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1、2023年高考数学模拟试卷请考生注意:1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前,认真阅读答题纸上的注意事项,按规定答题。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执行如图所示的程序框图,如果输入,则输出属于( )ABCD2斜率为1的直线l与椭圆相交于A、B两点,则的最大值为A2BCD3单位正方体ABCD-,黑、白两蚂蚁从点A出发沿棱向前爬行,每走完一条棱称为“走完一段”白蚂蚁爬地的路线是AA1A1D1,黑蚂蚁
2、爬行的路线是ABBB1,它们都遵循如下规则:所爬行的第i+2段与第i段所在直线必须是异面直线(iN*).设白、黑蚂蚁都走完2020段后各自停止在正方体的某个顶点处,这时黑、白两蚂蚁的距离是( )A1BCD04已知展开式中第三项的二项式系数与第四项的二项式系数相等,若,则的值为( )A1B1C8lD815已知(为虚数单位,为的共轭复数),则复数在复平面内对应的点在( ).A第一象限B第二象限C第三象限D第四象限6设双曲线(a0,b0)的一个焦点为F(c,0)(c0),且离心率等于,若该双曲线的一条渐近线被圆x2+y22cx0截得的弦长为2,则该双曲线的标准方程为( )ABCD7集合的真子集的个数
3、为( )A7B8C31D328在正方体中,点,分别为棱,的中点,给出下列命题:;平面;和成角为.正确命题的个数是( )A0B1C2D39已知双曲线与双曲线有相同的渐近线,则双曲线的离心率为()ABCD10已知公差不为0的等差数列的前项的和为,且成等比数列,则( )A56B72C88D4011在平面直角坐标系中,已知点,若动点满足 ,则的取值范围是( )ABCD12已知函数的图象在点处的切线方程是,则( )A2B3C-2D-3二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13某同学周末通过抛硬币的方式决定出去看电影还是在家学习,抛一枚硬币两次,若两次都是正面朝上,就在家学习,否则出去看电影,则
4、该同学在家学习的概率为_.14在的展开式中,项的系数是_(用数字作答)15动点到直线的距离和他到点距离相等,直线过且交点的轨迹于两点,则以为直径的圆必过_.16在平面直角坐标系中,圆.已知过原点且相互垂直的两条直线和,其中与圆相交于,两点,与圆相切于点.若,则直线的斜率为_.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)在直角坐标系中,已知曲线的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴,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)若射线的极坐标方程为().设与相交于点,与相交于点,求.18(12分)设的内角、
5、的对边长分别为、.设为的面积,满足.(1)求;(2)若,求的最大值.19(12分)已知函数.(1)当时,求不等式的解集;(2)若对任意成立,求实数的取值范围.20(12分)已知圆O经过椭圆C:的两个焦点以及两个顶点,且点在椭圆C上求椭圆C的方程;若直线l与圆O相切,与椭圆C交于M、N两点,且,求直线l的倾斜角21(12分)已知椭圆:的离心率为,左、右顶点分别为、,过左焦点的直线交椭圆于、两点(异于、两点),当直线垂直于轴时,四边形的面积为1(1)求椭圆的方程;(2)设直线、的交点为;试问的横坐标是否为定值?若是,求出定值;若不是,请说明理由22(10分)如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,平面底
6、面,为的中点,是棱上的点且,.求证:平面平面以;求二面角的大小.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、B【解析】由题意,框图的作用是求分段函数的值域,求解即得解.【详解】由题意可知,框图的作用是求分段函数的值域,当;当综上:.故选:B【点睛】本题考查了条件分支的程序框图,考查了学生逻辑推理,分类讨论,数学运算的能力,属于基础题.2、C【解析】设出直线的方程,代入椭圆方程中消去y,根据判别式大于0求得t的范围,进而利用弦长公式求得|AB|的表达式,利用t的范围求得|AB|的最大值【详解】解:设直线l的方程为yx+t,代入
7、y21,消去y得x2+2tx+t210,由题意得(2t)21(t21)0,即t21弦长|AB|4故选:C【点睛】本题主要考查了椭圆的应用,直线与椭圆的关系常需要把直线与椭圆方程联立,利用韦达定理,判别式找到解决问题的突破口3、B【解析】根据规则,观察黑蚂蚁与白蚂蚁经过几段后又回到起点,得到每爬1步回到起点,周期为1计算黑蚂蚁爬完2020段后实质是到达哪个点以及计算白蚂蚁爬完2020段后实质是到达哪个点,即可计算出它们的距离【详解】由题意,白蚂蚁爬行路线为AA1A1D1D1C1C1CCBBA,即过1段后又回到起点,可以看作以1为周期,由,白蚂蚁爬完2020段后到回到C点;同理,黑蚂蚁爬行路线为A
8、BBB1B1C1C1D1D1DDA,黑蚂蚁爬完2020段后回到D1点,所以它们此时的距离为.故选B.【点睛】本题考查多面体和旋转体表面上的最短距离问题,考查空间想象与推理能力,属于中等题.4、B【解析】根据二项式系数的性质,可求得,再通过赋值求得以及结果即可.【详解】因为展开式中第三项的二项式系数与第四项的二项式系数相等,故可得,令,故可得,又因为,令,则,解得令,则.故选:B.【点睛】本题考查二项式系数的性质,以及通过赋值法求系数之和,属综合基础题.5、D【解析】设,由,得,利用复数相等建立方程组即可.【详解】设,则,所以,解得,故,复数在复平面内对应的点为,在第四象限.故选:D.【点睛】本
9、题考查复数的几何意义,涉及到共轭复数的定义、复数的模等知识,考查学生的基本计算能力,是一道容易题.6、C【解析】由题得,又,联立解方程组即可得,进而得出双曲线方程.【详解】由题得 又该双曲线的一条渐近线方程为,且被圆x2+y22cx0截得的弦长为2,所以 又 由可得:,所以双曲线的标准方程为.故选:C【点睛】本题主要考查了双曲线的简单几何性质,圆的方程的有关计算,考查了学生的计算能力.7、A【解析】计算,再计算真子集个数得到答案.【详解】,故真子集个数为:.故选:.【点睛】本题考查了集合的真子集个数,意在考查学生的计算能力.8、C【解析】建立空间直角坐标系,利用向量的方法对四个命题逐一分析,由
10、此得出正确命题的个数.【详解】设正方体边长为,建立空间直角坐标系如下图所示,.,所以,故正确.,不存在实数使,故不成立,故错误.,故平面不成立,故错误.,设和成角为,则,由于,所以,故正确.综上所述,正确的命题有个.故选:C【点睛】本小题主要考查空间线线、线面位置关系的向量判断方法,考查运算求解能力,属于中档题.9、C【解析】由双曲线与双曲线有相同的渐近线,列出方程求出的值,即可求解双曲线的离心率,得到答案【详解】由双曲线与双曲线有相同的渐近线,可得,解得,此时双曲线,则曲线的离心率为,故选C【点睛】本题主要考查了双曲线的标准方程及其简单的几何性质的应用,其中解答中熟记双曲线的几何性质,准确运
11、算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题10、B【解析】,将代入,求得公差d,再利用等差数列的前n项和公式计算即可.【详解】由已知,故,解得或(舍),故,.故选:B.【点睛】本题考查等差数列的前n项和公式,考查等差数列基本量的计算,是一道容易题.11、D【解析】设出的坐标为,依据题目条件,求出点的轨迹方程,写出点的参数方程,则,根据余弦函数自身的范围,可求得结果.【详解】设 ,则, 为点的轨迹方程点的参数方程为(为参数) 则由向量的坐标表达式有:又故选:D【点睛】考查学生依据条件求解各种轨迹方程的能力,熟练掌握代数式转换,能够利用三角换元的思想处理轨迹中的向量乘积,属于中档题.求解
12、轨迹方程的方法有:直接法;定义法;相关点法;参数法;待定系数法12、B【解析】根据求出再根据也在直线上,求出b的值,即得解.【详解】因为,所以所以,又也在直线上,所以,解得所以.故选:B【点睛】本题主要考查导数的几何意义,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13、【解析】采用列举法计算古典概型的概率.【详解】抛掷一枚硬币两次共有4种情况,即(正,正),(正,反),(反,正),(反,反),在家学习只有1种情况,即(正,正),故该同学在家学习的概率为.故答案为:【点睛】本题考查古典概型的概率计算,考查学生的基本计算能力,是一道基础题.14、 【解析
13、】的展开式的通项为:.令,得.答案为:-40.点睛:求二项展开式有关问题的常见类型及解题策略(1)求展开式中的特定项.可依据条件写出第r1项,再由特定项的特点求出r值即可.(2)已知展开式的某项,求特定项的系数.可由某项得出参数项,再由通项写出第r1项,由特定项得出r值,最后求出其参数.15、【解析】利用动点到直线的距离和他到点距离相等,,可知动点的轨迹是以为焦点的抛物线,从而可求曲线的方程,将 ,代入,利用韦达定理,可得 ,从而可知以为直径的圆经过原点O.【详解】设点,由题意可得,可得,设直线的方程为,代入抛物线可得,以AB为直径的圆经过原点.故答案为:(0,0)【点睛】本题考查了抛物线的定
14、义,考查了直线和抛物线的交汇问题,同时考查了方程的思想和韦达定理,考查了运算能力,属于中档题.16、【解析】设:,:,利用点到直线的距离,列出式子,求出的值即可.【详解】解:由圆,可知圆心,半径为.设直线:,则:,圆心到直线的距离为,.圆心到直线的距离为半径,即,并根据垂径定理的应用,可列式得到,解得.故答案为:.【点睛】本题主要考查点到直线的距离公式的运用,并结合圆的方程,垂径定理的基本知识,属于中档题.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)曲线的普通方程为;直线的直角坐标方程为(2)【解析】(1)利用消去参数,将曲线的参数方程化成普通方程,利用互化公式,
15、将直线的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)根据(1)求出曲线的极坐标方程,分别联立射线与曲线以及射线与直线的极坐标方程,求出和,即可求出.【详解】解:(1)因为(为参数),所以消去参数,得,所以曲线的普通方程为.因为所以直线的直角坐标方程为.(2)曲线的极坐标方程为.设的极径分别为和,将()代入,解得,将()代入,解得.故.【点睛】本题考查利用消参法将参数方程化成普通方程以及利用互化公式将极坐标方程化为直角坐标方程,还考查极径的运用和两点间距离,属于中档题.18、 (1);(2).【解析】(1)根据条件形式选择,然后利用余弦定理和正弦定理化简,即可求出;(2)由(1)求出角,利用正弦定理和消元
16、思想,可分别用角的三角函数值表示出,即可得到,再利用三角恒等变换,化简为,即可求出最大值【详解】(1),即,变形得:,整理得:,又,;(2),由正弦定理知,当且仅当时取最大值故的最大值为.【点睛】本题主要考查正弦定理,余弦定理,三角形面积公式的应用,以及利用三角恒等变换求函数的最值,意在考查学生的转化能力和数学运算能力,属于基础题19、(1)(2)【解析】(1)把代入,利用零点分段讨论法求解;(2)对任意成立转化为求的最小值可得.【详解】解:(1)当时,不等式可化为.讨论:当时,所以,所以;当时,所以,所以;当时,所以,所以.综上,当时,不等式的解集为.(2)因为,所以.又因为,对任意成立,所
17、以,所以或.故实数的取值范围为.【点睛】本题主要考查含有绝对值不等式的解法及恒成立问题,恒成立问题一般是转化为最值问题求解,侧重考查数学建模和数学运算的核心素养.20、(1);(2)或【解析】(1)先由题意得出 ,可得出与的等量关系,然后将点的坐标代入椭圆的方程,可求出与的值,从而得出椭圆的方程;(2)对直线的斜率是否存在进行分类讨论,当直线的斜率不存在时,可求出,然后进行检验;当直线的斜率存在时,可设直线的方程为,设点,先由直线与圆相切得出与之间的关系,再将直线的方程与椭圆的方程联立,由韦达定理,利用弦长公式并结合条件得出的值,从而求出直线的倾斜角.【详解】(1)由题可知圆只能经过椭圆的上下
18、顶点,所以椭圆焦距等于短轴长,可得,又点在椭圆上,所以,解得,即椭圆的方程为. (2)圆的方程为,当直线不存在斜率时,解得,不符合题意;当直线存在斜率时,设其方程为,因为直线与圆相切,所以,即. 将直线与椭圆的方程联立,得:,判别式,即,设,则,所以,解得, 所以直线的倾斜角为或.【点睛】求椭圆标准方程的方法一般为待定系数法,根据条件确定关于的方程组,解出,从而写出椭圆的标准方程解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.21、(1)(2)是为定值,的横坐
19、标为定值【解析】(1)根据“直线垂直于轴时,四边形的面积为1”列方程,由此求得,结合椭圆离心率以及,求得,由此求得椭圆方程.(2)设出直线的方程,联立直线的方程和椭圆方程,化简后写出根与系数关系.求得直线的方程,并求得两直线交点的横坐标,结合根与系数关系进行化简,求得的横坐标为定值.【详解】(1)依题意可知,解得,即;而,即,结合解得,因此椭圆方程为(2)由题意得,左焦点,设直线的方程为:,由消去并整理得,直线的方程为:,直线的方程为:联系方程,解得,又因为所以所以的横坐标为定值【点睛】本小题主要考查根据椭圆离心率求椭圆方程,考查直线和椭圆的位置关系,考查直线和直线交点坐标的求法,考查运算求解能力,属于中档题.22、证明见解析;.【解析】推导出,从而平面,由此证明平面平面以;以为原点,建立空间直角坐标系,利用法向量求出二面角的大小.【详解】解:,为的中点,四边形为平行四边形,.,,即.又平面平面,且平面平面,平面.平面,平面平面.,为的中点,.平面平面,且平面平面,平面.如图,以为原点建立空间直角坐标系,则平面的一个法向量为,设,则,在平面中,设平面的法向量为,则,即,平面的一个法向量为,由图知二面角为锐角,所以所求二面角大小为.【点睛】本题考查面面垂直的证明,考查二面角的大小的求法,考查了空间向量的应用,属于中档题.
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