2023屆河南省上蔡一高高三數(shù)學(xué)第一學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高三上數(shù)學(xué)期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．已知為虛數(shù)單位，若復(fù)數(shù)，則A． B．C． D．2．2020年是脫貧攻堅(jiān)決戰(zhàn)決勝之年，某市為早日實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，現(xiàn)將甲、乙、丙、丁4名干部派遺到、、三個(gè)貧困縣扶貧，要求每個(gè)貧困縣至少分到一人，則甲被派遣到縣的分法有（）A．6種 B．12種 C．24種 D．36種3．圓錐底面半徑為，高為，是一條母線(xiàn)，點(diǎn)是底面圓周上一點(diǎn)，則點(diǎn)到所在直線(xiàn)的距離的最大值是（）A． B． C． D．4．已知，且，則（）A． B． C． D．5．已知，，由程序框圖輸出的為（）A．1 B．0 C． D．6．已知向量，，則與的夾角為（）A． B． C． D．7．已知函數(shù)的最大值為，若存在實(shí)數(shù)，使得對(duì)任意實(shí)數(shù)總有成立，則的最小值為（）A． B． C． D．8．一個(gè)四棱錐的三視圖如圖所示（其中主視圖也叫正視圖，左視圖也叫側(cè)視圖），則這個(gè)四棱錐中最最長(zhǎng)棱的長(zhǎng)度是（）．A． B． C． D．9．如圖所示的莖葉圖為高三某班名學(xué)生的化學(xué)考試成績(jī)，算法框圖中輸入的，，，，為莖葉圖中的學(xué)生成績(jī)，則輸出的，分別是（）A．， B．，C．， D．，10．執(zhí)行如圖所示的程序框圖，則輸出的值為（）A． B． C． D．11．若的展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為-12，則實(shí)數(shù)的值為（）A．-2 B．-3 C．2 D．312．函數(shù)的對(duì)稱(chēng)軸不可能為（）A． B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．在正方體中，為棱的中點(diǎn)，是棱上的點(diǎn)，且，則異面直線(xiàn)與所成角的余弦值為_(kāi)_________．14．在平面直角坐標(biāo)系中，已知圓及點(diǎn)，設(shè)點(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn)，在中，若的角平分線(xiàn)與相交于點(diǎn)，則的取值范圍是_______.15．已知，則=___________，_____________________________16．某班星期一共八節(jié)課（上午、下午各四節(jié)，其中下午最后兩節(jié)為社團(tuán)活動(dòng)），排課要求為：語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、外語(yǔ)、物理、化學(xué)各排一節(jié)，從生物、歷史、地理、政治四科中選排一節(jié).若數(shù)學(xué)必須安排在上午且與外語(yǔ)不相鄰（上午第四節(jié)和下午第一節(jié)不算相鄰），則不同的排法有__________種.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）以直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)為極坐標(biāo)系的極點(diǎn)，軸的正半軸為極軸．已知曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程為，是上一動(dòng)點(diǎn)，，點(diǎn)的軌跡為．（1）求曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程，并化為直角坐標(biāo)方程；（2）若點(diǎn)，直線(xiàn)的參數(shù)方程（為參數(shù)），直線(xiàn)與曲線(xiàn)的交點(diǎn)為，當(dāng)取最小值時(shí)，求直線(xiàn)的普通方程．18．（12分）設(shè)，函數(shù)，其中為自然對(duì)數(shù)的底數(shù).（1）設(shè)函數(shù).①若，試判斷函數(shù)與的圖像在區(qū)間上是否有交點(diǎn)；②求證：對(duì)任意的，直線(xiàn)都不是的切線(xiàn)；（2）設(shè)函數(shù)，試判斷函數(shù)是否存在極小值，若存在，求出的取值范圍；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由.19．（12分）為增強(qiáng)學(xué)生的法治觀(guān)念，營(yíng)造“學(xué)憲法、知憲法、守憲法”的良好校園氛圍，某學(xué)校開(kāi)展了“憲法小衛(wèi)士”活動(dòng)，并組織全校學(xué)生進(jìn)行法律知識(shí)競(jìng)賽．現(xiàn)從全校學(xué)生中隨機(jī)抽取50名學(xué)生，統(tǒng)計(jì)他們的競(jìng)賽成績(jī)，已知這50名學(xué)生的競(jìng)賽成績(jī)均在[50，100]內(nèi)，并得到如下的頻數(shù)分布表：分?jǐn)?shù)段[50，60)[60，70)[70，80)[80，90)[90，100]人數(shù)51515123（1）將競(jìng)賽成績(jī)?cè)趦?nèi)定義為“合格”，競(jìng)賽成績(jī)?cè)趦?nèi)定義為“不合格”．請(qǐng)將下面的列聯(lián)表補(bǔ)充完整，并判斷是否有的把握認(rèn)為“法律知識(shí)競(jìng)賽成績(jī)是否合格”與“是否是高一新生”有關(guān)？合格不合格合計(jì)高一新生12非高一新生6合計(jì)（2）在（1）的前提下，按“競(jìng)賽成績(jī)合格與否”進(jìn)行分層抽樣，從這50名學(xué)生中抽取5名學(xué)生，再?gòu)倪@5名學(xué)生中隨機(jī)抽取2名學(xué)生，求這2名學(xué)生競(jìng)賽成績(jī)都合格的概率．參考公式及數(shù)據(jù)：，其中．20．（12分）已知函數(shù).（Ⅰ）當(dāng)時(shí)，求不等式的解集；（Ⅱ）若不等式對(duì)任意實(shí)數(shù)恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍.21．（12分）已知函數(shù)是自然對(duì)數(shù)的底數(shù).（1）若，討論的單調(diào)性；（2）若有兩個(gè)極值點(diǎn)，求的取值范圍，并證明:.22．（10分）如圖，在四棱錐中，底面為直角梯形，，，，，，點(diǎn)、分別為，的中點(diǎn)，且平面平面.（1）求證：平面.（2）若，求直線(xiàn)與平面所成角的正弦值.

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)是符合題目要求的。1、B【解析】

因?yàn)椋?，故選B．2、B【解析】

分成甲單獨(dú)到縣和甲與另一人一同到縣兩種情況進(jìn)行分類(lèi)討論，由此求得甲被派遣到縣的分法數(shù).【詳解】如果甲單獨(dú)到縣，則方法數(shù)有種.如果甲與另一人一同到縣，則方法數(shù)有種.故總的方法數(shù)有種.故選：B【點(diǎn)睛】本小題主要考查簡(jiǎn)答排列組合的計(jì)算，屬于基礎(chǔ)題.3、C【解析】分析：作出圖形，判斷軸截面的三角形的形狀，然后轉(zhuǎn)化求解的位置，推出結(jié)果即可.詳解：圓錐底面半徑為，高為2，是一條母線(xiàn)，點(diǎn)是底面圓周上一點(diǎn)，在底面的射影為；，，過(guò)的軸截面如圖：，過(guò)作于，則，在底面圓周，選擇，使得，則到的距離的最大值為3，故選：C點(diǎn)睛：本題考查空間點(diǎn)線(xiàn)面距離的求法，考查空間想象能力以及計(jì)算能力，解題的關(guān)鍵是作出軸截面圖形，屬中檔題．4、B【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.5、D【解析】試題分析：，，所以，所以由程序框圖輸出的為.故選D．考點(diǎn)：1、程序框圖；2、定積分．6、B【解析】

由已知向量的坐標(biāo)，利用平面向量的夾角公式，直接可求出結(jié)果.【詳解】解：由題意得，設(shè)與的夾角為，，由于向量夾角范圍為：，∴.故選：B.【點(diǎn)睛】本題考查利用平面向量的數(shù)量積求兩向量的夾角，注意向量夾角的范圍.7、B【解析】

根據(jù)三角函數(shù)的兩角和差公式得到，進(jìn)而可以得到函數(shù)的最值，區(qū)間(m,n)長(zhǎng)度要大于等于半個(gè)周期，最終得到結(jié)果.【詳解】函數(shù)則函數(shù)的最大值為2，存在實(shí)數(shù)，使得對(duì)任意實(shí)數(shù)總有成立，則區(qū)間(m,n)長(zhǎng)度要大于等于半個(gè)周期，即故答案為：B.【點(diǎn)睛】這個(gè)題目考查了三角函數(shù)的兩角和差的正余弦公式的應(yīng)用，以及三角函數(shù)的圖像的性質(zhì)的應(yīng)用，題目比較綜合.8、A【解析】

作出其直觀(guān)圖，然后結(jié)合數(shù)據(jù)根據(jù)勾股定定理計(jì)算每一條棱長(zhǎng)即可.【詳解】根據(jù)三視圖作出該四棱錐的直觀(guān)圖，如圖所示，其中底面是直角梯形，且，，平面，且，∴，，，，∴這個(gè)四棱錐中最長(zhǎng)棱的長(zhǎng)度是．故選．【點(diǎn)睛】本題考查了四棱錐的三視圖的有關(guān)計(jì)算，正確還原直觀(guān)圖是解題關(guān)鍵，屬于基礎(chǔ)題．9、B【解析】

試題分析：由程序框圖可知，框圖統(tǒng)計(jì)的是成績(jī)不小于80和成績(jī)不小于60且小于80的人數(shù)，由莖葉圖可知，成績(jī)不小于80的有12個(gè)，成績(jī)不小于60且小于80的有26個(gè)，故，．考點(diǎn)：程序框圖、莖葉圖．10、B【解析】

列出每一次循環(huán)，直到計(jì)數(shù)變量滿(mǎn)足退出循環(huán).【詳解】第一次循環(huán)：；第二次循環(huán)：；第三次循環(huán)：，退出循環(huán)，輸出的為.故選：B.【點(diǎn)睛】本題考查由程序框圖求輸出的結(jié)果，要注意在哪一步退出循環(huán)，是一道容易題.11、C【解析】

先研究的展開(kāi)式的通項(xiàng)，再分中，取和兩種情況求解.【詳解】因?yàn)榈恼归_(kāi)式的通項(xiàng)為，所以的展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為：，解得，故選：C.【點(diǎn)睛】本題主要考查二項(xiàng)式定理的通項(xiàng)公式，還考查了運(yùn)算求解的能力，屬于基礎(chǔ)題.12、D【解析】

由條件利用余弦函數(shù)的圖象的對(duì)稱(chēng)性，得出結(jié)論．【詳解】對(duì)于函數(shù)，令，解得，當(dāng)時(shí)，函數(shù)的對(duì)稱(chēng)軸為，，.故選：D.【點(diǎn)睛】本題主要考查余弦函數(shù)的圖象的對(duì)稱(chēng)性，屬于基礎(chǔ)題．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解析】

根據(jù)題意畫(huà)出幾何題，建立空間直角坐標(biāo)系，寫(xiě)個(gè)各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，并求得.由空間向量的夾角求法即可求得異面直線(xiàn)與所成角的余弦值.【詳解】根據(jù)題意畫(huà)出幾何圖形，以為原點(diǎn)建立空間直角坐標(biāo)系：設(shè)正方體的棱長(zhǎng)為1，則所以所以，所以異面直線(xiàn)與所成角的余弦值為，故答案為：.【點(diǎn)睛】本題考查了異面直線(xiàn)夾角的求法，利用空間向量求異面直線(xiàn)夾角，屬于中檔題.14、【解析】

由角平分線(xiàn)成比例定理推理可得，進(jìn)而設(shè)點(diǎn)表示向量構(gòu)建方程組表示點(diǎn)P坐標(biāo)，代入圓C方程即可表示動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡方程，再由將所求視為該圓上的點(diǎn)與原點(diǎn)間的距離，所以其最值為圓心到原點(diǎn)的距離加減半徑.【詳解】由題可構(gòu)建如圖所示的圖形，因?yàn)锳Q是的角平分線(xiàn)，由角平分線(xiàn)成比例定理可知,所以.設(shè)點(diǎn)，點(diǎn)，即，則，所以.又因?yàn)辄c(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn)，則，故點(diǎn)Q的運(yùn)功軌跡是以為圓心為半徑的圓，又即為該圓上的點(diǎn)與原點(diǎn)間的距離，因?yàn)?，所以故答案為：【點(diǎn)睛】本題考查與圓有關(guān)的距離的最值問(wèn)題，常常轉(zhuǎn)化到圓心的距離加減半徑，還考查了求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程，屬于中檔題.15、?196?3【解析】

由二項(xiàng)式定理及二項(xiàng)式展開(kāi)式通項(xiàng)得：，令x=1，則1+a0+a1+…+a7=（1+1）×（1-2）7=-2，所以a0+a1+…+a7=-3，得解．【詳解】由二項(xiàng)式(1?2x)7展開(kāi)式的通項(xiàng)得，則，令x=1,則，所以a0+a1+…+a7=?3，故答案為：?196，?3.【點(diǎn)睛】本題考查二項(xiàng)式定理及其通項(xiàng)，屬于中等題.16、1344【解析】

分四種情況討論即可【詳解】解：數(shù)學(xué)排在第一節(jié)時(shí)有：數(shù)學(xué)排在第二節(jié)時(shí)有：數(shù)學(xué)排在第三節(jié)時(shí)有：數(shù)學(xué)排在第四節(jié)時(shí)有：所以共有1344種故答案為：1344【點(diǎn)睛】考查排列、組合的應(yīng)用，注意分類(lèi)討論，做到不重不漏；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）.【解析】

（1）設(shè)點(diǎn)極坐標(biāo)分別為,，由可得,整理即可得到極坐標(biāo)方程,進(jìn)而求得直角坐標(biāo)方程；（2）設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)分別為，則，，將直線(xiàn)的參數(shù)方程代入的直角坐標(biāo)方程中,再利用韋達(dá)定理可得，，則，求得取最小值時(shí)符合的條件,進(jìn)而求得直線(xiàn)的普通方程.【詳解】（1）設(shè)點(diǎn)極坐標(biāo)分別為，，因?yàn)?則，所以曲線(xiàn)的極坐標(biāo)方程為，兩邊同乘,得，所以的直角坐標(biāo)方程為,即.（2）設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)分別為，則,，將直線(xiàn)的參數(shù)方程（參數(shù)），代入的直角坐標(biāo)方程中，整理得.由韋達(dá)定理得，，所以，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)，等號(hào)成立，則，所以當(dāng)取得最小值時(shí)，直線(xiàn)的普通方程為.【點(diǎn)睛】本題考查極坐標(biāo)與直角坐標(biāo)方程的轉(zhuǎn)化,考查利用直線(xiàn)的參數(shù)方程研究直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系．18、（1）①函數(shù)與的圖象在區(qū)間上有交點(diǎn)；②證明見(jiàn)解析；（2）且；【解析】

（1）①令，結(jié)合函數(shù)零點(diǎn)的判定定理判斷即可；②設(shè)切點(diǎn)橫坐標(biāo)為，求出切線(xiàn)方程，得到，根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性判斷即可；（2）求出的解析式，通過(guò)討論的范圍，求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間，確定的范圍即可．【詳解】解：（1）①當(dāng)時(shí)，函數(shù)，令，，則，，故，又函數(shù)在區(qū)間上的圖象是不間斷曲線(xiàn)，故函數(shù)在區(qū)間上有零點(diǎn)，故函數(shù)與的圖象在區(qū)間上有交點(diǎn)；②證明：假設(shè)存在，使得直線(xiàn)是曲線(xiàn)的切線(xiàn)，切點(diǎn)橫坐標(biāo)為，且，則切線(xiàn)在點(diǎn)切線(xiàn)方程為，即，從而，且，消去，得，故滿(mǎn)足等式，令，所以，故函數(shù)在和上單調(diào)遞增，又函數(shù)在時(shí)，故方程有唯一解，又，故不存在，即證；（2）由得，，，令，則，，當(dāng)時(shí)，遞減，故當(dāng)時(shí)，，遞增，當(dāng)時(shí)，，遞減，故在處取得極大值，不合題意；時(shí)，則在遞減，在，遞增，①當(dāng)時(shí)，，故在遞減，可得當(dāng)時(shí)，，當(dāng)時(shí)，，，易證，令，，令，故，則，故在遞增，則，即時(shí)，，故在，內(nèi)存在，使得，故在，上遞減，在，遞增，故在處取得極小值．②由（1）知，，故在遞減，在遞增，故時(shí)，，遞增，不合題意；③當(dāng)時(shí)，，當(dāng)，時(shí)，，遞減，當(dāng)時(shí)，，遞增，故在處取極小值，符合題意，綜上，實(shí)數(shù)的范圍是且．【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)的單調(diào)性，最值問(wèn)題，考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用以及分類(lèi)討論思想，轉(zhuǎn)化思想，屬于難題．19、（1）見(jiàn)解析；（2）【解析】

（1）補(bǔ)充完整的列聯(lián)表如下：合格不合格合計(jì)高一新生121426非高一新生18624合計(jì)302050則的觀(guān)測(cè)值，所以有的把握認(rèn)為“法律知識(shí)競(jìng)賽成績(jī)是否合格”與“是否是高一新生”有關(guān)．（2）抽取的5名學(xué)生中競(jìng)賽成績(jī)合格的有名學(xué)生，記為，競(jìng)賽成績(jī)不合格的有名學(xué)生，記為，從這5名學(xué)生中隨機(jī)抽取2名學(xué)生的基本事件有：，共10種，這2名學(xué)生競(jìng)賽成績(jī)都合格的基本事件有：，共3種，所以這2名學(xué)生競(jìng)賽成績(jī)都合格的概率為．20、（Ⅰ）；（Ⅱ）.【解析】試題分析：（Ⅰ）分三種情況討論，分別求解不等式組，然后求并集即可得不等式的解集；（Ⅱ）根據(jù)絕對(duì)值不等式的性質(zhì)可得，不等式對(duì)任意實(shí)數(shù)恒成立，等價(jià)于，解不等式即可求的取值范圍.試題解析：（Ⅰ）當(dāng)時(shí)，即，①當(dāng)時(shí)，得，所以；②當(dāng)時(shí)，得，即，所以；③當(dāng)時(shí)，得成立，所以.故不等式的解集為.（Ⅱ）因?yàn)?，由題意得，則，解得，故的取值范圍是.21、（1）減區(qū)間是，增