浙江省普通高中2021年高中数学1月学业水平考试仿真模拟试题(一)(含解析)
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一、选择题(本大题共18小题,每小题3分,共54分,每小题列出的四个选项中只
有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1.函数f(x)1x的定义域为( )
A.[1,) B.(1,) C.(,1] D.(,1) 解析:选C 由1x0可得x1,所以函数的定义域为(,1].故选C. 2.若数列an是等比数列,且a23,a36,则a4( )
A.12 B.12 C.2 D.2 解析:选A 因为数列an是等比数列,且a23,a36,所以可知qa4a3q12.
a32,所以a23.直线2xy20的斜率为( )
A. B. C.2 D.2
A2. B14.已知角满足sin,则cos2( )
21133A. B. C. D.
22441212解析:选C k111解析:选B 因为sin,所以cos212sin212.
22225.若平面向量a(1,0),b(3,2),则a(ab)( )
A.2 B.3 C.4 D.4 解析:选
2D 因为a(1,0),b(3,2),所以
a(ab)aab134.
6.如图所示,一个空间几何体的正视图和侧视图都是边长为
正视图 侧视图
2的
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俯视图
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正方形,俯视图是一个圆,则这个几何体的体积为( )
A. B.2 C.3 D.4
解析:选B 由三视图可知该几何体是一个底面半径的1,高为2的圆柱,所以该圆柱的体积为V2.
7.若正数a,b满足ab1,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4 解析:选D 因为ab1,所以2等号.
8.下列函数中是奇函数且在(0,)上单调递增的是( )
A.yx2 B.yx3 C.y D.ylog2x 解析:选C 由题可得,函数yx2是偶函数,且在(0,)上单调递增,所以排除A;函数yx3是奇函数,且在(0,)上单调递减,所以排除B;函数y是奇函数,且在(0,)上单调递增,所以C满足条件;函数ylog2x是非奇非偶函数,且在(0,)上单调递增,所以排除D.故选C.
x1,9.实数x,y满足约束条件3x4y15,若该约束条件满足的可行域的面积为15,则实数a
ya1x1x1a4b1a4b14141244.当且仅当,a,b2时取
ab2ab的值为( )
A.3 B.1 C.1 D.3 解析:选A 由题可得,该约束条件表示的平面区域是如图所示的三角形区域,该三角形的三个顶点分别为
a(1,3),(1,a),(5,a),因为该区域的面积为15,所以
31aS3a415,由a3,解得a3.故选A.
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10.在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若b3,c33,B30,则a( ) A.6 B.3 C.6或3 D.6或4
解析:选C 因为b3,c33,B30,由余弦定理b2a2c22accosB可知,
a29a180,解得a6或a3.故选C.
y211.双曲线x1的两条渐近线的夹角为( )
32A.30 B.60 C.90 D.120
解析:选B 由题可得,双曲线的渐近线方程为y3x,其与x轴的夹角为60,所以由夹角的定义可知,这两条渐近线的夹角为60.故选B. 12.已知函数f(x)3sin(2x),则下列说法正确的是( )
6A.图象关于点(,0)对称 B.图象关于点(,0)对称
63C.图象关于直线x对称 D.图象关于直线x对称
6
3
解析:选C 由题可得,设2x(6k,解得xk,所以可知函数的对称中心为212kk,0)(kZ).设2xk,解得x,所以可知函数的对称中心为2126226kx(kZ),通过对比选项可知,图象关于直线x对称成立.故选C.
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13.已知p:x23,q:x5,则q是p的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选A 由x23可得x1或x5,所以q是p的充分不必要条件.故选A. 14.已知直线l//平面,动直线m与直线l所成角的大小为,则平面截动直线l运动所成的轨迹得到的图形是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
解析:选C 由题可得,动直线按条件运动所得轨迹被平面截得的图形是双曲线.故选C.
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15.已知点A(1,2,5),B(3,4,1),若点C在x轴上,且满足ACBC,则点C的横坐标为( ) A.2 B.2 C. D. 121 2解析:选D 设C(a,0,0),因为ACBC,所以(a1)22252(a3)2(4)21,化简得a.故选D.
16.曲线y14x2与直线yk(x2)4有两个交点,则实数k的取值范围是( ) A.(5353135,] B. (,) C.(,) D.(0,) 124124341212解析:选A 由题可得,曲线y14x2对应的图象是如图的半圆,要使曲线y14x2与直线yk(x2)4有两个交点,则直线yk(x2)4过点(2,1),代入可得
35,且处于切线的临界点,此时k,所以实数k的41253取值范围是(,].故选A.
124k17.若向量a,b满足a2ab2,则a在b方向上投影的最大值是( ) A.1 B.1 C.3 D.3 解析:选D 设a(2,0),b(x,y).由2ab2可得(x4)2y24.所以a在b方向上的投影为acosabb2x3tx,所以原式为222x3.令t2x3,则xy22x3t23.故选D.
2t18.如图,在棱长为1的正四面体DABC中,O为ABC的心,过点O作做直线分别与线段AB,AC交于M,N(可以线段的端点),连接DM,点P为DM的中点,则以下说正确的是()
A.存在某一位置,使得NP面DAC B.SDMN的最大值为
中是法
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C.tan2DMNtan2DNM的最小值为12 D.
VDMNC4的取值范围是,1 VDMNBA5解析:选D 本题考查空间几何体的综合问题.由题可得,选项A中,当线段MN变化时,MNDN,所以排除;SDMNMNDO于选项D,因为SABC126632,所以排除B;对MN6624333,,又因为SMNBASABCSMNC,所以SMNC498VDMNCSMNCSMNC4[,1].故选D.
VDMNBASMNBASABCSMNC5二、填空题(本大题共4小题,每空3分,共15分)
19.设全集为R,若集合P(0,2],Q[1,1],则PQ ,RPQ . 解析:[1,2];[1,0] 因为P(0,2],Q[1,1],PQ[1,2],又因为
RP(,0](2,),所以RPQ[1,0].
20.已知等差数列an的前n项和为Sn,若S972,则a5 . 解析:8 因为数列是等差数列,所以S99a572,解得a58.
21.已知直线l过圆(x1)2(y2)24的圆心,当原点到直线l距离最大时,该直线l的方程为 .
解析:x2y50 设圆心为A(1,2),要使原点到直线l距离最大时,则OAl,所以
kl111.所以直线l的方程为y2(x1),即x2y50.
2kOA222.若至少存在一个x0,使得关于x的不等式x22xa成立,则实数a的取值范围是 .
922解析: 要使不等式成立,即成立,令,函xa2xf(x)xa,g(x)2x2,4数f(x)xa与x轴交于点(a,0),与y轴交于点(0,a).当函数f(x)xa的左支与y轴交
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于点(0,a),此时有a0,若a2,解得a2或a2,则当a2时,在y轴右侧,函数f(x)xa的图象在函数g(x)2x2的上方,不合题意;在y轴右侧,当函数
f(x)xa的左支与曲线g(x)2x2相切时,函数f(x)xa左支图象对应的解析式为
yax,将yax代入y2x2,得ax2x2,即x2x(a2)0,由判别式为零可
得94a0,解得a,则当a时,如图(一)所示,在y轴右侧,函数f(x)xa的图象在函数g(x)2x2的上方或相切,则不等式xa2x2在(0,)上恒成立,不合于题意;当2a时,如图(二)所示,在y轴右侧,函数fxxa的图象的左支或右支与函数gx2x2相交,在y轴右侧,函数fx的图象中必有一部分图象在函数
gx2x2的下方,即存在x0,使得不等式xa2x2成立,故实数a的取值范围是
92,.
4949494
图一 图二 三、解答题(本大题共3小题,共31分)
23.(本小题满分10分)在等差数列an中,a13,其前n项和为Sn,等比数列bn的各项均为正数,b11,公比为q,且b2S212,q (Ⅰ)求an与bn;
11 (Ⅱ)证明:SS1212. Sn3S2. b2解:(Ⅰ)设an的公差为d,
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b2S212,因为S2 qb2q6d12,所以6d] qq解得q3或q4(舍去),d3. 所以an33(n1)3n,bn3n1. (II)因为an3n,所以Sn所以所以
n(33n), 212211(), Sn3n(n1)3nn111S1S21 Sn11) nn1211111(1322334212(1). 3n13x2y224.(本小题满分10分)已知椭圆C:221(ab0)短轴的一个端点与椭圆C的两个
ab焦点构成面积为3的直角三角形. (I)求椭圆C的方程;
(II)过圆E:x2y22上任意一点P作圆E的切线l,若l与椭圆C相交于A,B两点.求证:以AB为直径的圆恒过坐标原点O. 解:(I)设椭圆C的焦距为2c,
bc,12222由题意得a3,解得a6,bc3.
2222abcx2y2所以椭圆C的方程为1.
63(II)圆E的方程为x2y22,设O为坐标原点,
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当直线l的斜率不存在时,不妨设直线AB方程为x2, 则A(2,2),B(2,2),所以AOB2.
此时,以AB为直径的圆过坐标原点.
当直线l的斜率存在时,设其方程设为ykxm,设A(x1,y1),B(x2,y2). 因为直线l与圆E相切,所以dm1k22,解得m222k2.
联立方程组ykxm,消元化简得x22y26(12k2)x24kmx2m260 16k2m24(12k2)(2m26)8(4k21)0,
由韦达定理得x4km2m21x212k2,x61x212k2,
所以OAOBxx2x2(1k2)(2m26)12y1y2(1k)x12km(x1x2)m12k2 4k2m23m26k212k2m2612k20. 所以OAOB,此时,以AB为直径的圆恒过坐标原点O. 综上可知,以AB为直径的圆恒过坐标原点O. 25.(本小题满分11分) 已知函数f(x)x2ax(aR).
(I)若f(x)在[0,1]上单调递增,求实数a的取值范围; (II)记M(a)为f(x)在[0,1]上的最大值,求M(a)的最小值. 解:(I)因为x[0,1].
当a0时,f(x)x2ax在区间[0,1]上单调递增;
当a0时,f(x)x2ax(x2ax),0xa,x2ax,xa 所以要使f(x)在[0,1]上单调递增,则需a21,即a2.
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所以满足条件的实数a的取值范围是(,2][0,).
(II)由(I)知,当a2或a0时,f(x)在[0,1]上单调递增, 则M(a)f(1)a1.
当2a0时,M(a)maxaa2f(2),f(1)max4,a1.
在2a0时解不等式a24a1,
解得2a2(12),
a2所以此时M(a)4,2a2(12), a1,2(12)a0a2综上可知,M(a)4,2a2(12),
a1,a2或a2(12).所以当a2或a2(12)时,M(a)2221322; 当2a2(12)时,M(a)14(222)2322. 所以M(a)的最小值为322.
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