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1、2023 年高考数学模拟试卷 考生须知:1全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用 2B 铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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已知函数|()()xxf xxRe,若关于x的方程()10f xm 恰好有 3 个不相等的实数根,则实数m的取值范围为()A(212),ee B(20,)2ee
2、 C(11,1)e D21,12()ee 2已知命题:p若1a,则21a,则下列说法正确的是()A命题p是真命题 B命题p的逆命题是真命题 C命题p的否命题是“若1a,则21a”D命题p的逆否命题是“若21a,则1a”3过双曲线22221xyab(0,0)ab的左焦点F作直线交双曲线的两天渐近线于A,B两点,若B为线段FA的中点,且OBFA(O为坐标原点),则双曲线的离心率为()A2 B3 C2 D5 4设a、bR,数列 na满足12a,21nnaa ab,nN,则()A对于任意a,都存在实数M,使得naM恒成立 B对于任意b,都存在实数M,使得naM恒成立 C对于任意24,ba,都存在实数M
3、,使得naM恒成立 D对于任意0,24ba,都存在实数M,使得naM恒成立 5已知函数1()2xf xex的零点为m,若存在实数n 使230 xaxa且|1mn,则实数 a 的取值范围是()A2,4 B72,3 C7,33 D2,3 6复数2(1)ii的模为()A12 B1 C2 D2 2 7函数 1sinf xxxx(x且0)x 的图象是()A B C D 8函数 241xf xxxe的大致图象是()A B C D 9设集合12Mxx,Nx xa,若MNM,则a的取值范围是()A,1 B,1 C2,D2,10已知数列 na的通项公式为22nan,将这个数列中的项摆放成如图所示的数阵.记nb为
4、数阵从左至右的n列,从上到下的n行共2n个数的和,则数列nnb的前 2020 项和为()A10112020 B20192020 C20202021 D10102021 11 已知a,b,Rc,abc,0abc 若实数x,y满足不等式组040 xxybxayc,则目标函数2zxy()A有最大值,无最小值 B有最大值,有最小值 C无最大值,有最小值 D无最大值,无最小值 12i为虚数单位,则32i1 i的虚部为()Ai Bi C1 D1 二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。13若5(3)nxx的展开式中各项系数之和为 32,则展开式中 x 的系数为_ 14 棱长为a的正四面
5、体ABCD与正三棱锥EBCD的底面重合,若由它们构成的多面体ABCDE的顶点均在一球的球面上,则正三棱锥EBCD的内切球半径为_.15若向量221axbx,满足3a b,则实数x的取值范围是_.16在平面直角坐标系 xOy 中,直角三角形 ABC 的三个顶点都在椭圆22211xyaa上,其中 A(0,1)为直角顶点若该三角形的面积的最大值为278,则实数 a 的值为_ 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)在平面直角坐标系xOy中,曲线1C的参数方程为22cos2sinxy(为参数),以原点为极点,x轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系,曲线2C的极坐标
6、方程为2224cos4sin.(1)求曲线1C的极坐标方程以及曲线2C的直角坐标方程;(2)若直线:l ykx与曲线1C、曲线2C在第一象限交于,P Q两点,且|2|OPOQ,点M的坐标为(2,0),求MPQ的面积.18(12 分)2019 年是中华人民共和国成立 70 周年为了让人民了解建国 70 周年的风雨历程,某地的民调机构随机选取了该地的 100 名市民进行调查,将他们的年龄分成 6 段:20,30),30,40),70,80,并绘制了如图所示的频率分布直方图 (1)现从年龄在20,30),30,40),40,50)内的人员中按分层抽样的方法抽取 8 人,再从这 8 人中随机选取 3
7、人进行座谈,用X表示年龄在30,40))内的人数,求X的分布列和数学期望;(2)若用样本的频率代替概率,用随机抽样的方法从该地抽取 20 名市民进行调查,其中有k名市民的年龄在30,50)的概率为()(0,1,2,20)P Xk k当()P Xk最大时,求k的值 19(12 分)改革开放 40 年,我国经济取得飞速发展,城市汽车保有量在不断增加,人们的交通安全意识也需要不断加强.为了解某城市不同性别驾驶员的交通安全意识,某小组利用假期进行一次全市驾驶员交通安全意识调查.随机抽取男女驾驶员各 50 人,进行问卷测评,所得分数的频率分布直方图如图所示.规定得分在 80 分以上为交通安全意识强.安全
8、意识强 安全意识不强 合计 男性 女性 合计 ()求a的值,并估计该城市驾驶员交通安全意识强的概率;()已知交通安全意识强的样本中男女比例为 4:1,完成 22 列联表,并判断有多大把握认为交通安全意识与性别有关;()在()的条件下,从交通安全意识强的驾驶员中随机抽取 2 人,求抽到的女性人数X的分布列及期望.附:22()()()()()n ad bcKa b cd a c b d,其中nabcd 2P Kk 0.010 0.005 0.001 k 6.635 7.879 10.828 20(12 分)已知在平面直角坐标系xOy中,直线2C的参数方程为22xtyt(t为参数),以坐标原点为极点
9、,x轴的非负半轴为极轴且取相同的单位长度建立极坐标系,曲线1C的极坐标方程为coscos2.(1)求曲线1C与直线2C的直角坐标方程;(2)若曲线1C与直线2C交于,A B两点,求AB的值.21(12 分)已知等差数列的前 n 项和为,且,求数列的通项公式;求数列的前 n 项和 22(10 分)已知数列na,其前n项和为nS,满足12a,1nnnSnaa,其中2n,nN,R.若0,4,+12nnnbaa(nN),求证:数列 nb是等比数列;若数列na是等比数列,求,的值;若23a,且32,求证:数列na是等差数列.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
10、给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1D【解析】讨论0 x,0 x,0 x 三种情况,求导得到单调区间,画出函数图像,根据图像得到答案.【详解】当0 x 时,()xxf xe,故1(2)2xfxxex,函数在10,2上单调递增,在1,2上单调递减,且1222efe;当0 x 时,00f;当0 x 时,()xxf xe,1()022xfexxx,函数单调递减;如图所示画出函数图像,则120122emfe,故2()21,1eem.故选:D.【点睛】本题考查了利用导数求函数的零点问题,意在考查学生的计算能力和应用能力.2B【解析】解不等式,可判断 A 选项的正误;写出原命题的逆命题并判断其真
11、假,可判断 B 选项的正误;利用原命题与否命题、逆否命题的关系可判断 C、D 选项的正误.综合可得出结论.【详解】解不等式21a,解得11a,则命题p为假命题,A 选项错误;命题p的逆命题是“若21a,则1a”,该命题为真命题,B 选项正确;命题p的否命题是“若1a,则21a”,C 选项错误;命题p的逆否命题是“若21a,则1a”,D 选项错误 故选:B【点睛】本题考查四种命题的关系,考查推理能力,属于基础题.3C【解析】由题意可得双曲线的渐近线的方程为byxa.B为线段FA的中点,OBFA OAOFc,则AOF为等腰三角形.BOFBOA 由双曲线的的渐近线的性质可得BOFxOA 60BOFB
12、OAxOA tan603ba,即223ba.双曲线的离心率为2222cabaeaaa 故选 C.点睛:本题考查了椭圆和双曲线的定义和性质,考查了离心率的求解,同时涉及到椭圆的定义和双曲线的定义及三角形的三边的关系应用,对于求解曲线的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:求出,a c,代入公式cea;只需要根据一个条件得到关于,a b c的齐次式,转化为,a c的齐次式,然后转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式),即可得e(e的取值范围)4D【解析】取1ab,可排除 AB;由蛛网图可得数列 na的单调情况,进而得到要使naM,只需11422aba,由此可得到答案.【详解】取1ab
13、,211nnaa,数列 na恒单调递增,且不存在最大值,故排除 AB 选项;由蛛网图可知,2axbx存在两个不动点,且11142abxa,21142abxa,因为当110ax时,数列 na单调递增,则1nax;当112xax时,数列 na单调递减,则11nxaa;所以要使naM,只需要120ax,故11422aba,化简得24ba且0b.故选:D【点睛】本题考查递推数列的综合运用,考查逻辑推理能力,属于难题 5D【解析】易知()f x单调递增,由(1)0f可得唯一零点1m,通过已知可求得02n,则问题转化为使方程230 xaxa在区间0,2上有解,化简可得4121axx,借助对号函数即可解得实
14、数 a 的取值范围.【详解】易知函数1()2xf xex单调递增且有惟一的零点为1m,所以|1|1n,02n,问题转化为:使方程230 xaxa在区间0,2上有解,即223(1)2(1)4412111xxxaxxxx 在区间0,2上有解,而根据“对勾函数”可知函数4121yxx 在区间0,2的值域为2,3,23a.故选 D【点睛】本题考查了函数的零点问题,考查了方程有解问题,分离参数法及构造函数法的应用,考查了利用“对勾函数”求参数取值范围问题,难度较难.6D【解析】利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计算公式求解【详解】解:2(1)22iii ,复数2(1)ii的模为22(2)22
15、2 故选:D【点睛】本题主要考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,属于基础题 7B【解析】先判断函数的奇偶性,再取特殊值,利用零点存在性定理判断函数零点分布情况,即可得解.【详解】由题可知 f x定义域为,00,,11sinsinfxxxxxf xxx ,f x是偶函数,关于y轴对称,排除 C,D.又2636sin066612f,22sin02222f,f x在0,必有零点,排除 A.故选:B.【点睛】本题考查了函数图象的判断,考查了函数的性质,属于中档题.8A【解析】用0 x 排除 B,C;用2x 排除D;可得正确答案.【详解】解:当0 x 时,2410 xx,0 xe,所以 0f
16、x,故可排除 B,C;当2x 时,2230fe,故可排除 D 故选:A【点睛】本题考查了函数图象,属基础题 9C【解析】由MNM得出MN,利用集合的包含关系可得出实数a的取值范围.【详解】12Mxx,Nx xa且MNM,MN,2a.因此,实数a的取值范围是2,.故选:C.【点睛】本题考查利用集合的包含关系求参数,考查计算能力,属于基础题.10D【解析】由题意,设每一行的和为ic,可得11.(21)iiinicaaan ni,继而可求解212.2(1)nnbcccnn,表示12(1)nnbn n,裂项相消即可求解.【详解】由题意,设每一行的和为ic 故111().(21)2iniiiiniaan
17、caaan ni 因此:212.(3)(5).(21)2(1)nnbcccn nnnnnn 11 11()2(1)21nnbn nnn 故202011111111(1.)(1)22232020202122021S10102021 故选:D【点睛】本题考查了等差数列型数阵的求和,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.11B【解析】判断直线0bxayc与纵轴交点的位置,画出可行解域,即可判断出目标函数的最值情况.【详解】由0abc ,abc,所以可得0,0ac.1112,22222ccccabaacbcaccaaaa ,所以由0bcbxaycyxaa,因此该直线在纵轴的截距为正
18、,但是斜率有两种可能,因此可行解域如下图所示:由此可以判断该目标函数一定有最大值和最小值.故选:B【点睛】本题考查了目标函数最值是否存在问题,考查了数形结合思想,考查了不等式的性质应用.12C【解析】利用复数的运算法则计算即可.【详解】32 122111111iiiiiiiiiii ,故虚部为1.故选:C.【点睛】本题考查复数的运算以及复数的概念,注意复数,abi a bR的虚部为b,不是bi,本题为基础题,也是易错题.二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。132025【解析】利用赋值法,结合展开式中各项系数之和列方程,由此求得n的值.再利用二项式展开式的通项公式,求得展
19、开式中x的系数.【详解】依题意,令1x,解得232n,所以5n,则二项式553 xx的展开式的通项为:5135522155535(3)rrrrrrrrTCxCxx 令3512r,得4r,所以x的系数为5 44455(3)2025C.故答案为:2025【点睛】本小题主要考查二项式展开式各项系数之和,考查二项式展开式指定项系数的求法,属于基础题.143 2612a【解析】由棱长为a的正四面体ABCD求出外接球的半径,进而求出正三棱锥EBCD的高及侧棱长,可得正三棱锥EBCD的三条侧棱两两相互垂直,进而求出体积与表面积,设内切圆的半径,由等体积13VSR 表面积,求出内切圆的半径【详解】由题意可知:
20、多面体ABCDE的外接球即正四面体ABCD的外接球 作AE面BCD交于F,连接CF,如图 则233323CFaa,且AE为外接球的直径,可得 222236()33AFACCFaaa,设三角形BCD 的外接圆的半径为r,则2sin6032BCar,解得3ar,设外接球的半径为R,则222()RrAFR可得222AF RrAF,即22662339aaaR,解得64Ra,设正三棱锥EBCD的高为h,因为622AERa,所以6662()236hEFRAFaa,所以22112632BECEDEEFCFaaa,而BDBCCDa,所以正三棱锥EBCD的三条侧棱两两相互垂直,所以22232331()33()2
21、244E BCDBCDBDESSSaa 表面积,设内切球的半径为R,11()33E BDCBCDE BCDVSEFSR 表面积,即221361 3334634aaaR解得:3 2612Ra 故答案为:3 2612a.【点睛】本题考查多面体与球的内切和外接问题,考查转化与化归思想,考查空间想象能力、运算求解能力,求解时注意借助几何体的直观图进行分析.153,1【解析】根据题意计算223a bxx,解得答案.【详解】221axbx,故223a bxx,解得31x.故答案为:3,1.【点睛】本题考查了向量的数量积,意在考查学生的计算能力.163【解析】设直线 AB 的方程为 ykx+1,则直线 AC
22、 的方程可设为 y1k x+1,(k0),联立方程得到 B(22221a ka k,222211a ka k),故 S442221211a kkaakk,令 t1kk,得 S42222(1)aaa tt,利用均值不等式得到答案.【详解】设直线 AB 的方程为 ykx+1,则直线 AC 的方程可设为 y1k x+1,(k0)由22211ykxxya消去 y,得(1+a2k2)x2+2a2kx0,所以 x0 或 x22221a ka k A 的坐标(0,1),B 的坐标为(22221a ka k,k22221a ka k1),即 B(22221a ka k,222211a ka k),因此 AB2
23、22222222221(0)(1)111a ka kka ka k22221a ka k,同理可得:AC211k22221akak.Rt ABC 的面积为 S12ABAC2212kk44422422221221111a kakaakaakkk 令 t1kk,得 S4422422222(1)12a taaaata tt.t1kk2,S ABC4422222(1)(1)2aaa aaa tt.当且仅当21aa tt,即 t21aa时,ABC 的面积 S 有最大值为4227(1)8aa a.解之得 a3 或 a329716.a329716时,t21aa2 不符合题意,a3.故答案为:3.【点睛】本题
24、考查了椭圆内三角形面积的最值问题,意在考查学生的计算能力和转化能力.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)1C的极坐标方程为4cos,2C的直角坐标方程为2214xy(2)2 23【解析】(1)先把曲线1C的参数方程消参后,转化为普通方程,再利用cos,sinxy 求得极坐标方程.将2224cos4sin,化为2222cos4sin4,再利用cos,sinxy 求得曲线2C的普通方程.(2)设直线的极角0,代入2224cos4sin,得2Q20413sin,将0代入4cosp,得04cosP,由|2|OPOQ,得2PQ,即2020164cos13sin,从
25、而求得202sin3,201cos3,从而求得,QP,再利用01|sin2MPQOMPOMQPQSSSOM求解.【详解】(1)依题意,曲线221:(x2)4Cy,即2240 xyx,故24cos0,即4cos.因为2224cos4sin,故2222cos4sin4,即2244xy,即2214xy.(2)将0代入2224cos4sin,得2Q20413sin,将0代入4cosp,得04cosP,由|2|OPOQ,得2PQ,得2020164cos13sin,解得202sin3,则201cos3.又002,故02042 34 3,4cos13sin33QP,故MPQ的面积012 2|sin23MPQ
26、OMPOMQPQSSSOM.【点睛】本题考查极坐标方程与直角坐标方程、参数方程与普通方程的转化、极坐标的几何意义,还考查推理论证能力以及数形结合思想,属于中档题.18(1)分布列见解析,34EX (1)7【解析】(1)根据频率分布直方图及抽取总人数,结合各组频率值即可求得各组抽取的人数;X的可能取值为 0,1,1,由离散型随机变量概率求法即可求得各概率值,即可得分布列;由数学期望公式即可求得其数学期望.(1)先求得年龄在30,50)内的频率,视为概率.结合二项分布的性质,表示出2520()(0.35)(10.35)kkkP XkC,令()(1)P XktP Xk,化简后可证明其单调性及取得最大
27、值时k的值【详解】(1)按分层抽样的方法拉取的 8 人中,年龄在20,30)的人数为0.005810.0050.0100.025人,年龄在30,40)内的人数为0.010820.0050.0100.025人 年龄在40,50)内的人数为0.025850.0050.0100.025人 所以X的可能取值为 0,1,1 所以3062385(0)14C CP XC,12382615(1)28C CP XC,1262383(2)28C CP XC,所以X的分市列为 X 0 1 1 P 514 1528 328 515330121428284 EX (1)设在抽取的 10 名市民中,年龄在30,50)内的
28、人数为X,X服从二项分布由频率分布直方图可知,年龄在30,50)内的频率为(0.010 0.025)100.35,所以(20,0,35)XB,所以2520()(0.35)(10.35)(0.1.2,.20)kkkP XkCk 设2020112120()(0.35)(10.35)7(21)(0.1.2,20)(1)(0.35)(10.35)13kkkkkkP XkCktkP XkCk,若1t,则7.35k,(1)()P XkP Xk;若1t,则7.35k,(1)()P XkP Xk 所以当7k 时,()P Xk最大,即当()P Xk最大时,7k 【点睛】本题考差了离散型随机变量分布列及数学期望的
29、求法,二项分布的综合应用,属于中档题.19()0.016a.0.2()见解析,有99.5%的把握认为交通安全意识与性别有关()见解析,25【解析】()直接根据频率和为 1 计算得到答案.()完善列联表,计算297.879K,对比临界值表得到答案.()X的取值为0,1,2,,计算概率得到分布列,计算数学期望得到答案.【详解】()10(0.00420.0080.0220.028)1a,解得0.016a.所以该城市驾驶员交通安全意识强的概率0.160.040.2P.()安全意识强 安全意识不强 合计 男性 16 34 50 女性 4 46 50 合计 20 80 100 22(16 464 34)1
30、0097.87920 80 50 50K,所以有99.5%的把握认为交通安全意识与性别有关()X的取值为0,1,2,21622060(0),95CP XC1116422032(1),95C CP XC242203(2),95CP XC 所以X的分布列为 X 0 1 2 P 1219 3295 395 期望3262()95955E X.【点睛】本题考查了独立性检验,分布列,数学期望,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.20(1)曲线1C的直角坐标方程为22yx;直线2C的直角坐标方程为40 xy(2)6 2【解析】(1)由公式cossinxy可化极坐标方程为直角坐标方程,消参法可化参数方程为普
31、通方程;(2)联立两曲线方程,解方程组得两交点坐标,从而得两点间距离【详解】解:(1)coscos2 2cos2cos 222cos2cos 2222xyxx 曲线1C的直角坐标方程为22yx 直线2C的直角坐标方程为40 xy(2)据242yxyx 解,得22xy或84xy 2228246 2AB 【点睛】本题考查极坐标与直角坐标的互化,考查参数方程与普通方程的互化,属于基础题 21(1);(2).【解析】先设出数列的公差为 d,结合题中条件,求出首项和公差,即可得出结果 利用裂项相消法求出数列的和【详解】解:设公差为 d 的等差数列的前 n 项和为,且,则有:,解得:,所以:由于:,所以:
32、,则:,则:,【点睛】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,裂项相消法在数列求和中的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型 22(1)见解析(2)10 ,(3)见解析【解析】试题分析:(1)14nnSa(2n),所以12nnbb,故数列 nb是等比数列;(2)利用特殊值法,得1,1q,故10,;(3)得112,所以12nnnnSaa,得111220nnnnanaa,可证数列 na是等差数列.试题解析:(1)证明:若0,4,则当14nnSa(2n),所以1114nnnnnaSSaa,即11222nnnnaaaa,所以12nnbb,又由12a,1214aaa,得2136aa
33、,21220aa,即0nb,所以12nnbb,故数列 nb是等比数列 (2)若 na是等比数列,设其公比为q(0q ),当2n 时,2212Saa,即12212aaaa,得 12qq,当3n时,3323Saa,即123323aaaaa,得 2213qqqq,当4n 时,4434Saa,即1234434aaaaaa,得 23321+4qqqqq,q,得21q,q,得31q,解得1,1q 代入式,得0 此时nnSna(2n),所以12naa,na是公比为的等比数列,故10,(3)证明:若23a,由12212aaaa,得562,又32,解得112,由12a,23a,12,1,代入1nnnSnaa得34a,所以1a,2a,3a成等差数列,由12nnnnSaa,得1112nnnnSaa,两式相减得:111122nnnnnnnaaaaa 即111220nnnnanaa 所以21120nnnnanaa 相减得:211212220nnnnnnananaaa 所以21112220nnnnnnn aaaaaa 所以221111-2222221nnnnnnnnnaaaaaaaaann n 13212212naaan n,因为12320aaa,所以2120nnnaaa,即数列 na是等差数列.
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