黄金卷04-【赢在高考黄金8卷】备战2024年高考数学模拟卷（新高考Ⅱ卷专用）（含解析）.docx

【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考数学模拟卷（新高考卷专用）黄金卷04（考试时间：120分钟 试卷满分：150分）第I卷（选择题）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，只有一项是符合要求的。1设集合，若集合，则集合P的真子集的个数为（    ）A63个B64个C31个D32个2已知a，b，则“”的必要不充分条件可以是下列的选项（    ）ABCD3已知边长为2的菱形中，点E是BC上一点，满足，则（    ）ABCD4五岳是中国汉文化中五大名山的总称，分别为东岳泰山、西岳华山、中岳嵩山、北岳恒山、南岳衡山.某旅游博主为领略五岳之美，决定用两个月的时间游览完五岳，且每个月只游览五岳中的两大名山或三大名山（五岳只游览一次），则恰好在同一个月游览华山和恒山的概率为（    ）ABCD5已知，且，则（    ）ABCD6函数是定义在上的奇函数，且在区间上单调递增，若关于实数的不等式恒成立，则的取值范围是（    ）ABCD7已知抛物线的焦点为F，准线为l，A，B为C上两点，且均在第一象限，过A，B作l的垂线，垂足分别为D，E.若，则的外接圆面积为（    ）.ABCD8已知函数，若，则的最大值为（    ）AB1CD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，有多项符合题目的要求，全部选对的得5分，部分选对的得2分，有选错的得0分。9设函数，若在有且仅有5个极值点，则（    ）A在有且仅有3个极大值点B在有且仅有4个零点C的取值范围是D在上单调递增10已知一元二次不等式的解集为，则下列说法正确的是（    ）A不等式解集的充要条件为B若，则关于的不等式的解集也为C若，则关于的不等式的解集是，或D若，且，则的最小值为811如图,在正方体中,为线段上的动点,则下列说法正确的是（    ）AB平面C三棱锥的体积为定值D的最小值为12已知定义在上的函数满足且，则（    ）ABC为偶函数D为周期函数第II卷（非选择题）三、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13已知是复数的共轭复数，则，则 14已知圆的圆心位于第三象限且在直线上，若圆与两个坐标轴都相切，则圆的标准方程是 15设函数，若为奇函数，则曲线过点的切线方程为 16已知双曲线的离心率为2，左、右焦点分别为、，且到渐近线的距离为3，过的直线与双曲线C的右支交于、两点，和的内心分别为、，则的最小值为 .四、解答题：本题共6小题，共70分，解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。17已知数列为等差数列，且，(1)求的通项公式；(2)数列满足，数列的前项和为，求证：18已知正四棱柱中，为线段的中点，为线段的中点   (1)求直线与平面所成角的正弦值；(2)证明：直线平面并且求出直线到平面的距离19在中，角A，B，C的对边分别为a，b，c，若(1)求角A的大小；(2)若D为BC上一点，求的最小值20某商场拟在周末进行促销活动，为吸引消费者，特别推出“玩游戏，送礼券”的活动，游戏规则如下：该游戏进行10轮，若在10轮游戏中，参与者获胜5次就送2000元礼券，并且游戏结束：否则继续游戏，直至10轮结束已知该游戏第一次获胜的概率是，若上一次获胜则下一次获胜的概率也是，若上一次失败则下一次成功的概率是记消费者甲第次获胜的概率为，数列的前项和，且的实际意义为前次游戏中平均获胜的次数(1)求消费者甲第2次获胜的概率；(2)证明：为等比数列；并估计要获得礼券，平均至少要玩几轮游戏才可能获奖21已知椭圆的对称中心为坐标原点，对称轴为坐标轴，焦点在轴上，离心率，且过点(1)求椭圆的标准方程；(2)若直线与椭圆交于两点，且直线的倾斜角互补，判断直线的斜率是否为定值？若是，求出该定值；若不是，请说明理由22已知函数(1)当时，求曲线在处的切线方程；(2)当，若不等式恒成立，求的取值范围【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考数学模拟卷（新高考II卷专用）黄金卷04（考试时间：120分钟 试卷满分：150分）第I卷（选择题）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，只有一项是符合要求的。1设集合，若集合，则集合P的真子集的个数为（    ）A63个B64个C31个D32个【答案】C【分析】根据题意得到，然后根据集合中元素的个数求真子集的个数即可.【详解】，所以,因为集合中有5个元素，所以真子集的个数为个.故选：C.2已知a，b，则“”的必要不充分条件可以是下列的选项（    ）ABCD【答案】C【分析】利用不等式性质进行推导，结合取值验证可得.【详解】A选项：取，满足，但，所以不是的必要条件，A错误；B选项：若，则，所以不是的必要条件，B错误；C选项：若，则，若，则，则有，所以，是的必要条件；取，显然满足，但，所以不是的充分条件.综上，是的必要不充分条件，C正确；D选项：取，显然满足，但，所以不是的充分条件，D错误.故选：C3已知边长为2的菱形中，点E是BC上一点，满足，则（    ）ABCD【答案】B【分析】建立平面直角坐标系，得到点的坐标，根据求出，从而利用平面向量数量积公式求出答案.【详解】以为坐标原点，所在直线为轴，垂直于轴的直线为轴，建立平面直角坐标系，则，设，则，因为，所以，解得，故，则.故选：B4五岳是中国汉文化中五大名山的总称，分别为东岳泰山、西岳华山、中岳嵩山、北岳恒山、南岳衡山.某旅游博主为领略五岳之美，决定用两个月的时间游览完五岳，且每个月只游览五岳中的两大名山或三大名山（五岳只游览一次），则恰好在同一个月游览华山和恒山的概率为（    ）ABCD【答案】C【分析】结合组合计数知识，由分类与分步计数原理分别计算样本空间与事件包含的样本点个数，再应用古典概型概率公式求解即可.【详解】由题意，确定一个月的游览方案，则另一个月游览其余名山即可.该旅游博主游览五岳可分两类方法：第一类，第一个月游览两大名山，从五大名山中任选两大名山，有种方法；第二类，第一个月游览三大名山，从五大名山中任选三大名山，有种方法；由分类计数原理可得，共有种方法.设“该旅游博主恰好在同一个月游览华山和恒山”，可分两步完成这件事：第一步，从两个月中选一个月游览华山和恒山，有种方法；第二步，确定游览华山和恒山的这个月的游览方案，分为两类：若该月只游览两大名山，则只有种方法；若该月浏览三大名山，则再从其余三大山中任取一大山游览，有种方法，则第二步共有种方法；由分步计数原理，则完成事件共有种方法.由古典概型概率公式得.故选：C.5已知，且，则（    ）ABCD【答案】D【分析】根据倍角公式可得，进而可得，利用诱导公式逐项分析判断.【详解】因为，可得，解得或，又因为，则，可得.对于选项A：，故A错误；对于选项B：，故B错误；对于选项C：，故C错误；对于选项D：，故D正确；故选：D.6函数是定义在上的奇函数，且在区间上单调递增，若关于实数的不等式恒成立，则的取值范围是（    ）ABCD【答案】D【分析】首先得出是偶函数，把不等式化为，结合函数的单调性与奇偶性，得到，求解不等式即可【详解】因为函数是定义在上的奇函数，即，当时，又有意义，所以是定义域上的偶函数，又因为在区间上单调递增，所以，所以，即，所以，则或，解得或，所以的取值范围是故选：D7已知抛物线的焦点为F，准线为l，A，B为C上两点，且均在第一象限，过A，B作l的垂线，垂足分别为D，E.若，则的外接圆面积为（    ）.ABCD【答案】A【分析】由抛物线的定义及平行线的性质可得，结合同角三角函数的平方关系及二倍角公式可得，进而由正弦定理可求得结果.【详解】如图所示，   由抛物线的定义可知，所以，所以，故，易知为锐角，且由可知，所以.设的外接圆半径为R，由正弦定理可知，又，所以，所以的外接圆面积为.故选：A.8已知函数，若，则的最大值为（    ）AB1CD【答案】C【分析】根据题意，由条件可得，构造函数，求导即可得到其最大值，从而得到结果.【详解】由，得，即.因为，则，当时，所以在上单调递增，所以，则.令，则，所以在上单调递增，在上单调递减.故选：C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，有多项符合题目的要求，全部选对的得5分，部分选对的得2分，有选错的得0分。9设函数，若在有且仅有5个极值点，则（    ）A在有且仅有3个极大值点B在有且仅有4个零点C的取值范围是D在上单调递增【答案】AD【分析】根据三角函数的极值点（也即最值点）的性质，求出极值点，然后根据条件，结合图像列出关于的不等式组，解出的范围，然后再逐一判断每个选项.【详解】作出的草图如下：的极值点满足，即，因为在有且仅有5个极值点，所以，则需，且，解得，故C错误；因为，则由图可知时，是在上的第一个极大值点，根据正弦型三角函数的图像规律可知，极大值点与极小值点总是交替出现的，时是的两个极大值点，另外两个为极小值点，故A正确；如图可知，在点之前已有4个零点，也可能落在点的右侧，从而使在上有5个零点，故B错误；当时，的周期最小，此时第一个极大值点为，而在上单调递增，故在上单调递增，故D正确.故选：AD10已知一元二次不等式的解集为，则下列说法正确的是（    ）A不等式解集的充要条件为B若，则关于的不等式的解集也为C若，则关于的不等式的解集是，或D若，且，则的最小值为8【答案】AD【分析】根据一元二次不等式的求解方法以及一元二次函数的图象，对选项逐一分析，求得结果.【详解】解：选项A：不等式解集，等价于一元二次函数的图象没有在轴上方的部分，故等价于，所以选项A正确；选项B：取值，此时能满足，而的解集为，或，的解集为，故B选项错误；选项C：因为一元二次不等式的解集为，所以得到与是的根且，故有，解得，所以不等式即为，等价于不等式的解集，所以选项C错误；选项D：因为，所以，即，令，所以，当且仅当即取“=”，选项D正确.故选：AD.11如图,在正方体中,为线段上的动点,则下列说法正确的是（    ）AB平面C三棱锥的体积为定值D的最小值为【答案】ABD【分析】对于A,由线面垂直的判定定理证明平面即可;对于B,根据面面平行的判定定理证明平面平面即可;对于C,根据线面平行将点到平面的距离等于点到平面的距离,再利用等体积法求解即可;对于D,将平面和平面沿直线展开为一个平面,利用余弦定理求解即可判断.【详解】对于A,连接,如图:  平面,平面,又平面,平面,平面,平面,连接,同理可得,平面,平面,平面,平面,故A正确;对于B,连接,如图:  ,四边形为平行四边形,平面,平面,平面,同理四边形为平行四边形,平面,平面,平面,平面,平面,平面平面,平面,平面,故B正确;对于C,如图:  由B知,平面,平面,平面,点到平面的距离等于点到平面的距离,故C错误;对于D,将平面和平面沿直线展开为一个平面,如图:  ,即 的最小值为,故D正确.故选:ABD.12已知定义在上的函数满足且，则（    ）ABC为偶函数D为周期函数【答案】ACD【分析】由条件等式通过取特殊值求，判断A，B；再推理分析函数的奇偶性、周期性判断CD.【详解】依题意，取，得，又，则，A正确；取，得，则，B错误；取，得，而，即，于是，有，则为偶函数，C正确；即，得，即，有，于是，即有，因此，所以为周期函数，D正确.故选：ACD【点睛】关键点睛：涉及由抽象的函数关系求函数值，根据给定的函数关系，在对应的区间上赋值，再不断变换求解即可.第II卷（非选择题）三、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13已知是复数的共轭复数，则，则 【答案】【分析】设，用复数的运算，算得，再计算即可.【详解】设，则， ，则.故答案为：.14已知圆的圆心位于第三象限且在直线上，若圆与两个坐标轴都相切，则圆的标准方程是 【答案】【分析】根据几何性质求出圆心的坐标和半径，即可求出圆的标准方程.【详解】由题意，在圆中，圆心位于第三象限且在直线上，设圆心为，半径为，圆与两个坐标轴都相切，圆心到两坐标轴的距离相等，解得：，圆的标准方程为.故答案为：.15设函数，若为奇函数，则曲线过点的切线方程为 【答案】和【分析】由奇函数的概念求出，再由导数的几何意义设出切线方程后将点坐标代入求解【详解】因为为奇函数，得，设切点，则切线方程为，又切线过点，代入得解得或当时，切点为，切线方程为；当时，切点为，切线方程为故答案为：和16已知双曲线的离心率为2，左、右焦点分别为、，且到渐近线的距离为3，过的直线与双曲线C的右支交于、两点，和的内心分别为、，则的最小值为 .【答案】【分析】求出双曲线的方程，根据与的内心性质得到关系式和点的横坐标，设出直线的倾斜角，得到的表达式，即可求出的取值范围，则得到其最小值.【详解】由题意，已知焦点到渐近线的距离为3，由对称性，不妨设焦点为，渐近线，即，则焦点到渐近线的距离为，又离心率为2，解得，双曲线的方程为.记的内切圆在边，上的切点分别为，则，横坐标相等，且，由，即，得，即，由双曲线定义知点双曲线右支上，且在轴上，则，即内心的横坐标为.同理内心的横坐标也为，故轴.设直线的倾斜角为，则，（为坐标原点），在中，由于直线与双曲线的右支交于两点，且的一条渐近线的斜率为，倾斜角为，即，的范围是，当时，即直线垂直于轴时，取到最小值.故答案为：.  【点睛】双曲线焦点三角形内切圆问题结论点睛：双曲线上一点与两焦点若构成三角形，则焦点三角形的内切圆与实轴相切于实轴顶点，当点在双曲线左支时，切点为左顶点，且当点在双曲线右支时，切点为右顶点.四、解答题：本题共6小题，共70分，解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。17已知数列为等差数列，且，(1)求的通项公式；(2)数列满足，数列的前项和为，求证：【答案】(1)(2)证明见解析【分析】（1）利用等差数列通项和求和公式可构造方程组求得，由此可得通项公式；（2）由（1）可得，采用裂项相消法可求得，进而分析得到结论.【详解】（1）设等差数列的公差为，则，解得：，.（2）由（1）得：，.18已知正四棱柱中，为线段的中点，为线段的中点   (1)求直线与平面所成角的正弦值；(2)证明：直线平面并且求出直线到平面的距离【答案】(1)(2)证明见解析，直线到平面的距离为【分析】（1）以为坐标原点建立空间直角坐标系，利用线面角的向量求法可求得结果；（2）根据，由线面平行的向量证明可得结论；将所求距离转化为点到平面的距离，由点面距离的向量求法可求得结果.【详解】（1）以为坐标原点，正方向为轴正方向，可建立如图所示空间直角坐标系，    则，设平面的法向量，则，令，解得：，即直线与平面所成角的正弦值为.（2）由（1）知：，又平面，平面，直线到平面的距离即为点到平面的距离，设该距离为，则，即直线到平面的距离为.19在中，角A，B，C的对边分别为a，b，c，若(1)求角A的大小；(2)若D为BC上一点，求的最小值【答案】(1)(2)27【分析】（1）利用正弦定理化角为边，再根据余弦定理即可得解；（2）根据求出的关系，再利用基本不等式即可得解.【详解】（1）因为，由正弦定理得，即，所以，又，所以；（2）由，得，因为，所以，即，所以，当且仅当，即时等号成立，所以的最小值为20某商场拟在周末进行促销活动，为吸引消费者，特别推出“玩游戏，送礼券”的活动，游戏规则如下：该游戏进行10轮，若在10轮游戏中，参与者获胜5次就送2000元礼券，并且游戏结束：否则继续游戏，直至10轮结束已知该游戏第一次获胜的概率是，若上一次获胜则下一次获胜的概率也是，若上一次失败则下一次成功的概率是记消费者甲第次获胜的概率为，数列的前项和，且的实际意义为前次游戏中平均获胜的次数(1)求消费者甲第2次获胜的概率；(2)证明：为等比数列；并估计要获得礼券，平均至少要玩几轮游戏才可能获奖【答案】(1)(2)详见解析【分析】（1）应用全概率公式计算可得出；（2）计算得出，结合等比数列的定义可证得结论成立；再结合分组求和计算判断最少轮数即可.【详解】（1）（2）,为等比数列, 且公比为；.,因为单调递增，当n为奇数时， ，所以得获奖至少要玩9轮.当n为偶数时，得奖至少要玩10轮，所以平均至少要玩9轮才可能获奖.21已知椭圆的对称中心为坐标原点，对称轴为坐标轴，焦点在轴上，离心率，且过点(1)求椭圆的标准方程；(2)若直线与椭圆交于两点，且直线的倾斜角互补，判断直线的斜率是否为定值？若是，求出该定值；若不是，请说明理由【答案】(1)(2)是定值，定值为2【分析】（1）利用离心率求得之间的关系，结合点在椭圆上，解方程即可得答案；（2）设出直线方程，联立椭圆方程，得到根与系数的关系，利用直线的倾斜角互补，可得，结合根与系数关系化简即可得结论.【详解】（1）设椭圆的标准方程为，由题意知， 故椭圆的标准方程又为，即，又椭圆过点， 椭圆的标准方程为；（2）由题意可知直线的斜率存在且不过点，设直线的方程为，由，消去整理得，需满足，则，直线的倾斜角互补，将，代入得，整理得，而， 所以直线的斜率为定值，其定值为2.【点睛】难点点睛：本题考查了椭圆方程的求解以及直线和椭圆位置关系中的定值问题，解答的难点在于定值问题，解答时困难在于计算的复杂性，且都是关于字母参数的计算，计算量较大，要十分细心才可以.22已知函数(1)当时，求曲线在处的切线方程；(2)当，若不等式恒成立，求的取值范围【答案】(1)(2)【分析】（1）利用导数几何意义可求得切线斜率，结合可得切线方程；（2）方法一：构造，将问题转化为恒成立；利用导数和零点存在定理可说明的单调性，得到；令，利用导数可得单调性，从而确定的范围，再次构造函数，利用导数可求得的范围，即为所求的的取值范围；方法二：采用同构法，将恒成立的不等式化为，构造函数，利用导数求得单调性，从而得到，采用分离变量法可得，令，利用导数可求得，由此可得的取值范围；方法三：由恒成立不等式可确定，构造函数，利用导数可求得的单调性，结合可求得的范围为；通过证明当时，恒成立和时，不等式不恒成立可得到最终范围.【详解】（1）当时，则，又，在处的切线方程为：，即.（2）方法一：令，则恒成立，的定义域为，且；令，则，在上单调递增，即在上单调递增，又，使得，且当时，；当时，；在上单调递减，在上单调递增，由得：，即，令，则在上单调递减，又，设，则，在上单调递增，又，的取值范围为.方法二：由得：，当时，在，时恒成立，；当时，设，则，在上单调递增，即，令，则，当时，；当时，；在上单调递减，在上单调递增，又，；综上所述：实数的取值范围为.方法三：定义域为，恒成立，必然成立；令，则，当时，；当时，；在上单调递减，在上单调递增，又，当时，当时，；下面证明：当时，恒成立.，令，则，令，则，在上单调递增，当时，当时，；当时，；在上单调递减，在上单调递增，恒成立，即恒成立；当时，使得，且当时，；当时，；在上单调递减，在上单调递增，由得：，恒成立，即恒成立；当时，显然不满足恒成立；综上所述：实数的取值范围为.【点睛】方法点睛：本题重点考查了导数中的恒成立问题的求解；本题求解恒成立的基本方法有：1.通过直接构造函数的方式，将问题转化为含参数函数的单调性的讨论和最值的求解问题，利用最值求得参数的取值范围；2.采用同构法，将问题转化为同一函数的不同函数值的大小关系的问题，从而通过求解函数的单调性得到自变量的大小关系；3.采用由特殊到一般的思路，通过特殊位置必然成立的思路得到的一个取值范围，再证明在此范围时不等式恒成立，并通过反例说明不在此范围时不等式不恒成立来得到最终范围.