山东省德州市2021届新高考数学一模考试卷一、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.已知函数()cos ||sin f x x x =+,则下列结论中正确的是①函数()f x 的最小正周期为π;②函数()f x 的图象是轴对称图形;③函数()f x 的极大值为2; ④函数()f x 的最小值为1-. A .①③ B .②④ C .②③ D .②③④ 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】因为(π)cos(π)sin(π)|cos ||sin (|)f x x x x x f x +=+++=-≠,所以①不正确;因为()cos ||sin f x x x =+,所以 cos sin ()|()|(sin |22c )|os 2x x x f x x πππ+++==++, ()2f x π-=cos sin sin |c |()|()|22os ππ++--=x x x x ,所以() ()22f x f x ππ+=-, 所以函数()f x 的图象是轴对称图形,②正确;易知函数()f x 的最小正周期为2π,因为函数()f x 的图象关于直线2x π=对称,所以只需研究函数()f x 在3[,]22ππ上的极大值与最小值即可.当322x ππ≤≤时,()cos sin 2sin()4f x x x x π=-+=-,且5444x πππ≤-≤,令42x ππ-=,得34x π=,可知函数()f x 在34x π=处取得极大值为2,③正确; 因为5444x πππ≤-≤,所以12sin()24x π-≤-≤,所以函数()f x 的最小值为1-,④正确. 故选D .2.函数()2ln x f x x x =-的图象大致为( ) A . B .C .D .【答案】A【解析】【分析】根据函数()f x 的奇偶性和单调性,排除错误选项,从而得出正确选项.【详解】因为()()f x f x -=,所以()f x 是偶函数,排除C 和D.当0x >时,()2ln x x f x x =-,()332ln 1'x x f x x =+-, 令()'0f x <,得01x <<,即()f x 在()0,1上递减;令()'0f x >,得1x >,即()f x 在()1,+∞上递增.所以()f x 在1x =处取得极小值,排除B.故选:A【点睛】本小题主要考查函数图像的识别,考查利用导数研究函数的单调区间和极值,属于中档题.3.设a ,b ,c 分别是ABC ∆中A ∠,B ,C ∠所对边的边长,则直线sin 0A x ay c ⋅--=与sin sin 0bx B y C +⋅+=的位置关系是( )A .平行B .重合C .垂直D .相交但不垂直【答案】C【解析】试题分析:由已知直线sin 0A x ay c ⋅--=的斜率为,直线sin sin 0bx B y C +⋅+=的斜率为,又由正弦定理得,故,两直线垂直考点:直线与直线的位置关系 4.已知双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的左、右顶点分别为1A ,2A ,虚轴的两个端点分别为1B ,2B ,若四边形1122A B A B 的内切圆面积为18π,则双曲线焦距的最小值为( )A .8B .16C .62 D .122【答案】D【解析】【分析】 根据题意画出几何关系,由四边形1122A B A B 的内切圆面积求得半径,结合四边形1122A B A B 面积关系求得c 与ab 等量关系,再根据基本不等式求得c 的取值范围,即可确定双曲线焦距的最小值.【详解】根据题意,画出几何关系如下图所示:设四边形1122A B A B 的内切圆半径为r ,双曲线半焦距为c ,则21,,OA a OB b == 所以2221A B a b c =+=,四边形1122A B A B 的内切圆面积为18π,则218r ππ=,解得32OC r == 则112212122111422A B A B S A A B B A B OC =⋅⋅=⨯⋅⋅四边形, 即112243222a b c ⋅⋅=⨯⋅⋅故由基本不等式可得2222323262a b c +=≤=,即62c ≥, 当且仅当a b =时等号成立.故焦距的最小值为122故选:D【点睛】本题考查了双曲线的定义及其性质的简单应用,圆锥曲线与基本不等式综合应用,属于中档题. 5.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 .64【答案】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. 6.已知数列{}n a 中,121,2a a ==,且当n 为奇数时,22n n a a +-=;当n 为偶数时,()2131n n a a ++=+.则此数列的前20项的和为( )A .1133902-+ B .11331002-+ C .1233902-+ D .12331002-+ 【答案】A【解析】【分析】 根据分组求和法,利用等差数列的前n 项和公式求出前20项的奇数项的和,利用等比数列的前n 项和公式求出前20项的偶数项的和,进而可求解.【详解】当n 为奇数时,22n n a a +-=,则数列奇数项是以1为首项,以2为公差的等差数列,当n 为偶数时,()2131n n a a ++=+,则数列中每个偶数项加1是以3为首项,以3为公比的等比数列.所以201232013192420S a a a a a a a a a a =++++=+++++++()()()24201091012111102a a a ⨯=⨯+⨯++++++-()1101313100101333902-=+--+=-. 故选:A【点睛】本题考查了数列分组求和、等差数列的前n 项和公式、等比数列的前n 项和公式,需熟记公式,属于基础题.7.设双曲线221x y a b+=的一条渐近线为2y x =-,且一个焦点与抛物线24x y =的焦点相同,则此双曲线的方程为( )A .225514x y -=B .225514y x -=C .225514y x -=D .225514x y -= 【答案】C【解析】【分析】求得抛物线的焦点坐标,可得双曲线方程221y x b a-=-的渐近线方程为y =,由题意可得4b a =-,又21c =,即1b a -=,解得a ,b ,即可得到所求双曲线的方程.【详解】解:抛物线24x y =的焦点为0,1 可得双曲线()2210,0x y b a a b+=><即为221y x b a-=-的渐近线方程为y =2=,即4b a =- 又21c =,即1b a -= 解得15a =-,45b =. 即双曲线的方程为225514y x -=. 故选:C【点睛】本题主要考查了求双曲线的方程,属于中档题.8.某四棱锥的三视图如图所示,则该四棱锥的表面积为()A.8 B.83C.822+D.842+【答案】D【解析】【分析】根据三视图还原几何体为四棱锥,即可求出几何体的表面积.【详解】由三视图知几何体是四棱锥,如图,且四棱锥的一条侧棱与底面垂直,四棱锥的底面是正方形,边长为2,棱锥的高为2,所以1122222222284222S=⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+,故选:D【点睛】本题主要考查了由三视图还原几何体,棱锥表面积的计算,考查了学生的运算能力,属于中档题. 9.阅读如图的程序框图,若输出的值为25,那么在程序框图中的判断框内可填写的条件是()A .5i >B .8i >C .10i >D .12i >【答案】C【解析】【分析】 根据循环结构的程序框图,带入依次计算可得输出为25时i 的值,进而得判断框内容.【详解】根据循环程序框图可知,0,1S i ==则1,3S i ==,4,5S i ==,9,7S i ==,16,9S i ==,25,11S i ==,此时输出S ,因而9i =不符合条件框的内容,但11=i 符合条件框内容,结合选项可知C 为正确选项, 故选:C.【点睛】本题考查了循环结构程序框图的简单应用,完善程序框图,属于基础题.10.已知函数()f x 的图象如图所示,则()f x 可以为( )A .3()3x f x x =-B .e e ()x x f x x --=C .2()f x x x =-D .||e ()x f x x=【答案】A【解析】【分析】根据图象可知,函数()f x 为奇函数,以及函数在()0,∞+上单调递增,且有一个零点,即可对选项逐个验证即可得出.【详解】首先对4个选项进行奇偶性判断,可知,e e ()x xf x x--=为偶函数,不符合题意,排除B ; 其次,在剩下的3个选项,对其在()0,∞+上的零点个数进行判断, ||e ()xf x x=在()0,∞+上无零点, 不符合题意,排除D ;然后,对剩下的2个选项,进行单调性判断, 2()f x x x =-在()0,∞+上单调递减, 不符合题意,排除C.故选:A .【点睛】本题主要考查图象的识别和函数性质的判断,意在考查学生的直观想象能力和逻辑推理能力,属于容易题.11.两圆()224x a y ++=和()221x y b +-=相外切,且0ab ≠,则2222a b a b +的最大值为( ) A .94 B .9 C .13 D .1【答案】A【解析】【分析】由两圆相外切,得出229a b +=,结合二次函数的性质,即可得出答案.【详解】因为两圆()224x a y ++=和()221x y b +-=相外切3=,即229a b += ()2222222298192499a a a a b a b ⎛⎫--+ ⎪-⎝⎭==+ 当292a =时,2222a b a b +取最大值8119494⨯= 故选:A【点睛】本题主要考查了由圆与圆的位置关系求参数,属于中档题.12.某个小区住户共200户,为调查小区居民的7月份用水量,用分层抽样的方法抽取了50户进行调查,得到本月的用水量(单位:m 3)的频率分布直方图如图所示,则小区内用水量超过15 m 3的住户的户数为( )A .10B .50C .60D .140【答案】C【解析】 从频率分布直方图可知,用水量超过15m³的住户的频率为(0.050.01)50.3+⨯=,即分层抽样的50户中有0.3×50=15户住户的用水量超过15立方米 所以小区内用水量超过15立方米的住户户数为152006050⨯=,故选C 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。