2023學(xué)年北京市順義區(qū)、通州區(qū)高考數(shù)學(xué)四模試卷（含解析）

2023學(xué)年高考數(shù)學(xué)模擬測試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(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鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，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效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、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選項中，只有一項是符合題目要求的。1．已知，其中是虛數(shù)單位，則對應(yīng)的點的坐標(biāo)為（）A． B． C． D．2．若復(fù)數(shù)（為虛數(shù)單位）的實部與虛部相等，則的值為()A． B． C． D．3．設(shè)，，分別是中，，所對邊的邊長，則直線與的位置關(guān)系是（）A．平行 B．重合C．垂直 D．相交但不垂直4．已知復(fù)數(shù)是正實數(shù)，則實數(shù)的值為()A． B． C． D．5．如圖是2017年第一季度五省GDP情況圖，則下列陳述中不正確的是（）A．2017年第一季度GDP增速由高到低排位第5的是浙江?。瓸．與去年同期相比，2017年第一季度的GDP總量實現(xiàn)了增長．C．2017年第一季度GDP總量和增速由高到低排位均居同一位的省只有1個D．去年同期河南省的GDP總量不超過4000億元．6．已知直線：與橢圓交于、兩點，與圓：交于、兩點.若存在，使得，則橢圓的離心率的取值范圍為（）A． B． C． D．7．集合的真子集的個數(shù)為()A．7 B．8 C．31 D．328．已知函數(shù)，若，則a的取值范圍為（）A． B． C． D．9．三棱錐中，側(cè)棱底面，，，，，則該三棱錐的外接球的表面積為（）A． B． C． D．10．（）A． B． C． D．11．已知函數(shù)，則函數(shù)的零點所在區(qū)間為（）A． B． C． D．12．已知直線，，則“”是“”的A．充分不必要條件 B．必要不充分條件C．充分必要條件 D．既不充分也不必要條件二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．正方形的邊長為2，圓內(nèi)切于正方形，為圓的一條動直徑，點為正方形邊界上任一點，則的取值范圍是______.14．已知橢圓的下頂點為，若直線與橢圓交于不同的兩點、，則當(dāng)_____時，外心的橫坐標(biāo)最大．15．已知，，則與的夾角為.16．某市高三理科學(xué)生有名，在一次調(diào)研測試中，數(shù)學(xué)成績服從正態(tài)分布，已知，若按成績分層抽樣的方式取份試卷進行分析，則應(yīng)從分以上的試卷中抽取的份數(shù)為__________.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）已知函數(shù)是自然對數(shù)的底數(shù).（1）若，討論的單調(diào)性；（2）若有兩個極值點，求的取值范圍，并證明:.18．（12分）已知函數(shù).（1）若恒成立，求的取值范圍；（2）設(shè)函數(shù)的極值點為，當(dāng)變化時，點構(gòu)成曲線，證明：過原點的任意直線與曲線有且僅有一個公共點.19．（12分）設(shè)為實數(shù),已知函數(shù),．（1）當(dāng)時,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間：（2）設(shè)為實數(shù),若不等式對任意的及任意的恒成立,求的取值范圍;（3）若函數(shù)（,）有兩個相異的零點,求的取值范圍．20．（12分）已知點為圓：上的動點，為坐標(biāo)原點，過作直線的垂線（當(dāng)、重合時，直線約定為軸），垂足為，以為極點，軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系.（1）求點的軌跡的極坐標(biāo)方程；（2）直線的極坐標(biāo)方程為，連接并延長交于，求的最大值.21．（12分）在四棱錐中，底面為直角梯形，，面.（1）在線段上是否存在點，使面，說明理由；（2）求二面角的余弦值.22．（10分）已知橢圓的短軸長為，離心率，其右焦點為.（1）求橢圓的方程；（2）過作夾角為的兩條直線分別交橢圓于和，求的取值范圍.

2023學(xué)年模擬測試卷參考答案（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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【答案解析】

利用復(fù)數(shù)相等的條件求得，，則答案可求．【題目詳解】由，得，．對應(yīng)的點的坐標(biāo)為，，．故選：．【答案點睛】本題考查復(fù)數(shù)的代數(shù)表示法及其幾何意義，考查復(fù)數(shù)相等的條件，是基礎(chǔ)題．2、C【答案解析】

利用復(fù)數(shù)的除法，以及復(fù)數(shù)的基本概念求解即可.【題目詳解】，又的實部與虛部相等，，解得.故選:C【答案點睛】本題主要考查復(fù)數(shù)的除法運算，復(fù)數(shù)的概念運用.3、C【答案解析】試題分析：由已知直線的斜率為，直線的斜率為，又由正弦定理得，故，兩直線垂直考點：直線與直線的位置關(guān)系4、C【答案解析】

將復(fù)數(shù)化成標(biāo)準(zhǔn)形式，由題意可得實部大于零，虛部等于零，即可得到答案.【題目詳解】因為為正實數(shù)，所以且，解得.故選：C【答案點睛】本題考查復(fù)數(shù)的基本定義，屬基礎(chǔ)題.5、C【答案解析】

利用圖表中的數(shù)據(jù)進行分析即可求解.【題目詳解】對于A選項：2017年第一季度5省的GDP增速由高到低排位分別是：江蘇、遼寧、山東、河南、浙江，故A正確；對于B選項：與去年同期相比，2017年第一季度5省的GDP均有不同的增長，所以其總量也實現(xiàn)了增長，故B正確；對于C選項：2017年第一季度GDP總量由高到低排位分別是：江蘇、山東、浙江、河南、遼寧，2017年第一季度5省的GDP增速由高到低排位分別是：江蘇、遼寧、山東、河南、浙江，均居同一位的省有2個，故C錯誤；對于D選項：去年同期河南省的GDP總量，故D正確.故選：C.【答案點睛】本題考查了圖表分析，學(xué)生的分析能力，推理能力，屬于基礎(chǔ)題.6、A【答案解析】

由題意可知直線過定點即為圓心，由此得到坐標(biāo)的關(guān)系，再根據(jù)點差法得到直線的斜率與坐標(biāo)的關(guān)系，由此化簡并求解出離心率的取值范圍.【題目詳解】設(shè)，且線過定點即為的圓心，因為，所以，又因為，所以，所以，所以，所以，所以，所以，所以.故選：A.【答案點睛】本題考查橢圓與圓的綜合應(yīng)用，著重考查了橢圓離心率求解以及點差法的運用，難度一般.通過運用點差法達(dá)到“設(shè)而不求”的目的，大大簡化運算.7、A【答案解析】

計算，再計算真子集個數(shù)得到答案.【題目詳解】，故真子集個數(shù)為：.故選：.【答案點睛】本題考查了集合的真子集個數(shù)，意在考查學(xué)生的計算能力.8、C【答案解析】

求出函數(shù)定義域，在定義域內(nèi)確定函數(shù)的單調(diào)性，利用單調(diào)性解不等式．【題目詳解】由得，在時，是增函數(shù)，是增函數(shù)，是增函數(shù)，∴是增函數(shù)，∴由得，解得．故選：C.【答案點睛】本題考查函數(shù)的單調(diào)性，考查解函數(shù)不等式，解題關(guān)鍵是確定函數(shù)的單調(diào)性，解題時可先確定函數(shù)定義域，在定義域內(nèi)求解．9、B【答案解析】由題，側(cè)棱底面，，，，則根據(jù)余弦定理可得，的外接圓圓心三棱錐的外接球的球心到面的距離則外接球的半徑，則該三棱錐的外接球的表面積為點睛：本題考查的知識點是球內(nèi)接多面體，熟練掌握球的半徑公式是解答的關(guān)鍵．10、D【答案解析】

利用，根據(jù)誘導(dǎo)公式進行化簡，可得，然后利用兩角差的正弦定理，可得結(jié)果.【題目詳解】由所以，所以原式所以原式故故選：D【答案點睛】本題考查誘導(dǎo)公式以及兩角差的正弦公式，關(guān)鍵在于掌握公式，屬基礎(chǔ)題.11、A【答案解析】

首先求得時，的取值范圍.然后求得時，的單調(diào)性和零點，令，根據(jù)“時，的取值范圍”得到，利用零點存在性定理，求得函數(shù)的零點所在區(qū)間.【題目詳解】當(dāng)時，.當(dāng)時，為增函數(shù)，且，則是唯一零點.由于“當(dāng)時，.”，所以令，得，因為，，所以函數(shù)的零點所在區(qū)間為.故選：A【答案點睛】本小題主要考查分段函數(shù)的性質(zhì)，考查符合函數(shù)零點，考查零點存在性定理，考查函數(shù)的單調(diào)性，考查化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法，屬于中檔題.12、C【答案解析】

先得出兩直線平行的充要條件，根據(jù)小范圍可推導(dǎo)出大范圍，可得到答案.【題目詳解】直線，，的充要條件是，當(dāng)a=2時，化簡后發(fā)現(xiàn)兩直線是重合的，故舍去，最終a=-1.因此得到“”是“”的充分必要條件.故答案為C.【答案點睛】判斷充要條件的方法是：①若p?q為真命題且q?p為假命題，則命題p是命題q的充分不必要條件；②若p?q為假命題且q?p為真命題，則命題p是命題q的必要不充分條件；③若p?q為真命題且q?p為真命題，則命題p是命題q的充要條件；④若p?q為假命題且q?p為假命題，則命題p是命題q的即不充分也不必要條件．⑤判斷命題p與命題q所表示的范圍，再根據(jù)“誰大誰必要，誰小誰充分”的原則，判斷命題p與命題q的關(guān)系．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【答案解析】

根據(jù)向量關(guān)系表示，只需求出的取值范圍即可得解.【題目詳解】由題可得：，故答案為：【答案點睛】此題考查求平面向量數(shù)量積的取值范圍，涉及基本運算，關(guān)鍵在于恰當(dāng)?shù)貙ο蛄窟M行轉(zhuǎn)換，便于計算解題.14、【答案解析】

由已知可得、的坐標(biāo)，求得的垂直平分線方程，聯(lián)立已知直線方程與橢圓方程，求得的垂直平分線方程，兩垂直平分線方程聯(lián)立求得外心的橫坐標(biāo)，再由導(dǎo)數(shù)求最值．【題目詳解】如圖，由已知條件可知，不妨設(shè)，則外心在的垂直平分線上，即在直線，也就是在直線上，聯(lián)立，得或，的中點坐標(biāo)為，則的垂直平分線方程為，把代入上式，得，令，則，由，得（舍）或．當(dāng)時，，當(dāng)時，.當(dāng)時，函數(shù)取極大值，亦為最大值．故答案為：.【答案點睛】本題考查直線與橢圓位置關(guān)系的應(yīng)用，訓(xùn)練了利用導(dǎo)數(shù)求最值，是中等題．15、【答案解析】

根據(jù)已知條件，去括號得：，16、【答案解析】

由題意結(jié)合正態(tài)分布曲線可得分以上的概率，乘以可得.【題目詳解】解：，所以應(yīng)從分以上的試卷中抽取份.故答案為：.【答案點睛】本題考查正態(tài)分布曲線，屬于基礎(chǔ)題.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）減區(qū)間是，增區(qū)間是；（2），證明見解析.【答案解析】

（1）當(dāng)時，求得函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)以及二階導(dǎo)函數(shù)，由此求得的單調(diào)區(qū)間.（2）令求得，構(gòu)造函數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)求得的單調(diào)區(qū)間、極值和最值，結(jié)合有兩個極值點，求得的取值范圍.將代入列方程組，由證得.【題目詳解】（1），，又，所以在單增，從而當(dāng)時，遞減，當(dāng)時，遞增.（2）.令，令，則故在遞增，在遞減，所以.注意到當(dāng)時，所以當(dāng)時，有一個極值點，當(dāng)時，有兩個極值點，當(dāng)時，沒有極值點，綜上因為是的兩個極值點，所以不妨設(shè)，得，因為在遞減，且，所以又所以【答案點睛】本小題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值點，考查利用導(dǎo)數(shù)證明不等式，考查化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法，屬于難題.18、（1）；（2）證明見解析【答案解析】

（1）由恒成立，可得恒成立，進而構(gòu)造函數(shù)，求導(dǎo)可判斷出的單調(diào)性，進而可求出的最小值，令即可；（2）由，可知存在唯一的，使得，則，，進而可得，即曲線的方程為，進而只需證明對任意，方程有唯一解，然后構(gòu)造函數(shù)，分、和三種情況，分別證明函數(shù)在上有唯一的零點，即可證明結(jié)論成立.【題目詳解】（1）由題意，可知，由恒成立，可得恒成立.令，則.令，則，，，在上單調(diào)遞增，又，時，；時，，即時，；時，，時，單調(diào)遞減；時，單調(diào)遞增，時，取最小值，.（2）證明：由，令，由，結(jié)合二次函數(shù)性質(zhì)可知，存在唯一的，使得，故存在唯一的極值點，則，，，曲線的方程為.故只需證明對任意，方程有唯一解.令，則，①當(dāng)時，恒成立，在上單調(diào)遞增.，，，存在滿足時，使得.又單調(diào)遞增，所以為唯一解.②當(dāng)時，二次函數(shù)，滿足，則恒成立，在上單調(diào)遞增.，，存在使得，又在上單調(diào)遞增，為唯一解.③當(dāng)時，二次函數(shù)，滿足，此時有兩個不同的解，不妨設(shè)，，，列表如下：00↗極大值↘極小值↗由表可知，當(dāng)時，的極大值為.，，，，，..下面來證明，構(gòu)造函數(shù)，則，當(dāng)時，，此時單調(diào)遞增，，時，，，故成立.，存在，使得.又在單調(diào)遞增，為唯一解.所以，對任意，方程有唯一解，即過原點任意的直線與曲線有且僅有一個公共點.【答案點睛】本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用，考查不等式恒成立問題，考查利用單調(diào)性研究圖象交點問題，考查學(xué)生的計算求解能力與推理論證能力，屬于難題.19、（1）函數(shù)單調(diào)減區(qū)間為;單調(diào)增區(qū)間為．（2）（3）【答案解析】

（1）據(jù)導(dǎo)數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系即可求出;（2）分離參數(shù),可得對任意的及任意的恒成立,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的最值即可求出的范圍;（3）先求導(dǎo),再分類討論,根據(jù)導(dǎo)數(shù)和函數(shù)單調(diào)性以及最值得關(guān)系即可求出的范圍【題目詳解】解：（1）當(dāng)時,因為,當(dāng)時,;當(dāng)時,．所以函數(shù)單調(diào)減區(qū)間為;單調(diào)增區(qū)間為．（2）由,得,由于,所以對任意的及任意的恒成立,由于,所以,所以對任意的恒成立,設(shè),,則,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,所以．（3）由,得,其中．①若時,則,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以函數(shù)至多有一個零點,不合題意;②若時,令,得．由第（2）小題,知：當(dāng)時,,所以,所以,所以當(dāng)時,函數(shù)的值域為．所以,存在,使得,即,①且當(dāng)時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減．因為函數(shù)有兩個零點,,所以．②設(shè),,則,所以函數(shù)在單調(diào)遞增,由于,所以當(dāng)時,．所以,②式中的,又由①式,得．由第（1）小題可知,當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以,即．當(dāng)時,（ⅰ）由于,所以得,又因為,且函數(shù)在上單調(diào)遞減,函數(shù)的圖象在上不間斷,所以函數(shù)在上恰有一個零點;（ⅱ）由于,令,設(shè),,由于時,,,所以設(shè),即．由①式,得,當(dāng)時,,且,同理可得函數(shù)在上也恰有一個零點．綜上,．【答案點睛】本題考查含參數(shù)的導(dǎo)數(shù)的單調(diào)性,利用導(dǎo)數(shù)求不等式恒成立問題,以及考查函數(shù)零點問題,考查學(xué)生的計算能力,是綜合性較強的題.20、（1）；（2）【答案解析】

（1）設(shè)的極坐標(biāo)為，在中，有，即可得結(jié)果；（2）設(shè)射線：，，圓的極坐標(biāo)方程為，聯(lián)立兩個方程，可求出，聯(lián)立可得，則計算可得，利用三角函數(shù)的性質(zhì)可得最值.【題目詳解】（1）設(shè)的極坐標(biāo)為，在中，有，點的軌跡的極坐標(biāo)方程為；（2）設(shè)射線：，，圓的極坐標(biāo)方程為，由得：，由得：，，，當(dāng)，即時，，的最大值為.【答案點睛】本題考查極坐標(biāo)方程的應(yīng)用，考查三角函數(shù)性質(zhì)的應(yīng)用，是中檔題.21、（1）存在；詳見解析（2）【答案解析】

（1）利用面面平行的性質(zhì)定理可得，為上靠近點的三等分點，中點，證明平面平面即得；（2）過作交于，可得兩兩垂直，以分別為軸建立空間直角坐標(biāo)系，求出長，寫出各點坐標(biāo)，用向量法求二面角．【題目詳解】解：（1）當(dāng)為上靠近點的三等分點