北京市东直门中学2020-2021学年高三下学期期中考试数学试题注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题:本题共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。
1.一场考试需要2小时,在这场考试中钟表的时针转过的弧度数为( )A .3πB .3π-C .23πD .23π- 2.已知命题p :1m =“”是“直线0x my -=和直线0x my +=互相垂直”的充要条件;命题q :对任意()2,∈=+a R f x x a 都有零点;则下列命题为真命题的是( )A .()()p q ⌝∧⌝B .()p q ∧⌝C .p q ∨D .p q ∧ 3.为了加强“精准扶贫”,实现伟大复兴的“中国梦”,某大学派遣甲、乙、丙、丁、戊五位同学参加、、A B C 三个贫困县的调研工作,每个县至少去1人,且甲、乙两人约定去同一个贫困县,则不同的派遣方案共有( )A .24B .36C .48D .644.执行如图所示的程序框图,输出的结果为( )A .193B .4C .254D .1325.若0.60.5a =,0.50.6b =,0.52c =,则下列结论正确的是( )A .b c a >>B .c a b >>C .a b c >>D .c b a >>6.设m ,n 为非零向量,则“存在正数λ,使得λ=m n ”是“0m n ⋅>”的( )A .既不充分也不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .充分不必要条件7.如图,这是某校高三年级甲、乙两班在上学期的5次数学测试的班级平均分的茎叶图,则下列说法不正确的是( )A .甲班的数学成绩平均分的平均水平高于乙班B .甲班的数学成绩的平均分比乙班稳定C .甲班的数学成绩平均分的中位数高于乙班D .甲、乙两班这5次数学测试的总平均分是1038. “2a =”是“直线210ax y +-=与(1)20x a y +-+=互相平行”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 9.复数满足48i z z +=+,则复数z 在复平面内所对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限10.设复数z 满足()117i z i +=-,则z 在复平面内的对应点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限11.运行如图所示的程序框图,若输出的i 的值为99,则判断框中可以填( )A .1S ≥B .2S >C .lg99S >D .lg98S ≥12.如图是正方体截去一个四棱锥后的得到的几何体的三视图,则该几何体的体积是( )A.12B.13C.23D.56二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.在《九章算术》中,将底面为矩形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马.如图,若四棱锥P ABCD-为阳马,侧棱PA⊥底面ABCD,且3PA=,4BC AB==,设该阳马的外接球半径为R,内切球半径为r,则Rr=__________.14.已知不等式组20202x yx yx-≥⎧⎪-≤⎨⎪≤⎩所表示的平面区域为Ω,则区域Ω的外接圆的面积为______.15.设1234x x x x、、、为互不相等的正实数,随机变量X和Y的分布列如下表,若记DX,DY分别为,X Y的方差,则DX_____DY.(填>,<,=)X1x2x3x4xY122x x+232x x+342x x+412x x+P1414141416.甲、乙两人同时参加公务员考试,甲笔试、面试通过的概率分别为45和34;乙笔试、面试通过的概率分别为23和12.若笔试面试都通过才被录取,且甲、乙录取与否相互独立,则该次考试只有一人被录取的概率是__________.三、解答题:共70分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(12分)在平面直角坐标系中,曲线C的参数方程为cos1sinxyθθ=⎧⎨=+⎩(θ为参数).以原点为极点,x轴的非负半轴为极轴,建立极坐标系.(1)求曲线C 的极坐标方程;(2)直线1cos :sin x t l y t θθ=+⎧⎨=⎩(t 为参数)与曲线C 交于A ,B 两点,求||AB 最大时,直线l 的直角坐标方程.18.(12分){}2*112n 11=1=,.n 2n n n n n a a a a n N n ++++∈+已知数列满足, (Ⅰ)证明:22n n a ≥≥当时, ()*n N ∈; (Ⅱ)证明:()1121111=2122312n n n a a a a n n ++++-⋅⋅⋅+(*n N ∈); (Ⅲ)证明:431,42n a e e <-为自然常数. 19.(12分)已知离心率为12的椭圆2222:1x y M a b+=(0)a b >>经过点31,2D ⎛⎫ ⎪⎝⎭. (1)求椭圆M 的方程;(2)荐椭圆M 的右焦点为F ,过点F 的直线AC 与椭圆M 分别交于,A B ,若直线DA 、DC 、DB 的斜率成等差数列,请问DCF ∆的面积DCF S ∆是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由. 20.(12分)已知动圆过定点(0,1)F ,且与直线:1l y =-相切,动圆圆心的轨迹为C ,过F 作斜率为(0)k k ≠的直线m 与C 交于两点,A B ,过,A B 分别作C 的切线,两切线的交点为P ,直线PF 与C 交于两点,M N .(1)证明:点P 始终在直线l 上且PF AB ⊥;(2)求四边形AMBN 的面积的最小值.21.(12分)如图,三棱锥P ABC -中,3,2,PA PB PC CA CB AC BC =====⊥(1)证明:面PAB ⊥面ABC ;(2)求二面角C PA B --的余弦值.22.(10分)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,1A B ⊥平面ABC ,AB AC ⊥,且12AB AC A B ===.(1)求棱1AA 与BC 所成的角的大小;(2)在棱11B C 上确定一点P ,使二面角1P AB A --25.参考答案一、选择题:本题共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、B【解析】【分析】因为时针经过2小时相当于转了一圈的16,且按顺时针转所形成的角为负角,综合以上即可得到本题答案. 【详解】因为时针旋转一周为12小时,转过的角度为2π,按顺时针转所形成的角为负角,所以经过2小时,时针所转过的弧度数为11263ππ-⨯=-.故选:B【点睛】本题主要考查正负角的定义以及弧度制,属于基础题.2、A【解析】【分析】先分别判断每一个命题的真假,再利用复合命题的真假判断确定答案即可.【详解】当1m =时,直线0x my -=和直线0x my +=,即直线为0x y -=和直线0x y +=互相垂直, 所以“1m =”是直线0x my -=和直线0x my +=互相垂直“的充分条件,当直线0x my -=和直线0x my +=互相垂直时,21m =,解得1m =±.所以“1m =”是直线0x my -=和直线0x my +=互相垂直“的不必要条件.p :“1m =”是直线0x my -=和直线0x my +=互相垂直“的充分不必要条件,故p 是假命题.当1a =时,2()1f x x =+没有零点,所以命题q 是假命题.所以()()p q ⌝∧⌝是真命题,()p q ∧⌝是假命题,p q ∨是假命题,p q ∧是假命题.故选:A .【点睛】本题主要考查充要条件的判断和两直线的位置关系,考查二次函数的图象, 考查学生对这些知识的理解掌握水平.3、B【解析】【分析】根据题意,有两种分配方案,一是3:1:1,二是2:2:1,然后各自全排列,再求和.【详解】当按照3:1:1进行分配时,则有133318C A =种不同的方案;当按照2:2:1进行分配,则有233318C A =种不同的方案.故共有36种不同的派遣方案,故选:B.【点睛】本题考查排列组合、数学文化,还考查数学建模能力以及分类讨论思想,属于中档题.4、A【解析】【分析】模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的,x M 的值,当3x =,1943M =>,退出循环,输出结果. 【详解】程序运行过程如下: 3x =,0M =;23x =,23M =;12x =-,16M =; 3x =,196M =;23x =,236M =;12x =-,103M =;3x =,1943M =>,退出循环,输出结果为193, 故选:A.【点睛】该题考查的是有关程序框图的问题,涉及到的知识点有判断程序框图输出结果,属于基础题目. 5、D【解析】【分析】根据指数函数的性质,取得,,a b c 的取值范围,即可求解,得到答案.【详解】由指数函数的性质,可得0.50.50.610.60.50.50>>>>,即10b a >>>,又由0.512c =>,所以c b a >>.故选:D.【点睛】本题主要考查了指数幂的比较大小,其中解答中熟记指数函数的性质,求得,,a b c 的取值范围是解答的关键,着重考查了计算能力,属于基础题.6、D【解析】【分析】 充分性中,由向量数乘的几何意义得,0m n =,再由数量积运算即可说明成立;必要性中,由数量积运算可得),0,90m n ⎡∈⎣,不一定有正数λ,使得λ=m n ,所以不成立,即可得答案.【详解】充分性:若存在正数λ,使得λ=m n ,则,0m n =,cos00m n m n m n ⋅==>,得证; 必要性:若0m n ⋅>,则),0,90m n ⎡∈⎣,不一定有正数λ,使得λ=m n ,故不成立;所以是充分不必要条件故选:D【点睛】本题考查平面向量数量积的运算,向量数乘的几何意义,还考查了充分必要条件的判定,属于简单题. 7、D【解析】【分析】计算两班的平均值,中位数,方差得到ABC 正确,两班人数不知道,所以两班的总平均分无法计算,D 错误,得到答案.【详解】由题意可得甲班的平均分是104,中位数是103,方差是26.4;乙班的平均分是102,中位数是101,方差是37.6,则A ,B ,C 正确.因为甲、乙两班的人数不知道,所以两班的总平均分无法计算,故D 错误.故选:D .【点睛】本题考查了茎叶图,平均值,中位数,方差,意在考查学生的计算能力和应用能力.8、A【解析】【分析】利用两条直线互相平行的条件进行判定【详解】当2a =时,直线方程为2210x y +-=与20x y ++=,可得两直线平行;若直线210ax y +-=与()120x a y +-+=互相平行,则()12a a -=,解得12a =,21a =-,则“2a =”是“直线210ax y +-=与()120x a y +-+=互相平行”的充分不必要条件,故选A【点睛】本题主要考查了两直线平行的条件和性质,充分条件,必要条件的定义和判断方法,属于基础题. 9、B【解析】【分析】设(,)z a bi a b R =+∈,则48z z a bi i +=+=+,可得48a b ⎧⎪+=⎨=⎪⎩,即可得到z ,进而找到对应的点所在象限.【详解】设(,)z a bi a b R =+∈,则48z z a bi i +=++=+,48a b ⎧⎪+=∴⎨=⎪⎩,6,68i 8a z b =-⎧∴∴=-+⎨=⎩, 所以复数z 在复平面内所对应的点为()6,8-,在第二象限.故选:B【点睛】本题考查复数在复平面内对应的点所在象限,考查复数的模,考查运算能力.10、C【解析】【分析】化简得到34z i =--,得到答案.【详解】()117i z i +=-,故()()()()1711768341112i i i i z i i i i -----====--++-,对应点在第三象限. 故选:C .【点睛】本题考查了复数的化简和对应象限,意在考查学生的计算能力.11、C【解析】【分析】模拟执行程序框图,即可容易求得结果.【详解】运行该程序:第一次,1i =,lg 2S =;第二次,2i =,3lg 2lglg32S =+=; 第三次,3i =,4lg3lg lg 43S =+=, …;第九十八次,98i =,99lg98lglg9998S =+=; 第九十九次,99i =,100lg99lg lg100299S =+==, 此时要输出i 的值为99.此时299S lg =>.故选:C.【点睛】本题考查算法与程序框图,考查推理论证能力以及化归转化思想,涉及判断条件的选择,属基础题. 12、C【解析】【分析】根据三视图作出几何体的直观图,结合三视图的数据可求得几何体的体积.【详解】根据三视图还原几何体的直观图如下图所示:由图可知,该几何体是在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中截去四棱锥1B ABCD -所形成的几何体,该几何体的体积为321211133V =-⨯⨯=. 故选:C.【点睛】本题考查利用三视图计算几何体的体积,考查空间想象能力与计算能力,属于基础题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。