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1、
2024年全國新高考Ⅰ卷模擬試題
數(shù) 學
注意事項:
1.本試題滿分150分,考試時間為120分鐘.
2.答卷前,務(wù)必將姓名和準考證號填涂在答題紙上.
3.使用答題紙時,必須使用0.5毫米的黑色簽字筆書寫,要字跡工整,筆跡清晰;超出答題區(qū)書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求.
1.已知集合,,則(????)
A. B. C. D.
2.若復(fù)數(shù)z滿足,則的最小值為(????)
A.1 B. C. D.2
3.若橢圓與橢圓()的離心率相同,則實數(shù)b的值為(?
2、???)
A. B. C. D.
4.一袋子中裝有5個除顏色外完全相同的小球,其中3個紅球,2個黑球,從中不放回的每次取出1個小球,連續(xù)取兩次,則取出的這兩個小球顏色不同的概率為(????)
A. B. C. D.
5.若圓與軸沒有交點,則實數(shù)的取值范圍為(????)
A. B.
C. D.
6.若函數(shù)在上有且只有一條對稱軸和一個對稱中心,則正整數(shù)的值為(????)
A.1 B.2 C.3 D.4
7.已知向量,滿足,在方向上的投影向量為,且,則的值為(????)
A.4 B. C.16 D.48
8.若定義在上的函數(shù)滿足:,,且對任意,,都有,則(????)
A. B
3、.為偶函數(shù)
C.是的一個周期 D.圖象關(guān)于對稱
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9.下列說法正確的有(????)
A.數(shù)據(jù)1,2,5,7,10的分位數(shù)為8.5
B.設(shè)隨機變量,若,則
C.已知回歸直線方程為,若樣本中心為,則
D.的極差小于,的極差
10.如圖1,半圓O的直徑為4,點B,C三等分半圓,P,Q分別為OB,OC的中點,將此半圓以O(shè)A為母線卷成如圖2所示的圓錐,D為BC的中點,則在圖2中,下列結(jié)論正確的有(????)
A.
B.平面
C.平面
4、D.三棱錐與公共部分的體積為
11.在銳角△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且,則(????)
A.邊上的高為
B.為定值
C.的最小值為2
D.若,則
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12.展開式的中間一項的系數(shù)為 .
13.已知雙曲線:(,)的漸近線方程為,其右焦點為F,若直線與在第一象限的交點為P且軸,則實數(shù)k的值為 .
14.在平面直角坐標系中,若定義兩點和之間的“t距離”為,其中表示p,q中的較大者,則點與點之間的“t距離”為 ;若平面內(nèi)點和點之間的“t距離”為,則A
5、點的軌跡圍成的封閉圖形的面積為 .
四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15.為提高學生對航天科技的興趣,培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng),某學校組織學生參加航天科普知識挑戰(zhàn)賽,比賽共設(shè)置A,B,C三個問題,規(guī)則如下:①每位參加者計分器的初始分均為50分,答對問題A,B,C分別加10分,20分,30分,答錯任一題減10分;②每回答一題,計分器顯示累計分數(shù),當累計分數(shù)小于40分或答完三題時累計分數(shù)不足80分,答題結(jié)束,挑戰(zhàn)失??;當累計分數(shù)大于或等于80分時,答題結(jié)束,挑戰(zhàn)成功;③每位參加者按問題A,B,C順序作答,直至挑戰(zhàn)結(jié)束.設(shè)甲同學能
6、正確回答出問題A,B,C的概率分別為,,,且回答各題正確與否互不影響.
(1)求甲同學挑戰(zhàn)成功的概率;
(2)用X表示甲同學答題結(jié)束時答對問題的個數(shù),求X的分布列和數(shù)學期望.
16.如圖,在直三棱柱中,,M,N分別為,中點,且.
(1)證明:;
(2)若D為棱上的動點,當與平面所成角最大時,求二面角的余弦值.
17.在數(shù)列中,已知,.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)若,為數(shù)列的前n項和,證明:.
18.已知拋物線C:()過點,F(xiàn)為C的焦點,A,B為C上不同于原點O的兩點.
(1)若,試探究直線是否過定點,若是,求出該定點;若不是,請說明理由;
(2)若,求面積的最小
7、值.
19.已知函數(shù).
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)當時,若方程有三個不等的實根,求實數(shù)的取值范圍.
1.C
【分析】解對數(shù)不等式化簡集合,由集合的交并補混合運算即可得解.
【詳解】因為,所以,
因為,所以.
故選:C.
2.B
【分析】由復(fù)數(shù)的幾何意義即可求解.
【詳解】若復(fù)數(shù)z滿足,則由復(fù)數(shù)的幾何意義可知復(fù)數(shù)對應(yīng)的點集是線段的垂直平分線,其中,
所以的最小值為.
故選:B.
3.A
【分析】由離心率相等列出關(guān)于的方程求解即可.
【詳解】若橢圓與橢圓()的離心率相同,
則,解得滿足題意.
故選:A.
4.D
【分析】分第一次取出為紅球和黑球兩種情況
8、求解即可.
【詳解】由題意,第一次取出可能為紅球或黑球,故連續(xù)取兩次,則取出的這兩個小球顏色不同的概率為.
故選:D
5.C
【分析】求出圓心坐標利用幾何法得到不等式,解出即可.
【詳解】即,
,解得或,
且其圓心坐標為,若該圓與軸沒有交點,
則,解得
故選:C.
6.C
【分析】先得出,然后結(jié)合已知列出關(guān)于的不等式組,結(jié)合是正整數(shù)即可得解.
【詳解】由題意且是整數(shù),
若,則,
若函數(shù)在上有且只有一條對稱軸和一個對稱中心,
所以,解得,即.
故選:C.
7.B
【分析】根據(jù)題意結(jié)合投影向量可得,再根據(jù)垂直關(guān)系可得,進而可求模長.
【詳解】由題意可知:,即,
9、
因為在方向上的投影向量為,可得,
又因為,則,可得,
則,所以.
故選:B.
8.D
【分析】首先得出的對稱中心以及周期,結(jié)合剩下的已知來構(gòu)造函數(shù),以此排除ABC,并證明D選項.
【詳解】在中,令,得,則是函數(shù)的一個對稱中心,
在中,令,得,所以,是的一個周期,
接下來我們構(gòu)造反例說明ABC錯誤,然后證明D正確:
首先對于ABC而言,由以上分析不妨設(shè),
而
,
,
若要恒成立,
只需恒成立,只需,
因為,所以,從而滿足題意的可以是,
但是,故A錯誤;
,故B錯誤;
是函數(shù)的一個最小正周期,故C錯誤;
現(xiàn)在我們來證明D是正確的:
對于D,由以上分析
10、有,,這表明圖象關(guān)于對稱,故D正確.
故選:D.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:關(guān)鍵是得出是函數(shù)的一個對稱中心,且是函數(shù)的一個周期,由此即可順利得解.
9.AC
【分析】根據(jù)第百分位定義計算可判斷A;根據(jù)二項分布的期望和方差計算可判斷B;根據(jù)回歸直線方程必過樣本中心代入計算可判斷C;根據(jù)極差的概念計算可判斷D.
【詳解】對A,因為,所以第分位數(shù)為,故A正確;
對B,因為隨機變量,所以,解得或,
當時,,當時,,故B錯誤;
對C,因為樣本中心在回歸直線方程上,所以,解得,故C正確;
對D,原數(shù)據(jù)極差為:,新數(shù)據(jù)極差為:,
因為,
所以的極差大于,的極差,故D錯誤.
故選:AC
1
11、0.ACD
【分析】對于A,先求出圓錐的底面圓半徑,再利用正弦定理求出,進而可判斷;對于B,由勾股定理逆定理結(jié)合,可得與不垂直,由此即可判斷;對于C,由中位線定理得,結(jié)合線面平行的判定定理即可判斷;對于D,連接交于點,連接并延長,可知交于點,則三棱錐與三棱錐公共部分即為三棱錐,再確定點的位置即可求解體積并判斷D.
【詳解】對于A,在圖中,設(shè)圓錐的底面圓半徑為,
則,解得,
因為在圖1中,點、三等分半圓,
所以在圖中,點、為圓錐的底面圓周的三等分點,
所以為等邊三角形,
所以,所以,
又因為點、分別是、的中點,
所以,故A正確;
對于B,
連接,因為三角形邊長為的等邊三
12、角形,三角形為等腰三角形,
點是的中點,所以,
而,所以,這表明與不垂直,故B錯誤;
對于C,因為點、分別是、的中點,
所以,
因為平面,平面,
所以平面,故C正確;
對于D,連接交于點,連接并延長,則由對稱性可知必定交于點,
則三棱錐與三棱錐公共部分即為三棱錐,
因為點分別是、的中點,
所以為的重點,所以,
由上易知,圓錐的軸截面為邊長為2的正三角形,所以圓錐的高為,
所以,
所以三棱錐與三棱錐公共部分的體積為,故D正確.
故選:ACD.
11.ABD
【分析】對A,根據(jù)邊上的高為求解即可;對B,由正弦定理結(jié)合三角恒等變換化簡即可;對C,由正弦定理結(jié)合三角
13、恒等變換化簡,結(jié)合B中,再根據(jù)基本不等式求解即可;對D,根據(jù)三角形內(nèi)角關(guān)系,結(jié)合兩角和差的正切公式與正弦定理判斷即可.
【詳解】對A,邊上的高為,由題意,故A正確;
對B,由正弦定理即,
故,
又銳角,故,即,故B正確;
對C,,
又,故
,當且僅當,
即時取等號,此時,,與銳角矛盾,故C錯誤;
對D,,
即,又,即,
故,解得,故.
則,即,解得.
故,,或,.
不妨設(shè),,
則,,
故,,,
故,由正弦定理,故D正確.
故選:ABD
12.
【分析】中間一項是第4項,結(jié)合二項展開式的系數(shù)的計算公式即可求解.
【詳解】因為展開式共有7項,它的中間一項是
14、第4項,
所以展開式的中間一項的系數(shù)為.
故答案為:.
13.
【分析】根據(jù)雙曲線的漸近線方程可得,由軸得,利用斜率公式可得結(jié)果.
【詳解】因為雙曲線:(,)的漸近線方程為,依題意有,
即,又右焦點為,且軸,所以,
所以,
故答案為:.
??
14. 4
【分析】第一空:直接根據(jù)“t距離”的定義計算即可求解;第二空:根據(jù)“t距離”的定義分兩種情況討論得出A點的軌跡是正方形的四條線段;由此即可得解.
【詳解】第一空:點與點之間的“t距離”為
;
第二空:若平面內(nèi)點和點之間的“t距離”為,
則,
不妨設(shè),解得或,此時,即,
由對稱性可知,當或時,
15、,如圖所示:
??,所以A點的軌跡就是正方形的四條線段,
則A點的軌跡圍成的封閉圖形的面積為.
故答案為:;4.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:關(guān)鍵是嚴格按照“t距離”的定義進行計算,由此即可順利得解.
15.(1)
(2)分布列見解析,數(shù)學期望為
【分析】(1)用表示甲第i個問題回答正確,表示甲第i個問題回答錯誤,分析甲同學能進入下一輪包括,分別求概率,再相加;
(2)分析出的可能取值:0,1,2,分別求概率,寫出分布列,求出數(shù)學期望即可.
【詳解】(1)用表示甲第i個問題回答正確,表示甲第i個問題回答錯誤,則;
.
記事件Q:甲同學能進入下一輪的概率,則:
.
即甲同學
16、能進入下一輪的概率為.
(2)由題意知的可能取值:0,1,2,
∴;,
,
,
∴的分布列為:
0
1
2
∴,
即數(shù)學期望為.
16.(1)證明過程見解析
(2)
【分析】(1)建立適當?shù)目臻g直角坐標系,證明即可;
(2)當與平面所成角最大時,求出此時點的位置,再求出二面角所對應(yīng)的兩個平面的法向量,結(jié)合向量夾角公式即可運算求解.
【詳解】(1)在直三棱柱中,平面,而平面,平面,
所以,,
因為,,平面,平面,
所以平面,
因為平面,
所以,
因為,,
所以兩兩互相垂直,
以點為坐標原點,所在直線分別為軸建立如圖所示的空間直
17、角坐標系,
因為,M,N分別為,中點,
所以,,
所以,
所以,
所以,即;
(2)
由(1)得,,
設(shè),
所以,
因為平面,
所以取平面的一個法向量為,
設(shè)與平面所成角為,
所以與平面所成角的正弦值為,
若要與平面所成角最大,則當且僅當最大,
所以當且僅當時,最大,此時,
因為,,平面,平面,
所以平面,
因為平面,平面,平面,
所以平面和平面是同一個平面,
所以平面,
所以可取平面的一個法向量為,
若的坐標為,且注意到,
所以,
設(shè)平面的法向量為,
由,可得,令,解得,
所以取平面的一個法向量為,
由圖可知二面角是銳角,
所以
18、二面角的余弦值為,
綜上所述,二面角的余弦值為.
17.(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)構(gòu)造等比數(shù)列數(shù)列即可求得通項公式;
(2)代入(1)中的通項公式可得,再根據(jù),結(jié)合累加求和證明即可.
【詳解】(1)由可得,則,即,
故是以為首項,為公比的等比數(shù)列.
故,則,.
(2).
易得,故.
又,
故
.
綜上有,即得證.
18.(1)直線過定點
(2)
【分析】(1)首先根據(jù)已知點求出拋物線方程,設(shè),,聯(lián)立拋物線方程,有,結(jié)合,由向量垂直的坐標表示可列出方程,由此解出,進一步檢驗判別式即可得解;
(2)由得條件等式,進一步得出的取值范圍是或,由
19、弦長公式、點到直線的距離公式表示出面積,結(jié)合的范圍即可得解.
【詳解】(1)
已知拋物線C:()過點,
所以,所以拋物線的方程為,
直線斜率不可能為0,否則直線與拋物線沒有兩個交點,
故可設(shè),,
聯(lián)立拋物線的方程為,可得
,,
由韋達定理有,
因為,
所以,
因為A,B為C上不同于原點O的兩點,所以,所以,經(jīng)檢驗符合題意;
即,
所以直線過定點;
(2)
顯然,由(1)得,,
因為,所以
,
即有條件等式成立,而
,
所以首先有,其次,或,
因為為直線在軸上的截距,且與相異,由圖可知,
從而的取值范圍是或,
,
點到直線的距離為,
20、
所以的面積可表示為:,
因為的取值范圍是或,
所以或,
所以當,即時,,
綜上所述,面積的最小值為.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:第(2)問的關(guān)鍵是得出的取值范圍以及面積的表達式,由此即可順利得解.
19.(1)當時,在上單調(diào)遞增;當時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
(2)
【分析】(1)直接使用導數(shù)的符號判斷單調(diào)性;
(2)將方程化為,再討論方程的解的個數(shù),然后得到方程的根滿足的條件,即可求出實數(shù)的取值范圍.
【詳解】(1)求導知.
當時,由可知,在上單調(diào)遞增;
當時,對有,對有,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
綜上,當時,在上單調(diào)遞增;
當時,在上單調(diào)遞增,在
21、上單調(diào)遞減.
(2)當時,,故原方程可化為.
而,所以原方程又等價于.
由于和不能同時為零,故原方程又等價于.
即.
設(shè),則,從而對有,對有.
故在上遞增,在上遞減,這就得到,且不等號兩邊相等當且僅當.
然后考慮關(guān)于的方程:
①若,由于當時有,而在上遞增,故方程至多有一個解;
而,,所以方程恰有一個解;
②若,由于在上遞增,在上遞減,故方程至多有兩個解;
而由有,
再結(jié)合,,,即知方程恰有兩個解,且這兩個解分別屬于和;
③若,則.
由于,且不等號兩邊相等當且僅當,故方程恰有一解.
④若,則,故方程無解.
由剛剛討論的的解的數(shù)量情況可知,方程存在三個不同的實根,當且僅當關(guān)于的二次方程有兩個不同的根,且,.
一方面,若關(guān)于的二次方程有兩個不同的根,且,,則首先有,且.
故, ,所以.
而方程的解是,兩解符號相反,故只能,.
所以,即.
這就得到,所以,解得.
故我們得到;
另一方面,當時,關(guān)于的二次方程有兩個不同的根,.
且有,,.
綜上,實數(shù)的取值范圍是.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:對于取值范圍問題,使用分類討論法是最直接的手段.