资源描述
2025-2026学年甘肃省岷县第二中学数学高三上期末学业质量监测模拟试题
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.如图,平面与平面相交于,,,点,点,则下列叙述错误的是( )
A.直线与异面
B.过只有唯一平面与平行
C.过点只能作唯一平面与垂直
D.过一定能作一平面与垂直
2.若函数恰有3个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.在区间上随机取一个数,使直线与圆相交的概率为( )
A. B. C. D.
4.已知关于的方程在区间上有两个根,,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.如图是一个算法流程图,则输出的结果是( )
A. B. C. D.
6.已知集合,,,则( )
A. B. C. D.
7.已知数列的前项和为,且,,则( )
A. B. C. D.
8.若双曲线的焦距为,则的一个焦点到一条渐近线的距离为( )
A. B. C. D.
9.已知底面为边长为的正方形,侧棱长为的直四棱柱中,是上底面上的动点.给出以下四个结论中,正确的个数是( )
①与点距离为的点形成一条曲线,则该曲线的长度是;
②若面,则与面所成角的正切值取值范围是;
③若,则在该四棱柱六个面上的正投影长度之和的最大值为.
A. B. C. D.
10.已知复数z满足(i为虚数单位),则在复平面内复数z对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
11.已知函数,若函数有三个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.已知复数,满足,则( )
A.1 B. C. D.5
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知数列满足,且,则______.
14.实数,满足约束条件,则的最大值为__________.
15.某校高二(4)班统计全班同学中午在食堂用餐时间,有7人用时为6分钟,有14人用时7分钟,有15人用时为8分钟,还有4人用时为10分钟,则高二(4)班全体同学用餐平均用时为____分钟.
16.若双曲线的两条渐近线斜率分别为,,若,则该双曲线的离心率为________.
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)在平面直角坐标系中,曲线,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.
(1)求曲线、的极坐标方程;
(2)在极坐标系中,射线与曲线,分别交于、两点(异于极点),定点,求的面积
18.(12分)某公园有一块边长为3百米的正三角形空地,拟将它分割成面积相等的三个区域,用来种植三种花卉.方案是:先建造一条直道将分成面积之比为的两部分(点D,E分别在边,上);再取的中点M,建造直道(如图).设,,(单位:百米).
(1)分别求,关于x的函数关系式;
(2)试确定点D的位置,使两条直道的长度之和最小,并求出最小值.
19.(12分)武汉有“九省通衢”之称,也称为“江城”,是国家历史文化名城.其中著名的景点有黄鹤楼、户部巷、东湖风景区等等.
(1)为了解“五·一”劳动节当日江城某旅游景点游客年龄的分布情况,从年龄在22岁到52岁的游客中随机抽取了1000人,制成了如图的频率分布直方图:
现从年龄在内的游客中,采用分层抽样的方法抽取10人,再从抽取的10人中随机抽取4人,记4人中年龄在内的人数为,求;
(2)为了给游客提供更舒适的旅游体验,该旅游景点游船中心计划在2020年劳动节当日投入至少1艘至多3艘型游船供游客乘坐观光.由2010到2019这10年间的数据资料显示每年劳动节当日客流量(单位:万人)都大于1.将每年劳动节当日客流量数据分成3个区间整理得表:
劳动节当日客流量
频数(年)
2
4
4
以这10年的数据资料记录的3个区间客流量的频率作为每年客流量在该区间段发生的概率,且每年劳动节当日客流量相互独立.
该游船中心希望投入的型游船尽可能被充分利用,但每年劳动节当日型游船最多使用量(单位:艘)要受当日客流量(单位:万人)的影响,其关联关系如下表:
劳动节当日客流量
型游船最多使用量
1
2
3
若某艘型游船在劳动节当日被投入且被使用,则游船中心当日可获得利润3万元;若某艘型游船劳动节当日被投入却不被使用,则游船中心当日亏损0.5万元.记(单位:万元)表示该游船中心在劳动节当日获得的总利润,的数学期望越大游船中心在劳动节当日获得的总利润越大,问该游船中心在2020年劳动节当日应投入多少艘型游船才能使其当日获得的总利润最大?
20.(12分)已知动圆Q经过定点,且与定直线相切(其中a为常数,且).记动圆圆心Q的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程,并说明C是什么曲线?
(2)设点P的坐标为,过点P作曲线C的切线,切点为A,若过点P的直线m与曲线C交于M,N两点,则是否存在直线m,使得?若存在,求出直线m斜率的取值范围;若不存在,请说明理由.
21.(12分)已知函数.若在定义域内存在,使得成立,则称为函数的局部对称点.
(1)若a,且a≠0,证明:函数有局部对称点;
(2)若函数在定义域内有局部对称点,求实数c的取值范围;
(3)若函数在R上有局部对称点,求实数m的取值范围.
22.(10分)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若在定义域内是增函数,且存在不相等的正实数,使得,证明:.
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.D
【解析】
根据异面直线的判定定理、定义和性质,结合线面垂直的关系,对选项中的命题判断.
【详解】
A.假设直线与共面,则A,D,B,C共面,则AB,CD共面,与,矛盾, 故正确.
B. 根据异面直线的性质知,过只有唯一平面与平行,故正确.
C. 根据过一点有且只有一个平面与已知直线垂直知,故正确.
D. 根据异面直线的性质知,过不一定能作一平面与垂直,故错误.
故选:D
本题主要考查异面直线的定义,性质以及线面关系,还考查了理解辨析的能力,属于中档题.
2.B
【解析】
求导函数,求出函数的极值,利用函数恰有三个零点,即可求实数的取值范围.
【详解】
函数的导数为,
令,则或,
上单调递减,上单调递增,
所以0或是函数y的极值点,
函数的极值为:,
函数恰有三个零点,则实数的取值范围是:.
故选B.
该题考查的是有关结合函数零点个数,来确定参数的取值范围的问题,在解题的过程中,注意应用导数研究函数图象的走向,利用数形结合思想,转化为函数图象间交点个数的问题,难度不大.
3.C
【解析】
根据直线与圆相交,可求出k的取值范围,根据几何概型可求出相交的概率.
【详解】
因为圆心,半径,直线与圆相交,所以
,解得
所以相交的概率,故选C.
本题主要考查了直线与圆的位置关系,几何概型,属于中档题.
4.C
【解析】
先利用三角恒等变换将题中的方程化简,构造新的函数,将方程的解的问题转化为函数图象的交点问题,画出函数图象,再结合,解得的取值范围.
【详解】
由题化简得,,
作出的图象,
又由易知.
故选:C.
本题考查了三角恒等变换,方程的根的问题,利用数形结合法,求得范围.属于中档题.
5.A
【解析】
执行程序框图,逐次计算,根据判断条件终止循环,即可求解,得到答案.
【详解】
由题意,执行上述的程序框图:
第1次循环:满足判断条件,;
第2次循环:满足判断条件,;
第3次循环:满足判断条件,;
不满足判断条件,输出计算结果,
故选A.
本题主要考查了循环结构的程序框图的结果的计算与输出,其中解答中执行程序框图,逐次计算,根据判断条件终止循环是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.
6.D
【解析】
根据集合的基本运算即可求解.
【详解】
解:,,,
则
故选:D.
本题主要考查集合的基本运算,属于基础题.
7.C
【解析】
根据已知条件判断出数列是等比数列,求得其通项公式,由此求得.
【详解】
由于,所以数列是等比数列,其首项为,第二项为,所以公比为.所以,所以.
故选:C
本小题主要考查等比数列的证明,考查等比数列通项公式,属于基础题.
8.B
【解析】
根据焦距即可求得参数,再根据点到直线的距离公式即可求得结果.
【详解】
因为双曲线的焦距为,
故可得,解得,不妨取;
又焦点,其中一条渐近线为,
由点到直线的距离公式即可求的.
故选:B.
本题考查由双曲线的焦距求方程,以及双曲线的几何性质,属综合基础题.
9.C
【解析】
①与点距离为的点形成以为圆心,半径为的圆弧,利用弧长公式,可得结论;②当在(或时,与面所成角(或的正切值为最小,当在时,与面所成角的正切值为最大,可得正切值取值范围是;③设,,,则,即,可得在前后、左右、上下面上的正投影长,即可求出六个面上的正投影长度之和.
【详解】
如图:
①错误, 因为 ,与点距离为的点形成以为圆心,半径为的圆弧,长度为;
②正确,因为面面,所以点必须在面对角线上运动,当在(或)时,与面所成角(或)的正切值为最小(为下底面面对角线的交点),当在时,与面所成角的正切值为最大,所以正切值取值范围是;
③正确,设,则,即,在前后、左右、上下面上的正投影长分别为,,,所以六个面上的正投影长度之,当且仅当在时取等号.
故选:.
本题以命题的真假判断为载体,考查了轨迹问题、线面角、正投影等知识点,综合性强,属于难题.
10.D
【解析】
根据复数运算,求得,再求其对应点即可判断.
【详解】
,故其对应点的坐标为.
其位于第四象限.
故选:D.
本题考查复数的运算,以及复数对应点的坐标,属综合基础题.
11.B
【解析】
根据所给函数解析式,画出函数图像.结合图像,分段讨论函数的零点情况:易知为的一个零点;对于当时,由代入解析式解方程可求得零点,结合即可求得的范围;对于当时,结合导函数,结合导数的几何意义即可判断的范围.综合后可得的范围.
【详解】
根据题意,画出函数图像如下图所示:
函数的零点,即.
由图像可知,,
所以是的一个零点,
当时,,若,
则,即,所以,解得;
当时,,
则,且
若在时有一个零点,则,
综上可得,
故选:B.
本题考查了函数图像的画法,函数零点定义及应用,根据零点个数求参数的取值范围,导数的几何意义应用,属于中档题.
12.A
【解析】
首先根据复数代数形式的除法运算求出,求出的模即可.
【详解】
解:,
,
故选:A
本题考查了复数求模问题,考查复数的除法运算,属于基础题.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
数列满足知,数列以3为公比的等比数列,再由已知结合等比数列的性质求得的值即可.
【详解】
,
数列是以3为公比的等比数列,
又,
,
.
故答案为:.
本题考查了等比数列定义,考查了对数的运算性质,考查了等比数列的通项公式,是中档题.
14.10
【解析】
画出可行域,根据目标函数截距可求.
【详解】
解:作出可行域如下:
由得,平移直线,
当经过点时,截距最小,最大
解得
的最大值为10
故答案为:10
考查可行域的画法及目标函数最大值的求法,基础题.
15.7.5
【解析】
分别求出所有人用时总和再除以总人数即可得到平均数.
【详解】
故答案为:7.5
此题考查求平均数,关键在于准确计算出所有数据之和,易错点在于概念辨析不清导致计算出错.
16.2
【解析】
由题得,再根据求解即可.
【详解】
双曲线的两条渐近线为,可令,,则,所以,解得.
故答案为:2.
本题考查双曲线渐近线求离心率的问题.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.(1),;(2).
【解析】
(1)先把参数方程化成普通方程,再利用极坐标的公式把普通方程化成极坐标方程;
(2)先利用极坐标求出弦长,再求高,最后求的面积.
【详解】
(1)曲线的极坐标方程为: ,
因为曲线的普通方程为: ,
曲线的极坐标方程为;
(2) 由(1)得:点的极坐标为, 点的极坐标为,
,
点到射线的距离为
的面积为 .
本题考查普通方程、参数方程与极坐标方程之间的互化,同时也考查了利用极坐标方程求解面积问题,考查计算能力,属于中等题.
18.(1),.,.
(2)当百米时,两条直道的长度之和取得最小值百米.
【解析】
(1)由,可解得.方法一:再在中,利用余弦定理,可得关于x的函数关系式;在和中,利用余弦定理,可得关于x的函数关系式.方法二:在中,可得,则有,化简整理即得;同理,化简整理即得.(2)由(1)和基本不等式,计算即得.
【详解】
解:(1),是边长为3的等边三角形,又,
,.
由,得.
法1:在中,由余弦定理,得
.
故直道长度关于x的函数关系式为,.
在和中,由余弦定理,得
①
②
因为M为的中点,所以.
由①②,得,
所以,所以.
所以,直道长度关于x的函数关系式为
,.
法2:因为在中,,
所以.
所以,直道长度关于x的函数关系式为,.
在中,因为M为的中点,所以.
所以.
所以,直道长度关于x的函数关系式为,.
(2)由(1)得,两条直道的长度之和为
(当且仅当即时取“”).
故当百米时,两条直道的长度之和取得最小值百米.
本题考查了余弦定理和基本不等式,第一问也可以利用三角形中的向量关系进行求解,属于中档题.
19.(1);(2)投入3艘型游船使其当日获得的总利润最大
【解析】
(1)首先计算出在,内抽取的人数,然后利用超几何分布概率计算公式,计算出.
(2)分别计算出投入艘游艇时,总利润的期望值,由此确定当日游艇投放量.
【详解】
(1)年龄在内的游客人数为150,年龄在内的游客人数为100;若采用分层抽样的方法抽取10人,则年龄在内的人数为6人,年龄在内的人数为4人.
可得.
(2)①当投入1艘型游船时,因客流量总大于1,则(万元).
②当投入2艘型游船时,
若,则,此时;
若,则,此时;
此时的分布列如下表:
2.5
6
此时(万元).
③当投入3艘型游船时,
若,则,此时;
若,则,此时;
若,则,此时;
此时的分布列如下表:
2
5.5
9
此时(万元).
由于,则该游船中心在2020年劳动节当日应投入3艘型游船使其当日获得的总利润最大.
本小题主要考查分层抽样,考查超几何分布概率计算公式,考查随机变量分布列和期望的求法,考查分析与思考问题的能力,考查分类讨论的数学思想方法,属于中档题.
20.(1),抛物线;(2)存在,.
【解析】
(1)设,易得,化简即得;
(2)利用导数几何意义可得,要使,只需.
联立直线m与抛物线方程,利用根与系数的关系即可解决.
【详解】
(1)设,由题意,得,化简得,
所以动圆圆心Q的轨迹方程为,
它是以F为焦点,以直线l为准线的抛物线.
(2)不妨设.
因为,所以,
从而直线PA的斜率为,解得,即,
又,所以轴.
要使,只需.
设直线m的方程为,代入并整理,
得.
首先,,解得或.
其次,设,,
则,.
.
故存在直线m,使得,
此时直线m的斜率的取值范围为.
本题考查直线与抛物线位置关系的应用,涉及抛物线中的存在性问题,考查学生的计算能力,是一道中档题.
21.(1)见解析(2)(3)
【解析】
(1)若函数有局部对称点,则,即有解,即可求证;
(2)由题可得在内有解,即方程在区间上有解,则,设,利用导函数求得的范围,即可求得的范围;
(3)由题可得在上有解,即在上有解,设,则可变形为方程在区间内有解,进而求解即可.
【详解】
(1)证明:由得,
代入得,
则得到关于x的方程,由于且,所以,
所以函数必有局部对称点
(2)解:由题,因为函数在定义域内有局部对称点
所以在内有解,即方程在区间上有解,
所以,
设,则,所以
令,则,
当时,,故函数在区间上单调递减,当时,,
故函数在区间上单调递增,
所以,
因为,,所以,所以,
所以
(3)解:由题,,
由于,所以,
所以(*)在R上有解,
令,则,
所以方程(*)变为在区间内有解,
需满足条件:
,即,
得
本题考查函数的局部对称点的理解,利用导函数研究函数的最值问题,考查转化思想与运算能力.
22.(1)当时,在上递增,在上递减;
当时,在上递增,在上递减,在上递增;
当时,在上递增;
当时,在上递增,在上递减,在上递增;
(2)证明见解析
【解析】
(1)对求导,分,,进行讨论,可得的单调性;
(2)在定义域内是是增函数,由(1)可知,,设,可得,则,设,对求导,利用其单调性可证明.
【详解】
解:的定义域为,
因为,
所以,
当时,令,得,令,得;
当时,则,令,得,或,
令,得;
当时,,
当时,则,令,得;
综上所述,当时,在上递增,在上递减;
当时,在上递增,在上递减,在上递增;
当时,在上递增;
当时,在上递增,在上递减,在上递增;
(2)在定义域内是是增函数,由(1)可知,
此时,设,
又因为,则,
设,则
对于任意成立,
所以在上是增函数,
所以对于,有,
即,有,
因为,所以,
即,又在递增,
所以,即.
本题主要考查利用导数研究含参函数的单调性及导数在极值点偏移中的应用,考查学生分类讨论与转化的思想,综合性大,属于难题.
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