上海市杨浦区控江中学2024届高三4月联考数学试题（详细答案版）

上海市杨浦区控江中学2024届高三4月联考数学试题（详细答案版）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．在中，“”是“”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2．如图所示，矩形的对角线相交于点，为的中点，若，则等于（）．A． B． C． D．3．下列函数中，在区间上单调递减的是（）A． B． C． D．4．已知集合A＝{0，1}，B＝{0，1，2}，则满足A∪C＝B的集合C的个数为（）A．4 B．3 C．2 D．15．设全集，集合，，则（）A． B． C． D．6．如果实数满足条件，那么的最大值为（）A． B． C． D．7．函数（其中是自然对数的底数）的大致图像为（）A． B． C． D．8．若复数满足，复数的共轭复数是，则（）A．1 B．0 C． D．9．设实数x,y满足条件x+y-2⩽02x-y+3⩾0x-y⩽0则A．1 B．2 C．3 D．410．已知函数（，且）在区间上的值域为，则（）A． B． C．或 D．或411．已知集合，，若，则（）A．或 B．或 C．或 D．或12．在中，点为中点，过点的直线与，所在直线分别交于点，，若，，则的最小值为（）A． B．2 C．3 D．二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13．甲、乙、丙、丁4名大学生参加两个企业的实习，每个企业两人，则“甲、乙两人恰好在同一企业”的概率为_________.14．对于任意的正数，不等式恒成立，则的最大值为_____.15．某地区教育主管部门为了对该地区模拟考试成绩进行分析，随机抽取了150分到450分之间的1000名学生的成绩，并根据这1000名学生的成绩画出样本的频率分布直方图(如图)，则成绩在[250，400)内的学生共有____人．16．“学习强国”学习平台是由中宣部主管，以深入学习宣传新时代中国特色社会主义思想为主要内容，立足全体党员、面向全社会的优质平台，现已日益成为老百姓了解国家动态，紧跟时代脉搏的热门app.该款软件主要设有“阅读文章”和“视听学习”两个学习板块和“每日答题”、“每周答题”、“专项答题”、“挑战答题”四个答题板块.某人在学习过程中，将六大板块依次各完成一次，则“阅读文章”与“视听学习”两大学习板块之间最多间隔一个答题板块的学习方法有________种.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，四棱锥的底面中，为等边三角形，是等腰三角形，且顶角，，平面平面，为中点.（1）求证：平面；（2）若，求二面角的余弦值大小.18．（12分）已知a>0，b>0，a+b=2.（Ⅰ）求的最小值；（Ⅱ）证明：19．（12分）已知函数.（1）求不等式的解集；（2）若关于的不等式在上恒成立，求实数的取值范围.20．（12分）已知函数．（Ⅰ）求在点处的切线方程；（Ⅱ）求证：在上存在唯一的极大值；（Ⅲ）直接写出函数在上的零点个数．21．（12分）如图，在四棱锥中，侧棱底面，，，，，是棱中点.（1）已知点在棱上，且平面平面，试确定点的位置并说明理由；（2）设点是线段上的动点，当点在何处时，直线与平面所成角最大？并求最大角的正弦值.22．（10分）在以为顶点的五面体中，底面为菱形，，，，二面角为直二面角.（Ⅰ）证明：；（Ⅱ）求二面角的余弦值.

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、C【解题分析】

由余弦函数的单调性找出的等价条件为，再利用大角对大边，结合正弦定理可判断出“”是“”的充分必要条件.【题目详解】余弦函数在区间上单调递减，且，，由，可得，，由正弦定理可得.因此，“”是“”的充分必要条件.故选：C.【题目点拨】本题考查充分必要条件的判定，同时也考查了余弦函数的单调性、大角对大边以及正弦定理的应用，考查推理能力，属于中等题.2、A【解题分析】

由平面向量基本定理，化简得，所以，即可求解，得到答案．【题目详解】由平面向量基本定理，化简，所以，即，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，其中解答熟记平面向量的基本定理，化简得到是解答的关键，着重考查了运算与求解能力，数基础题．3、C【解题分析】

由每个函数的单调区间，即可得到本题答案.【题目详解】因为函数和在递增，而在递减.故选：C【题目点拨】本题主要考查常见简单函数的单调区间，属基础题.4、A【解题分析】

由可确定集合中元素一定有的元素，然后列出满足题意的情况，得到答案.【题目详解】由可知集合中一定有元素2，所以符合要求的集合有，共4种情况，所以选A项.【题目点拨】考查集合并集运算，属于简单题.5、D【解题分析】

求解不等式，得到集合A，B，利用交集、补集运算即得解【题目详解】由于故集合或故集合故选：D【题目点拨】本题考查了集合的交集和补集混合运算，考查了学生概念理解，数学运算的能力，属于中档题.6、B【解题分析】

解：当直线过点时，最大，故选B7、D【解题分析】由题意得，函数点定义域为且，所以定义域关于原点对称，且，所以函数为奇函数，图象关于原点对称，故选D.8、C【解题分析】

根据复数代数形式的运算法则求出，再根据共轭复数的概念求解即可．【题目详解】解：∵，∴，则，∴，故选：C．【题目点拨】本题主要考查复数代数形式的运算法则，考查共轭复数的概念，属于基础题．9、C【解题分析】

画出可行域和目标函数，根据目标函数的几何意义平移得到答案.【题目详解】如图所示：画出可行域和目标函数，z=x+y+1，即y=-x+z-1，z表示直线在y轴的截距加上1，根据图像知，当x+y=2时，且x∈-13,1时，故选：C.【题目点拨】本题考查了线性规划问题，画出图像是解题的关键.10、C【解题分析】

对a进行分类讨论，结合指数函数的单调性及值域求解.【题目详解】分析知，.讨论：当时，，所以，，所以；当时，，所以，，所以.综上，或，故选C.【题目点拨】本题主要考查指数函数的值域问题，指数函数的值域一般是利用单调性求解，侧重考查数学运算和数学抽象的核心素养.11、B【解题分析】

因为,所以,所以或.若，则,满足.若，解得或.若，则，满足.若，显然不成立，综上或，选B.12、B【解题分析】

由，，三点共线，可得，转化，利用均值不等式，即得解.【题目详解】因为点为中点，所以，又因为，，所以．因为，，三点共线，所以，所以，当且仅当即时等号成立，所以的最小值为1．故选：B【题目点拨】本题考查了三点共线的向量表示和利用均值不等式求最值，考查了学生综合分析，转化划归，数学运算的能力，属于中档题.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】

求出所有可能，找出符合可能的情况，代入概率计算公式．【题目详解】解：甲、乙、丙、丁4名大学生参加两个企业的实习，每个企业两人，共有种，甲乙在同一个公司有两种可能，故概率为，故答案为．【题目点拨】本题考查古典概型及其概率计算公式，属于基础题14、【解题分析】

根据均为正数，等价于恒成立，令，转化为恒成立，利用基本不等式求解最值.【题目详解】由题均为正数，不等式恒成立，等价于恒成立，令则，当且仅当即时取得等号，故的最大值为.故答案为：【题目点拨】此题考查不等式恒成立求参数的取值范围，关键在于合理进行等价变形，此题可以构造二次函数求解，也可利用基本不等式求解.15、750【解题分析】因为0.001+0.001+0.004+a+0.005+0.003×50=1，得a=0.006所以1000×0.004+0.006+0.00516、【解题分析】

先分间隔一个与不间隔分类计数，再根据捆绑法求排列数,最后求和得结果.【题目详解】若“阅读文章”与“视听学习”两大学习板块相邻，则学习方法有种;若“阅读文章”与“视听学习”两大学习板块之间间隔一个答题板块的学习方法有种;因此共有种.故答案为：【题目点拨】本题考查排列组合实际问题，考查基本分析求解能力，属基础题.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、（1）见解析；（2）【解题分析】

（1）设中点为，连接、，首先通过条件得出，加，可得，进而可得平面，再加上平面，可得平面平面，则平面；（2）设中点为，连接、，可得平面，加上平面，则可如图建立直角坐标系，求出平面的法向量和平面的法向量，利用向量法可得二面角的余弦值.【题目详解】（1）证明：设中点为，连接、，为等边三角形，，，，，，即，，，平面，平面，平面，为的中位线，，平面，平面，平面，、为平面内二相交直线，平面平面，平面DMN，平面；（2）设中点为，连接、为等边三角形，是等腰三角形，且顶角，，、、共线，，，，，平面平面.平面平面平面，交线为，平面平面.设，则在中，由余弦定理，得：又，，，，，为中点，，建立直角坐标系（如图），则，，，.，，设平面的法向量为，则，，取，则，，平面的法向量为，，二面角为锐角，二面角的余弦值大小为.【题目点拨】本题考查面面平行证明线面平行，考查向量法求二面角的大小，考查学生计算能力和空间想象能力，是中档题.18、（Ⅰ）最小值为；（Ⅱ）见解析【解题分析】

（1）根据题意构造平均值不等式，结合均值不等式可得结果；（2）利用分析法证明，结合常用不等式和均值不等式即可证明.【题目详解】（Ⅰ）则当且仅当，即，时，所以的最小值为．（Ⅱ）要证明：，只需证：，即证明：，由，也即证明：．因为，所以当且仅当时，有，即，当时等号成立．所以【题目点拨】本题考查均值不等式，分析法证明不等式，审清题意，仔细计算，属中档题.19、（1）或；（2）.【解题分析】

（1）利用绝对值的几何意义，将不等式，转化为不等式或或求解.（2）根据-2在R上恒成立，由绝对值三角不等式求得的最小值即可.【题目详解】（1）原不等式等价于或或，解得：或，∴不等式的解集为或.（2）因为-2在R上恒成立，而，所以，解得，所以实数的取值范围是.【题目点拨】本题主要考查绝对值不等式的解法和不等式恒成立问题，还考查了运算求解的能力，属于中档题.20、（Ⅰ）；（Ⅱ）证明见解析；（Ⅲ）函数在有3个零点．【解题分析】

（Ⅰ）求出导数，写出切线方程；（Ⅱ）二次求导，判断单调递减，结合零点存在性定理，判断即可；（Ⅲ），数形结合得出结论．【题目详解】解：（Ⅰ），，，故在点，处的切线方程为，即；（Ⅱ）证明：，，，故在递减，又，，由零点存在性定理，存在唯一一个零点，，当时，递增；当时，递减，故在只有唯一的一个极大值；（Ⅲ）函数在有3个零点．【题目点拨】本题主要考查利用导数求切线方程，考查零点存在性定理的应用，关键是能够通过导函数的单调性和零点存在定理确定导函数的零点个数，进而确定函数的单调性，属于难题．21、（1）为中点，理由见解析；（2）当点在线段靠近的三等分点时，直线与平面所成角最大，最大角的正弦值.【解题分析】

(1)为中点,可利用中位线与平行四边形性质证明，，从而证明平面平面；（2）以A为原点，分别以，，所在直线为、、轴建立空间直角坐标系，利用向量法求出当点在线段靠近的三等分点时，直线与平面所成角最大，并可求出最大角的正弦值.【题目详解】（1）为中点，证明如下：分别为中点，又平面平面平面又，且四边形为平行四边形，同理，平面，又平面平面（2）以A为原点，分别以，，所在直线为、、轴建立空间直角坐标系则，设直线与平面所成角为，则取平面的法向量为则令，则所以当时，等号成立即当点在线段靠近的三等分点时，直线与平面所成角最大，最大角的正弦值.【题目点拨】本题主要考查了平面与平面的平行，直线与平面所成角的求解，考查了学生的直观想象与运算求解能力.22、（Ⅰ）见解析（Ⅱ）【解题分析】

（Ⅰ）连接交于点，取中点，连结，证明