浙江省杭州市江南实验学校2024届高三下学期第一次模拟考试数学试题理试题

浙江省杭州市江南实验学校2024届高三下学期第一次模拟考试数学试题理试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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．双曲线的左右焦点为，一条渐近线方程为，过点且与垂直的直线分别交双曲线的左支及右支于，满足，则该双曲线的离心率为（）A． B．3 C． D．22．已知直线是曲线的切线，则（）A．或1 B．或2 C．或 D．或13．“”是“函数（为常数）为幂函数”的（）A．充分不必要条件 B．必要不充分条件C．充要条件 D．既不充分又不必要条件4．函数在的图像大致为A． B． C． D．5．已知函数满足：当时，，且对任意，都有，则（）A．0 B．1 C．-1 D．6．已知函数（，是常数，其中且）的大致图象如图所示，下列关于，的表述正确的是（）A．， B．，C．， D．，7．已知抛物线经过点，焦点为，则直线的斜率为（）A． B． C． D．8．在精准扶贫工作中，有6名男干部、5名女干部，从中选出2名男干部、1名女干部组成一个扶贫小组分到某村工作，则不同的选法共有()A．60种 B．70种 C．75种 D．150种9．已知函数，则不等式的解集是（）A． B． C． D．10．在中，为上异于，的任一点，为的中点，若，则等于（）A． B． C． D．11．设，满足约束条件，则的最大值是（）A． B． C． D．12．已知等差数列的前13项和为52，则（）A．256 B．-256 C．32 D．-32二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．在中，，，，则绕所在直线旋转一周所形成的几何体的表面积为______________.14．已知双曲线的左、右焦点分别为为双曲线上任一点，且的最小值为，则该双曲线的离心率是__________.15．根据记载，最早发现勾股定理的人应是我国西周时期的数学家商高，商高曾经和周公讨论过“勾3股4弦5”的问题.现有满足“勾3股4弦5”，其中“股”，为“弦”上一点（不含端点），且满足勾股定理，则______.16．已知向量，，且，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）如图，设椭圆：，长轴的右端点与抛物线：的焦点重合，且椭圆的离心率是．（Ⅰ）求椭圆的标准方程；（Ⅱ）过作直线交抛物线于，两点，过且与直线垂直的直线交椭圆于另一点，求面积的最小值，以及取到最小值时直线的方程．18．（12分）已知圆,定点,为平面内一动点，以线段为直径的圆内切于圆，设动点的轨迹为曲线（1）求曲线的方程（2）过点的直线与交于两点，已知点，直线分别与直线交于两点，线段的中点是否在定直线上，若存在，求出该直线方程；若不是，说明理由.19．（12分）在平面直角坐标系中，曲线的参数方程为（为参数）.以坐标原点为极点，轴正半轴为极轴建立极坐标系，直线的极坐标方程为.（1）求曲线的普通方程和直线的直角坐标方程；（2）设点，若直线与曲线相交于、两点，求的值20．（12分）如图，在矩形中，，，点是边上一点，且，点是的中点，将沿着折起，使点运动到点处，且满足.（1）证明：平面；（2）求二面角的余弦值.21．（12分）已知矩阵的一个特征值为4，求矩阵A的逆矩阵.22．（10分）在平面直角坐标系中，将曲线（为参数）通过伸缩变换，得到曲线，设直线（为参数)与曲线相交于不同两点，.（1）若，求线段的中点的坐标；（2）设点，若，求直线的斜率.

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、A【解题分析】

设，直线的方程为，联立方程得到，，根据向量关系化简到，得到离心率.【题目详解】设，直线的方程为.联立整理得，则.因为，所以为线段的中点，所以，，整理得，故该双曲线的离心率.故选：.【题目点拨】本题考查了双曲线的离心率，意在考查学生的计算能力和转化能力.2、D【解题分析】

求得直线的斜率，利用曲线的导数，求得切点坐标，代入直线方程，求得的值.【题目详解】直线的斜率为，对于，令，解得，故切点为，代入直线方程得，解得或1.故选：D【题目点拨】本小题主要考查根据切线方程求参数，属于基础题.3、A【解题分析】

根据幂函数定义，求得的值，结合充分条件与必要条件的概念即可判断.【题目详解】∵当函数为幂函数时，，解得或，∴“”是“函数为幂函数”的充分不必要条件.故选：A.【题目点拨】本题考查了充分必要条件的概念和判断，幂函数定义的应用，属于基础题.4、B【解题分析】

由分子、分母的奇偶性，易于确定函数为奇函数，由的近似值即可得出结果．【题目详解】设，则，所以是奇函数，图象关于原点成中心对称，排除选项C．又排除选项D；，排除选项A，故选B．【题目点拨】本题通过判断函数的奇偶性，缩小考察范围，通过计算特殊函数值，最后做出选择．本题较易，注重了基础知识、基本计算能力的考查．5、C【解题分析】

由题意可知，代入函数表达式即可得解.【题目详解】由可知函数是周期为4的函数，.故选：C.【题目点拨】本题考查了分段函数和函数周期的应用，属于基础题.6、D【解题分析】

根据指数函数的图象和特征以及图象的平移可得正确的选项.【题目详解】从题设中提供的图像可以看出，故得，故选：D．【题目点拨】本题考查图象的平移以及指数函数的图象和特征，本题属于基础题.7、A【解题分析】

先求出，再求焦点坐标，最后求的斜率【题目详解】解：抛物线经过点，，，，故选：A【题目点拨】考查抛物线的基础知识及斜率的运算公式，基础题.8、C【解题分析】

根据题意，分别计算“从6名男干部中选出2名男干部”和“从5名女干部中选出1名女干部”的取法数，由分步计数原理计算可得答案．【题目详解】解：根据题意，从6名男干部中选出2名男干部，有种取法，从5名女干部中选出1名女干部，有种取法，则有种不同的选法；故选：C．【题目点拨】本题考查排列组合的应用，涉及分步计数原理问题，属于基础题．9、B【解题分析】

由导数确定函数的单调性，利用函数单调性解不等式即可.【题目详解】函数，可得，时，，单调递增，∵，故不等式的解集等价于不等式的解集．．∴．故选：B．【题目点拨】本题主要考查了利用导数判定函数的单调性，根据单调性解不等式，属于中档题.10、A【解题分析】

根据题意，用表示出与，求出的值即可.【题目详解】解：根据题意，设，则，又，，，故选：A.【题目点拨】本题主要考查了平面向量基本定理的应用，关键是要找到一组合适的基底表示向量，是基础题.11、D【解题分析】

作出不等式对应的平面区域，由目标函数的几何意义，通过平移即可求z的最大值．【题目详解】作出不等式组的可行域，如图阴影部分，作直线：在可行域内平移当过点时，取得最大值.由得：，故选：D【题目点拨】本题主要考查线性规划的应用，利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法，属于基础题.12、A【解题分析】

利用等差数列的求和公式及等差数列的性质可以求得结果.【题目详解】由，，得.选A.【题目点拨】本题主要考查等差数列的求和公式及等差数列的性质，等差数列的等和性应用能快速求得结果.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】

由题知该旋转体为两个倒立的圆锥底对底组合在一起，根据圆锥侧面积计算公式可得.【题目详解】解：由题知该旋转体为两个倒立的圆锥底对底组合在一起，在中，，，，如下图所示，底面圆的半径为，则所形成的几何体的表面积为.故答案为：.【题目点拨】本题考查旋转体的表面积计算问题，属于基础题.14、【解题分析】

根据双曲线方程，设及，将代入双曲线方程并化简可得，由题意的最小值为，结合平面向量数量积的坐标运算化简，即可求得的值，进而求得离心率即可.【题目详解】设点，，则，即，∵，，，当时，等号成立，∴，∴，∴.故答案为：.【题目点拨】本题考查了双曲线与向量的综合应用，由平面向量数量积的最值求离心率，属于中档题.15、【解题分析】

先由等面积法求得，利用向量几何意义求解即可.【题目详解】由等面积法可得，依题意可得，，所以.故答案为：【题目点拨】本题考查向量的数量积，重点考查向量数量积的几何意义，属于基础题.16、【解题分析】

根据垂直向量的坐标表示可得出关于实数的等式，即可求得实数的值.【题目详解】，且，则，解得.故答案为：.【题目点拨】本题考查利用向量垂直求参数，涉及垂直向量的坐标表示，考查计算能力，属于基础题.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、（Ⅰ）；（Ⅱ）面积的最小值为9，.【解题分析】

（Ⅰ）由已知求出抛物线的焦点坐标即得椭圆中的，再由离心率可求得，从而得值，得标准方程；（Ⅱ）设直线方程为，设，把直线方程代入抛物线方程，化为的一元二次方程，由韦达定理得，由弦长公式得，同理求得点的横坐标，于是可得，将面积表示为参数的函数，利用导数可求得最大值.【题目详解】（Ⅰ）∵椭圆：，长轴的右端点与抛物线：的焦点重合，∴，又∵椭圆的离心率是，∴，，∴椭圆的标准方程为．（Ⅱ）过点的直线的方程设为，设，，联立得，∴，，∴．过且与直线垂直的直线设为，联立得，∴，故，∴，面积．令，则，，令，则，即时，面积最小，即当时，面积的最小值为9，此时直线的方程为．【题目点拨】本题考查椭圆方程的求解，抛物线中弦长的求解，涉及三角形面积范围问题，利用导数求函数的最值问题，属综合困难题.18、（1）；（2）存在，.【解题分析】

（1）设以为直径的圆心为，切点为，取关于轴的对称点，连接，计算得到，故轨迹为椭圆，计算得到答案.（2）设直线的方程为，设，联立方程得到，，计算，得到答案.【题目详解】（1）设以为直径的圆心为，切点为，则，取关于轴的对称点，连接，故，所以点的轨迹是以为焦点，长轴为4的椭圆，其中，曲线方程为.（2）设直线的方程为，设，直线的方程为，同理，所以，即，联立，所以，代入得，所以点都在定直线上.【题目点拨】本题考查了轨迹方程，定直线问题，意在考查学生的计算能力和综合应用能力.19、（1）的普通方程为，的直角坐标方程为；（2）.【解题分析】

（1）在曲线的参数方程中消去参数可得出曲线的普通方程，利用两角和的正弦公式以及可将直线的极坐标方程化为普通方程；（2）设直线的参数方程为（为参数），并设点、所对应的参数分别为、，利用韦达定理可求得的值.【题目详解】（1）由，得，，曲线的普通方程为，由，得，直线的直角坐标方程为；（2）设直线的参数方程为（为参数），代入，得，则，设、两点对应参数分别为、，，，，，.【题目点拨】本题考查了参数方程、极坐标方程与普通方程之间的转化，同时也考查了直线参数方程几何意义的应用，考查计算能力，属于中等题.20、（1）见解析；（2）【解题分析】

（1）取的中点，连接，，由，进而，由，得.进而平面,进而结论可得证（2）（方法一）过点作的平行线交于点，以点为坐标原点，所在直线分别为轴、轴、轴建立如图所示的空间直角坐标系，求得平面平面的法向量，由二面角公式求解即可（方法二）取的中点，上的点，使，连接，得，，得二面角的平面角为，再求解即可【题目详解】（1）证明：取的中点，连接，，由已知得，所以，又点是的中点，所以.因为，点是线段的中点，所以.又因为，所以，从而平面，所以，又，不平行，所以平面.（2）（方法一）由（1）知，过点作的平行线交于点，以点为坐标原点，所在直线分别为轴、轴、轴建立如图所示的空间直角坐标系，则点，，，，所以，，.设平面的法向量为，由，得，令，得.同理，设平面的法向量为，由，得，令，得.所以二面角的余弦值为.（方法二）取的中点，上的点，使，连接，易知，.由（1）得，所以平面，所以，又，所以平面，所以二面角的平面角为.又计算得，，，所以.【题目点拨】本题考查线面垂直的判定，考查空间向量求二面角，考查空间想象及计算能力，是中档题21、.【解题分析】

根据特征多项式可得，可得，进而可得矩阵A的逆矩阵.【题目详解】因为矩阵的特征多项式，所以，所以.因为，且，所以.【题目点拨】本题考查矩阵的特征多项式以及逆矩阵的求解，是基础题.22、（1）；（2）.