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高考数学模拟冲刺卷(A)

2014-5-11 0:20:11下载本试卷

高考数学模拟冲刺卷(A)

       (内部资料,注意保密)

 (试卷总分:150分  考试时间:120分钟)

第Ⅰ卷(选择题,共60分)

一、      选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)

1.已知x∈( - , 0 ),cosx=,则tan2x=                  (   )

A.    B.-    C.   D-

答案:C(提示:由cosx=,x∈( - , 0 ), 得sinx= -,∴tanx= -,∴tan2x==,选C)

2.设集合M={x|x2-x<0,x∈R,N={x||x|<2,x∈R,则        (  )

A. N  M   B. M∩N=M   C. M∪N=M   D. M∪N=R

答案:B(提示:M={x|0<x<1﹜,N={x|-2<x<2﹜,∴M∩N=M,选B

3. 已知多项式16x4+32x3+24x2+8x+1能被5整除,则满足条件的最小自然数x的值为(  )

A. 7      B. 4     C. 2      D. 1

答案:C(提示:16x4+32x3+24x2+8x+1=(2x+1)4,显然x=2满足题中条件,选C)

4. 已知一个简单多面体的各个面都是三角形,则顶点数V与面数F满足的关系是  (  )

A. 2V-F=4    B. 2V+F=4   C. 2V+F=2    D. 2V-F=2

答案:A(提示:由欧拉公式得V+F-E=2,又由3F=2E解得E=F代入前一式得2V-F=4,选A)

5. 一动圆圆心在抛物线x2=2y上,过点(0,)且恒与定直线l相切,则直线l的方程(  )

A. x=    B. x=    C. y= -    D. y= -

答案:C(提示:抛物线x2=2y的焦点坐标为(0, ), 由抛物线的定义知抛物线上任意一点到焦点F(0, )的距离等于到直线y=-的距离,故选C)

6. 已知, ,为任意非零向量,有下列命题:①||=||,②2=2,

·()=0,其中可作为=的必要不充分的条件是       (   )

A. ①②    B.②③    C. ①②③      D. ①

答案:C(提示:由 =能推导出①、②、③成立,但||=||, 2=2由于方向不一定同向,故不能推出=; 只要 - 垂直就有·()=0,也不一定推出=,所以①、②、③都是=的必要不充分条件,选C)

7. 已知a,b,c是空间三条直线,α、β是两个平面,下列命题中不正确的是  (  )

A. 若a∥b,b∥α,则a∥α或aα

B. 若a⊥α,b⊥β,α∥β,则a∥b

C. 若a∥b,α∥β,则a与α所成角等于b与β所成的角

D. 若a⊥b,a⊥c,则b∥c

答案:D(提示:当a⊥b,b⊥c时,b与c可以是异面、平行或相交,选D)

8. (理)一个正整数数表如下(表中下一行中的数的个数是上一行中数的个数的2倍):

第1行

1

第2行

2  3

第3行

4  5  6  7

则第9行中的第4个数是                        (   )

A. 132    B. 255     C. 259      D. 260

答案:C(提示:由数表知表中各行数的个数构成一个以1为首项,公比为2的等比数列,前8行数的个数共有=255个,故第9行中的第4个数是259,选C)

8.(文)将数列{3n-1}按“第n组有n个数”的规则分组如下:(1),(3,9),(27,81,243),…,则第100组中的第一个数是                       (  )

A.34950   B.35000  C. 35010  D.35050

答案:A(提示:由“第n组有n个数”的规则分组中,各组数的个数构成一个以1为首项,公差为1的等差数列,前99组数的个数共有=4950个,故第100组中的第1个数是34950,选A)

9. 两条直径把圆面分成为四部分(如右图),现用4种颜色涂这四个区域,相邻区域不同色的涂法共有(  )种                           (  )

A. 32    B. 84    C. 86    D. 88

答案:B(提示:法一 分三类:用四种颜色去涂有A=24;用三种颜色去涂,则相对的两个区域涂同一色,于是有C×C×C×A=48;用两种颜色去涂有C×A=12;所以总共有24+48+12=84种,选B

法二 分两类:Ⅰ号与Ⅳ号区域涂同一色有C×C×C=36;Ⅰ号与Ⅳ号区域涂不同色有C×A×C×C=48;所以总共有84种,选B)

10. 在如图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括周界),目标函效z=2x-ay取得最大值的最优解有无数个,则a的一个可能值为                  (  )

A. –2    B. 2    C. –6    D. 6

答案:A(提示:要使目标函数z=2x-ay取得最值的最优解有无数个,则必须直线2x-ay-z=0与可行域边界线段AB或BC或AC重合,显然不可能与AB重合,由斜率有=或-1得a=6或a=-2. 当a=6时,直线2x-ay-z=0与AC重合,此时z有最小值-4;当a=-2时,直线2x-ay-z=0与BC重合,此时z有最大值12,选A)

11. 已知O为ΔABC所在平面内一点,满足|2+|2=|2+|2=

2+|2,则点O是ΔABC的                  (  )

A. 外心   B. 内心    C. 垂心    D. 重心

答案:C(提示:由|2+|2=|2+|2=|2+|2,得2+(-)2=2+(-)2, ·=·,即(-)·=0,即·=0,故,同理, ,故O是ΔABC的垂心,选C)

12. (理)设A为双曲线=1右支上一动点,F为该双曲线的右焦点,连AF交双曲线于B,过B作直线BC垂直于双曲线的右准线,垂足为C,则直线AC必以过定点    (  )

A. (,0)         B. (,0)

C.  (4, 0 )          D. (, 0 )

答案:A(提示:考虑特殊情况,设右准线与x轴交于E,则AC必过EF的中点,可用相似三角形知识结合双曲线定义证,选A)

12.(文)已知P是椭圆+=1上的一点,Q、R分别是圆(x+4)2+y2=和(x-4)2+y2=上的点,则PQ+PR的最小值是                    (  )

A.  B.   C.10   D.9

答案:D(提示:设椭圆的焦点为F1、F2,恰为两圆的圆心,则PQ+PR的最小值转化为P到F1、F2的距离之和达到最小问题,因PF1+PF2=10,故PQ+PR的最小值为9,选D)

第Ⅱ卷(选择题,共90分)

二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上

13. 若曲线f(x)=x4-x在点P处的切线平行于直线3x-y=0,则点P的坐标为______________

答案:(1,0)(提示:设P(x0,y0),k=f′(x0)=4x3-1|x=x0=4x03-1=3,得x0=1,代入曲线方程f(x)=x4-x,得y0=0,填(1,0))

14. (理)一个正方体的全面积为a2,它的顶点都在同一个球面上,则这个球的体积为_________

答案:πa3(提示:设正方体的边长为x,球的半径为R,解6x2=a2,∴x=a,由x=2R,得R=x=a,∴球体积为πR3=πa3,填πa3

14.(文)如图,一个电缆盘上缠绕着直径为8cm的通讯电缆,空盘时,盘芯半径为0.70m,满盘时半径为1.26m,盘宽为1.44m,则满盘时,电缆盘上的电缆长度估计为___m,[假设电缆缠绕时构成同心圆,并以电缆的中心线计算各圈的长度,精确到米]

答案:776m

(提示:根据题意,从最内层开始计算,第一层排了18股电缆,每股电缆长为

a1=2π(0.70+0.04);第二层也排了18股电缆,每股电缆长为

a2=2π(0.70+0.04+0.08);…;第七层同样排了18股电缆,每股电缆长为

a7=2π(0.70+0.04+6×0.08);

则每层电缆的长度构成一个等差数列,其长度总和为S= 18(a1+ a2+…+ a7

=18π(0.74+1.22)×7=776m

15. (文)若函数f(x)=x2+(m-1)x+n+3,x∈[m,a]的图象关于直线x=-2对称,则a=__________

答案:-9(提示:由对称轴为x=-2得,-=-2,∴m=5,图象关于直线x=-2对称,定义域必须也关于x=-2对称,∴=-2,∴a=-9,填-9)

15.(理)若二次函数f1(x)=a1x2+b1x+c1和f2(x)=a2x2+b2x+c2使得f1(x)+f2(x)在(-∞,4)上单调增加,在(4,+∞)上单调递减,试写出一组满足上述要求的二次函数:

f1(x)=_______;f2(x)=__________(注:填上你认为正确的一组函数即可,不必考虑所有可能的情况)

答案:不唯一(提示:两函数只要满足a1+a2<0,且-=4即可。)

16. (文)已知函数f(x)=3x的反函数是f -1(x),且f -1(6)=a+1,则函数y=3 ax (x∈[0,2])的值域为

_________________________

答案:[1,4](提示:f-1(x)=1og3x,∴f –1 (6)=1og36=a+1,∴a=1og32,∴y=3ax=

3 log32·x = (3log32)x=2x,∵x∈[0,2],∴值域为[1,4])

16.(理)点集C1、C2、C3、C4分别表示函数f1(x)=3x,f2(x)= 3x,f3(x)=3-x ,f4(x)=3-x的图象,给出以下四个命题:

①C1C2;②C4C3;③C1∪C3= C4∪C2;④C1∩C3=C2∩C4

其中正确的命题是________

答案:③④(提示:只要分别画出四个函数的图象,即可判断出③④正确)

三、解答题:本大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤

17(本小题12分)甲、乙两个篮球运动员,投篮的命中率分别为0.7与0.8,如果每人投篮两次,

(1)求甲投进2球且乙投进1球的概率;

(2)若投进1个球得2分,未投进得0分,求甲、乙两人得分相等的概率

解:(1)设甲投进二球乙投进一球的事件为A,则

P(A)=P2(2)·P′2(1)=(C0.72×0.30)·(C0.8×0.2)=0.1568     (5分)

(2)设甲、乙得分相等的事件为B,则

P(B)=P2(2)·P′2(2)+P2(1)·P′2(1)+P2(0)·P′2(0)

= C0.72·C0.82+(C0.7×0.3)·(C0.8×0.2)+C0.32·C0.22=0.4516  (12分)

18(文,本小题12分)已知ΔABC中,A、B、C分别是三个内角,a、b、c分别是角A、B、C的对边,已知2(sin2A-sin2C)=(a-b)sinB,ΔABC的外接圆的半径为

(1)求角C

(2)求ΔABC面积S的最大值

解:(1)2(sin2A-sin2C)=(a-b)sinB,

又2R=2,由正弦定理得:

2=(a-b),

∴a2-c2=ab-b2, a2+b2-c2=ab

结合余弦定理得:

2ab cosC=ab,∴cosC=

又∵0<C<π,∴C=                      (6分)

(2)法一:S=ab sinC=ab sin=2RsinA·2RsinB

=2sinA sinB= -[cos(A+B)-cos(A-B)]

∵A+B=

∴S=+cos(A-B)

故当cos(A-B)=1,即A=B=

Smax=+=3                        (12分)

法二:S=ab sinC=ab sin=2R sinA·2R sinB=2sinA sinB

=2sinA sin(-A)=2sinA(sincosA-cossinA)

=2sinA(cosA+sinA)=  (sinA cosA+sin2A)

=sin2A+ (1-cos2A)]

= (sin2A-cos2A)+

=sin(2A-)+ +=3

当2A-=时,即A=时,Smax=3              (12分)

18.(理,本小题12分)2001年6月3日进行抚仙湖水下考古,潜水员身背氧气瓶潜入湖底进行考察,氧气瓶形状如图,其结构为一个圆柱和一个圆台的组合(设氧气瓶中氧气已充满,所给尺寸是氧气瓶的内径尺寸),潜水员在潜入水下a米的过程中,速度为 v 米/分,每分钟需氧量与速度平方成正比(当速度为1米/分时,每分钟需氧量0.2L);在湖底工作时,每分钟需氧量为0.4 L;返回水面时,速度也为 v 米 /分,每分钟需氧量为 0.2 L,若下潜与上浮时速度不能超过p 米 /分,试问潜水员在湖底最多能工作多少时间?(氧气瓶体积计算精确到1L,a,p为常数)

【解答】首先计算氧气瓶中氧气的体积,         

V=V+V=π×10 ×50+π×10×(4+20+100)

≈5413π≈16997cm=17 L              (3分)

然后计算用氧时间:设潜入水下a米过程中的每分钟需氧量为Q,则Q=kv 2

因当速度为1m/分时,每分钟需氧量0.2L,所以k=0.2,

故来回途中需氧量为a×0.2v+a× v∈(0,p)

则在湖底的工作时间为 [17-(0.2av+)],          (6分)

∵0.2av+≥0.4a,当且仅当v=1时取等号,所以

当p≥1时, [17-(0.2av+)]的最大值是42.5-a;      (8分)

当p<1时,v∈(0,p),

 [17-(0.2av+)]- [17-(0.2ap+)]

=

∵v≤p<1,vp≤p2<1,

[17-(0.2av+)]- [17-(0.2ap+)]

=≤0,

即当v=p时,在湖底的工作时间的最大值为 [17-(0.2ap+)]

因此,当p≥1时,潜水员在湖底最多能工作42.5-a分钟;当p<1时,潜水员在湖底最多能工作 [17-(0.2ap+)]分钟                 (12分)

19(本小题12分)甲、乙两题任选一题

(甲)如图(a)所示,正三棱柱ABC-A1B1C1的底面边长为a,点M在边BC上,ΔAMC1是以点M为直角顶点的等腰直角三角形.

(1)求证点M为边BC的中点;

(2)求点C到平面AMC1的距离;

(3)求二面角M-AC1-C的大小

(乙)如图(b),直三棱柱ABC-A1B1C1中,底面是∠ABC为直角的等腰直角三角形,AC=2a,BB1=3a,D为A1C1的中点,E为B1C的中点,

(1)求直线BE与A1C所成的角;

(2)在线段AA1上是否存在点F,使CF⊥平面B1DF,若存在,求出||;若不存在,说明理由


      (a)                  (b)

解:(甲)(1)∵△AMC1为以点M为直角顶点的等腰直角三角形,

∴AM⊥C1M且AM=C1M

∵正三棱柱ABC-A1B1C1

∴CC1⊥底面ABC且底面ABC为正三角形

∴C1M在底面内的射影为CM,AM⊥CM

∵底面ABC为边长为a的正三角形           

∴点M为BC的中点                           (4分)

(2)过点C作CH⊥MC1

由(1)知AM⊥C1M且AM⊥CM

∴AM⊥平面C1CM

∵CH在平面C1CM内,∴CH⊥AM

∴CH⊥平面C1AM

由(1)知AM=C1M=a,CM=a,且CC1⊥BC

∴CC1==a

∴CH===a

∴点C到平面AMC1的距离为a                 (8分)

(3)过点C作CI⊥AC1于I,连HI

∵CH⊥平面C1AM

∴HI为CI在平面C1AM内的射影

∴HI⊥AC1,∠CIH是二面角M-AC1-C的平面角

在直角三角形ACC1

CI===a

sin∠CIH===

∴∠CIH=45°

∴二面角M-AC1-C的大小为45°               (12分)

(乙)(1)∵以B为原点,建立如图所示的空间直角坐标系(图略)

∵AC=2a,∠ABC=90°

∴AB=BC=a

∴B(0,0,0),  C(0, a, 0),   A(a,0,0)

A1(a,0,3a),  C1(0, a,3a),   B1(0,0,3a)

∴D(a, a,3a),    E(0, a,a),           (3分)

∴CA1=(a,- a,3a)

BE=(0, a, a)

∴||=a,||=a

·=0-a2+a2=a2

∴cosθ==

故BE与A1C所成的角为arc cos               (6分)

(2)假设存在点F,使CF⊥平面B1DF,不妨设AF=b,

∴F(a,0,b),  =(a,- a, b),  =(a,0,b-3a)

=(a, a, 0)                      (8分)

·=a2-a2=0,∴CF⊥B1D恒成立                (9分)

·=2a2+b(b-3a)=0b=a或b=2a

故当||=a或2a时,CF⊥平面B1DF                (12分)

20(理,本小题12分)已知a、b、c为正整数(a≠1)等差数列{an}的首项为a,公差为b,等比数列{bn}的首项为b,公比为a,满足条件:a<b,且b2<a3,在数列{an}和数列{bn}中各存在一项am与bn有am+1=bn成立,又设cn=()·log2

(1)求a, b的值

(2)求数列{cn}中的最小项,并说明该项是数列{cn}中的第几项?

(3)若数列为等差数列,求常数p

解:(1)由b2<a3即题意有ab<a+2b<3b(∵a<b)

b为正整数,∴1<a<3,而a为正整数,∴a=2

又am+1=bn,∴1+2+(m-1)b=b·2n-1,即b=∈Z+,

只有2n-1-m+1=1方可,∴b=3                        (4分)

(2)an=2+3(n-1),bn=3×2n-1,∴b2n+1=3×22n

∴cn=(n-5)×2n=2n2-10n,利用二次函数并结合n为正整数,当n=2或3时,

cn取得最小值-12                              (8分)

(3)法一:设==2n+t

则2n2-10n=2n2+(2p+t)n+pt

  ∴ 或  

∴当p=0或p=-5时,数列为等差数列            (12分)

法二:∵=, =,=,

又∵为等差数列

∴2×=+,即p2+5p=0

∴p=0或-5                            (12分)

20.(文,本题12分)已知函数f(x)=x2-2xsecα+tan2α

(1)证明:方程f(x)=0有两个相异实根;

(2)当cosα=(k∈N*)时,设方程f(x)=0的两根分别为xk、xk,试求(其中表示a1、a2、…、an的和,n∈N*,n≥2)

(3)在(2)下,设Ak(xk,0),Bk(xk’,0)( xk <xk’ ,Ck(secα,-1),求所有△AkBkCk(k=1,2, …,n)所围成的图形的面积Pn

解:(1)∵△=4 sec2α-4 tan2α=4>0,

∴方程有两个相异实根。                (3分)

(2)∵tan2α=k2-1,

f(x)=x2-2kx+k2-1=0,

    (7分)

(3)∵xk =k-1, xk’=k+1

∴AkBk= xk’ - xk=2

又点Ck(k,-1)到x轴距离为1,∴S=·2·1=1

∴Pn=n S(n-1)= (3 n+1)           (12分)

21(本小题12分)设x、y∈R,, 为直角坐标平面内x,y轴正方向上的单位向量,若向量=x+(y+) ,=x+(y-) ,且||+||= 4

(1)   求点M(x,y)的轨迹C的方程;

(2)   过点(0,1)作直线l与曲线C交于A、B两点,设=+.是否存在这样的直线l,使得四边形OAPB是矩形?若存在,求出直线l的方程;若不存在,试说明理由

解:(1)法一:∵=x+(y+) ,=x +(y-)

且||+||=4,∴点M(x,y)到两个定点F1(0,-),

F2(0,)的距离之和为4

∴轨迹C为以F1、F2为焦点的椭圆,方程为+x2=1             (4分)

法二:由题意知

+=4

移项得=4-

两边平方,得x2+(y+)2=x2+(y-)2-8+16

整理,得2=4-y

两边平方,得4[x2+(y-)2]=(4-y)2

展开,整理得+x2=1                          (4分)

(2)∵l过y轴上的点(0,1),若直线l是y轴,则A、B两点是椭圆的顶点

=+=

∴P与O重合,与四边形OAPB是矩形矛盾                (5分)

∴直线l的斜率存在,设l的方程为y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2)

  消去y得(4+k2)x2+2kx-3=0

此时Δ=(2k)2-4(4+k2)(-3)>0恒成立

且x1+x2= -,x1x2= -                      (7分)

=+

∴四边形OAPB是平行四边形

若存在直线l,使得四边形OAPB是矩形

则OA⊥OB,即·=0

=(x1,y1), =(x2,y2)

·=x1x2+y1y2=0                         (9分)

即(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1=0,也即

(1+k2)·(-)+k·(-)+1=0

即k2=,解得k=±

∴存在直线l: y=±x+1,使得四边形OAPB是矩形        (12分)

22(本小题14分)已知函数f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R)

(1)若函数y=f(x)图像上任意不同的两点连线斜率小于1,求证:-<a<

(2)若x∈[0,1],函数y=f(x)上任一点切线斜率为k,讨论|k|≤1的充要条件

解:(1)设任意不同的两点P1(x1,y1),P2(x2,y2),且x1≠x2

<1                          (1分)

<1

即-x12-x1x2-x22+a(x1+x2)<1

∴-x12+(a-x2)x1-x22+ax2-1<0                     (3分)

∵x1∈R

∴Δ=(a-x2)2+4(-x22+ax2-1)<0

即-3x22+2ax2+a2-4<0

∴-3(x2-)2++a2-4<0

a2-4<0,∴-<a<                    (6分)

(2)当x∈[0,1]时,k=f′(x)=-3x2+2ax(7分)

由题意知:-1≤-3x2+2ax≤1,x∈[0,1]

即对于任意x∈[0,1],|f′(x)|≤1等价于|f′(0)|,|f′(1)|,

|f′()|的值满足

 或             (11分)

 或

∴1≤a≤

即|k|≤1的充要条件是1≤a≤                    (14分)