =,即可得到反例.12.36【分析】把4人分成3组,再分配到3所学校即可.【详解】依题意,有2人去同一所学校,所以不同分配方案的种数为2343C A 6636=⨯=.故答案为:3613.[]0,4【分析】建立适当的平面直角坐标系,讨论,,,P AB P BC P CD P DA ∈∈∈∈四种情况,即可求出λμ+的取值范围.【详解】建立如图所示的平面直角坐标系:则()()1,0,2,1B E -,所以()2,AP AB AE λμλμμ=+=-,当P AB ∈时,有0210λμμ≤-≤⎧⎨=⎩,即01,0λμ≤≤=,此时λμ+的取值范围为[]0,1,当P BC ∈时,有2101λμμ-=⎧⎨≤≤⎩,即()123134λμλμμμ≤+=-+=+≤,此时λμ+的取值范围为[]1,4,当P CD ∈时,有0211λμμ≤-≤⎧⎨=⎩,即()()323234λμλμμλμ≤+=-+=-+≤,此时λμ+的取值范围为[]3,4,当P DA ∈时,有2001λμμ-=⎧⎨≤≤⎩,即()02333λμλμμμ≤+=-+=≤,此时λμ+的取值范围为[]0,3,综上所述,λμ+的取值范围为[]0,4.故答案为:[]0,4.14.63/163【分析】由题意,根据面面垂直的性质可得BC ⊥平面ABC ,利用线面垂直的性质可得BC ⊥CP ,进而213CP BP =-,由三角形的面积公式可得1sin BP θ=,即可求解.【详解】在Rt ABC 中,3π,36BC BAC =∠=,则233AB =,又平面ABC α⊥,平面ABC ,,AC AC BC BC α=⊥⊂ 平面ABC ,所以BC ⊥平面ABC ,连接CP ,CP α⊂,所以BC ⊥CP ,得22213CP BP BC BP =-=-,设ABP θ∠=(0πθ<<),则1sin 2ABP S AB BP θ=⋅ ,即3123sin 323BP θ=⋅⋅,得1sin BP θ=,当sin 1θ=即π2θ=即AB BP ⊥时,BP 取到最小值1,此时CP 取到最小值221161333BP -=-=.故答案为:63【点睛】关键点点睛:本题的解题关键是利用勾股定理和三角形面积公式计算得到213CP BP -1sin BP θ=,而sin 1θ≤,即为所求.15.(1)π3(2)33⎛ ⎝⎭【分析】(1)由两角和的正切公式结合题意化简得tan 3A =(2)设ABC CBD x ∠=∠=,由正弦定理把边化成角,再用三角形面积公式得34sin cos ACD S x x = ,结合导数求解即可.【详解】(1)由题)tan 3tan 31C BC =-,即)tan tan 1tan tan B C B C +=-,即tan tan 1tan tan B CB C+=-所以()tan B C +=()tan πA -=tan A =,又(0,π)A ∈,所以π3A =.(2)由题(1)知π3BAC ∠=,又2π3BDC ∠=,设ABC CBD x ∠=∠=,由BCD △中,2π3BDC ∠=,故π0,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则π2π2π2π233ACD x x ∠=---=-,由正弦定理有sin sin BC AC BAC x =∠,sin sin BC DCBDC x=∠,则2sin AC CD x ==,故ACD 面积()()2312sin sin π24sin cos 2ACD S x x x x =⋅-= ,令()34sin cos x x x ϕ=,则())224212sin cos 4sin 4sin cos sin cos sin x x x x xx xx x ϕ=-=+-',又π0,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以()0x ϕ'>,知函数()34sin cos x x x ϕ=在π0,3⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,又()00ϕ=,π3ϕ⎛⎫= ⎪⎝⎭,故ACD 面积的取值范围为0,4⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭.16.(1)0.163(2)136万元【分析】(1)根据频率分布直方图,I 级品中该指标小于或等于60的频率和II 级品中该指标大于60的频率,即可求解;(2)由题意分别计算A 、B 型手机的损失费用可得()5768f x x =-,结合一次函数的性质即可求解.【详解】(1)临界值60K =时,I 级品中该指标小于或等于60的频率为()0.0020.005100.07+⨯=,II 级品中该指标大于60的频率为0.1,故将1个I 级品芯片和1个II 级芯片分别应用于A 型手机和B 型手机,两部手机有损失的概率为:()()110.0710.10.163--⨯-=;(2)当临界值K x =时,I 级品中该指标小于或等于临界值K 的概率为()0.002100.005500.0050.23x x ⨯+⨯-=-,可以估计10000部A 型手机中有()100000.0050.23502300x x -=-部手机芯片应用错误;II 级品中该指标大于临界值K 的概率为()0.01100.03600.03 1.9x x ⨯+⨯-=-+,可以估计10000部B 型手机中有()100000.03 1.919000300x x -+=-部手机芯片应用错误;故可以估计芯片生产商的损失费用()()()0.085023000.0419000300f x x x =⨯-+⨯-5768x=-又[]50,55x ∈,所以()[]136,176f x ∈,即芯片生产商损失费用的最小值为136万元.17.(1)证明见解析;(2)存在14λ=.【分析】(1)先用线面垂直的判定定理证明AN ⊥平面1A MP ,再使用面面垂直的判定定理即可;(2)使用空间向量法直接求解两平面的夹角(用λ表示),再根据夹角条件,解关于λ的方程即可.【详解】(1)由于在直三棱柱111ABC A B C -中,有1AA ⊥平面ABC ,而AC 在平面ABC 内,故1AA AC ⊥.同时有11//AC A C ,且11AN A C ⊥,故AN AC ⊥.由于AN AC ⊥,1AA AC ⊥,且AN 和1AA 在平面11AA B B 内交于点A ,故AC ⊥平面11AA B B .由于AB 在平面11AA B B 内,故AB AC ⊥.取AB 的中点R ,由于,M R 分别是BC 和BA 的中点,故//MR AC ,而11//AC A C ,故11//MR A C ,即1//MR A P .由于,M R 分别是BC 和BA 的中点,可以得到1111122MR AC AC A P ===,所以有平行四边形1MRPA ,故1//A R MP .设1A R 和AN 交于点T ,由于11111222BN BB AA AB AR ====,1AB A A =,190ABN A AR ∠=︒=∠,从而得到ABN 全等于1A AR ,故19090TRA A RA ANB BAN RAT ∠=∠=∠=︒-∠=︒-∠.这就得到90TRA RAT ∠+∠=︒,从而90RTA ∠=︒,即1AN A R ⊥.而1A R MP ,故AN MP ^.由于11AN A C ⊥,即1AN A P ⊥,而AN MP ^,1A P 和MP 在平面1A MP 内交于点P ,故AN ⊥平面1A MP .由于AN ⊥平面1A MP ,AN 在平面ANP 内,故平面ANP ⊥平面1A MP .(2)有AB AC ⊥,又因为1AA ⊥平面ABC ,AB 和AC 在平面11AA B B 内,故1AA AB ⊥,1AA AC ⊥.由于1,,AB AC AA 两两垂直,故我们能够以A 为原点,1,,AB AC AA分别作为,,x y z 轴正方向,建立空间直角坐标系.由于题设条件和需要求证的结论均只依赖于线段间的比值,不妨设12AB AC AA ===,这就得到()0,0,0A ,()0,2,0B ,()2,0,0C ,()10,0,2A ,()10,2,2B ,()12,0,2C ,()1,1,0M ,()0,2,1N .据题设有111A P A C λ=,显然01λ≤≤,此时()2,0,2P λ.从而有()0,2,0AB = ,()10,0,2AA = ,()2,2,1NP λ=- ,()1,1,1MN =-.设()1,,n p q r = 和()2,,n u v w = 分别是平面11AA B B 和平面PMN 的法向量,则1110n AB n AA ⋅=⋅= ,220n NP n MN ⋅=⋅= .即220q r ==,220u v w u v w λ-+=-++=,从而可取()11,0,0n =,()23,21,22n λλ=+- .此时平面11AA B B 与平面PMN 所成的角的余弦值为121212cos ,n nn n n n ⋅==,=22784142λλ-+=,解得14λ=,所以存在14λ=,使得平面11AA BB 与平面PMN 18.(1)当n 为奇数数,()n f x 有1个零点;当n 为偶数时,()n f x 有2个零点(2)证明见解析【分析】(1)当0x ≥时,利用导数研究函数()n f x 的零点和零点的存在性定理可知其在(0,)+∞内有唯一零点;当0x <时,分类讨论n 为奇、偶数时零点的情况,即可下结论;(2)(i )易知11x =,当2n ≥时可得111()()n n n n f x f x +++>,利用()n f x 的单调性解不等式可得1n n x x +<,即可证明;(ii )由(i )1112n n x x +>>>,求和可得1212n n x x x ++++≥;由2ln 2(22)ln 21n n n ≥+>+得11ln 411ln(1)122n n n ++>>++,利用放缩法和函数单调性解不等式可证得11()22n nx <+,求和,结合等比数列数列前n 项求和公式计算即可证明.【详解】(1)当n 为奇数时,()n f x 有1个零点;当n 为偶数时,()n f x 有2个零点.证明如下:当0x ≥时,由1()1n n n f x x x x -=+++- ,得12()(1)10n n n f x nx n x --'=+-++> ,所以函数()n f x 在(0,)+∞上单调递增,又(0)10n f =-<,(1)10n f n =-≥,所以函数()n f x 在(0,)+∞内有唯一零点;当0x <时,11()(21)1n n f x x x x+=---,若n 为奇数,1210n x x +--<,则()0n f x <,此时()n f x 在(,0)-∞内无零点;若n 为偶数,设1()21n h x x x +=--,则()2(1)n h x n x '=-+,方程()0h x '=有一个解102()1nx n =-+,所以函数()h x 在0(,)x -∞上单调递减,在0(,0)x 上单调递增,且10(2)5(2)0,()(0)0n h h x h +-=---><<,此时()n f x 在(,0)-∞内有1个零点.综上,当n 为奇数时,()n f x 有1个零点;当n 为偶数时,()n f x 有2个零点.(2)(i )由(1)知,当1n =时,1()f x 在在(0,)+∞内的零点11x =,当2n ≥时,()0n n f x =,2(0)10,(1)0,01n n f f x =-<><<,则11111()10()n n n n n n n n n n n f x x x x x f x +++++=+++-=>= ,故1n n x x +<,所以数列{}n x 是一个递减数列;(ii )由(i )知,当1n =时,11x =,当2n ≥时,1111111()()()()1()022222n n n n f -=+++-=-< ,有1((1)02n n f f <,所以1112n n x x +>>>,求和可得1211122n n n x x x -++++≥+= ,当且仅当1n =时等号成立;当3n ≥时,012C C C 22n nn n n n =+++≥+ ,故2ln 2(22)ln 21n n n ≥+>+,则ln 2112n >+,得11ln 411ln(1)122n n n ++>>++,即11ln 4(1)ln(1)2n n +>++,即(1)114(1)2n n ++>+,即(1)1114211(1)2222n n n n n ++++->+,即(1)111111()222222n n n n ++-+>-,即(1)1111()112222()10()112222n n n n n n n nf f x ++-++=->=-,即11()22n nx <+,当2n =时,234x <,所以当2n ≥时,均有11(22n nx <+成立,求和可得1211211111111()()()1[1()]122222222n n n n n nx x x ---+++<+++=++-<+ .综上,121122n n nx x x +≤+++<+ .【点睛】方法点睛:在证明导数与数列不等式综合问题时,常常将上一问的结论直接应用到证明当中去,再综合考虑不等式特征合理选取方法巧妙放缩求和,即可实现问题求解.19.(1)(2)存在,【分析】(1)先利用点在双曲线上和双曲线的性质求出双曲线方程,然后分直线的斜率存在与否讨论,存在时,设出直线方程,利用韦达定理法表示出1212,x x x x +,再代入直线方程表示出12y y ,最后利用向量的数量积为零求出斜率k ,再代入弦长公式求出弦长;(2)假设存在,设直线方程x ty =-,利用韦达定理法表示出QA QB ⋅ ,要使QA QB ⋅为定值,则843421--=-,解出m 后得到点Q 的坐标,再用弦长公式表示出三角形的面积,最后利用换元法和分离常数法结合复合函数的单调性求出面积的最小值.【详解】(1)把(M 代入22221x y a b-=得:22461a b-=,又()1,F c ∴=.又222+=a b c ,解得1,a b ==∴双曲线方程为2212y x -=.若直线l 的斜率不存在时,:2l x =-,此时不妨设((,2,A B --.4620OA OB ⋅=-=-≠,舍去.若l 的斜率存在,设l 方程为()2y k x =+,代入2212y x -=,化简得()()222224420k xk x k ---+=,()()4222Δ16424224160k k kk =+-+=+>,设()()1112,,,A x y B x y ,则22121222442,22k k x x x x k k ++==--,()()()22121212122622242k y y k x k x k x x x x k -⎡⎤=+⋅+=+++=⎣⎦-.90AOB ∠=,得0OA OB ⋅= ,即12120x x y y +=.则222224260.122k k k k k +-+=∴=--.4AB =(2)假设存在(),0Q m ,使得QA QB ⋅为定值.设l 方程为x ty =-,代入2212y x -=,化简得()222140t y --+=.由题意()2222210,Δ48162116160t t t t -≠=--=+>.12122421y y y y t +==-.由题意221210,210,2y y t t <∴-<<.()()1122,,QA QB x m y x m y ⋅=-⋅-()()1122,,ty m y ty m y =-⋅-())()2212121()t y y m t y y m =+-++())2241(21t m t m t =+⋅⋅+-()22284(21t m t --+=++-要使QA QB ⋅ 41=-,解之得0m =.∴存在()0,0Q ,使得QA QB ⋅为定值1-.此时12112QAB S F Q y y =⋅-==答案第15页,共15页222231,1,12322u u t t u =≥=+<-=-,1,2u ⎡∴∈⎢⎣⎭.32QAB S u u∴=- 由复合函数的单调性可知32y u u =-在1,2⎡⎢⎣⎭递减,32y u u∴=-在1u =时取得最大值1.QAB S ∴的最小值为【点睛】关键点点睛:(1)求弦长时,可用弦长公式AB =,韦达定理表示出两根之和和两根之积;(2)对于直线过定点问题时,可采用向量垂直数量积为零,求出关于参数的方程,再讨论定点问题;(3)求圆锥曲线中三角形的面积最值问题时,可用弦长公式表示出面积,再结合换元法或基本不等式或函数的单调性求出面积的最值.。

2021年湖南省长沙一中高考数学模拟试卷(一模)

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2021年湖南省长沙一中高考数学模拟试卷(一模)一、单选题(本大题共8小题,共40.0分)1.若复数z=(1+ai)⋅(1−i)的模等于2,其中i为虚数单位,则实数a的值为()A. −1B. 0C. 1D. ±12.已知向量a⃗=(1,x),b⃗ =(0,2),则a⃗ ⋅b⃗|a⃗ |2的最大值为()A. 2√2B. 2C. √2D. 13.设m∈R,则“1≤m≤2”是“直线l:x+y−m=0和圆C:(x−1)2+(y−2)2=3−m有公共点”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件4.2020年,我国脱贫攻坚已取得决定性胜利.如图是2015−2019年年末全国农村贫困人口和贫困发生率(贫困人口占目标调查人口的比重)的变化情况(数据来源:国家统计局2019年统计年报).根据图表可得出的正确统计结论是()A. 五年来贫困发生率下降了5.2个百分点B. 五年来农村贫困人口减少超过九成C. 五年来农村贫困人口减少得越来越快D. 五年来目标调查人口逐年减少5.若数列{a n}满足1a n+1−2a n=0,则称{a n}为梦想数列,已知正项数列{1b n},为梦想数列,且b1+b2+b3=1,则b6+b7+b8=()A. 4B. 16C. 32D. 646.著名数学家华罗庚先生曾说过:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,我们经常用函数的图象来研究函数的性质,也经常用函数的解析式来琢磨函数的图象的特征,如某体育品牌的LOGO为,可抽象为如图所示的轴对称的优美曲线,下列函数中,其图象大致可“完美”局部表达这条曲线的函数是()A. f(x)=sin5x2−x −2x B. f(x)=cosx2x −2−x C. f(x)=cos5x|2x −2−x |D. f(x)=sin5x|2−2|7. 已知抛物线y 2=2px(p >0)上有两个动点M ,N ,F 为该抛物线的焦点.已知FM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅FN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,以MN 为直径的圆的周长为8π,且过该圆的圆心P 作该抛物线准线l 的垂线PQ ,垂足为Q ,则线段|PQ|的最大值为( )A. 4√2B. 2√2C. 4D. 88. 四面体ABCD 的四个顶点都在球O 上,且AB =AC =BC =BD =CD =4,AD =2√6,则球O 的表面积为( )A.70π3B.80π3C. 30πD. 40π二、多选题(本大题共4小题,共20.0分) 9. 设正实数a 、b 满足a +b =1,则( )A. √ab 有最大值12 B. 1a+2b +12a+b 有最小值3 C. a 2+b 2有最小值12D. √a +√b 有最大值√210. 已知将函数f(x)=sin(ωx +π3)(ω>0)图象向左平移π6个单位长度得到函数g(x)的图象,且g(x)的图象关于y 轴对称,函数y =f(x)在x ∈[0,2π]上至多存在两个极大值点,则下列说法正确的是( )A. ω=1B. f(x)在[π2,π]上单调递增 C. ω=2D. f(x)的图象关于直线x =π6对称11. 已知棱长为a 的正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1的所有顶点均在体积为32√3π的球O 上,动点P 在正方形A 1B 1C 1D 1内运动(包含边界),若直线CC 1与直线AP 所成角的正弦值为13,则( )A. a =2B. 点P 运动轨迹的长度为√2π2C. 三棱锥P −AC 1D 1体积的取值范围为[32−8√23,323]D. 线段OP 长度的最小值为√512. 曲率半经是用来描述曲线上某点处曲线弯曲变化程度的量,已知对于曲线x 2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)上点P(x 0,y 0)处的曲率半径公式为R =a 2b 2(x 02a 4+y 02b 4)32,则下列说法正确的是( )A. 对于半径为R 的圆,其圆上任一点的曲率半径均为RB. 椭圆x 2a 2+y2b 2=1(a >b >0)上一点处的曲率半径的最大值为a C. 椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上一点处的曲率半径的最小值为b 2aD. 对于椭圆x 2a 2+y 2=1(a >1)上一点(12,y 0)处的曲率半径随着a 的增大而减小 三、单空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 已知(1+x)10=a 0+a 1(1−x)+a 2(1−x)2+⋯+a 10(1−x)10,则a 8=______.14. 我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有人持金出五关,前关二而税一,次关三而税一,次关四而税一,次关五而税一,次关六而税一,并五关所税,适重一斤,问本持金几何”其意思为“今有人持金出五关,第1关收税金12,第2关收税金为剩余金的13,第3关收税金为剩余金的14,第4关收税金为剩余金的15,第5关收税金为剩余金的16,5关所收税金之和,恰好重1斤,问原来持金多少?”若将题中“5关所收税金之和,恰好重1斤,问原来持金多少?”改成假设这个原来持金为x ,按此规律通过第8关,则第8关需收税金为______x. 15. 设椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与双曲线C 2:x 2m2−y 2n 2=1(m >0,n >0)的公共焦点为F 1,F 2,将C 1,C 2的离心率记为e 1,e 2,点A 是C 1,C 2在第一象限的公共点,若点A 关于C 2的一条渐近线的对称点为F 1,则1e 12+1e 22= .16. 将5个不同的小球全部放入编号为1,2,3,4的四个盒子中,若每个盒子中所放的球的个数不大于其编号数,则共有______种不同的放法. 四、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17. 在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且√3c −2bsinC =0.(1)求角B 的大小;(2)从条件①b =3√3,a =4;条件②a =2,A =π4这两个条件中选择一个作为已知,求△ABC 的面积.18.如图,七面体ABCDEF的底面是凸四边形ABCD,其中AB=AD=2,∠BAD=120°,AC,BD垂直相交于点O,OC=2OA,棱AE,CF均垂直于底面ABCD.(Ⅰ)求证:直线DE与平面BCF不平行;(Ⅱ)若CF=1,求直线BC与平面BFD所成的角的正弦值.19.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线为l,过抛物线上一点B向x轴作垂线,垂足恰好为抛物线C的焦点F,且|BF|=4.(Ⅰ)求抛物线C的方程;(Ⅱ)设l与x轴的交点为A,过x轴上的一个定点(1,0)的直线m与抛物线C交于D,E两点.记直线AD,AE的斜率分别为k1,k1,若k1+k2=1,求直线m的方程.320.设等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S2=4a1,且a1+2,2a2,a3成等差数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=S n−na n+1S n S n+1,求数列{b n}的前n项和T n.21.已知函数f(x)=xlnx−12kx2−x,g(x)=lnx−kx.(1)当k=1时,求g(x)的最大值;(2)当0<k<1e时,(ⅰ)判断函数g(x)的零点个数;(ⅰ)求证:f(x)有两个极值点x1,x2,且f(x1)x1+f(x2)x2>−1.22.“博弈”原指下棋,出自我国《论语⋅阳货》篇,现在多指一种决策行为,即一些个人、团队或组织,在一定规则约束下,同时或先后,一次或多次,在各自允许选择的策略下进行选择和实施,并从中各自取得相应结果或收益的过程.生活中有很多游戏都蕴含着博弈,比如现在有两个人玩“亮”硬币的游戏,甲、乙约定若同时亮出正面,则甲付给乙3元,若同时亮出反面,则甲付给乙1元,若亮出结果是一正一反,则乙付给甲2元.(Ⅰ)若两人各自随机“亮”出正反面,求乙收益的期望.(Ⅱ)因为各自“亮”出正反面,而不是抛出正反面,所以可以控制“亮”出正面或反面的频率(假设进行多次游戏,频率可以代替概率),因此双方就面临竞争策略的博弈.甲、乙可以根据对手出正面的概率调整自己出正面的概率,进而增加自己赢得收益的期望,以收益的期望为决策依据,甲、乙各自应该如何选择“亮”出正面的概率,才能让结果对自己最有利?并分析游戏规则是否公平.答案和解析1.【答案】D【解析】解:因为z =(1+ai)⋅(1−i)=1−i +ai −ai 2=(1+a)+(a −1)i , 则|z|=√(12+(a −1)2=√2a 2+2=2,解得:a =±1. 故选:D .先对已知复数进行化简,然后结合复数的模长公式进行求解. 本题主要考查了复数的四则运算及复数的模长求解,属于基础题.2.【答案】D【解析】解:向量a⃗ =(1,x),b ⃗ =(0,2), 则a⃗ ⋅b ⃗ |a⃗ |2=2x 1+x 2=21x+x ,当x ≤0时,2x1+x2≤0, 当x >0时,21x+x ≤2√1x⋅x =1,当且仅当x =1时,取等号,所以a⃗ ⋅b ⃗ |a ⃗ |2的最大值为:1.故选:D .利用已知条件推出所求表达式,然后求解最大值即可. 本题考查向量的数量积的求法,函数的最值的求法,是中档题.3.【答案】A【解析】解:圆C :(x −1)2+(y −2)2=3−m ,圆心(1,2),半径r =√3−m(m <3), 若直线l 与圆C 有公共点, 则圆(1,2)到直线的距离d =√2≤√3−m ,解得:1≤m <3,∵{m|1≤m ≤2}⫋{m|1≤m <3},∴1≤m ≤2是直线l :x +y −m =0和圆C :(x −1)2+(y −2)2=3−m 有公共点的充分不必要条件. 故选:A .由直线与圆的位置关系可得d ≤r ,可解得1≤m <3,再利用集合的包含关系即可得到结论.本题考查充要条件的判断,涉及直线与圆的位置关系,属于基础题.4.【答案】B【解析】【分析】结合题中给出的条形图和折线图对选项进行逐一的分析判断即可.本题考查了条形图和折线图的应用,读懂统计图并能从不同的统计图得到必要的信息是解决问题的关键,属于基础题.【解答】解:对于A,五年来贫困发生率下降了5.7−0.6=5.1个百分点,故选项A错误;对于B,(5575−551)÷5575≈90.1%>90%,所以五年来农村贫困人口减少超过九成,故选项B正确;对于C,农村贫困人口减少的速度应看直线斜率的绝对值的大小,由图中可知,2018−2019年的斜率绝对值比2017−2018年的绝对值小,故选项C错误;对于D,题中给出的图形中没有反映五年来目标调查人口是否逐年减少,故选项D错误.故选:B.5.【答案】C【解析】解:因为1a n+1−2a n=0,所以1a n+1=2⋅1a n,故若数列{a n}为理想数列,则该数列的倒数1an构成公比为2的等比数列.故{1bn}为理想数列,则{b n}构成2为公比的等比数列,结合等比数列的性质可知:因为b1+b2+b3=1,且25=b6b1=b7b2=b8b3,所以b6+b7+b8=(b1+b2+b3)×25=32.故选:C.易知由1a n+1−2a n=0可得a n+1=12a n,a n≠0,即理想数列的倒数构成等比数列.由此即可解决问题.本题考查等比数列的性质、递推式的应用,同时考查学生的运算能力.属于中档题.6.【答案】C【解析】 【分析】由函数的对称性及特殊点的函数值,利用排除法得解.本题考查函数的图象及其性质,考查运算求解能力,属于一般题. 【解答】解:观察图象可知,函数的图象关于y 轴对称,而选项B ,D 为奇函数,其图象关于原点对称,不合题意; 对选项A 而言,当x ∈(0,π5)时,5x ∈(0,π),f(x)<0,不合题意; 故选:C .7.【答案】A【解析】解:设|FM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=a,|FN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=b , 则根据抛物线性质和梯形中位线定理可知,|PQ|=12(a +b),而由FM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅FN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,可知,F 在以MN 为直径的圆上,|MN|=8,则a 2+b 2=64, 则a+b 2≤√a2+b 22=4√2,当且仅当a =b 时等号成立,故选:A .设|FM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=a,|FN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=b ,根据抛物线性质和梯形中位线定理,推出|PQ|=12(a +b),推出a 2+b 2=64,利用基本不等式求解最值即可.本题考查抛物线的简单性质的应用,基本不等式的应用,考查转化思想以及计算能力,是中档题.8.【答案】B【解析】 【分析】取BC ,AD 的中点M ,N ,连接AM ,MD ,MN ,利用长度关系可得△AMD 为等腰直角三角形,取MN 上一点O ,连接OC ,OB ,OA ,OD ,只需使得OC =OD ,则点O 为三棱锥外接球的球心,设OM =x ,列出关于x 的等式关系,求出x ,即可得到外接球的半径,由球的表面积公式求解即可.本题考查了球的表面积的求解,解题的关键是确定球心O的位置,求解球的半径,考查了逻辑推理能力与空间想象能力,属于较难题.【解答】解:如图,取BC,AD的中点M,N,连接AM,MD,MN,因为AB=AC=BC=BD=CD=4,所以AM=MD=2√3,又AD=2√6,故A M2+MD2=AD2,则∠AMD=90°,所以△AMD为等腰直角三角形,所以MN=AN=ND=√6,MN⊥AD,取MN上一点O,连接OC,OB,OA,OD,因为所以,又,所以MN⊥BC,三角形OMC是直角三角形,所以OB=OC,OA=OD,只需使得OC=OD,则点O为三棱锥外接球的球心,设OM=x,则ON=√6−x,所以OC2=x2+22=OD2=(√6−x)2+(√6)2,解得x=2√63,所以OC2=x2+22=203,故球O的表面积为4π⋅(OC)2=4π⋅203=80π3.故选:B.9.【答案】ACD【解析】解:因为正实数a、b满足a+b=1.对于A选项,由基本不等式可得√ab≤a+b2=12,当且仅当a=b=12时,等号成立,A选项正确;对于B选项,由基本不等式可得1a+2b +12a+b=13(3a+3b)(1a+2b+12a+b),=13[(a+2b)+(2a+b)](1a+2b+12a+b)=13(2+2a+ba+2b+a+2b2a+b)≥13(2+2√a+2b2a+b⋅2a+ba+2b)=43,当且仅当a=b=12时,等号成立,B选项错误;对于C选项,a2+b2=(a+b)2−2ab≥(a+b)2−2×(a+b2)2=(a+b)22=12,当且仅当a=b=12时,等号成立,C选项正确;对于D选项,∵(√a+√b)2=a+b+2√ab≤2(a+b)=2,则√a+√b≤√2,当且仅当a=b=12时,等号成立,D选项正确.故选:ACD.由已知结合基本不等式及相关结论分别检验各选项即可判断.本题主要考查了基本不等式及不等式的性质的应用,解题的关键是公式的灵活应用,属于中档题.10.【答案】AD【解析】解:函数f(x)=sin(ωx+π3)的图象向左平移π6个单位长度后得到函数g(x)=sin(ωx+π6ω+π3)的图象,因为g(x)的图象关于y轴对称,所以π6ω+π3=kπ+π2(k∈Z),解得ω=6k+1(k∈Z).又ω>0,所以ω≥1.当ω=1时,f(x)=sin(x+π3),y=f(x)在x∈[0,2π]上只有一个极大值点,满足题意.当ω=7时,f(x)=sin(7x+π3),y=f(x)在x∈[0,2π]上极大值点的个数大于2,不满足题意.所以当ω≥7时,f(x)在x∈[0,2π]上极大值点的个数大于2,所以ω=1,故A正确,C错误;综上,f(x)=sin(x+π3).当x=π6时,x+π3=π2,因此,f(x)的图象关于直线x=π6对称,故D正确.当π2≤x≤π时,5π6≤x+π3≤4π3,此时f(x)是单调递减的,故B错误,故选:AD.由题意利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数的图象和性质,得出结论.本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数的图象和性质,属于中档题.11.【答案】BC【解析】解:由正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为a,得球O的半径为√32a,所以V O=43π(√32a)3=32√3π,解得a=4,故A错误;因为CC1//AA1,所以∠A1AP即直线CC1与直线AP所成的角,所以sin∠A1AP=13,所以tan∠A1AP=√24,连接A1P,因为AA1=4,所以A1P=AA1⋅tan∠A1AP=√2,所以点P的运动轨迹是以A1为圆心,√2为半径的圆的四分之一,所以点P运动轨的长度为14×2π×√2=√2π2,故B正确;由等体积法可知V P−AC1D1=V A−PC1D1,由点P的运动轨迹可知,P到线段C1D1的距离d满足4−√2≤d≤4,所以△PC1D1的面积S∈[8−2√2,8],易知AA1⊥平面PC1D1,所以V P−AC1D1=V A−PC1D1=13AA1⋅S△PC1D1∈[32−8√23,323],故C正确;设正方形A1B1C1D1的中心为O1,连接O1P,OO1,则OP min=√OO12+O1P min2,易知当A1,P,O1三点共线时,O1P取得最小值,所以OP min=√22+(2√2−√2)2=√6,故D错误.故选:BC.由正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为a,求出球O的半径为√32a,利用体积求解a判断A;说明∠A1AP即直线CC1与直线AP所成的角,连接A1P,转化求解点P运动轨的长度判断B;由等体积法可知V P−AC1D1=V A−PC1D1,求解体积的范围判断C;设正方形A1B1C1D1的中心为O1,连接O1P,OO1,当A1,P,O1三点共线时,O1P取得最小值,求出最小值判断D.本题考查命题的真假的判断,几何体的体积的求法,点线面距离的求法,考查空间想象能力,转化思想以及计算能力,是中档题.12.【答案】AC【解析】【分析】圆的方程为:x2R2+y2R2=1(a2=b2=R2),结合已知条件可判断A;由椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)在(±a,0)处曲线弯曲变化程度最大,在(0,±b)处曲线弯曲变化程度最小,代入曲率半径公式可得曲率半径的范围,可判断BC;利用导数研究曲率半径R在a∈(1,+∞)上随a的变化趋势,可判断D.本题考查了新概念,曲线任意点的曲率,应用导数研究变化趋势,属于难题.【解答】解:选项A:圆的方程为:x2R2+y2R2=1(a2=b2=R2),所以圆上任意一点曲率半径为R4(x2+y2R4)32=R4⋅R−3=R,故A正确;选项B,C:由已知曲率半经是用来描述曲线上某点处曲线弯曲变化程度的量,则椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)在(±a,0)处曲线弯曲变化程度最大,在(0,±b)处曲线弯曲变化程度最小,所以在(±a,0)处有R=a2b2(a2a4+0b4)32=a2b2⋅a−3=b2a,在(0,±b)处有R=a2b2(0a4+b2b4)32=a2b2⋅b−3=a2b,即R∈[b2a ,a2b],故B错误,C正确;选项D:R=a2(14a4+y02)32=a2(14a4+1−14a2)32=[a43(14a4+1−14a2)]32=(14a−83+a43−14a−23)32,令f(a)=14a−83+a43−14a−23,a>1,f′(a)=16a−113(8a4+a2−4)>0,∴R在a∈(1,+∞)上随a增大而增大,D错误.故选:AC.13.【答案】180【解析】【分析】本题考查利用二次展开式的通项公式解决二项展开式的特定项问题.关键是将底数改写成右边的底数形式.将1+x写成2−(1−x);利用二项展开式的通项公式求出通项,令1−x的指数为8,求出a8.【解答】解:∵(1+x)10=[2−(1−x)]10∴其展开式的通项为T r+1=C10r210−r[−(1−x)]r=(−1)r·210−r·C10r(1−x)r,令r=8得a8=4C108=180故答案为180.14.【答案】172【解析】解:第1关收税金:12x;第2关收税金:13(1−12)x=12×3x;第3关收税金:14(1−12−16)x=13×4x;…,可得第8关收税金:18×9x,即172x.故答案为:172.第1关收税金:12x;第2关收税金:13(1−12)x=12×3x;第3关收税金:14(1−12−16)x=13×4x;…,可得第8关收税金.本题考查了数列的通项公式及其应用,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.15.【答案】2【解析】【分析】连接AF2,由题意可得焦距为2c,椭圆的长轴长为2a,双曲线的实轴长为2m,由双曲线的定义可得|AF1|−|AF2|=2m,由椭圆的定义可得|AF1|+|AF2|=2a,推出|AF1|2+|AF2|2=2m2+2a2,|AF1|2+|AF2|2=4c2,然后转化求解1e12+1e22即可.本题考查椭圆的简单性质,双曲线的简单性质的应用,离心率的求法,考查转化思想以及计算能力,是中档题.【解答】解:连接AF2,由题意可得焦距为2c,椭圆的长轴长为2a,双曲线的实轴长为2m,由双曲线的定义可得|AF1|−|AF2|=2m,由椭圆的定义可得|AF1|+|AF2|=2a,所以|AF1|2+|AF2|2=2m2+2a2,因为点A关于C2的一条渐近线的对称点为F1,所以双曲线的一条渐近线是线段AF1的中垂线,所以可得∠F1AF2=90°,所以|AF1|2+|AF2|2=4c2,所以2m2+2a2=4c2,即m2+a2=2c2,所以m2c2+a2c2=2,所以1e12+1e22=2.故答案为:2.16.【答案】535【解析】解:根据题意,分3种情况讨论:①四个盒子中都放入小球,需要将5个小球分为4组,即2、1、1、1的四组,2个小球的一组只能放在编号为2,3,4的三个盒子,剩下的三组可以放进任意的盒子中,则有C52C31A33=180种放法;②有3个盒子中放入小球,先将5个小球分为3组,若分为3、1、1的三组,3个小球的一组只能放在编号为3,4的两个盒子,剩下的2组可以放进任意的盒子中,有C53C21A32=120种放法,若分为2、2、1的三组,2个小球的一组只能放在编号为2,3,4的三个盒子,剩下的1组可以放进任意的盒子中,有12C52C32A32C21=180种放法,此时有120+180=300种放法;③有2个盒子中放入小球,先将5个小球分为2组,若分为3、2的两组,3个小球的一组只能放在编号为3,4的两个盒子,剩下的1组有2种放法,有C52×4=40种放法,若分为1、4的两组,4个小球的一组只能放在编号为4的盒子,剩下的1组可以放进任意的盒子中,有C54×3=15种放法,此时有40+15=55种放法;则有180+300+55=535种放法;故答案为:535根据题意,按放入小球的盒子的数目进行分类讨论,求出每种情况下的放法数目,由加法原理计算可得答案.本题考查排列组合的应用,涉及分类分步计数原理的应用,属于基础题.17.【答案】解:(1)∵√3c−2bsinC=0,由正弦定理√3sinC−2sinBsinC=0.∵C∈(0,π2),sinC≠0,∴sinB=√32.∵B∈(0,π2),∴B=π3;(2)条件①:b=3√3,a=4;∵b=3√3,a=4,由(1)B=π3,∴根据余弦定理得b2=c2+a2−2cacosB,即27=c2+16−4c,化简整理为c2−4c−11=0,解得c=2+√15,(负根舍去),∴△ABC的面积S=12c⋅asinB=2√3+3√5;条件②:a=2,A=π4;由(1)B=π3,A=π4,根据正弦定理得bsinB =asinA,∴b=asinBsinA=2×√32√22=√6,∵C=π−A−B=5π12,∴sinC=sin5π12=sin(π4+π6)=√6+√24,∴△ABC 的面积S =12b ⋅asinC =3+√32.【解析】(1)根据正弦定理即可求出sinB =√32,从而得出B =π3;(2)选择条件①:根据余弦定理即可求出c =2+√15,然后即可求出△ABC 的面积;选择条件②:根据正弦定理可求出b 的值,并求出sinC =√6+√24,然后即可求出△ABC 的面积.本题考查了正余弦定理,三角形的面积公式,两角和的正弦公式,考查了计算能力,属于基础题.18.【答案】解:(Ⅰ)证明:以O 为原点,OC 为x 轴,OD 为y轴,过O 作垂直于平面ABCD 的直线为z 轴,建立空间直角坐标系, 设CF =a ,AE =b ,则D(0,√3,0),E(−1,0,b),B(0,−√3,0),C(2,0,0),F(2,0,a),DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,−√3,0),BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,√3,0),BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,√3,a), 设平面BCF 的法向量n⃗ =(x,y ,z), 则{n ⃗ ⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2x +√3y =0n ⃗ ⋅BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =2x +√3y +az =0,取x =√3,得n ⃗ =(√3,−2,0), ∵DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ =−√3+2√3=√3≠0, ∴直线DE 与平面BCF 不平行. (Ⅱ)解:∵CF =1,∴F(2,0,1),BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,√3,0),BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,√3,1),BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2√3,0), 设平面BFD 的法向量m⃗⃗⃗ =(x,y ,z), 则{m ⃗⃗⃗ ⋅BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =2x +√3y +z =0m ⃗⃗⃗ ⋅BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2√3y =0,取x =1,得m⃗⃗⃗ =(1,0,−2), 设直线BC 与平面BFD 所成的角为θ, 则直线BC 与平面BFD 所成的角的正弦值为: sinθ=|BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅m ⃗⃗⃗ ||BC ⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|m ⃗⃗⃗ |=2√7⋅√5=2√3535.【解析】(Ⅰ)以O 为原点,OC 为x 轴,OD 为y 轴,过O 作垂直于平面ABCD 的直线为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能证明直线DE 与平面BCF 不平行.(Ⅱ)求出平面BFD 的法向量,利用向量法能求出直线BC 与平面BFD 所成的角的正弦值.本题考查两直线不平行证明,考查线面角的正弦值的求法,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.19.【答案】解:(Ⅰ)抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为(p2,0),准线为l:x=−p2,由题意可得B(p2,4),代入抛物线方程可得p2=16,解得p=4,所以抛物线的方程为y2=8x;(Ⅱ)当直线m的斜率不存在时,k1+k2=0与题意不符,所以直线m的斜率一定存在,设直线m的方程为y=k(x−1),代入抛物线的方程可得k2x2−(2k2+8)x+k2=0,设D(x1,y1),E(x2,y2),则x1+x2=2+8k2,x1x2=1,△=(2k2+8)2−4k4>0成立,k1+k2=y1x+2+y2x2+2=k(x1−1)x1+2+k(x2−1)x2+2=k[2x1x2+(x1+x2)−4] x1x2+2(x1+x2)+4=8k9k2+16=13,解得k=43,所以直线m的方程为4x−3y−4=0.【解析】(Ⅰ)求得抛物线的焦点和准线方程,可得B的坐标,代入抛物线的方程,解得p,可得抛物线的方程;(Ⅱ)判断直线m的斜率存在,设直线m的方程为y=k(x−1),代入抛物线的方程,运用韦达定理和直线的斜率公式,化简整理,可得k,进而得到所求直线方程.本题考查抛物线的方程和性质,以及直线和抛物线的位置关系,考查方程思想和运算能力、推理能力,属于中档题.20.【答案】解:(1)设等比数列{a n}的公比是q,由S2=4a1得q=3.∵a1+2,2a2,a3成等差数列,∴4a1q=a1+2+a1q2,解得a1=1.∴a n=3n−1(n∈N∗).(4分)(2)∵数列{a n}是以1为首项,以3为公比的等比数列,∴S n=12(3n−1).∵b n=S n−na n+1S n S n+1=(n+1)S n−nS n+1S n S n+1=n+1S n+1−nS n,∴T n=(2S2+3S3+⋯+nS n+n+1S n+1)−(1S1+2S2+⋯+n−1S n−1+nS n)=n+1S n+1−1S1=2(n+1)3n+1−1−1=2n+3−3n+13n+1−1.(12分)【解析】(1)设等比数列{a n}的公比是q,由S2=4a1得q.由a1+2,2a2,a3成等差数列,可得4a1q=a1+ 2+a1q2,解得a1,即可得出a n.(2)由数列{a n}是以1为首项,以3为公比的等比数列,利用求和公式可得S n,通过裂项求和即可得出.本题考查了等差数列与等比数列的通项公式、求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.21.【答案】解:(1)当k=1时,g(x)=lnx−x(x>0),g′(x)=1x −1=1−xx,令g′(x)>0,可得0<x<1,令g′(x)<0,可得x>1,所以g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以在x=1处,g(x)取得极值大值,也是最大值,故g(x)的最大值为g(1)=−1.(2)(ⅰ)g′(x)=1x −k=1−kxx,令g′(x)=0,可得x=1k,可得g(x)在(0,1k )上单调递增,在(1k,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1k )=−lnk−1,因为0<k<1e,所以lnk<−1,所以g(1k)=−lnk−1>0,因为g(1)=−k<0,g(1k2)=−2lnk−1k<0,由零点存在性定理可知g(x)在(1,1k )和(1k,1k2)上各有一个零点,所以g(x)有2个零点.(ⅰ)证明:f′(x)=lnx−kx=g(x),由(ⅰ)可知,f′(x)有两个变号零点,所以f(x)有两个极值点x1,x2,所以lnx1=kx1,lnx2=kx2,所以lnx1+lnx2=k(x1+x2),所以f(x1)x1+f(x2)x2=lnx1+lnx2−k2(x1+x2)−2=12(x1+x2)−2,要证f(x1)x1+f(x2)x2>−1,即证12(x1+x2)−2>−1,即证x1+x2>2,由(ⅰ)可知,x1+x2>1+1k ,又0<k<1e,所以1k>e,所以x1+x2>1+e>2,所以f(x1)x1+f(x2)x2>−1,成立.【解析】(1)对g(x)求导,利用导数求得g(x)的单调性,进而可求得最大值;(2)(ⅰ)对g(x)求导,利用导数求得g(x)的单调性与最值,利用零点存在定理即可判断零点个数;(ⅰ)由(ⅰ)可知f′(x)有两个变号零点,则f(x)有两个极值点x1,x2,由lnx1=kx1,lnx2=kx2,可得f(x1)x1+f(x2) x2=12(x1+x2)−2,分析可得要证f(x1)x1+f(x2)x2>−1,只需证x1+x2>2,由(ⅰ)可知,x1+x2>1+1k,结合0<k<1e,即可得证.本题主要考查利用导数研究函数的极值与最值,以及不等式的证明,考查转化思想与运算求解能力,属于难题.22.【答案】解:(Ⅰ)因为是各自随机“亮”出正反面,所以甲、乙“亮”出正面的概率均可认为是12,设乙在此游戏中的收益为随机变量X,则X的可能取值为−2,1,3,所以可得乙的收益的分布列为:故乙收益的期望E(X)=−2×12+1×14+3×14=0;(Ⅱ)假设甲以p(0≤p≤1)的概率“亮”出正面,乙以q(0≤q≤1)的概率“亮”出正面,甲收益的随机变量为Y,乙收益的随机变量为Z,则此时甲的收益的分布列为:所以甲的收益期望为E(Y)=2[p(1−q)+q(1−p)]−(1−p)(1−q)−3pq=(3−8q)+3q−1,同理可得乙的收益的分布列为:所以乙的收益期望为E(Z)=−2[p(1−q)+q(1−p)]+(1−p)(1−q)+3pq=(8p−3)q−3p+1,根据甲的收益期望高,可知乙的最优策略师“亮”出正面的概率为38,第21页,共21页 否则若38<q ≤1,则甲的收益期望E(Y)=(3−8q)p +3q −1,甲利益选项都“亮”反面的策略,即p =0,达到预期收益最大,此时E(Y)=3q −1>18,若0≤q <38,则甲选择都“亮”出正面的策略,即p =1,达到预期收益最大,E(Y)=2−5q >18, 同理,可知甲的最优策略是“亮”出正面的概率为38,所以最终两人的决策为保持“亮”出正面的概率都为38,而当p =q =38时,E(Y)=18,E(Z)=−18,所以此时游戏结果对两人都是最有利,但是规则不公平.【解析】(Ⅰ)根据题意,甲、乙“亮”出正面的概率均可认为是12,确定乙在此游戏中的收益为随机变量X 的可能取值,列出分布列,由期望的求解公式计算即可;(Ⅱ)假设甲以p(0≤p ≤1)的概率“亮”出正面,乙以q(0≤q ≤1)的概率“亮”出正面,甲收益的随机变量为Y ,乙收益的随机变量为Z ,分别列出甲、乙收益的分布列以及数学期望,通过计算结果,按照38<q ≤1,0≤q <38两种情况分别分析即可.本题考查了离散型随机变量及其分布列以及离散型随机变量的期望的理解和应用,考查了逻辑推理能力与运算能力,属于中档题.。

2021届湖南长沙市一中新高三原创预测试卷(一)数学

2021届湖南长沙市一中新高三原创预测试卷(一)数学

2021届湖南长沙市一中新高三原创预测试卷(一)数学★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。

2、试题卷启封下发后,如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况,应当立马报告监考老师,否则一切后果自负。

3、答题卡启封下发后,如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象,应当马上报告监考老师,否则一切后果自负。

4、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。

5、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

6、填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

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。

7、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

8、保持答题卡卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

9、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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.已知全集U =R ,集合(){}50A x x x =-≥,{}3B x y x ==-,则()U C A B ⋂等于( ) A. ()0,3 B. ()0,5C. ∅D. (]0,3【答案】D 【解析】 【分析】求出A 中不等式的解集确定出A ,求出B 中x 的范围确定B ,找出A 的补集与B 的交集即可.【详解】由A 中不等式解得:0x ≤或5x ≥,即(][),05,A =-∞⋃+∞, ()0,5U C A ∴=,由B中y =30x -≥,解得3x ≤,即(],3B =-∞,则()(]0,3U C A B ⋂=. 故选:D.【点睛】本题考查了交、并、补集的混合运算,熟练掌握各自的定义是解本题的关键. 2.已知复数32a iz i-=+(a R ∈,i 是虚数单位)为纯虚数,则实数a 的值等于( ) A.23B. 32C. 23-D. 32-【答案】A 【解析】()()()()3232321313a i i a a i z ---+--==,因为是纯虚数,所以320a -=,23a =。

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(二十一)物理

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(二十一)物理

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(二十一)物理★祝考试顺利★ 注意事项:1、考试范围:高考范围。

2、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。

3、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

4、主观题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

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。

5、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

6、保持卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

7、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

一、选择题:本题包括10小题, 1—5只有一个正确答案;6---8有多个正确答案,全部选对得5分,选对但不全得2分,有选错的得0分1.一辆警车在平直的公路上以40 m/s 的速度巡逻,突然接到报警,在前方不远处有歹徒抢劫,该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40m/s ,有三种行进方式:a 为一直匀速直线运动;b 为先减速再加速;c 为先加速再减速,则( )A. a 种方式先到达B. b 种方式先到达C. c 种方式先到达D. 条件不足,无法确定2.质点做直线运动的x-t 2的关系图如右图所示,则该质点( ) A .加速度大小为1 m/s 2 B .第2 s 内的 位移是2 mC .任意相邻1 s 内的位移差都为2 mD .第3 s 内的平均速度大小为3 m/s3.如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m 1、m 2的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ。

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(三十)物理

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(三十)物理

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(三十)物理★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。

2、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

3、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

4、主观题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

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。

5、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

6、保持卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

7、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分)1.如图所示,a、b两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的速度-时间图象,已知a、b曲线关于他们两交点的连线对称,且在t2时刻两车相遇,下列说法正确的是()A.在t1~t2这段时间内,两车位移等大B.在t1~t2这段时间内的相同时刻,a车与b车加速度大小相等C.t1时刻两车也相遇D.t1时刻a车在前,b车在后2.某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究求合力的方法.如图所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点.在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法.在实验过程中,下列说法正确的是()A.只需要测量橡皮筋的长度,不需要测出橡皮筋的原长B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋C.以OB、OC为两邻边做平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度相等D.多次实验中即使O点不固定,也可以探究求合力的方法3.如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针运动时(v1<v2),绳中的拉力分别为F1、F2,则下列说法正确的是()A.物体受到的摩擦力F f1<F f2B.物体所受摩擦力方向向右C.F1=F2D.传送带速度足够大时,物体受到的摩擦力可为04.滑雪运动深受人民群众喜爱.如图1所示,某滑雪运动员(可视为质点)则坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中()A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变5.如图所示,在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态,现有一个质量为m的木块A在木板B的左端以初速度v0开始向右滑动,已知M>m,用①和②分别表示木块A和木板B的图象,在木块A从木板B的左端滑到右端的过程中,下面关于速度v随时间t、动能E k随位移x的变化图象,其中可能正确的是()A. B.C.D.6.图中给出了某一通关游戏的示意图,安装在轨道AB上可上下移动的弹射器,能水平射出速度大小可调节的弹丸,弹丸射出口在B点的正上方.竖直面内的半圆弧轨道BCD的半径R=2.0 m,直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直面内.小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37°.游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进入下一关.为了能通关,弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不计空气阻力,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)()A.0.15 m,4 m/s B.1.50 m,4 m/s C.0.15 m,2 m/s D. 1.50 m,2 m/s7.我国即将发射“天宫二号”空间实验室,之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接.假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是()A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接B.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验室减速等待飞船实现对接C.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接8.如图5,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N,初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为α(α>).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM由竖直被拉到水平的过程中()图5A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小9.(多选)2013年冬天哈尔滨连降大雪,路面结冰严重,行驶汽车难以及时停车,经常出现事故.因此某些路段通过在道路上洒一些炉灰来增加轮胎与地面的摩擦.如图所示,一辆运送炉灰的自卸卡车装满炉灰,灰粒之间的动摩擦因数为μ1,炉灰与车厢底板的动摩擦因数为μ2,卸灰时车厢的倾角用θ表示(已知μ2>μ1)(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)下列说法正确的是()A.要顺利地卸干净全部炉灰,应满足tanθ>μ2B.要顺利地卸干净全部炉灰,应满足sinθ>μ2C.只卸去部分炉灰,车上还留有一部分炉灰,应满足μ1<tanθ<μ2D.只卸去部分炉灰,车上还留有一部分炉灰,应满足tanθ<μ1<μ210.(多选)如图所示,竖直环A半径为r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右两侧各有一挡板固定在地上,B不能左右运动,在环的最低点静放有一小球C,A、B、C的质量均为m.现给小球一水平向右的瞬时速度v,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起(不计小球与环的摩擦阻力),则瞬时速度v必须满足()A.最小值B.最大值C.最小值D.最大值11.(多选)如图所示是牛顿研究抛体运动时绘制的一幅草图,以不同速度抛出的物体分别沿a、b、c、d轨迹运动,其中a是一段曲线,b是贴近地球表面的圆,c是椭圆,d是双曲线的一部分.已知引力常量为G、地球质量为M、半径为R、地球附近的重力加速度为g.以下说法中正确的是()A.沿a运动的物体初速度一定小于B.沿b运动的物体速度等于C.沿c运动的物体初速度一定大于第二宇宙速度D.沿d运动的物体初速度一定大于第三宇宙速度二、实验题(共2小题,共16分)12.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究.(1)某次测量如图2所示,指针示数为________cm.(2)在弹性限度内,将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA和LB如表格所示.用表格数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为________N/m(重力加速度g=10 m/s2).由表格数据________(填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数.13.利用图甲装置可以做许多力学实验.(1)利用此装置探究“加速度与力、质量的关系”和“合外力做的功等于物体动能变化”实验中为了让小车所受合外力等于细绳的拉力需要进行的步骤是________.(2)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,小车上放不同质量的砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究小车与木板之间的动摩擦因数(实验中小车的轮子被锁死,小车只能在长木板上滑动).①为使小车运动时受到的拉力在数值上近似等于砝码桶及桶内砝码的总重力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________小车和小车上砝码的总质量.(填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)②实验中对小车及车内砝码研究,根据牛顿第二定律有F -μmg =ma ,实验中记录小车的加速度a 和小车所受的合外力F ,通过图象处理数据.甲、乙两同学分别得到图乙中甲、乙两条直线.设甲、乙用的小车及砝码质量分别为m 甲、m 乙,甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,m 甲________m 乙,μ甲________μ乙.(填“大于”、“小于”或“等于”)(3)做直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器打出一条纸带,从纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按图丙所示,使每一条纸带下端与x 轴重合,左边与y 轴平行,将每段粘贴在直线坐标系中,各段紧靠但不重叠,根据图丙可以判断小车做________运动,加速度a =________m/s 2(结果保留两位有效数字).已知交流电源的频率为50 Hz.三、计算题(共4小题,共36分)14.在公路的十字路口,红灯拦停了很多汽车,拦停的汽车排成笔直的一列,最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐,相邻两车的前端之间的距离均为l =6.0 m ,若汽车启动时都以a =2.5 m/s 2的加速度做匀加速运动,加速到v =10.0 m/s 后做匀速运动通过路口.该路口亮绿灯时间t =40.0 s ,而且有按倒计时显示的时间显示灯.另外交通规则规定:原在绿灯时通行的汽车,黄灯亮起时,车头已越过停车线的汽车允许通过.请解答下列问题:(1)若绿灯亮起瞬间,所有司机同时启动汽车,问有多少辆汽车能通过路口;(2)第(1)问中,不能通过路口的第一辆汽车司机,在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速运动,结果车的前端与停车线相齐时刚好停下,求刹车后汽车加速度的大小.15.如图所示,风筝借助于均匀的风和牵线对其作用,才得以在空中处于平衡状态.图中所示风筝质量为400 g ,某时刻风筝平面AB 与水平面的夹角为30°,牵线对风筝的拉力与风筝平面成53°角.已知风对风筝的作用力与风筝平面相互垂直,g 取10 m/s 2.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)(1)求此时风对风筝的作用力的大小和线对风筝的拉力大小;(2)若拉着线的下端以一定的速度匀速跑动时,线与水平面成53°角保持不变,这时拉住线的力为10 N,则风对风筝的作用力为多大?风筝平面与水平面的夹角的正切值为多大?16.如图,在倾角θ=53°的固定斜面上放置一质量M=1 kg、长度l=3 m的薄平板AB.平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为L=9 m.在平板的上端A处放一质量m=1 kg的小滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放.设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,不考虑滑块由平板落到斜面的速度变化.求:(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2)(1)滑块离开平板时的速度大小;(2)滑块从离开平板到到达斜面底端C经历的时间;(3)滑块到达C处时,平板的B端与C的距离.17.质量为M、长为L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环.已知重力加速度为g,不计空气影响.(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小;(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示.①求此状态下杆的加速度大小a;②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?答案与解析1.B【解析】在t2时刻,两车相遇,在t1~t2时间内,a图线与时间轴围成的面积大,则a 的位移大,可知t1时刻,b车在前,a车在后.故A、C、D错误;图线切线的斜率表示加速度,由图象可知,在t1~t2这段时间内的相同时刻,a车与b车加速度大小相等.故B正确.2.D【解析】需要知道橡皮筋的伸长量才能表示橡皮筋的弹力,故应该测量橡皮筋的原长,故A错误;为了减小误差,橡皮筋的伸长量应该大些,故应选择劲度系数稍小的橡皮筋,故B错误;由于橡皮筋的弹力与它的长度不成正比,所以OB、OC弹力的合力方向与以OB、OC为两邻边做平行四边形的对角线不重合,故C错误;不同的O点依然满足任意两个橡皮筋弹力的合力与第三个橡皮筋弹力等大反向的特点,所以即使O点不固定,也可以探究求合力的方法,故D正确.3.C【解析】物体的受力如下图所示,滑动摩擦力与绳的拉力的水平分量平衡,因此方向向左,B错;设绳与水平方向成θ角,则F cosθ-μF N=0,F N+F sinθ-mg=0,解得F =,恒定不变,C正确;滑动摩擦力F f=F cosθ=也不变,A、D错.4.C【解析】运动员从A点滑到B点的过程中速率不变,则运动员做匀速圆周运动.A错:运动员做匀速圆周运动,合外力指向圆心.B错:如图所示,运动员受到的沿圆弧切线方向的合力为零,即F f=mg sinα,下滑过程中α减小,sinα变小,故摩擦力F f变小.C对:由动能定理知,匀速下滑动能不变,合外力做功为零.D错:运动员下滑过程中动能不变,重力势能减小,机械能减小.5.D【解析】木块滑上木板,A做匀减速直线运动,B做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得,aA=,aB=,已知M>m,则aA>aB,v-t图象中①图线斜率的绝对值大于②图线斜率的绝对值,故A、B错误;根据动能定理得,对A有:-μmgx=E k-E k0,则E k=E k0-μmgx.对B有:μmgx=E k,从动能定理的表达式可知,E k与x图线斜率的绝对值相等.故C错误,D正确.6.A【解析】如图所示,OE=OP·cos 37°=1.6 mPE=OP sin 37°=1.2 mx=MN=BO+OE=3.6 m即v0t=3.6 mOF=PN-1.2=y-1.2CF=-OE=-1.6而=tan 37°=,则y=x=×3.6 m=1.35 m所以MB=y-PE=(1.35-1.2)m=0.15 m,B、D错.=tan 37°=v0t=3.6 m解得v0=4 m综上所述,选项A正确.7.C【解析】若使飞船与空间站在同一轨道上运行,然后飞船加速,所需向心力变大,则飞船将脱离原轨道而进入更高的轨道,不能实现对接,选项A错误;若使飞船与空间站在同一轨道上运行,然后空间站减速,所需向心力变小,则空间站将脱离原轨道而进入更低的轨道,不能实现对接,选项B错误;要想实现对接,可使飞船在比空间实验室半径较小的轨道上加速,然后飞船将进入较高的空间实验室轨道,逐渐靠近空间实验室后,两者速度接近时实现对接,选项C正确;若飞船在比空间实验室半径较小的轨道上减速,则飞船将进入更低的轨道,不能实现对接,选项D错误.8.AD【解析】以重物为研究对象,受重力mg、OM绳上拉力F2、MN上拉力F1,由题意知,三个力的合力始终为零,矢量三角形如图所示,F1、F2的夹角为π-α不变,在F2转至水平的过程中,矢量三角形在同一外接圆上,由图可知,MN上的张力F1逐渐增大,OM上的张力F2先增大后减小,所以A、D正确,B、C错误.9.AC【解析】要使炉灰全部卸下,应有:mg sinθ>μ2mg cosθ,所以μ2<tanθ.要使炉灰留下一部分,则应:m′g sinθ<μ2m′g cosθ,得出μ2>tanθ,且炉灰之间有:m″g sinθ>μ1m″g cosθ,得出μ1<tanθ,故选项A、C正确.10.CD【解析】要保证小球能通过环的最高点,在最高点最小速度满足mg=m,由最低点到最高点由机械能守恒得mv=mg·2r+mv,可得小球在最低点瞬时速度的最小值为;为了不会使环在竖直方向上跳起,在最高点有最大速度时,球对环的压力为2mg,满足3mg=m,从最低点到最高点由机械能守恒得:mv=mg·2r+mv,可得小球在最低点瞬时速度的最大值为.11.AB【解析】b是贴近地球表面的圆,沿此轨迹运动的物体满足G=m,解得v=,或满足mg=m,解得v=,以上得到的两个速度均为第一宇宙速度,发射速度小于第一宇宙速度则不能成为人造卫星,如a,故A,B正确;发射速度大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度,卫星的轨道为椭圆,如c,故C错误;发射速度大于第二宇宙速度,轨迹将不闭合,发射速度大于第三宇宙速度,轨迹也不闭合,故d轨迹不能确定其发射速度是否大于第三宇宙速度,D错误.12.(1)16.00(有效数字位数正确,15.96~16.05均可)(2)12.45(12.20~12.80均可)能【解析】(1)刻度尺分度值为1毫米,读数应估读到毫米的下一位,故指针的示数为16.00 cm.(2)当A弹簧的弹力为F A1=0.50 N、F A2=1.00 N、F A3=1.50 N、F A4=2.00 N时,弹簧长度LA1=15.71 cm、LA2=19.71 cm、LA3=23.66 cm、LA4=27.76 cm,根据ΔF=kΔx 得k1=12.50 N/m、k2≈12.66 N/m、k3≈12.20 N/m,所以弹簧Ⅰ的劲度系数k=≈12.45 N/m.根据表格可以计算出弹簧Ⅱ每次的伸长量Δx′,也可以根据ΔF=k′Δx′计算出弹簧Ⅱ的劲度系数(劲度系数的计算也可以通过做F—x图象处理,图象的斜率即等于弹簧的劲度系数).14.(1)64(2)1.47 m/s2【解析】(1)汽车加速时间t1==4.0 st=40.0 s时间,汽车能行驶的位移x=at+v(t-t1)=380 mn=≈63.3根据题意可知,能有64辆汽车通过路口(2)记t0=3.0 s,当计时灯刚亮出“3”时,第65辆汽车行驶的位移x1=at+v(t-t0-t1)=350 m此时汽车距停车线的距离x2=64l-x1=34 m第65辆车刹车的加速度a′=≈1.47 m/s2.15.(1)3.33 N 6.13 N(2)3.42 N【解析】(1)风筝平衡时共受到三个力的作用,即重力mg、风对它的作用力F和线对它的拉力F T(如图所示),以AB方向为x轴,F方向为y轴,建立一个直角坐标系,将重力和拉力F T正交分解,在x轴方向:mg sin 30°-F T cos 53°=0在y轴方向:F=F T sin 53°+mg cos 30°联立两式解得F T≈3.33 N,F≈6.13 N.(2)同理以水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立坐标系.由平衡条件知:F风x=F T′cos 53°=10×0.6 N=6 NF风y=F T′sin 53°+mg=10×0.8 N+4 N=12 NF风==N≈13.42 N风筝平面与水平面的夹角θ满足tanθ===.17.(1)mg(2)①g②(M+m)g与水平方向的夹角为60°斜向右上方【解析】(1)如图a,设平衡时,绳中拉力为F T,有2F T cosθ-mg=0①由图知cosθ=②由①②式解得F T=mg③(2)①此时,对小铁环进行受力分析,如图b所示,有F T′si nθ′=ma④F T′+F T′cosθ′-mg=0⑤由图知θ′=60°,代入④⑤式解得a=g⑥②如图c,设外力F与水平方向成α角,将杆和小铁环当成一个整体,有F cosα=(M+m)a⑦F sinα-(M+m)g=0⑧由⑥⑦⑧式解得,F=(M+m)gtanα=,α=60°即外力方向与水平方向的夹角为60°斜向右上方.。

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(三)数学

2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(三)数学
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据展开式的二项式系数关系求解n,结合通项即可得到常数项.
【详解】由题第 项的二项式系数比第 项的二项式系数大 ,

解得: ,二项式 的展开式中,通项 ,源自当r=3时,取得常数项, .
故选:A
【点睛】此题考查二项式定理,根据二项式系数关系求解参数,根据通项求展开式中的指定项.
【答案】C
【解析】
【分析】
解不等式可得集合 , ,即可得到集合C.
【详解】由题可得: ,

且 = .
故选:C
【点睛】此题考查集合的基本运算,关键在于准确求解不等式,根据集合的新定义求解.
2.若复数 满足 , 为虚数单位,则 ()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
求出 ,根据 即可得解.
3、答题卡启封下发后,如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象,应当马上报告监考老师,否则一切后果自负。
4、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
5、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
【解析】
【分析】
根据函数奇偶性求出 得出单调性,通过转化 即可得到大小关系.
【详解】函数 为偶函数, 恒成立,
恒成立,即 , 在 单调递增,
所以 ,

所以 .
故选:D
【点睛】此题考查根据函数的奇偶性求参数的取值,根据单调性和奇偶性的综合运用比较函数值的大小.

2025届湖南省长沙市第一中学高考数学三模试卷含解析

2025届湖南省长沙市第一中学高考数学三模试卷含解析

2025届湖南省长沙市第一中学高考数学三模试卷请考生注意:1.请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。

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.已知集合(){}*,|4,M x y x y x y N =+<∈、,则集合M 的非空子集个数是( )A .2B .3C .7D .82.2(1ii +=- ) A .132i +B .32i+ C .32i- D .132i-+ 3.已知集合U =R ,{}0A y y =≥,{}1B y y x ==+,则UAB =( )A .[)0,1B .()0,∞+C .()1,+∞D .[)1,+∞ 4.在ABC 中,D 为BC 边上的中点,且||1,|2,120AB AC BAC ==∠=︒,则||=AD ( )A .32B .12C .34D .745.地球上的风能取之不尽,用之不竭.风能是淸洁能源,也是可再生能源.世界各国致力于发展风力发电,近10年来,全球风力发电累计装机容量连年攀升,中国更是发展迅猛,2014年累计装机容量就突破了100GW ,达到114.6GW ,中国的风力发电技术也日臻成熟,在全球范围的能源升级换代行动中体现出大国的担当与决心.以下是近10年全球风力发电累计装机容量与中国新增装机容量图. 根据所给信息,正确的统计结论是( )A .截止到2015年中国累计装机容量达到峰值B .10年来全球新增装机容量连年攀升C .10年来中国新增装机容量平均超过20GWD .截止到2015年中国累计装机容量在全球累计装机容量中占比超过136.设复数z 满足2z iz i -=+(i 为虚数单位),则z 在复平面内对应的点位于( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限7.已知空间两不同直线m 、n ,两不同平面α,β,下列命题正确的是( ) A .若m α且n α,则m n B .若m β⊥且m n ⊥,则n βC .若m α⊥且m β,则αβ⊥D .若m 不垂直于α,且n ⊂α,则m 不垂直于n8.已知平面α,β,直线l 满足l α⊂,则“l β⊥”是“αβ⊥”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .即不充分也不必要条件9.若执行如图所示的程序框图,则输出S 的值是( )A .1-B .23C .32D .410.如图所示,为了测量A 、B 两座岛屿间的距离,小船从初始位置C 出发,已知A 在C 的北偏西45︒的方向上,B 在C 的北偏东15︒的方向上,现在船往东开2百海里到达E 处,此时测得B 在E 的北偏西30的方向上,再开回C 处,由C 向西开26百海里到达D 处,测得A 在D 的北偏东22.5︒的方向上,则A 、B 两座岛屿间的距离为( )A .3B .32C .4D .4211.给定下列四个命题:①若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,则这两个平面相互平行; ②若一个平面经过另一个平面的垂线,则这两个平面相互垂直; ③垂直于同一直线的两条直线相互平行;④若两个平面垂直,那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直. 其中,为真命题的是( )A .①和②B .②和③C .③和④D .②和④12.如图,在ABC ∆中,点Q 为线段AC 上靠近点A 的三等分点,点P 为线段BQ 上靠近点B 的三等分点,则PA PC +=( )A .1233BA BC + B .5799BA BC + C .11099BA BC + D .2799BA BC + 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

2021届湖南长沙市一中新高三原创预测试卷(九)物理

2021届湖南长沙市一中新高三原创预测试卷(九)物理

2021届湖南长沙市一中新高三原创预测试卷(九)物理★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。

2、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

3、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

4、主观题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

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。

5、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

6、保持卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

7、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

一、选择题I(本大题共10小题,每小题3分,共30分。

每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.物理学中通常运用大量的科学方法建立概念,如“比值定义法”、“等效替代”、“理想模型”等,下列选项中均用到“比值定义法”建立概念的是()A. 质点、点电荷B. 电场强度、电容C. 电阻、磁通量D. 合力与分力、重心【答案】B【解析】【详解】A. 质点、点电荷是理想模型法,选项A错误;B. 电场强度、电容都是比值定义法,选项B正确;C. 电阻、磁通量都不是比值定义法,选项C错误;D. 合力与分力、重心都是等效替代法,选项D错误;故选B。

2.关于物理学发展过程中的认识,下列说法正确的是()A. 玻尔大胆预言实物粒子在一定条件下会表现出波动性,提出了物质波概念B. 开普勒通过对行星运行数据的研究,得到了行星受到的向心力与轨道半长轴平方成正比的结论C. 法拉第在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化D. 回路中的磁场发生变化时产生感生电动势,其本质是变化的磁场能在其周围空间激发感生电场,通过电场力对自由电荷做功实现能量的转移或转化【答案】D【解析】【详解】A .德布罗意大胆预言实物粒子在一定条件下会表现出波动性,提出了物质波概念,选项A 错误;B .开普勒通过对行星运行数据的研究,得到了行星运动定律,但是并没有得到行星受到的向心力与轨道半长轴平方成正比的结论,选项B 错误;C .楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,选项C 错误;D .回路中的磁场发生变化时产生感生电动势,其本质是变化的磁场能在其周围空间激发感生电场,通过电场力对自由电荷做功实现能量的转移或转化,选项D 正确。

2021届湖南长沙市一中新高三原创预测试卷(十七)物理

2021届湖南长沙市一中新高三原创预测试卷(十七)物理

2021届湖南长沙市一中新高三原创预测试卷(十七)物理★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。

2、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

3、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

4、主观题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

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。

5、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

6、保持卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

7、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。

每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列物理量中,均为矢量的一组是()A. 加速度、力、时间B. 电场强度、磁感应强度、速度C. 电势、位移、质量D. 电势差、电流强度、功率【答案】B【解析】【详解】A.加速度、力都是有大小又有方向的矢量,时间是只有大小没有方向的标量,故A 错误;B.电场强度、磁感应强度、速度都是有大小又有方向的矢量,故B正确;C.位移有大小又有方向的矢量,电势、质量都是只有大小没有方向的标量,故C错误;D.电势差、功率都是只有大小没有方向的标量,电流强度虽有方向,但电流强度运算时不遵守矢量运算法则:平行四边形定则,所以电流强度是标量,故D错误。

故选B。

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2021届湖南长沙市一中新高考原创预测试卷(三十)数学★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考范围。

2、试题卷启封下发后,如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况,应当立马报告监考老师,否则一切后果自负。

3、答题卡启封下发后,如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象,应当马上报告监考老师,否则一切后果自负。

4、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。

5、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

6、填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

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。

7、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

8、保持答题卡卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

9、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

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. 若集合{}{}|28,0,1,2,3,4x A x N B =∈≤=,则A B =( )A. {}0,1,2,3B. {}1,2,3C. {}0,1,2D. {}0,1,2,3,4【答案】A【解析】∵集合{}|28x A x N =∈≤∴集合{}0,1,2,3A =∵集合{}0,1,2,3,4B =∴{}0,1,2,3A B ⋂=故选A.2. 下列函数中与函数y x =(0x >)相同的是( )A. y x =B. lg y x =C. y x =D. lg 10x y = 【答案】D【解析】【分析】根据函数的定义对选项逐个进行分析即可得结果.【详解】y x =的定义域为R ,与y x =(0x >)的定义域不同,两函数不相同; lg y x =和y x =与y x =(0x >)解析式不同,两函数不相同;lg 10x y x ==的定义域为()0+∞,,与y x =(0x >)的解析式和定义域都相同,两函数相同.故选:D .【点睛】本题主要考查函数的定义,判断两函数是否相同的方法:看解析式和定义域是否都相同,属于基础题.3. 设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若5632a a a +=+,则7S =( )A. 28B. 14C. 7D. 2 【答案】B【解析】【分析】根据等差数列的性质6345a a a a +=+并结合已知可求出4a ,再利用等差数列性质可得1774()772a a S a +==,即可求出结果. 【详解】因为6345a a a a +=+,所以5452a a a +=+,所以42a =, 所以17747()7142a a S a +===, 故选:B【点睛】本题主要考查等差数列的性质及前n 项和公式,属于基础题.4. 函数1()cos 1xx e f x x e -=+的图像大致是( ) A. B.C. D. 【答案】A【解析】分析:利用函数的奇偶性排除选项,利用函数通过的特殊点,排除选项,即可推出结果.详解:函数()1cos 1xx e f x x e-=+, 可得()()()11cos cos 11x x x x e e f x x x f x e e -----=-==-++, ∴函数是奇函数,排除B ,2x π=时,02f ⎛⎫= ⎪⎝⎭π,排除D , 6x π=时,66130621e f e πππ-⎛⎫=⨯< ⎪⎝⎭+,对应点在第四象限,排除C. 故选:A.点睛:函数图象的识辨可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置;(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的周期性,判断图象的循环往复;(5)从函数的特征点,排除不合要求的图象.5. 若,x y满足不等式组250205x yx yx+≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩,则z y x=-的最小值是()A. 8- B. 7- C. 0 D. 5【答案】B【解析】【分析】由题意作出其平面区域,将z y x=-化为y=x+z,z相当于直线y=x+z的纵截距,由几何意义可得结果.【详解】由题意作出不等式组250205x yx yx+≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩所表示平面区域:将z y x=-化为y=x+z,z相当于直线y=x+z的纵截距,则由2505x yx+=⎧⎨=⎩解得52xy=⎧⎨=-⎩,由图可知,当直线y=x+z过()5,2B-时,直线在y轴上的截距最小,故z y x=-的最小值是257--=-,故选:B.【点睛】本题考查了简单线性规划,作图要细致认真,根据几何意义是解题的关键,属于基础题.6. 执行如图所示的程序框图,则输出n的值是()A. 2B. 4C. 5D. 6【答案】D【解析】【分析】 根据题意,利用程序框图循环结构计算求得n 的值,可得答案.【详解】初始值n=0,执行程序依次为:2,2420?n n ==>否;4,21620?nn ==>否;6,26420?n n ==>是,循环结束,输出n=6故选D【点睛】本题主要考查了程序框图的循环结构判断求值,属于基础题.7. 如图,四棱锥S-ABCD 的底面为正方形,SD⊥底面ABCD ,则下列结论中不正确的是( )A. AC⊥SBB. AB∥平面SCDC. SA 与平面SBD 所成的角等于SC 与平面SBD 所成的角D. AB 与SC 所成的角等于DC 与SA 所成的角【答案】D 【解析】 试题分析:A 中由三垂线定理可知是正确的;B 中AB ,CD 平行,所以可得到线面平行;C 中设AC,BD 相交与O ,所以SA 与平面SBD 所成的角等于SC 与平面SBD 所成的角分别为,ASO CSO∠∠ SA SC =所以两角相等,D 中由异面直线所成角的求法可知两角不等考点:1.线面平行垂直的判定;2.线面角,异面直线所成角8. 如图所示,ABC 中,BD 2DC =,点E 是线段AD 的中点,则AC (= )A. 31AC AD BE 42=+ B. 3AC AD BE 4=+ C. 51AC AD BE 42=+ D. 5AC AD BE 4=+ 【答案】C【解析】【分析】利用向量三角形法则、向量共线定理即可得出. 【详解】如图所示,AC AD DC =+,1DC BD 2=,BD BE ED =+,1ED AD 2=,51AC AD BE 42∴=+. 故选C . 【点睛】本题考查了向量三角形法则、向量共线定理,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.9. 已知{}n a 是等比数列,22a =,514a =,则12231n n a a a a a a +++⋅⋅⋅+=( )A. ()1614n --B. ()1612n --C.()32123n -- D.()32143n -- 【答案】D【解析】【分析】 先求出31()2n n a -=,再求出2511()2n n n a a -+=,即得解. 【详解】由题得35211,82a q q a ==∴=. 所以2232112()()22n n n n a a q ---==⨯=, 所以32251111()()()222n n n n n a a ---+=⋅=. 所以1114n n n n a a a a +-=,所以数列1{}n n a a +是一个等比数列. 所以12231n n a a a a a a +++⋅⋅⋅+=18[1()]4114n --=()32143n --. 故选:D 【点睛】本题主要考查等比数列通项的求法和前n 项和的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.10. 关于函数()(1cos )cos tan 2x x x f x =+,有下述四个结论: ①函数()f x 在,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数 ②()f x 最小正周期为π③()f x 是奇函数④()f x 的定义域|()2x x R x k k Z ππ⎧⎫∈≠+∈⎨⎬⎩⎭,其中所有正确结论的编号是( )A. ①②③B. ②④C. ①④D. ①③【答案】D【解析】【分析】直接根据正切型函数的定义域可判断④,利用切化弦思想以及二倍角公式可将()f x 化简为()1sin 22f x x =,根据正弦型函数的性质可判断①②③. 【详解】要使()(1cos )cos tan 2x x x f x =+有意义,需满足,22x k k Z ππ≠+∈, 解得2,x k k z ππ≠+∈,即函数的定义域为{}|2()x x R x k k Z ππ∈≠+∈,,故④错误; ∵()21(1cos )cos tan2cos cos tan 2sin cos cos sin 2222222x x x f x x x x x x x x =+===, ∵,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,∴2,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 则可得()f x 在,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数,故①正确; ∴结合函数的定义域可得()f x 最小正周期为2T π=,故②错误;又∵定义域关于原点对称,()()()1sin 22x x x f f =-=--, ∴()f x 是奇函数,故③正确;故选:D .【点睛】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数的性质的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题.11. 已知P ,A ,B ,C ,D 是球O 的球面上的五个点,四边形ABCD 为梯形,//AD BC ,2AB DC AD ===,4BC PA ==,PA ⊥面ABCD ,则球O 的体积为( )A. 3 C. D. 16π【答案】A【解析】根据已知中的平行关系和长度关系可确定BC 中点E 为底面梯形的外接圆圆心,根据球的性质可知OE ⊥平面ABCD ,利用勾股定理构造出关于OE 和球的半径R 的方程,解方程求得R ,代入球的体积公式可求得结果.【详解】取BC 中点E ,连接,,AE DE BD//AD BC 且12AD BC EC == ∴四边形ADCE 为平行四边形 AE DC ∴=,又12DC BC = 12DE BC ∴= AE DE BE EC ∴===E ∴为四边形ABCD 的外接圆圆心设O 为外接球的球心,由球的性质可知OE ⊥平面ABCD作OF PA ⊥,垂足F ∴四边形AEOF 为矩形,2OF AE ==设AF x =,OP OA R ==则()22444x x +-=+,解得:2x = 4422R ∴=+=∴球O 的体积:3464233V R π== 本题正确选项:A【点睛】本题考查棱锥外接球体积的求解问题,关键是能够明确外接球球心的位置,主要是根据球心与底面外接圆圆心连线垂直于底面的性质,通过勾股定理构造方程求得结果.12. 甲乙二队进行篮球比赛,若有一队胜4场,比赛就结束,假设甲,乙二队在每场比赛中获胜的概率都是0.5,则所需比赛的场数的数学期望为( )A. 4B. 5.8125C. 6.8125D. 7 【答案】B【解析】先确定比赛需要的场数ξ的可能取值为4、5、6、7,求出相应的概率,即可求得数学期望..【详解】由题意可知,比赛需要的场数ξ的可能取值为4、5、6、7,()441114228p ξ⎛⎫⎛⎫==+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;()3341111522224p C ξ⎛⎫==⨯⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭; ()323511156222216p C ξ⎛⎫⎛⎫==⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; ()333611157222216p C ξ⎛⎫⎛⎫==⨯⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ∴1155934567 5.812584161616E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯==, 故选:B . 【点睛】本题考查独立重复试验,理解n 次独立重复试验的模型与二项分布的区别, 能进行一些与n 次独立重复试验的模型及二项分布有关概率的计算,属于中档题.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13. 在复平面内,复数65i +与34i -+对应的向量分别是OA 与OB ,其中O 是原点,则向量AB 对应的复数为__________.【答案】9i --【解析】【分析】根据所给的两个向量的代数形式,先求两个向量的差,求出AB ,得到向量的代数形式的表示式即可.【详解】∵复数65i +与34i -+对应的向量分别是OA 与OB ,∴ 34659OB OA i i AB i =-=-+--=--,故答案为:9i --.【点睛】本题主要考查复数的几何意义,向量的线性运算,属于基础题.14. 在ABC ∆中,5a =,8b =,60C =︒,则BC CA ⋅的值为________.【答案】-20【解析】 【分析】在ABC ∆中,5a =,8b =,60C =︒则,120BC CA ︒<>=然后用数量积求值即可. 【详解】解:||||cos ,58cos12020BC CA BC CA BC CA ︒⋅=⋅<>=⨯⨯=-. 故答案为:20-.【点睛】本题考查平面向量的数量积,多数同学错误认为,60BC CA C <>=∠=︒,从而出错. 15. 测量某一目标的距离时,所产生的随机误差X 服从正态分布()220,10N ,如果独立测量3次,至少一次测量误差在()0,30内的概率是__________.附参考数据:()0.68P X μδμδ-<≤+=,()220.95P X μδμδ-<≤+=,()330.99P X μδμδ-<≤+=,20.1850.03=,30.1850.006=,20.8150.66=,30.8150.541=.【答案】0.994 【解析】 【分析】 根据正态分布的性质求出在一次测量中误差在()0,30内的概率,再求出测量3次,每次测量误差均不在()0,30内的概率,根据对立事件的性质可得结果.【详解】由题意可知在一次测量中误差在()0,30内满足2X μδμδ-<<+,其概率为()()()111220.950.680.815222p p X p X μδμδμδμδ=-<≤++-<≤+=⨯+=, 测量3次,每次测量误差均不在()0,30内的概率为:()3310.8150.1850.006-==, ∴独立测量3次,至少一次测量误差在()0,30内的概率是10.0060.994-=, 故答案为:0.994.【点睛】本题主要考查正态分布概率的求法,n 次独立重复试验的模型,利用对立事件解决问题是解题的关键,属于中档题.16. 已知F 是椭圆2212x y +=的右焦点,P 是椭圆上一动点,10,2A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则APF 周长的最大值为__________. 【答案】522+ 【解析】 【分析】根据椭圆的定义可将周长转化为|2AP a PF AF +-'+,当AP PF -'最大时,A 、P 、F '三点共线,即求出最大值. 【详解】∵APF 的周长为AP PF AF ++,而2PF a PF =-',∴APF 的周长为2AP a PF AF +-'+,当A P PF F A '-='最大时,A 、P 、F '三点共线,如图所示,由题意得2a =1c =,F 点坐标为()10,,F '坐标为()10-,, 则APF 的周长最大为:||2AF AF a '++222211(10)0(10)02222⎛⎫⎛⎫=--+--+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭522【点睛】本题考查了椭圆的定义标准方程及其性质、三角形三边大小关系,考查了数形结合方法、推理能力与计算能力,属于中档题.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. (一)必考题:60分.17. 在ABC ∆中,,,a b c 分别为内角,,A B C 的对边,且满足5()cos cos 4c a B b A -=. (1)若2sin ,105A a b =+=,求a ;(2)若5b a ==,求ABC ∆的面积S . 【答案】(1)4a =;(2)15. 【解析】试题分析:本题是典型角正余弦定理解三角形问题,由于5c a cosB bcosA 4⎛⎫-=⎪⎝⎭是关于边的这里面次式,所以先统一角做.由(1)中知道a b 10+=,所以可以选择正弦定理,从而解出此三角形.由(2)b 5==及4cosB 5=.两边及一对角的题型,所以可以选择余弦定理. 试题解析: 因为5c a cosB bcosA 4⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以由正弦定理得5sinC sinA cosB sinBcosA 4⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即有5sinCcosB sinAcosB cosAsinB 4=+ , 则5sinCcosB sinC 4=,因为sinC 0>,所以4cosB 5=. (1)由4cosB 5=,得3sinB 5=,因为2sinA 5=,所以a sinA 2b sinB 3==, 又a b 10+=,解得a 4=.(2)因为222b a c 2accosB,b 5=+-==,所以24525c 8c =+-, 即2c 8c 200--=,解得c 10=或c 2=-(舍去), 所以1S acsinB 152== 18. 如图,四棱锥P −ABCD 中,PA⊥底面ABCD ,AD∥BC,AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M 为线段AD 上一点,AM=2MD ,N 为PC 的中点.(Ⅰ)证明MN∥平面PAB;(Ⅱ)求直线AN 与平面PMN 所成角的正弦值. 【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)8525.【解析】 【详解】 【分析】 试题分析:(Ⅰ)取的中点T ,然后结合条件中的数据证明四边形 AMNT 为平行四边形,从而得到MN AT ∥,由此结合线面平行的判定定理可证;(Ⅱ)以 A 为坐标原点,AE 的方向为轴正方向,建立空间直角坐标系,然后通过求直线AN 的方向向量与平面 PMN 的法向量的夹角的余弦值来求解AN 与平面 PMN 所成角的正弦值. 试题解析:(Ⅰ)由已知得. 取的中点T ,连接,由为中点知,.又,故=TN AM ∥,四边形AMNT 为平行四边形,于是MN AT ∥.因为平面,平面,所以平面. (Ⅱ)取的中点,连结.由得,从而,且.以A 为坐标原点, AE 的方向为轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系.由题意知,,,,,(0,2,4)PM =-, 5(,1,2)2PN =-,5(,1,2)2AN =. 设(,,)x y z =n 为平面 PMN 的一个法向量,则0,{0,n PM n PN ⋅=⋅=即 240,{520,2y z x y z -=+-=可取(0,2,1)n =. 于是85cos ,25n AN n AN n AN⋅〈〉==.【考点】空间线面间的平行关系,空间向量法求线面角.【技巧点拨】(1)证明立体几何中的平行关系,常常是通过线线平行来实现,而线线平行常常利用三角形的中位线、平行四边形与梯形的平行关系来推证;(2)求解空间中的角和距离常常可通过建立空间直角坐标系,利用空间向量中的夹角与距离来处理.19. 如图,已知直线l 与抛物线22y px =(0p >)交于,A B 点,且OA OB ⊥,(1)若⊥OD AB 交AB 于点D ,求点D 的轨迹方程; (2)求AOB 面积的最小值.【答案】(1)2220(0)x y px x +-=≠;(2)24p . 【解析】 【分析】(1)设点A 的坐标()11,x y ,点B 的坐标()22,x y ,点D 的坐标为()()000,0x y x ≠,由OA OB ⊥,得12120x x y y +=,由此入手能求出点D 的轨迹方程;(2)设出AO 的方程代入抛物线求得x 的值,进而表示出A 的坐标,同理可表示出B 的坐标,进而可表示出222||1p OA k k =+,221||12OB pk k=+,利用面积公式求解即可. 【详解】(1)设点A 的坐标()11,x y ,点B 的坐标()22,x y ,点D 的坐标为()()000,0x y x ≠, 由OA OB ⊥,得12120x x y y +=,由已知,得直线l 的方程为220000y y x x x y =-++,又有2112y px =,2222y px =,()()22121222y y px px =,22121224y y x x p =,由12120x x y y +=得21240y y p +=,把220000y y x x x y =-++代入22y px =并消去x 得()2220000220x y py y p x y +-+=,得()22001202p x y y y x -+=,代入21240y y p +=,得()220000200x y px x +-=≠,故所求点D 的轨迹方程为2220(0)x y px x +-=≠. (2)设:OA y kx =,代入22y px =,得0x =,22p x k=,22||p OA k =,2||2OB pk =, AOB 面积2221241412k S OA OB p p k+==≥,当且仅当1k =±时,取等号, 所以AOB 面积的最小值为24p .【点睛】本题考查点的轨迹方程的求法,考查了面积的最值计算,考查学生分析解决问题的能力,考查学生的计算能力,属于中档题.20. 甲乙二人轮流抛一枚均匀的骰子,甲先掷,一直到掷了1点,交给乙掷,而到乙掷出1点,再交给甲掷,井如此一直下去,若第n 次由甲掷骰子的概率为n P . (1)求12,P P ;(2)写出n P 与1n P -的递推关系式,并判断数列12n P ⎧-⎫⎨⎬⎩⎭是什么数列,并求n P ;(3)当n 足够大时,n P 趋近什么数,它的统计意义是什么? 【答案】(1)11p =,216p =;(2)()112263n n n p p -=+≥,12n P ⎧-⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,1121232n n P -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(3)12,意义见解析. 【解析】 【分析】(1)直接根据规则,可求1p ,2p ,的值;(2))第1n -()2n ≥次由甲投掷而第n 次仍由甲投掷的概率是1 56n p -,第1n -次由乙投掷而第n 次由甲投掷的概率是()11 16n p --,两者相加可得n P 与1n P -的递推关系式,构造即可得12n P ⎧-⎫⎨⎬⎩⎭为等比数列;(3)通过极限的思想可得nP 趋近12,其意义在于当n 足够大时,甲掷骰子和乙掷骰子的可能性基本相同【详解】(1)由题意,11p =,256p =; (2)第1n -()2n ≥次由甲投掷而第n 次仍由甲投掷的概率是1 56n p -, 第1n -次由乙投掷而第n 次由甲投掷的概率是()11 16n p --于是()1111121+63566n n n n p p p p ----==+,()2n ≥所以1213231n n p p --=-,()2n ≥即1211232n n p p -⎛⎫=- ⎪⎝⎭-,()2n ≥, 故数列12n P ⎧-⎫⎨⎬⎩⎭是以12为首项,23为公比的等比数列; 所以1112223n n P -⎛⎫-= ⎪⎝⎭,故1121232n n P -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. (3)当n 足够大时,11223n -⎛⎫⎪⎝⎭趋于0,则1121232n n P -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭趋于12,它的统计意义在于当n 足够大时,甲掷骰子和乙掷骰子的可能性基本相同.【点睛】本题考查概率知识的运用,考查数列通项的确定,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.21. 已知函数()ln af x x ax x=-+,其中a 为常数. (1)若f (x )的图象在x =1处的切线经过点(3,4),求实数a 的值;(2)若0<a <1,求证:202a f ⎛⎫> ⎪⎝⎭;(3)当函数存在三个不同的零点时,求实数a 的取值范围 【答案】(1)12- ;(2)详见解析;(3)1(0,)2 .【解析】【详解】试题分析:(1)根据导数的几何意义可得:,再结合斜率公式进而得出a 的值;(2)表示出223322()ln 2ln ln 22222a a a af a a a =-+=+--,然后构造函数32()2ln ln 22x g x x x =+--通过讨论函数的单调性证明2()02a f >;(3)将函数零点的问题转化为函数图像与轴交点个数的问题,通过导数讨论函数的单调性来解决. 试题解析:由题知0x > (Ⅰ)211()(1)f x a x x =-+'(1)12f a '∴=- 4(1)(1)231f f 又-==-'11222a a ∴-=∴=-(Ⅱ)223322()ln 2ln ln 22222a a a a f a a a =-+=+--,令32()2ln ln 22x g x x x =+--,则242222334(1)()22x x x g x x x x -+-=--=' ∴(0,1x ∈)时,()0,()g x g x '<单调递减, 故(0,1x ∈)时,1()(1)2ln 202g x g >=-->, ∴当01a <<时,2()02a f >(Ⅲ)22211()(1)ax x af x a x x x-+=='--+ ①00()0,()a f x f x '≤+∞>当时,在(,)上,递增,∴()f x 至多只有一个零点,不合题意; ②10()0,()2a f x f x ≥+∞'≤当时,在(,)上,递减, ∴()f x 至多只有一个零点,不合题意;③10()0,2a f x <'<=当时,令得22121141141,22a a x x a a --+-== 此时,()f x 在1(0,)x 上递减,12(,)x x 上递增,2(,)x +∞上递减,所以,()f x 至多有三个零点.因为()f x 在1(,1)x 递增,所以1()(1)0f x f <=,又因为2()02a f >,所以201(,)2ax x ∃∈,使得0()0f x =,又001()()0,(1)0f f x f x =-==,所以恰有三个不同零点:0,011,x x ,所以函数()f x 存在三个不同的零点时,a 的取值范围是1(0,)2. 考点:函数与导数综合应用.(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. 已知极坐标系的极点在直角坐标系的原点O ,极轴与x 轴的正半轴重合,直线l 的极坐标方程为cos 4πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭C 的参数方程是12,12,x t t y t t ⎧⎛⎫=+ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎩(t 是参数) (1)求直线l 的直角坐标方程及曲线C 的普通方程;(2)若直线l 与曲线C 交于点M ,求以OM 为直径的圆的极坐标方程.【答案】(1)60x y +-=,2211616x y -=;(2)313cos 5sin ρθθ=+ 【解析】 【分析】(1)直接利用转换关系式,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换即可; (2)利用二元二次方程的解法求出M 的坐标,进一步求出圆的方程.【详解】(1)直线l的极坐标方程为cos 4πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭整理得cos cossin sin44ππρθρθ+=转换为直角坐标方程为22x y +=60x y +-=; 曲线C 的参数方程是1212x t t y t t ⎧⎛⎫=+ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭⎩(t 是参数).两式平方相减可转换为直角坐标方程为2211616x y -=.(2)直线l 与曲线C 交于点M ,所以2260 16x y x y +-=⎧⎨-=⎩,解得13353x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即135,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以OM 的中点坐标为135,66M ⎛⎫⎪⎝⎭,半径6r =, 整理得22135976618x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 转换为极坐标方程为2213597cos sin 6618ρθρθ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 整理得:313cos 5sin ρθθ=+.【点睛】本题考查的知识要点:参数方程、极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,二元二次方程组的解法及应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档型23. 已知定义在R 上的函数()()2121x x x f x =++-+-的最小值为s .(1)试求s 的值;(2)若,,a b c R +∈,且a b c s ++=.求证2223a b c ++≥.【答案】(1)3;(2)见解析【解析】【分析】(1)利用绝对值三角不等式可得当12x -≤≤时,12x x ++-的最小值为3,结合二次函数的性质即可得结果;(2)直接利用柯西不等式即可得结果.【详解】(1)由绝对值三角不等式可得:123x x ++-≥,当且仅当()()120x x +-≤,即12x -≤≤时取等号;由于()210x -≥,当且仅当1x =时取等号,故()()21213x x x f x =++--≥+,当且仅当1x =时取等号,故()3min f x =,即3s =.(2)由于3a b c ++=,由柯西不等式()()2222222111()9a b c a b c ++++≥++=, 即2223a b c ++≥,当且仅当1a b c ===取等号.【点睛】本题主要考查了绝对值不等式的性质,以及利用柯西不等式证明不等式,利用不等式求最值时注意取等号条件,属于中档题.。

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