安徽省農(nóng)興中學(xué)2023學(xué)年高考數(shù)學(xué)三模試卷（含解析）

2023學(xué)年高考數(shù)學(xué)模擬測(cè)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0．5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)是符合題目要求的。1．若集合，，則（）A． B． C． D．2．集合中含有的元素個(gè)數(shù)為（）A．4 B．6 C．8 D．123．設(shè)、分別是定義在上的奇函數(shù)和偶函數(shù)，且，則（）A． B．0 C．1 D．34．已知集合，則()A． B． C． D．5．我國(guó)古代數(shù)學(xué)名著《數(shù)書(shū)九章》中有“天池盆測(cè)雨”題：在下雨時(shí)，用一個(gè)圓臺(tái)形的天池盆接雨水.天池盆盆口直徑為二尺八寸，盆底直徑為一尺二寸，盆深一尺八寸.若盆中積水深九寸，則平地降雨量是（注：①平地降雨量等于盆中積水體積除以盆口面積；②一尺等于十寸；③臺(tái)體的體積公式）.A．2寸 B．3寸 C．4寸 D．5寸6．已知等差數(shù)列滿(mǎn)足，公差，且成等比數(shù)列，則A．1 B．2 C．3 D．47．若樣本的平均數(shù)是10，方差為2，則對(duì)于樣本，下列結(jié)論正確的是（）A．平均數(shù)為20，方差為4 B．平均數(shù)為11，方差為4C．平均數(shù)為21，方差為8 D．平均數(shù)為20，方差為88．已知一個(gè)三棱錐的三視圖如圖所示，其中三視圖的長(zhǎng)、寬、高分別為，，，且，則此三棱錐外接球表面積的最小值為（）A． B． C． D．9．已知函數(shù)，當(dāng)時(shí)，恒成立，則的取值范圍為（）A． B． C． D．10．已知實(shí)數(shù)滿(mǎn)足，則的最小值為（）A． B． C． D．11．已知雙曲線(xiàn)的左、右焦點(diǎn)分別為，圓與雙曲線(xiàn)在第一象限內(nèi)的交點(diǎn)為M，若．則該雙曲線(xiàn)的離心率為A．2 B．3 C． D．12．已知復(fù)數(shù)（為虛數(shù)單位），則下列說(shuō)法正確的是（）A．的虛部為 B．復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第三象限C．的共軛復(fù)數(shù) D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．若，則的最小值是______.14．已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù)，則的值為_(kāi)_________．15．在平面直角坐標(biāo)系中，已知點(diǎn)，，若圓上有且僅有一對(duì)點(diǎn)，使得的面積是的面積的2倍，則的值為_(kāi)______.16．已知雙曲線(xiàn)的一條漸近線(xiàn)為，且經(jīng)過(guò)拋物線(xiàn)的焦點(diǎn)，則雙曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)方程為_(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）如圖，在三棱柱中，是邊長(zhǎng)為2的菱形，且，是矩形，，且平面平面，點(diǎn)在線(xiàn)段上移動(dòng)（不與重合），是的中點(diǎn).（1）當(dāng)四面體的外接球的表面積為時(shí)，證明：.平面（2）當(dāng)四面體的體積最大時(shí)，求平面與平面所成銳二面角的余弦值.18．（12分）已知在平面直角坐標(biāo)系中，直線(xiàn)的參數(shù)方程為（為參數(shù)），以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn)，軸非負(fù)半軸為極軸建立極坐標(biāo)系，曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程為，點(diǎn)的極坐標(biāo)為．（1）求直線(xiàn)的極坐標(biāo)方程；（2）若直線(xiàn)與曲線(xiàn)交于，兩點(diǎn)，求的面積．19．（12分）設(shè)（1）當(dāng)時(shí)，求不等式的解集；（2）若，求的取值范圍.20．（12分）已知橢圓：的四個(gè)頂點(diǎn)圍成的四邊形的面積為，原點(diǎn)到直線(xiàn)的距離為.（1）求橢圓的方程；（2）已知定點(diǎn)，是否存在過(guò)的直線(xiàn)，使與橢圓交于，兩點(diǎn)，且以為直徑的圓過(guò)橢圓的左頂點(diǎn)？若存在，求出的方程：若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由.21．（12分）已知函數(shù).（1）求的單調(diào)區(qū)間；（2）討論零點(diǎn)的個(gè)數(shù).22．（10分）已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn)，其短半軸長(zhǎng)為，一個(gè)焦點(diǎn)坐標(biāo)為，點(diǎn)在橢圓上，點(diǎn)在直線(xiàn)上的點(diǎn)，且．證明：直線(xiàn)與圓相切；求面積的最小值．

2023學(xué)年模擬測(cè)試卷參考答案（含詳細(xì)解析）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)是符合題目要求的。1、B【答案解析】

根據(jù)正弦函數(shù)的性質(zhì)可得集合A，由集合性質(zhì)表示形式即可求得，進(jìn)而可知滿(mǎn)足.【題目詳解】依題意，；而，故，則.故選：B.【答案點(diǎn)睛】本題考查了集合關(guān)系的判斷與應(yīng)用，集合的包含關(guān)系與補(bǔ)集關(guān)系的應(yīng)用，屬于中檔題.2、B【答案解析】解：因?yàn)榧现械脑乇硎镜氖潜?2整除的正整數(shù)，那么可得為1，2,3,4，6，,12故選B3、C【答案解析】

先根據(jù)奇偶性，求出的解析式，令，即可求出?！绢}目詳解】因?yàn)椤⒎謩e是定義在上的奇函數(shù)和偶函數(shù)，，用替換，得，化簡(jiǎn)得，即令，所以，故選C?！敬鸢更c(diǎn)睛】本題主要考查函數(shù)性質(zhì)奇偶性的應(yīng)用。4、C【答案解析】

解不等式得出集合A，根據(jù)交集的定義寫(xiě)出A∩B．【題目詳解】集合A＝{x|x2﹣2x﹣30}＝{x|﹣1x3}，，故選C．【答案點(diǎn)睛】本題考查了解不等式與交集的運(yùn)算問(wèn)題，是基礎(chǔ)題．5、B【答案解析】試題分析：根據(jù)題意可得平地降雨量，故選B.考點(diǎn)：1.實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題；2.圓臺(tái)的體積.6、D【答案解析】

先用公差表示出，結(jié)合等比數(shù)列求出.【題目詳解】,因?yàn)槌傻缺葦?shù)列，所以，解得.【答案點(diǎn)睛】本題主要考查等差數(shù)列的通項(xiàng)公式.屬于簡(jiǎn)單題，化歸基本量，尋求等量關(guān)系是求解的關(guān)鍵.7、D【答案解析】

由兩組數(shù)據(jù)間的關(guān)系,可判斷二者平均數(shù)的關(guān)系,方差的關(guān)系,進(jìn)而可得到答案.【題目詳解】樣本的平均數(shù)是10，方差為2，所以樣本的平均數(shù)為,方差為.故選:D.【答案點(diǎn)睛】樣本的平均數(shù)是，方差為，則的平均數(shù)為,方差為.8、B【答案解析】

根據(jù)三視圖得到幾何體為一三棱錐，并以該三棱錐構(gòu)造長(zhǎng)方體，于是得到三棱錐的外接球即為長(zhǎng)方體的外接球，進(jìn)而得到外接球的半徑，求得外接球的面積后可求出最小值．【題目詳解】由已知條件及三視圖得，此三棱錐的四個(gè)頂點(diǎn)位于長(zhǎng)方體的四個(gè)頂點(diǎn)，即為三棱錐，且長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高分別為，∴此三棱錐的外接球即為長(zhǎng)方體的外接球，且球半徑為，∴三棱錐外接球表面積為，∴當(dāng)且僅當(dāng)，時(shí)，三棱錐外接球的表面積取得最小值為．故選B．【答案點(diǎn)睛】（1）解決關(guān)于外接球的問(wèn)題的關(guān)鍵是抓住外接的特點(diǎn)，即球心到多面體的頂點(diǎn)的距離都等于球的半徑，同時(shí)要作一圓面起襯托作用．（2）長(zhǎng)方體的外接球的直徑即為長(zhǎng)方體的體對(duì)角線(xiàn)，對(duì)于一些比較特殊的三棱錐，在研究其外接球的問(wèn)題時(shí)可考慮通過(guò)構(gòu)造長(zhǎng)方體，通過(guò)長(zhǎng)方體的外球球來(lái)研究三棱錐的外接球的問(wèn)題．9、A【答案解析】

分析可得,顯然在上恒成立,只需討論時(shí)的情況即可,,然后構(gòu)造函數(shù),結(jié)合的單調(diào)性,不等式等價(jià)于,進(jìn)而求得的取值范圍即可.【題目詳解】由題意,若,顯然不是恒大于零,故.,則在上恒成立;當(dāng)時(shí),等價(jià)于,因?yàn)?所以.設(shè),由,顯然在上單調(diào)遞增,因?yàn)?所以等價(jià)于,即,則.設(shè),則.令,解得,易得在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,從而，故.故選:A.【答案點(diǎn)睛】本題考查了不等式恒成立問(wèn)題,利用函數(shù)單調(diào)性是解決本題的關(guān)鍵,考查了學(xué)生的推理能力,屬于基礎(chǔ)題.10、A【答案解析】

所求的分母特征，利用變形構(gòu)造，再等價(jià)變形，利用基本不等式求最值.【題目詳解】解：因?yàn)闈M(mǎn)足，則，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)，故選：．【答案點(diǎn)睛】本題考查通過(guò)拼湊法利用基本不等式求最值.拼湊法的實(shí)質(zhì)在于代數(shù)式的靈活變形，拼系數(shù)、湊常數(shù)是關(guān)鍵.(1)拼湊的技巧，以整式為基礎(chǔ)，注意利用系數(shù)的變化以及等式中常數(shù)的調(diào)整，做到等價(jià)變形;(2)代數(shù)式的變形以拼湊出和或積的定值為目標(biāo)(3)拆項(xiàng)、添項(xiàng)應(yīng)注意檢驗(yàn)利用基本不等式的前提.11、D【答案解析】

本題首先可以通過(guò)題意畫(huà)出圖像并過(guò)點(diǎn)作垂線(xiàn)交于點(diǎn)，然后通過(guò)圓與雙曲線(xiàn)的相關(guān)性質(zhì)判斷出三角形的形狀并求出高的長(zhǎng)度，的長(zhǎng)度即點(diǎn)縱坐標(biāo)，然后將點(diǎn)縱坐標(biāo)帶入圓的方程即可得出點(diǎn)坐標(biāo)，最后將點(diǎn)坐標(biāo)帶入雙曲線(xiàn)方程即可得出結(jié)果?！绢}目詳解】根據(jù)題意可畫(huà)出以上圖像，過(guò)點(diǎn)作垂線(xiàn)并交于點(diǎn)，因?yàn)?，在雙曲線(xiàn)上，所以根據(jù)雙曲線(xiàn)性質(zhì)可知，，即，，因?yàn)閳A的半徑為，是圓的半徑，所以，因?yàn)?，，，，所以，三角形是直角三角形，因?yàn)?，所以，，即點(diǎn)縱坐標(biāo)為，將點(diǎn)縱坐標(biāo)帶入圓的方程中可得，解得，，將點(diǎn)坐標(biāo)帶入雙曲線(xiàn)中可得，化簡(jiǎn)得，，，，故選D?！敬鸢更c(diǎn)睛】本題考查了圓錐曲線(xiàn)的相關(guān)性質(zhì)，主要考察了圓與雙曲線(xiàn)的相關(guān)性質(zhì)，考查了圓與雙曲線(xiàn)的綜合應(yīng)用，考查了數(shù)形結(jié)合思想，體現(xiàn)了綜合性，提高了學(xué)生的邏輯思維能力，是難題。12、D【答案解析】

利用的周期性先將復(fù)數(shù)化簡(jiǎn)為即可得到答案.【題目詳解】因?yàn)椋?，，所以的周期?，故，故的虛部為2，A錯(cuò)誤；在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為，在第二象限，B錯(cuò)誤；的共軛復(fù)數(shù)為，C錯(cuò)誤；，D正確.故選：D.【答案點(diǎn)睛】本題考查復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算，涉及到復(fù)數(shù)的虛部、共軛復(fù)數(shù)、復(fù)數(shù)的幾何意義、復(fù)數(shù)的模等知識(shí)，是一道基礎(chǔ)題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、8【答案解析】

根據(jù)，利用基本不等式可求得函數(shù)最值.【題目詳解】，，當(dāng)且僅當(dāng)且，即時(shí)，等號(hào)成立.時(shí)，取得最小值.故答案為：【答案點(diǎn)睛】本題考查基本不等式，構(gòu)造基本不等式的形式是解題關(guān)鍵.14、【答案解析】

先利用輔助角公式將轉(zhuǎn)化成,根據(jù)函數(shù)是定義在上的奇函數(shù)得出,從而得出函數(shù)解析式,最后求出即可.【題目詳解】解:,又因?yàn)槎x在上的奇函數(shù),則,則,又因?yàn)?所以,,所以.故答案為:【答案點(diǎn)睛】本題考查三角函數(shù)的化簡(jiǎn),三角函數(shù)的奇偶性和三角函數(shù)求值,考查了基本知識(shí)的應(yīng)用能力和計(jì)算能力,是基礎(chǔ)題.15、【答案解析】

寫(xiě)出所在直線(xiàn)方程，求出圓心到直線(xiàn)的距離，結(jié)合題意可得關(guān)于的等式，求解得答案．【題目詳解】解：直線(xiàn)的方程為，即．圓的圓心到直線(xiàn)的距離，由的面積是的面積的2倍的點(diǎn)，有且僅有一對(duì)，可得點(diǎn)到的距離是點(diǎn)到直線(xiàn)的距離的2倍，可得過(guò)圓的圓心，如圖：由，解得．故答案為：．【答案點(diǎn)睛】本題考查直線(xiàn)和圓的位置關(guān)系以及點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式應(yīng)用，考查數(shù)形結(jié)合的解題思想方法，屬于中檔題．16、【答案解析】

設(shè)以直線(xiàn)為漸近線(xiàn)的雙曲線(xiàn)的方程為，再由雙曲線(xiàn)經(jīng)過(guò)拋物線(xiàn)焦點(diǎn)，能求出雙曲線(xiàn)方程．【題目詳解】解：設(shè)以直線(xiàn)為漸近線(xiàn)的雙曲線(xiàn)的方程為，∵雙曲線(xiàn)經(jīng)過(guò)拋物線(xiàn)焦點(diǎn)，∴，∴雙曲線(xiàn)方程為，故答案為：．【答案點(diǎn)睛】本題主要考查雙曲線(xiàn)方程的求法，考查拋物線(xiàn)、雙曲線(xiàn)簡(jiǎn)單性質(zhì)的合理運(yùn)用，屬于中檔題．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）證明見(jiàn)解析（2）【答案解析】

（1）由題意，先求得為的中點(diǎn)，再證明平面平面，進(jìn)而可得結(jié)論；（2）由題意，當(dāng)點(diǎn)位于點(diǎn)時(shí)，四面體的體積最大，再建立空間直角坐標(biāo)系，利用空間向量運(yùn)算即可.【題目詳解】（1）證明：當(dāng)四面體的外接球的表面積為時(shí).則其外接球的半徑為.因?yàn)闀r(shí)邊長(zhǎng)為2的菱形，是矩形.，且平面平面.則，.則為四面體外接球的直徑.所以，即.由題意，，，所以.因?yàn)椋詾榈闹悬c(diǎn).記的中點(diǎn)為，連接，.則，，，所以平面平面.因?yàn)槠矫?，所以平?（2）由題意，平面，則三棱錐的高不變.當(dāng)四面體的體積最大時(shí)，的面積最大.所以當(dāng)點(diǎn)位于點(diǎn)時(shí)，四面體的體積最大.以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系.則，，，，.所以，，，.設(shè)平面的法向量為.則令，得.設(shè)平面的一個(gè)法向量為.則令，得.設(shè)平面與平面所成銳二面角是，則.所以當(dāng)四面體的體積最大時(shí)，平面與平面所成銳二面角的余弦值為.【答案點(diǎn)睛】本題考查平面與平面的平行、線(xiàn)面平行，考查平面與平面所成銳二面角的余弦值，正確運(yùn)用平面與平面的平行、線(xiàn)面平行的判定，利用好空間向量是關(guān)鍵，屬于基礎(chǔ)題．18、（1）（2）【答案解析】

（1）先消去參數(shù)，化為直角坐標(biāo)方程，再利用求解.（2）直線(xiàn)與曲線(xiàn)方程聯(lián)立，得，求得弦長(zhǎng)和點(diǎn)到直線(xiàn)的距離，再求的面積.【題目詳解】（1）由已知消去得，則，所以，所以直線(xiàn)的極坐標(biāo)方程為．（2）由，得，設(shè)，兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的極分別為，，則，，所以，又點(diǎn)到直線(xiàn)的距離所以【答案點(diǎn)睛】本題主要考查參數(shù)方程、直角坐標(biāo)方程及極坐標(biāo)方程的轉(zhuǎn)化和直線(xiàn)與曲線(xiàn)的位置關(guān)系，還考查了數(shù)形結(jié)合的思想和運(yùn)算求解的能力，屬于中檔題.19、（1）（2）【答案解析】

(1)通過(guò)討論的范圍,得到關(guān)于的不等式組,解出取并集即可.(2)去絕對(duì)值將函數(shù)寫(xiě)成分段函數(shù)形式討論分段函數(shù)的單調(diào)性由恒成立求得結(jié)果.【題目詳解】解：（1）當(dāng)時(shí)，，即或或解之得或，即不等式的解集為.（2）由題意得：當(dāng)時(shí)為減函數(shù)，顯然恒成立.當(dāng)時(shí)，為增函數(shù)，，當(dāng)時(shí)，為減函數(shù)，綜上所述：使恒成立的的取值范圍為.【答案點(diǎn)睛】本題考查了解絕對(duì)值不等式問(wèn)題,考查不等式恒成立問(wèn)題中求解參數(shù)問(wèn)題,考查分類(lèi)討論思想,轉(zhuǎn)化思想,屬于中檔題.20、（1）；（2）存在，且方程為或.【答案解析】

（1）依題意列出關(guān)于a,b,c的方程組，求得a,b,進(jìn)而可得到橢圓方程；（2）聯(lián)立直線(xiàn)和橢圓得到，要使以為直徑的圓過(guò)橢圓的左頂點(diǎn)，則，結(jié)合韋達(dá)定理可得到參數(shù)值.【題目詳解】（1）直線(xiàn)的一般方程為.依題意，解得，故橢圓的方程式為.（2）假若存在這樣的直線(xiàn)，當(dāng)斜率不存在時(shí)，以為直徑的圓顯然不經(jīng)過(guò)橢圓的左頂點(diǎn)，所以可設(shè)直線(xiàn)的斜率為，則直線(xiàn)的方程為.由，得.由，得.記，的坐標(biāo)分別為，，則，，而.要使以為直徑的圓過(guò)橢圓的左頂點(diǎn)，則，即，所以，整理解得或，所以存在過(guò)的直線(xiàn)，使與橢圓交于，兩點(diǎn)，且以為直徑的圓過(guò)橢圓的左頂點(diǎn)，直線(xiàn)的方程為或.【答案點(diǎn)睛】本題主要考查直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)位置關(guān)系，所使用方法為韋達(dá)定理法：因直線(xiàn)的方程是一次的，圓錐曲線(xiàn)的方程是二次的，故直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的問(wèn)題常轉(zhuǎn)化為方程組關(guān)系問(wèn)題，最終轉(zhuǎn)化為一元二次方程問(wèn)題，故用韋達(dá)定理及判別式是解決圓錐曲線(xiàn)問(wèn)題的重點(diǎn)方法之一，尤其是弦中點(diǎn)問(wèn)題，弦長(zhǎng)問(wèn)題，可用韋達(dá)定理直接解決，但應(yīng)注意不要忽視判別式的作用．21、（1）見(jiàn)解析（2）見(jiàn)解析【答案解析】

(1)求導(dǎo)