2024屆湖北省武漢武昌區(qū)高三高考模擬訓練（五）數學試題

2024屆湖北省武漢武昌區(qū)高三高考模擬訓練（五）數學試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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．已知向量，，且與的夾角為，則（）A． B．1 C．或1 D．或92．設集合，，若集合中有且僅有2個元素，則實數的取值范圍為A． B．C． D．3．若直線與曲線相切，則（）A．3 B． C．2 D．4．已知盒中有3個紅球，3個黃球，3個白球，且每種顏色的三個球均按，，編號，現從中摸出3個球（除顏色與編號外球沒有區(qū)別），則恰好不同時包含字母，，的概率為（）A． B． C． D．5．設，是空間兩條不同的直線，，是空間兩個不同的平面，給出下列四個命題：①若，，，則；②若，，，則；③若，，，則；④若，，，，則.其中正確的是（）A．①② B．②③ C．②④ D．③④6．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的是浙江省．B．與去年同期相比，2017年第一季度的GDP總量實現了增長．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．7．如圖，在三棱柱中，底面為正三角形，側棱垂直底面，.若分別是棱上的點，且，，則異面直線與所成角的余弦值為（）A． B． C． D．8．集合的真子集的個數為()A．7 B．8 C．31 D．329．下列與函數定義域和單調性都相同的函數是（）A． B． C． D．10．己知，，，則（）A． B． C． D．11．復數滿足，則復數等于（）A． B． C．2 D．-212．已知等比數列滿足，，則（）A． B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．在平面直角坐標系中，若雙曲線（，）的離心率為，則該雙曲線的漸近線方程為________.14．已知復數，其中為虛數單位，若復數為純虛數，則實數的值是__．15．設向量，，且，則_________.16．已知點是拋物線的準線上一點，F為拋物線的焦點，P為拋物線上的點，且，若雙曲線C中心在原點，F是它的一個焦點，且過P點，當m取最小值時，雙曲線C的離心率為______.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）設為實數,已知函數,．（1）當時,求函數的單調區(qū)間：（2）設為實數,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（,）有兩個相異的零點,求的取值范圍．18．（12分）等差數列的公差為2,分別等于等比數列的第2項，第3項，第4項.（1）求數列和的通項公式；（2）若數列滿足,求數列的前2020項的和．19．（12分）如圖，在三棱錐中，，，，平面平面，、分別為、中點．（1）求證：；（2）求二面角的大?。?0．（12分）已知函數.（1）當時，判斷在上的單調性并加以證明；（2）若，，求的取值范圍.21．（12分）電視傳媒公司為了解某地區(qū)觀眾對某體育節(jié)目的收視情況，隨機抽取了100名觀眾進行調查，其中女性有55名，下面是根據調查結果繪制的觀眾日均收看該體育節(jié)目時間的頻率分布直方圖：將日均收看該體育節(jié)目時間不低于40分鐘的觀眾稱為“體育迷”．(1)根據已知條件完成下面的列聯表，并據此資料你是否認為“體育迷”與性別有關？非體育迷體育迷合計男女1055合計(2)將上述調查所得到的頻率視為概率．現在從該地區(qū)大量電視觀眾中，采用隨機抽樣方法每次抽取1名觀眾，抽取3次，記被抽取的3名觀眾中的“體育迷”人數為X.若每次抽取的結果是相互獨立的，求X的分布列，期望E(X)和方差D(X)．附：.P(K2≥k)0.050.01k3.8416.63522．（10分）設函數（其中），且函數在處的切線與直線平行.（1）求的值；（2）若函數，求證：恒成立.

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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

由題意利用兩個向量的數量積的定義和公式，求的值.【題目詳解】解：由題意可得，求得，或，故選：C.【題目點撥】本題主要考查兩個向量的數量積的定義和公式，屬于基礎題．2、B【解題分析】

由題意知且，結合數軸即可求得的取值范圍.【題目詳解】由題意知，，則，故，又，則，所以，所以本題答案為B.【題目點撥】本題主要考查了集合的關系及運算，以及借助數軸解決有關問題，其中確定中的元素是解題的關鍵，屬于基礎題.3、A【解題分析】

設切點為，對求導，得到，從而得到切線的斜率，結合直線方程的點斜式化簡得切線方程，聯立方程組，求得結果.【題目詳解】設切點為，∵，∴由①得，代入②得，則，，故選A.【題目點撥】該題考查的是有關直線與曲線相切求參數的問題，涉及到的知識點有導數的幾何意義，直線方程的點斜式，屬于簡單題目.4、B【解題分析】

首先求出基本事件總數，則事件“恰好不同時包含字母，，”的對立事件為“取出的3個球的編號恰好為字母，，”，記事件“恰好不同時包含字母，，”為，利用對立事件的概率公式計算可得；【題目詳解】解：從9個球中摸出3個球，則基本事件總數為（個），則事件“恰好不同時包含字母，，”的對立事件為“取出的3個球的編號恰好為字母，，”記事件“恰好不同時包含字母，，”為，則.故選：B【題目點撥】本題考查了古典概型及其概率計算公式，考查了排列組合的知識，解答的關鍵在于正確理解題意，屬于基礎題．5、C【解題分析】

根據線面平行或垂直的有關定理逐一判斷即可.【題目詳解】解：①：、也可能相交或異面，故①錯②：因為，，所以或，因為，所以，故②對③：或，故③錯④：如圖因為，，在內過點作直線的垂線，則直線，又因為，設經過和相交的平面與交于直線，則又，所以因為，，所以，所以，故④對.故選：C【題目點撥】考查線面平行或垂直的判斷，基礎題.6、C【解題分析】

利用圖表中的數據進行分析即可求解.【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.【題目點撥】本題考查了圖表分析，學生的分析能力，推理能力，屬于基礎題.7、B【解題分析】

建立空間直角坐標系，利用向量法計算出異面直線與所成角的余弦值.【題目詳解】依題意三棱柱底面是正三角形且側棱垂直于底面.設的中點為，建立空間直角坐標系如下圖所示.所以，所以.所以異面直線與所成角的余弦值為.故選：B【題目點撥】本小題主要考查異面直線所成的角的求法，屬于中檔題.8、A【解題分析】

計算，再計算真子集個數得到答案.【題目詳解】，故真子集個數為：.故選：.【題目點撥】本題考查了集合的真子集個數，意在考查學生的計算能力.9、C【解題分析】

分析函數的定義域和單調性，然后對選項逐一分析函數的定義域、單調性，由此確定正確選項.【題目詳解】函數的定義域為，在上為減函數.A選項，的定義域為，在上為增函數，不符合.B選項，的定義域為，不符合.C選項，的定義域為，在上為減函數，符合.D選項，的定義域為，不符合.故選：C【題目點撥】本小題主要考查函數的定義域和單調性，屬于基礎題.10、B【解題分析】

先將三個數通過指數，對數運算變形，再判斷.【題目詳解】因為，，所以，故選：B.【題目點撥】本題主要考查指數、對數的大小比較，還考查推理論證能力以及化歸與轉化思想，屬于中檔題.11、B【解題分析】

通過復數的模以及復數的代數形式混合運算，化簡求解即可.【題目詳解】復數滿足，∴，故選B.【題目點撥】本題主要考查復數的基本運算，復數模長的概念，屬于基礎題．12、B【解題分析】由a1+a3+a5=21得a3+a5+a7=，選B.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

利用，解出，即可求出雙曲線的漸近線方程.【題目詳解】，且，，，該雙曲線的漸近線方程為：.故答案為：.【題目點撥】本題考查了雙曲線離心率與漸近線方程，考查了雙曲線基本量的關系，考查了運算能力，屬于基礎題.14、2【解題分析】

由題，得，然后根據純虛數的定義，即可得到本題答案.【題目詳解】由題，得，又復數為純虛數，所以，解得.故答案為：2【題目點撥】本題主要考查純虛數定義的應用，屬基礎題.15、【解題分析】

根據向量的數量積的計算，以及向量的平方，簡單計算，可得結果.【題目詳解】由題可知：且由所以故答案為：【題目點撥】本題考查向量的坐標計算，主要考查計算，屬基礎題.16、【解題分析】

由點坐標可確定拋物線方程，由此得到坐標和準線方程；過作準線的垂線，垂足為，根據拋物線定義可得，可知當直線與拋物線相切時，取得最小值；利用拋物線切線的求解方法可求得點坐標，根據雙曲線定義得到實軸長，結合焦距可求得所求的離心率.【題目詳解】是拋物線準線上的一點拋物線方程為，準線方程為過作準線的垂線，垂足為，則設直線的傾斜角為，則當取得最小值時，最小，此時直線與拋物線相切設直線的方程為，代入得：，解得：或雙曲線的實軸長為，焦距為雙曲線的離心率故答案為：【題目點撥】本題考查雙曲線離心率的求解問題，涉及到拋物線定義和標準方程的應用、雙曲線定義的應用；關鍵是能夠確定當取得最小值時，直線與拋物線相切，進而根據拋物線切線方程的求解方法求得點坐標.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、（1）函數單調減區(qū)間為;單調增區(qū)間為．（2）（3）【解題分析】

（1）據導數和函數單調性的關系即可求出;（2）分離參數,可得對任意的及任意的恒成立,構造函數,利用導數求出函數的最值即可求出的范圍;（3）先求導,再分類討論,根據導數和函數單調性以及最值得關系即可求出的范圍【題目詳解】解：（1）當時,因為,當時,;當時,．所以函數單調減區(qū)間為;單調增區(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,,則,所以函數在上單調遞減,在上單調遞增,所以,所以．（3）由,得,其中．①若時,則,所以函數在上單調遞增,所以函數至多有一個零點,不合題意;②若時,令,得．由第（2）小題,知：當時,,所以,所以,所以當時,函數的值域為．所以,存在,使得,即,①且當時,,所以函數在上單調遞增,在上單調遞減．因為函數有兩個零點,,所以．②設,,則,所以函數在單調遞增,由于,所以當時,．所以,②式中的,又由①式,得．由第（1）小題可知,當時,函數在上單調遞減,所以,即．當時,（ⅰ）由于,所以得,又因為,且函數在上單調遞減,函數的圖象在上不間斷,所以函數在上恰有一個零點;（ⅱ）由于,令,設,,由于時,,,所以設,即．由①式,得,當時,,且,同理可得函數在上也恰有一個零點．綜上,．【題目點撥】本題考查含參數的導數的單調性,利用導數求不等式恒成立問題,以及考查函數零點問題,考查學生的計算能力,是綜合性較強的題.18、（1），；（2）.【解題分析】

(1)根據題意同時利用等差、等比數列的通項公式即可求得數列和的通項公式；(2)求出數列的通項公式，再利用錯位相減法即可求得數列的前2020項的和.【題目詳解】(1)依題意得:，所以，所以解得設等比數列的公比為，所以又(2)由（1）知，因為①當時,②由①②得，，即，又當時，不滿足上式，.數列的前2020項的和設③，則④，由③④得：，所以，所以.【題目點撥】本題考查等差數列和等比數列的通項公式、性質，錯位相減法求和,考查學生的邏輯推理能力,化歸與轉化能力及綜合運用數學知識解決問題的能力.考查的核心素養(yǎng)是邏輯推理與數學運算.是中檔題.19、(1)證明見解析；(2)60°.【解題分析】試題分析：（1）連結PD，由題意可得,則AB⊥平面PDE，；（2）法一：結合幾何關系做出二面角的平面角，計算可得其正切值為，故二面角的大小為；法二：以D為原點建立空間直角坐標系，計算可得平面PBE的法向量．平面PAB的法向量為．據此計算可得二面角的大小為.試題解析：（1）連結PD，PA=PB，PDAB．，BCAB，DEAB．又，AB平面PDE，PE平面PDE，∴ABPE．（2）法一：平面PAB平面ABC，平面PAB平面ABC=AB，PDAB，PD平面ABC．則DEPD,又EDAB，PD平面AB=D，DE平面PAB,過D做DF垂直PB與F，連接EF，則EFPB，∠DFE為所求二面角的平面角，則：DE=，DF=，則，故二面角的大小為法二：平面PAB平面ABC，平面PAB平面ABC=AB，PDAB，PD平面ABC．如圖，以D為原點建立空間直角坐標系，B(1，0，0)，P(0，0，)，E(0，，0)，=(1，0，)，=(0，，）．設平面PBE的法向量，令，得．DE平面PAB，平面PAB的法向量為．設二面角的大小為，由圖知，，所以即二面角的大小為.20、（1）在為增函數；證明見解析（2）【解題分析】

（1）令，求出，可推得，故在為增函數；（2）令，則，由此利用分類討論思想和導數性質求出實數的取值范圍.【題目詳解】（1）當時，.記，則，當時，，.所以，所以在單調遞增，所以.因為，所以，所以在為增函數.（2）由題意，得，記，則，令，則，當時，，，所以，所以在為增函數，即在單調遞增，所以.①當，，恒成立，所以為增函數，即在單調遞增，又，所以，所以在為增函數，所