资源描述
2025年江西省临川第一中学,临川实验数学高三第一学期期末监测模拟试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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.已知等比数列的前项和为,且满足,则的值是( )
A. B. C. D.
2.已知向量,满足||=1,||=2,且与的夹角为120°,则=( )
A. B. C. D.
3.设,,是非零向量.若,则( )
A. B. C. D.
4.设复数满足,在复平面内对应的点为,则不可能为( )
A. B. C. D.
5.已知等差数列中,,则( )
A.20 B.18 C.16 D.14
6.设M是边BC上任意一点,N为AM的中点,若,则的值为( )
A.1 B. C. D.
7.设函数在上可导,其导函数为,若函数在处取得极大值,则函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
8.设为坐标原点,是以为焦点的抛物线上任意一点,是线段上的点,且,则直线的斜率的最大值为( )
A. B. C. D.1
9.中国古代数学名著《九章算术》中记载了公元前344年商鞅督造的一种标准量器——商鞅铜方升,其三视图如图所示(单位:寸),若取3,当该量器口密闭时其表面积为42.2(平方寸),则图中x的值为( )
A.3 B.3.4 C.3.8 D.4
10.设双曲线的一条渐近线为,且一个焦点与抛物线的焦点相同,则此双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
11.已知,则,不可能满足的关系是()
A. B. C. D.
12.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有刍甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高二丈,问:积几何?”其意思为:“今有底面为矩形的屋脊状的楔体,下底面宽3丈,长4丈,上棱长2丈,高2丈,问:它的体积是多少?”已知l丈为10尺,该楔体的三视图如图所示,其中网格纸上小正方形边长为1,则该楔体的体积为( )
A.10000立方尺 B.11000立方尺
C.12000立方尺 D.13000立方尺
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.春天即将来临,某学校开展以“拥抱春天,播种绿色”为主题的植物种植实践体验活动.已知某种盆栽植物每株成活的概率为,各株是否成活相互独立.该学校的某班随机领养了此种盆栽植物10株,设为其中成活的株数,若的方差,,则________.
14.已知抛物线的焦点为,过点且斜率为1的直线与抛物线交于点,以线段为直径的圆上存在点,使得以为直径的圆过点,则实数的取值范围为________.
15.下图是一个算法流程图,则输出的S的值是______.
16.已知向量,,若满足,且方向相同,则__________.
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)对于给定的正整数k,若各项均不为0的数列满足:对任意正整数总成立,则称数列是“数列”.
(1)证明:等比数列是“数列”;
(2)若数列既是“数列”又是“数列”,证明:数列是等比数列.
18.(12分)已知矩阵,.
求矩阵;
求矩阵的特征值.
19.(12分)已知函数.
(1)证明:当时,;
(2)若函数只有一个零点,求正实数的值.
20.(12分)在创建“全国文明卫生城”过程中,运城市“创城办”为了调查市民对创城工作的了解情况,进行了一次创城知识问卷调查(一位市民只能参加一次),通过随机抽样,得到参加问卷调查的人的得分统计结果如表所示:.
组别
频数
(1)由频数分布表可以大致认为,此次问卷调查的得分似为这人得分的平均值(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表),利用该正态分布,求;
(2)在(1)的条件下,“创城办”为此次参加问卷调查的市民制定如下奖励方案:
①得分不低于的可以获赠次随机话费,得分低于的可以获赠次随机话费;
②每次获赠的随机话费和对应的概率为:
赠送话费的金额(单位:元)
概率
现有市民甲参加此次问卷调查,记(单位:元)为该市民参加问卷调查获赠的话费,求的分布列与数学期望.
附:参考数据与公式:,若,则,,
21.(12分)某中学准备组建“文科”兴趣特长社团,由课外活动小组对高一学生文科、理科进行了问卷调查,问卷共100道题,每题1分,总分100分,该课外活动小组随机抽取了200名学生的问卷成绩(单位:分)进行统计,将数据按照,,,,分成5组,绘制的频率分布直方图如图所示,若将不低于60分的称为“文科方向”学生,低于60分的称为“理科方向”学生.
理科方向
文科方向
总计
男
110
女
50
总计
(1)根据已知条件完成下面列联表,并据此判断是否有99%的把握认为是否为“文科方向”与性别有关?
(2)将频率视为概率,现在从该校高一学生中用随机抽样的方法每次抽取1人,共抽取3次,记被抽取的3人中“文科方向”的人数为,若每次抽取的结果是相互独立的,求的分布列、期望和方差.
参考公式:,其中.
参考临界值:
0.10
0.05
0.025
0.010
0.005
0.001
2.706
3.841
5.024
6.635
7.879
10.828
22.(10分)为迎接2022年冬奥会,北京市组织中学生开展冰雪运动的培训活动,并在培训结束后对学生进行了考核.记表示学生的考核成绩,并规定为考核优秀.为了了解本次培训活动的效果,在参加培训的学生中随机抽取了30名学生的考核成绩,并作成如下茎叶图:
(Ⅰ)从参加培训的学生中随机选取1人,请根据图中数据,估计这名学生考核优秀的概率;
(Ⅱ)从图中考核成绩满足的学生中任取2人,求至少有一人考核优秀的概率;
(Ⅲ)记表示学生的考核成绩在区间的概率,根据以往培训数据,规定当时培训有效.请根据图中数据,判断此次中学生冰雪培训活动是否有效,并说明理由.
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
【解析】
利用先求出,然后计算出结果.
【详解】
根据题意,当时,,,
故当时,,
数列是等比数列,
则,故,
解得,
故选.
本题主要考查了等比数列前项和的表达形式,只要求出数列中的项即可得到结果,较为基础.
2.D
【解析】
先计算,然后将进行平方,,可得结果.
【详解】
由题意可得:
∴
∴则.
故选:D.
本题考查的是向量的数量积的运算和模的计算,属基础题。
3.D
【解析】
试题分析:由题意得:若,则;若,则由可知,,故也成立,故选D.
考点:平面向量数量积.
【思路点睛】几何图形中向量的数量积问题是近几年高考的又一热点,作为一类既能考查向量的线性运算、坐标运算、数量积及平面几何知识,又能考查学生的数形结合能力及转化与化归能力的问题,实有其合理之处.解决此类问题的常用方法是:①利用已知条件,结合平面几何知识及向量数量积的基本概念直接求解(较易);②将条件通过向量的线性运算进行转化,再利用①求解(较难);③建系,借助向量的坐标运算,此法对解含垂直关系的问题往往有很好效果.
4.D
【解析】
依题意,设,由,得,再一一验证.
【详解】
设,
因为,
所以,
经验证不满足,
故选:D.
本题主要考查了复数的概念、复数的几何意义,还考查了推理论证能力,属于基础题.
5.A
【解析】
设等差数列的公差为,再利用基本量法与题中给的条件列式求解首项与公差,进而求得即可.
【详解】
设等差数列的公差为.由得,解得.所以.
故选:A
本题主要考查了等差数列的基本量求解,属于基础题.
6.B
【解析】
设,通过,再利用向量的加减运算可得,结合条件即可得解.
【详解】
设,
则有.
又,
所以,有.
故选B.
本题考查了向量共线及向量运算知识,利用向量共线及向量运算知识,用基底向量向量来表示所求向量,利用平面向量表示法唯一来解决问题.
7.B
【解析】
由题意首先确定导函数的符号,然后结合题意确定函数在区间和处函数的特征即可确定函数图像.
【详解】
函数在上可导,其导函数为,且函数在处取得极大值,
当时,;当时,;当时,.
时,,时,,
当或时,;当时,.
故选:
根据函数取得极大值,判断导函数在极值点附近左侧为正,右侧为负,由正负情况讨论图像可能成立的选项,是判断图像问题常见方法,有一定难度.
8.C
【解析】
试题分析:设,由题意,显然时不符合题意,故,则
,可得:
,当且仅当时取等号,故选C.
考点:1.抛物线的简单几何性质;2.均值不等式.
【方法点晴】本题主要考查的是向量在解析几何中的应用及抛物线标准方程方程,均值不等式的灵活运用,属于中档题.解题时一定要注意分析条件,根据条件,利用向量的运算可知,写出直线的斜率,注意均值不等式的使用,特别是要分析等号是否成立,否则易出问题.
9.D
【解析】
根据三视图即可求得几何体表面积,即可解得未知数.
【详解】
由图可知,该几何体是由一个长宽高分别为和
一个底面半径为,高为的圆柱组合而成.
该几何体的表面积为
,
解得,
故选:D.
本题考查由三视图还原几何体,以及圆柱和长方体表面积的求解,属综合基础题.
10.C
【解析】
求得抛物线的焦点坐标,可得双曲线方程的渐近线方程为,由题意可得,又,即,解得,,即可得到所求双曲线的方程.
【详解】
解:抛物线的焦点为
可得双曲线
即为的渐近线方程为
由题意可得,即
又,即
解得,.
即双曲线的方程为.
故选:C
本题主要考查了求双曲线的方程,属于中档题.
11.C
【解析】
根据即可得出,,根据,,即可判断出结果.
【详解】
∵;
∴,;
∴,,故正确;
,故C错误;
∵
,故D正确
故C.
本题主要考查指数式和对数式的互化,对数的运算,以及基本不等式:和不等式的应用,属于中档题
12.A
【解析】
由题意,将楔体分割为三棱柱与两个四棱锥的组合体,作出几何体的直观图如图所示:
沿上棱两端向底面作垂面,且使垂面与上棱垂直,
则将几何体分成两个四棱锥和1个直三棱柱,
则三棱柱的
四棱锥的体积
由三视图可知两个四棱锥大小相等,立方丈立方尺.
故选A.
【点睛】本题考查三视图及几何体体积的计算,其中正确还原几何体,利用方格数据分割与计算是解题的关键.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.
【解析】
由题意可知:,且,从而可得值.
【详解】
由题意可知:
∴,即,
∴
故答案为:
本题考查二项分布的实际应用,考查分析问题解决问题的能力,考查计算能力,属于中档题.
14.
【解析】
由题意求出以线段AB为直径的圆E的方程,且点D恒在圆E外,即圆E上存在点,使得,则当与圆E相切时,此时,由此列出不等式,即可求解。
【详解】
由题意可得,直线的方程为,联立方程组,可得,
设,则,,
设,则,,
又,
所以圆是以为圆心,4为半径的圆,所以点恒在圆外.
圆上存在点,使得以为直径的圆过点,即圆上存在点,使得,设过点的两直线分别切圆于点,
要满足题意,则,所以,
整理得,解得,
故实数的取值范围为
本题主要考查了直线与抛物线位置关系的应用,以及直线与圆的位置关系的应用,其中解答中准确求得圆E的方程,把圆上存在点,使得以为直径的圆过点,转化为圆上存在点,使得是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题。
15.
【解析】
根据流程图,运行程序即得.
【详解】
第一次运行,;
第二次运行,;
第三次运行,;
第四次运行;所以输出的S的值是.
故答案为:
本题考查算法流程图,是基础题.
16.
【解析】
由向量平行坐标表示计算.注意验证两向量方向是否相同.
【详解】
∵,∴,解得或,
时,满足题意,
时,,方向相反,不合题意,舍去.
∴.
故答案为:1.
本题考查向量平行的坐标运算,解题时要注意验证方向相同这个条件,否则会出错.
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)证明见详解;(2)证明见详解
【解析】
(1)由是等比数列,由等比数列的性质可得:即可证明.
(2)既是“数列”又是“数列”,可得,,则对于任意都成立,则成等比数列,设公比为,验证得答案.
【详解】
(1)证明:由是等比数列,由等比数列的性质可得:
等比数列是“数列”.
(2)证明:既是“数列”又是“数列”,
可得,() ()
,()
可得:对于任意都成立,
即 成等比数列,
即成等比数列,
成等比数列,
成等比数列,
设,()
数列是“数列”
时,由()可得:
时,由()可得:
,
可得,同理可证
成等比数列,
数列是等比数列
本题是一道数列的新定义题目,考查了等比数列的性质、通项公式等基本知识,考查代数推理、转化与化归以及综合运用数学知识探究与解决问题的能力,属于难题.
18.;,.
【解析】
由题意,可得,利用矩阵的知识求解即可.
矩阵的特征多项式为,令,求出矩阵的特征值.
【详解】
设矩阵,则,
所以,解得,,,,
所以矩阵;
矩阵的特征多项式为,
令,解得,,
即矩阵的两个特征值为,.
本题考查矩阵的知识点,属于常考题.
19.(1)证明见解析;(2).
【解析】
(1)把转化成,令,由题意得,即证明恒成立,通过导数求证即可
(2)直接求导可得,,令,得或,故根据0与的大小关系来进行分类讨论即可
【详解】
证明:(1)令,则.
分析知,函数的增区间为,减区间为.
所以当时,.
所以,即,
所以.
所以当时,.
解:(2)因为,所以.
讨论:
①当时,,此时函数在区间上单调递减.
又,
故此时函数仅有一个零点为0;
②当时,令,得,故函数的增区间为,减区间为,.
又极大值,所以极小值.
当时,有.
又,此时,
故当时,函数还有一个零点,不符合题意;
③当时,令得,故函数的增区间为,减区间为,.
又极小值,所以极大值.
若,则,得,
所以
,
所以当且时,,故此时函数还有一个零点,不符合题意.
综上,所求实数的值为.
本题考查不等式的恒成立问题和函数的零点问题,本题的难点在于把导数化成因式分解的形式,如,进而分类讨论,本题属于难题
20.(1)(2)详见解析
【解析】
由题意,根据平均数公式求得,再根据,参照数据求解.
由题意得,获赠话费的可能取值为,求得相应的概率,列出分布列求期望.
【详解】
由题意得
综上,
由题意得,获赠话费的可能取值为
,
,
的分布列为:
本题主要考查正态分布和离散型随机变量的分布列及期望,还考查了运算求解的能力,属于中档题.
21.(1)列联表见解析,有;(2)分布列见解析,, .
【解析】
(1)由频率分布直方图可得分数在、之间的学生人数,可得列联表.根据列联表计算的值,结合参考临界值表可得到结论;
(2)从该校高一学生中随机抽取1人,求出该人为“文科方向”的概率.由题意,求出分布列,根据公式求出期望和方差.
【详解】
(1)由频率分布直方图可得分数在之间的学生人数为,在之间的学生人数为,所以低于60分的学生人数为120.因此列联表为
理科方向
文科方向
总计
男
80
30
110
女
40
50
90
总计
120
80
200
又,
所以有99%的把握认为是否为“文科方向”与性别有关.
(2)易知从该校高一学生中随机抽取1人,则该人为“文科方向”的概率为.
依题意知,所以(),所以的分布列为
0
1
2
3
P
所以期望,方差.
本题考查独立性检验,考查离散型随机变量的分布列、期望和方差,属于中档题.
22.(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)见解析
【解析】
(Ⅰ)根据茎叶图求出满足条件的概率即可;
(Ⅱ)结合图表得到6人中有2个人考核为优,从而求出满足条件的概率即可;
(Ⅲ)求出满足的成绩有16个,求出满足条件的概率即可.
【详解】
解:(Ⅰ)设这名学生考核优秀为事件,
由茎叶图中的数据可以知道,30名同学中,有7名同学考核优秀,
所以所求概率约为
(Ⅱ)设从图中考核成绩满足的学生中任取2人,
至少有一人考核成绩优秀为事件,
因为表中成绩在的6人中有2个人考核为优,
所以基本事件空间包含15个基本事件,事件包含9个基本事件,
所以
(Ⅲ)根据表格中的数据,满足的成绩有16个,
所以
所以可以认为此次冰雪培训活动有效.
本题考查了茎叶图问题,考查概率求值以及转化思想,是一道常规题.
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