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文档简介
2021-2022高考数学模拟试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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,再选涂其它答案标号。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.是边长为的等边三角形,、分别为、的中点,沿把折起,使点翻折到点的位置,连接、,当四棱锥的外接球的表面积最小时,四棱锥的体积为()A. B. C. D.2.设,,则()A. B.C. D.3.的展开式中的系数为()A.-30 B.-40 C.40 D.504.已知向量,,若,则()A. B. C.-8 D.85.如图,长方体中,,,点T在棱上,若平面.则()A.1 B. C.2 D.6.已知四棱锥的底面为矩形,底面,点在线段上,以为直径的圆过点.若,则的面积的最小值为()A.9 B.7 C. D.7.对两个变量进行回归分析,给出如下一组样本数据:,,,,下列函数模型中拟合较好的是()A. B. C. D.8.“完全数”是一些特殊的自然数,它所有的真因子(即除了自身以外的约数)的和恰好等于它本身.古希腊数学家毕达哥拉斯公元前六世纪发现了第一、二个“完全数”6和28,进一步研究发现后续三个完全数”分别为496,8128,33550336,现将这五个“完全数”随机分为两组,一组2个,另一组3个,则6和28不在同一组的概率为()A. B. C. D.9.设为坐标原点,是以为焦点的抛物线上任意一点,是线段上的点,且,则直线的斜率的最大值为()A. B. C. D.110.过抛物线的焦点且与的对称轴垂直的直线与交于,两点,,为的准线上的一点,则的面积为()A.1 B.2 C.4 D.811.用一个平面去截正方体,则截面不可能是()A.正三角形 B.正方形 C.正五边形 D.正六边形12.定义在上的函数满足,则()A.-1 B.0 C.1 D.2二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.已知多项式满足,则_________,__________.14.已知内角的对边分别为外接圆的面积为,则的面积为_________.15.如图,在中,,,,点在边上,且,将射线绕着逆时针方向旋转,并在所得射线上取一点,使得,连接,则的面积为__________.16.已知圆,直线与圆交于两点,,若,则弦的长度的最大值为___________.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)已知函数(1)当时,求不等式的解集;(2)若函数的值域为A,且,求a的取值范围.18.(12分)已知是等差数列,满足,,数列满足,,且是等比数列.(1)求数列和的通项公式;(2)求数列的前项和.19.(12分)已知数列满足,.(1)求数列的通项公式;(2)若,求数列的前项和.20.(12分)在中,内角的边长分别为,且.(1)若,,求的值;(2)若,且的面积,求和的值.21.(12分)已知函数(1)若函数有且只有一个零点,求实数的取值范围;(2)若函数对恒成立,求实数的取值范围.22.(10分)在底面为菱形的四棱柱中,平面.(1)证明:平面;(2)求二面角的正弦值.
参考答案一、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.D【解析】
首先由题意得,当梯形的外接圆圆心为四棱锥的外接球球心时,外接球的半径最小,通过图形发现,的中点即为梯形的外接圆圆心,也即四棱锥的外接球球心,则可得到,进而可根据四棱锥的体积公式求出体积.【详解】如图,四边形为等腰梯形,则其必有外接圆,设为梯形的外接圆圆心,当也为四棱锥的外接球球心时,外接球的半径最小,也就使得外接球的表面积最小,过作的垂线交于点,交于点,连接,点必在上,、分别为、的中点,则必有,,即为直角三角形.对于等腰梯形,如图:因为是等边三角形,、、分别为、、的中点,必有,所以点为等腰梯形的外接圆圆心,即点与点重合,如图,,所以四棱锥底面的高为,.故选:D.【点睛】本题考查四棱锥的外接球及体积问题,关键是要找到外接球球心的位置,这个是一个难点,考查了学生空间想象能力和分析能力,是一道难度较大的题目.2.D【解析】
由不等式的性质及换底公式即可得解.【详解】解:因为,,则,且,所以,,又,即,则,即,故选:D.【点睛】本题考查了不等式的性质及换底公式,属基础题.3.C【解析】
先写出的通项公式,再根据的产生过程,即可求得.【详解】对二项式,其通项公式为的展开式中的系数是展开式中的系数与的系数之和.令,可得的系数为;令,可得的系数为;故的展开式中的系数为.故选:C.【点睛】本题考查二项展开式中某一项系数的求解,关键是对通项公式的熟练使用,属基础题.4.B【解析】
先求出向量,的坐标,然后由可求出参数的值.【详解】由向量,,则,,又,则,解得.故选:B【点睛】本题考查向量的坐标运算和模长的运算,属于基础题.5.D【解析】
根据线面垂直的性质,可知;结合即可证明,进而求得.由线段关系及平面向量数量积定义即可求得.【详解】长方体中,,点T在棱上,若平面.则,则,所以,则,所以,故选:D.【点睛】本题考查了直线与平面垂直的性质应用,平面向量数量积的运算,属于基础题.6.C【解析】
根据线面垂直的性质以及线面垂直的判定,根据勾股定理,得到之间的等量关系,再用表示出的面积,利用均值不等式即可容易求得.【详解】设,,则.因为平面,平面,所以.又,,所以平面,则.易知,.在中,,即,化简得.在中,,.所以.因为,当且仅当,时等号成立,所以.故选:C.【点睛】本题考查空间几何体的线面位置关系及基本不等式的应用,考查空间想象能力以及数形结合思想,涉及线面垂直的判定和性质,属中档题.7.D【解析】
作出四个函数的图象及给出的四个点,观察这四个点在靠近哪个曲线.【详解】如图,作出A,B,C,D中四个函数图象,同时描出题中的四个点,它们在曲线的两侧,与其他三个曲线都离得很远,因此D是正确选项,故选:D.【点睛】本题考查回归分析,拟合曲线包含或靠近样本数据的点越多,说明拟合效果好.8.C【解析】
先求出五个“完全数”随机分为两组,一组2个,另一组3个的基本事件总数为,再求出6和28恰好在同一组包含的基本事件个数,根据即可求出6和28不在同一组的概率.【详解】解:根据题意,将五个“完全数”随机分为两组,一组2个,另一组3个,则基本事件总数为,则6和28恰好在同一组包含的基本事件个数,∴6和28不在同一组的概率.故选:C.【点睛】本题考查古典概型的概率的求法,涉及实际问题中组合数的应用.9.C【解析】试题分析:设,由题意,显然时不符合题意,故,则,可得:,当且仅当时取等号,故选C.考点:1.抛物线的简单几何性质;2.均值不等式.【方法点晴】本题主要考查的是向量在解析几何中的应用及抛物线标准方程方程,均值不等式的灵活运用,属于中档题.解题时一定要注意分析条件,根据条件,利用向量的运算可知,写出直线的斜率,注意均值不等式的使用,特别是要分析等号是否成立,否则易出问题.10.C【解析】
设抛物线的解析式,得焦点为,对称轴为轴,准线为,这样可设点坐标为,代入抛物线方程可求得,而到直线的距离为,从而可求得三角形面积.【详解】设抛物线的解析式,则焦点为,对称轴为轴,准线为,∵直线经过抛物线的焦点,,是与的交点,又轴,∴可设点坐标为,代入,解得,又∵点在准线上,设过点的的垂线与交于点,,∴.故应选C.【点睛】本题考查抛物线的性质,解题时只要设出抛物线的标准方程,就能得出点坐标,从而求得参数的值.本题难度一般.11.C【解析】试题分析:画出截面图形如图显然A正三角形,B正方形:D正六边形,可以画出五边形但不是正五边形;故选C.考点:平面的基本性质及推论.12.C【解析】
推导出,由此能求出的值.【详解】∵定义在上的函数满足,∴,故选C.【点睛】本题主要考查函数值的求法,解题时要认真审题,注意函数性质的合理运用,属于中档题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.【解析】∵多项式满足∴令,得,则∴∴该多项式的一次项系数为∴∴∴令,得故答案为5,7214.【解析】
由外接圆面积,求出外接圆半径,然后由正弦定理可求得三角形的内角,从而有,于是可得三角形边长,可得面积.【详解】设外接圆半径为,则,由正弦定理,得,∴,,.故答案为:.【点睛】本题考查正弦定理,利用正弦定理求出三角形的内角,然后可得边长,从而得面积,掌握正弦定理是解题关键.15.【解析】
由余弦定理求得,再结合正弦定理得,进而得,得,则面积可求【详解】由,得,解得.因为,所以,,所以.又因为,所以.因为,所以.故答案为【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理的应用,考查运算求解能力,是中档题16.【解析】
取的中点为M,由可得,可得M在上,当最小时,弦的长才最大.【详解】设为的中点,,即,即,,.设,则,得.所以,.故答案为:【点睛】本题考查直线与圆的位置关系的综合应用,考查学生的逻辑推理、数形结合的思想,是一道有一定难度的题.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。17.(1)或(2)【解析】
(1)分类讨论去绝对值即可;(2)根据条件分a<﹣3和a≥﹣3两种情况,由[﹣2,1]⊆A建立关于a的不等式,然后求出a的取值范围.【详解】(1)当a=﹣1时,f(x)=|x+1|.∵f(x)≤|2x+1|﹣1,∴当x≤﹣1时,原不等式可化为﹣x﹣1≤﹣2x﹣2,∴x≤﹣1;当时,原不等式可化为x+1≤﹣2x﹣2,∴x≤﹣1,此时不等式无解;当时,原不等式可化为x+1≤2x,∴x≥1,综上,原不等式的解集为{x|x≤﹣1或x≥1}.(2)当a<﹣3时,,∴函数g(x)的值域A={x|3+a≤x≤﹣a﹣3}.∵[﹣2,1]⊆A,∴,∴a≤﹣5;当a≥﹣3时,,∴函数g(x)的值域A={x|﹣a﹣3≤x≤3+a}.∵[﹣2,1]⊆A,∴,∴a≥﹣1,综上,a的取值范围为(﹣∞,﹣5]∪[﹣1,+∞).【点睛】本题考查了绝对值不等式的解法和利用集合间的关于求参数的取值范围,考查了转化思想和分类讨论思想,属于中档题.18.(1),;(2)【解析】试题分析:(1)利用等差数列,等比数列的通项公式先求得公差和公比,即得到结论;(2)利用分组求和法,由等差数列及等比数列的前n项和公式即可求得数列前n项和.试题解析:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,由题意得d===1.∴an=a1+(n﹣1)d=1n设等比数列{bn﹣an}的公比为q,则q1===8,∴q=2,∴bn﹣an=(b1﹣a1)qn﹣1=2n﹣1,∴bn=1n+2n﹣1(Ⅱ)由(Ⅰ)知bn=1n+2n﹣1,∵数列{1n}的前n项和为n(n+1),数列{2n﹣1}的前n项和为1×=2n﹣1,∴数列{bn}的前n项和为;考点:1.等差数列性质的综合应用;2.等比数列性质的综合应用;1.数列求和.19.(1);(2)【解析】
(1)根据递推公式,用配凑法构造等比数列,求其通项公式,进而求出的通项公式;(2)求出数列的通项公式,利用错位相减法求数列的前项和.【详解】解:(1),,是首项为,公比为的等比数列.所以,.(2).【点睛】本题考查了由数列的递推公式求通项公式,错位相减法求数列的前n项和的问题,属于中档题.20.(1);(2).【解析】
(1)先由余弦定理求得,再由正弦定理计算即可得到所求值;
(2)运用二倍角的余弦公式和两角和的正弦公式,化简可得sinA+sinB=5sinC,运用正弦定理和三角形的面积公式可得a,b的方程组,解方程即可得到所求值.【详解】解:(1)由余弦定理由正弦定理得(2)由已知得:所以------①又所以------②由①②解得【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理和面积公式的运用,以及三角函数的恒等变换,考查化简整理的运算能力,属于中档题.21.(1);(2).【解析】
(1)求导得到,讨论和两种情况,计算函数的单调性,得到,再讨论,,三种情况,计算得到答案.(2)计算得到,讨论,两种情况,分别计算单调性得到函数最值,得到答案.【详解】(1),①当时恒成立,所以单调递增,因为,所以有唯一零点,即符合题意;②当时,令,函数在上单调递减,在上单调递增,函数。(i)当即,所以符合题意,(ii)当即时,因为,故存在,所以不符题意(iii)当时,因为,设,所以,单调递增,即,故存在,使得,不符题意;综上,的取值范围为。(2)。①当时,恒成立,所以单调递增,所以,即符合题意;②当时,恒成立,所以单调递增,又因为,所以存在,使得,且当时,。即在上单调递减,所以,不符题意。综上,的取值范围为.【点睛】本题考查了函数的零点问题,恒成立问题,意在考查学生的分类讨论能力和综合应用能力.22.(1)证明见解析;(2)【解析】
(1)由已知可证,即可证明结论;(2)根据已知可证平面,建立空间直角坐标系,求出坐标,进而求出平面和平面的法向量坐标,由空间向量的二面角公式,即可求解.【详解】方法一:(1)
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