湖北省武穴2021-2022學(xué)年高考數(shù)學(xué)五模試卷含解析

1、2021-2022高考數(shù)學(xué)模擬試卷注意事項(xiàng)1考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回2答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用05毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置3請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符4作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿(mǎn)、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效5如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線(xiàn)條、符號(hào)等須加黑、加粗一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目

2、要求的。1已知函數(shù)的零點(diǎn)為m，若存在實(shí)數(shù)n使且，則實(shí)數(shù)a的取值范圍是（ ）ABCD2已知直線(xiàn)y=k(x+1)(k0)與拋物線(xiàn)C相交于A(yíng)，B兩點(diǎn)，F(xiàn)為C的焦點(diǎn)，若|FA|=2|FB|，則|FA| =（ ）A1B2C3D43設(shè)為虛數(shù)單位，為復(fù)數(shù)，若為實(shí)數(shù)，則（ ）ABCD4已知集合，則集合( )ABCD5已知雙曲線(xiàn)的左，右焦點(diǎn)分別為、，過(guò)的直線(xiàn)l交雙曲線(xiàn)的右支于點(diǎn)P，以雙曲線(xiàn)的實(shí)軸為直徑的圓與直線(xiàn)l相切，切點(diǎn)為H，若，則雙曲線(xiàn)C的離心率為（ ）ABCD6已知，且，則（ ）ABCD7下列說(shuō)法正確的是（ ）A“若，則”的否命題是“若，則”B在中，“”是“”成立的必要不充分條件C“若，則”是真命題D存在

3、，使得成立8已知正四面體的內(nèi)切球體積為v，外接球的體積為V，則（ ）A4B8C9D279執(zhí)行如圖所示的程序框圖，則輸出的的值為（ ） ABCD10設(shè)過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)分別與軸的正半軸和軸的正半軸交于兩點(diǎn)，點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于軸對(duì)稱(chēng)，為坐標(biāo)原點(diǎn)，若，且，則點(diǎn)的軌跡方程是（ ）ABCD11某中學(xué)有高中生人，初中生人為了解該校學(xué)生自主鍛煉的時(shí)間，采用分層抽樣的方法從高生和初中生中抽取一個(gè)容量為的樣本.若樣本中高中生恰有人，則的值為（ ）ABCD12已知直四棱柱的所有棱長(zhǎng)相等，則直線(xiàn)與平面所成角的正切值等于（ ）ABCD二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13平行四邊形中，為邊上一點(diǎn)（不與重合），將平行四邊

4、形沿折起，使五點(diǎn)均在一個(gè)球面上，當(dāng)四棱錐體積最大時(shí)，球的表面積為_(kāi).14已知點(diǎn)為雙曲線(xiàn)的右焦點(diǎn)，兩點(diǎn)在雙曲線(xiàn)上，且關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，若，設(shè)，且，則該雙曲線(xiàn)的焦距的取值范圍是_.15從甲、乙等8名志愿者中選5人參加周一到周五的社區(qū)服務(wù)，每天安排一人，每人只參加一天.若要求甲、乙兩人至少選一人參加，且當(dāng)甲、乙兩人都參加時(shí)，他們參加社區(qū)服務(wù)的日期不相鄰，那么不同的安排種數(shù)為_(kāi).(用數(shù)字作答)16已知，滿(mǎn)足約束條件，則的最小值為_(kāi)三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17（12分）已知函數(shù).（1）解不等式；（2）記函數(shù)的最小值為，正實(shí)數(shù)、滿(mǎn)足，求證：.18（12分）已知函數(shù)，且.（

5、1）求的解析式；（2）已知，若對(duì)任意的，總存在，使得成立，求的取值范圍.19（12分）如圖所示，三棱柱中，平面，點(diǎn)，分別在線(xiàn)段，上，且，是線(xiàn)段的中點(diǎn).（）求證：平面；（）若，求直線(xiàn)與平面所成角的正弦值.20（12分）設(shè)函數(shù).（1）當(dāng)時(shí)，求不等式的解集；（2）若對(duì)恒成立，求的取值范圍.21（12分）如圖，正方體的棱長(zhǎng)為2，為棱的中點(diǎn).（1）面出過(guò)點(diǎn)且與直線(xiàn)垂直的平面，標(biāo)出該平面與正方體各個(gè)面的交線(xiàn)（不必說(shuō)明畫(huà)法及理由）；（2）求與該平面所成角的正弦值.22（10分）已知矩陣，若矩陣，求矩陣的逆矩陣參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題

6、目要求的。1D【解析】易知單調(diào)遞增,由可得唯一零點(diǎn),通過(guò)已知可求得,則問(wèn)題轉(zhuǎn)化為使方程在區(qū)間上有解,化簡(jiǎn)可得,借助對(duì)號(hào)函數(shù)即可解得實(shí)數(shù)a的取值范圍.【詳解】易知函數(shù)單調(diào)遞增且有惟一的零點(diǎn)為，所以，問(wèn)題轉(zhuǎn)化為：使方程在區(qū)間上有解，即在區(qū)間上有解，而根據(jù)“對(duì)勾函數(shù)”可知函數(shù)在區(qū)間的值域?yàn)椋?故選D【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)的零點(diǎn)問(wèn)題,考查了方程有解問(wèn)題,分離參數(shù)法及構(gòu)造函數(shù)法的應(yīng)用,考查了利用“對(duì)勾函數(shù)”求參數(shù)取值范圍問(wèn)題,難度較難.2C【解析】方法一：設(shè)，利用拋物線(xiàn)的定義判斷出是的中點(diǎn)，結(jié)合等腰三角形的性質(zhì)求得點(diǎn)的橫坐標(biāo)，根據(jù)拋物線(xiàn)的定義求得，進(jìn)而求得.方法二：設(shè)出兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)，由拋物線(xiàn)的定義，結(jié)合

7、求得的關(guān)系式，聯(lián)立直線(xiàn)的方程和拋物線(xiàn)方程，寫(xiě)出韋達(dá)定理，由此求得，進(jìn)而求得.【詳解】方法一：由題意得拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)方程為，直線(xiàn)恒過(guò)定點(diǎn)，過(guò)分別作于，于，連接，由，則，所以點(diǎn)為的中點(diǎn)，又點(diǎn)是的中點(diǎn)，則，所以，又所以由等腰三角形三線(xiàn)合一得點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，所以，所以方法二：拋物線(xiàn)的準(zhǔn)線(xiàn)方程為，直線(xiàn)由題意設(shè)兩點(diǎn)橫坐標(biāo)分別為，則由拋物線(xiàn)定義得又 由得.故選：C【點(diǎn)睛】本小題主要考查拋物線(xiàn)的定義，考查直線(xiàn)和拋物線(xiàn)的位置關(guān)系，屬于中檔題.3B【解析】可設(shè)，將化簡(jiǎn)，得到，由復(fù)數(shù)為實(shí)數(shù)，可得，解方程即可求解【詳解】設(shè)，則.由題意有，所以.故選：B【點(diǎn)睛】本題考查復(fù)數(shù)的模長(zhǎng)、除法運(yùn)算，由復(fù)數(shù)的類(lèi)型求解對(duì)應(yīng)參數(shù)，屬于基

8、礎(chǔ)題4D【解析】根據(jù)集合的混合運(yùn)算，即可容易求得結(jié)果.【詳解】，故可得.故選：D.【點(diǎn)睛】本題考查集合的混合運(yùn)算，屬基礎(chǔ)題.5A【解析】在中，由余弦定理，得到，再利用即可建立的方程.【詳解】由已知，在中，由余弦定理，得，又，所以，故選：A.【點(diǎn)睛】本題考查雙曲線(xiàn)離心率的計(jì)算問(wèn)題，處理雙曲線(xiàn)離心率問(wèn)題的關(guān)鍵是建立三者間的關(guān)系，本題是一道中檔題.6B【解析】分析：首先利用同角三角函數(shù)關(guān)系式，結(jié)合題中所給的角的范圍，求得的值，之后借助于倍角公式，將待求的式子轉(zhuǎn)化為關(guān)于的式子，代入從而求得結(jié)果.詳解：根據(jù)題中的條件，可得為銳角，根據(jù)，可求得，而，故選B.點(diǎn)睛：該題考查的是有關(guān)同角三角函數(shù)關(guān)系式以及倍角

9、公式的應(yīng)用，在解題的過(guò)程中，需要對(duì)已知真切求余弦的方法要明確，可以應(yīng)用同角三角函數(shù)關(guān)系式求解，也可以結(jié)合三角函數(shù)的定義式求解.7C【解析】A：否命題既否條件又否結(jié)論，故A錯(cuò).B：由正弦定理和邊角關(guān)系可判斷B錯(cuò).C：可判斷其逆否命題的真假，C正確.D：根據(jù)冪函數(shù)的性質(zhì)判斷D錯(cuò).【詳解】解：A：“若，則”的否命題是“若，則”，故 A錯(cuò).B：在中，故“”是“”成立的必要充分條件，故B錯(cuò).C：“若，則”“若，則”，故C正確.D：由冪函數(shù)在遞減，故D錯(cuò).故選：C【點(diǎn)睛】考查判斷命題的真假，是基礎(chǔ)題.8D【解析】設(shè)正四面體的棱長(zhǎng)為，取的中點(diǎn)為，連接，作正四面體的高為，首先求出正四面體的體積，再利用等體法求

10、出內(nèi)切球的半徑，在中，根據(jù)勾股定理求出外接球的半徑，利用球的體積公式即可求解.【詳解】設(shè)正四面體的棱長(zhǎng)為，取的中點(diǎn)為，連接，作正四面體的高為，則，設(shè)內(nèi)切球的半徑為，內(nèi)切球的球心為，則，解得：；設(shè)外接球的半徑為，外接球的球心為，則或，在中，由勾股定理得：，解得， 故選：D【點(diǎn)睛】本題主要考查了多面體的內(nèi)切球、外接球問(wèn)題，考查了椎體的體積公式以及球的體積公式，需熟記幾何體的體積公式，屬于基礎(chǔ)題.9B【解析】列出循環(huán)的每一步，進(jìn)而可求得輸出的值.【詳解】根據(jù)程序框圖，執(zhí)行循環(huán)前：，執(zhí)行第一次循環(huán)時(shí)：，所以：不成立繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)，當(dāng)，時(shí)，成立，由于不成立，執(zhí)行下一次循環(huán)，成立，成立，輸出的的值為.故選：

11、B【點(diǎn)睛】本題考查的知識(shí)要點(diǎn)：程序框圖的循環(huán)結(jié)構(gòu)和條件結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，主要考查學(xué)生的運(yùn)算能力和轉(zhuǎn)換能力，屬于基礎(chǔ)題型10A【解析】設(shè)坐標(biāo)，根據(jù)向量坐標(biāo)運(yùn)算表示出，從而可利用表示出；由坐標(biāo)運(yùn)算表示出，代入整理可得所求的軌跡方程.【詳解】設(shè)，其中， ，即 關(guān)于軸對(duì)稱(chēng) 故選：【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)點(diǎn)軌跡方程的求解，涉及到平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算、數(shù)量積運(yùn)算；關(guān)鍵是利用動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)表示出變量，根據(jù)平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算可整理得軌跡方程.11B【解析】利用某一層樣本數(shù)等于某一層的總體個(gè)數(shù)乘以抽樣比計(jì)算即可.【詳解】由題意，解得.故選：B.【點(diǎn)睛】本題考查簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣中的分層抽樣，某一層樣本數(shù)等于某一層的總體個(gè)數(shù)乘以抽樣

12、比，本題是一道基礎(chǔ)題.12D【解析】以為坐標(biāo)原點(diǎn)，所在直線(xiàn)為x軸，所在直線(xiàn)為軸，所在直線(xiàn)為軸，建立空間直角坐標(biāo)系求解平面的法向量，利用線(xiàn)面角的向量公式即得解.【詳解】如圖所示的直四棱柱，取中點(diǎn)，以為坐標(biāo)原點(diǎn)，所在直線(xiàn)為x軸，所在直線(xiàn)為軸，所在直線(xiàn)為軸，建立空間直角坐標(biāo)系設(shè)，則，設(shè)平面的法向量為，則取，得設(shè)直線(xiàn)與平面所成角為，則，直線(xiàn)與平面所成角的正切值等于故選：D【點(diǎn)睛】本題考查了向量法求解線(xiàn)面角，考查了學(xué)生空間想象，邏輯推理，數(shù)學(xué)運(yùn)算的能力，屬于中檔題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13【解析】依題意可得、四點(diǎn)共圓，即可得到，從而得到三角形為正三角形，利用余弦定理可得，且，

13、要使四棱錐體積最大，當(dāng)且僅當(dāng)面面時(shí)體積取得最大值，利用正弦定理求出的外接圓的半徑，再又可證面，則外接球的半徑，即可求出球的表面積；【詳解】解：依題意可得、四點(diǎn)共圓，所以因?yàn)?，所以，所以三角形為正三角形，則，利用余弦定理得即，解得，則所以，當(dāng)面面時(shí)，取得最大，所以的外接圓的半徑，又面面，且面面， 面所以面，所以外接球的半徑所以故答案為：【點(diǎn)睛】本題考查多面體的外接球的相關(guān)計(jì)算，正弦定理、余弦定理的應(yīng)用，屬于中檔題.14【解析】設(shè)雙曲線(xiàn)的左焦點(diǎn)為，連接，由于.所以四邊形為矩形，故，由雙曲線(xiàn)定義可得，再求的值域即可.【詳解】如圖，設(shè)雙曲線(xiàn)的左焦點(diǎn)為，連接，由于.所以四邊形為矩形，故.在中，由雙曲線(xiàn)的

14、定義可得，.故答案為：【點(diǎn)睛】本題考查雙曲線(xiàn)定義及其性質(zhì)，涉及到求余弦型函數(shù)的值域，考查學(xué)生的運(yùn)算能力，是一道中檔題.155040.【解析】分兩類(lèi)，一類(lèi)是甲乙都參加，另一類(lèi)是甲乙中選一人，方法數(shù)為。填5040.【點(diǎn)睛】利用排列組合計(jì)數(shù)時(shí)，關(guān)鍵是正確進(jìn)行分類(lèi)和分步，分類(lèi)時(shí)要注意不重不漏.在本題中，甲與乙是兩個(gè)特殊元素，對(duì)于特殊元素“優(yōu)先法”，所以有了分類(lèi)。本題還涉及不相鄰問(wèn)題，采用“插空法”。162【解析】作出可行域，平移基準(zhǔn)直線(xiàn)到處，求得的最小值.【詳解】畫(huà)出可行域如下圖所示，由圖可知平移基準(zhǔn)直線(xiàn)到處時(shí)，取得最小值為.故答案為：【點(diǎn)睛】本小題主要考查線(xiàn)性規(guī)劃求最值，考查數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法，

15、屬于基礎(chǔ)題.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17（1）；（2）見(jiàn)解析.【解析】（1）分、三種情況解不等式，綜合可得出原不等式的的解集；（2）利用絕對(duì)值三角不等式可求得函數(shù)的最小值為，進(jìn)而可得出，再將代數(shù)式與相乘，利用基本不等式求得的最小值，進(jìn)而可證得結(jié)論成立.【詳解】（1）當(dāng)時(shí)，由，得，即，解得，此時(shí)；當(dāng)時(shí)，由，得，即，解得，此時(shí)；當(dāng)時(shí)，由，得，即，解得，此時(shí).綜上所述，不等式的解集為；（2），當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)，所以，.所以，當(dāng)且僅當(dāng)，即，時(shí)等號(hào)成立，所以.所以，即.【點(diǎn)睛】本題考查含絕對(duì)值不等式的求解，同時(shí)也考查了利用基本不等式證明不等式成立，涉及絕對(duì)值三角不等

16、式的應(yīng)用，考查運(yùn)算求解能力，屬于中等題.18（1）；（2）【解析】（1）由,可求出的值,進(jìn)而可求得的解析式;（2）分別求得和的值域,再結(jié)合兩個(gè)函數(shù)的值域間的關(guān)系可求出的取值范圍.【詳解】（1）因?yàn)?所以,解得,故.（2）因?yàn)?所以,所以，則,圖象的對(duì)稱(chēng)軸是.因?yàn)?所以,則,解得,故的取值范圍是.【點(diǎn)睛】本題考查了三角函數(shù)的恒等變換,考查了二次函數(shù)及三角函數(shù)值域的求法,考查了學(xué)生的計(jì)算求解能力,屬于中檔題.19（）證明見(jiàn)詳解；（）.【解析】（）取中點(diǎn)為，根據(jù)幾何關(guān)系，求證四邊形為平行四邊形，即可由線(xiàn)線(xiàn)平行推證線(xiàn)面平行；（）以為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立空間直角坐標(biāo)系，求得直線(xiàn)的方向向量和平面的法向量，即可求

17、得線(xiàn)面角的正弦值.【詳解】（）取的中點(diǎn)，連接，.如下圖所示：因?yàn)椋謩e是線(xiàn)段和的中點(diǎn)，所以是梯形的中位線(xiàn)，所以.又，所以.因?yàn)?，所以四邊形為平行四邊形，所?所以，.所以四邊形為平行四邊形，所以.又平面，平面，所以平面.（）因?yàn)椋移矫?，故可以為原點(diǎn)，的方向?yàn)檩S正方向建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系，如下圖所示：不妨設(shè)，則，所以，.所以，.設(shè)平面的法向量為，則所以可取.設(shè)直線(xiàn)與平面所成的角為，則.故可得直線(xiàn)與平面所成的角的正弦值為.【點(diǎn)睛】本題考查由線(xiàn)線(xiàn)平行推證線(xiàn)面平行，以及用向量法求解線(xiàn)面角，屬綜合中檔題.20（1）或；（2）或.【解析】試題分析：（1）根據(jù)絕對(duì)值定義將不等式化為三個(gè)不等式組，分別求解集，最后求并集（2）根據(jù)絕對(duì)值三角不等式得最小值，再解含絕對(duì)值不等式可得的取值范圍.試題解析：（1）等價(jià)于或或，解得：或.故不等式的解集為或.（2）因?yàn)椋核裕深}意得：，解得或.點(diǎn)睛：含絕對(duì)值不等式的解法有兩個(gè)基本方法，一是運(yùn)用零點(diǎn)分區(qū)間討論，二是利用絕對(duì)值的幾何意義求解法一是運(yùn)用分類(lèi)討論思想，法二是運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想，將絕對(duì)值不等式