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2020-2021学年高三数学(文科)高三教学质量检测一及答案解析

高三教学质量监测(一)数 学(文科)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,其中第Ⅱ卷第22题~第24题为选考题,其它题为必考题.注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上,并将条码粘贴在答题卡指定区域.2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.第Ⅱ卷用黑色墨水签字笔在答题卡指定位置书写作答,在本试题卷上作答无效.3.考试结束后,考生将答题卡交回.第Ⅰ卷一.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.复数21z i=-(i 为虚数单位)在复平面内对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 2.已知集合{0,1,2}P =,2{|320}Q x x x =-+≤,则P Q =I ( )A .{1}B .{2}C .{0,1}D .{1,2} 3. 等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若532S =,则3a =( )A .325 B .2 C .42 D .5324.已知函数()12log 030xx x f x x >⎧⎪=⎨⎪≤⎩,,,则((4))f f 的值为( ) A .91- B .9- C .91D .95.如图,网格纸的各小格都是正方形,粗实线画出的是一个凸多面体的三视图(两个矩形,一个直角三角形),则这个几何体可能为( ) A .三棱台 B .三棱柱 C .四棱柱 D .四棱锥 6.已知直线l 过圆()2234x y +-=的圆心,且与直线10x y ++=垂直,则直线l 的方程为( )A .20x y +-=B .20x y -+=C .30x y +-=D .30x y -+= 7.执行如图所示的程序框图,如果输入1a =-,2b =-,则输出的a 的值为( )A .16B .8C .4D .2 8.从某小学随机抽取100名同学,现已将他们的身高(单位:厘米)数据绘制成频率分布直方图(如图).若要从身高在[120,130),[130,140),[140,150]三组内的学生中,用分层抽样的方法选取18人参加一项活动,则从身高在[140,150]内的学生中选取的人数应为( )A .2B .3C .4D .5第7题图 第8题图 9.若函数()log 0,1a y x a a =>≠且的图象如图所示,则下列函数与其图象相符的是( )10.已知正四面体ABCD 的棱长为a ,其外接球表面积为1S ,内切球表面积为2S ,则12:S S 的值为( ) A .3B .33C .9D .49411. 已知抛物线24y x =的焦点为F ,A 、B 为抛物线上两点,若3AF FB =u u u r u u u r,O 为坐标原点,则△AOB 的面积为( ) A .3B .83C .43D .23 12.已知偶函数)(x f (0)x ≠的导函数为)(x f ',且满足(1)0f =,当0x >时,()2()xf x f x '<,则使得()0f x >成立的x 的取值范围是( )A .(,1)(0,1)-∞-UB .(,1)(1,)-∞-+∞UC .(1,0)(1,)-+∞UD .(1,0)(0,1)-U第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分,第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须做答.第22题~第24题为选考题,考生根据要求做答.二. 填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答卷纸的相应位置上)13.设,x y 满足约束条件:,013x y x y x y ≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩,若z x y =-,则z 的最大值为;14.已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则AC BE ⋅u u u r u u u r=;15.函数()2ln f x x x =-的单调递增区间是;16.的右焦点为F ,双曲线C 与过原点的直线相交于A 、B 两点,连接AF ,BF . 若||6AF =,||8BF =, 三. 解答题:(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分12分)已知函数2()2cos2xf x x =. (Ⅰ)求函数()f x 的最大值,并写出取得最大值时相应的x 的取值集合; (Ⅱ)若1tan 22α=,求()f α的值.18.(本小题满分12分)如图所示,三棱锥D ABC -中,AC ,BC ,CD 两两垂直,1AC CD ==,,点O 为AB 中点.(Ⅰ)若过点O 的平面α与平面ACD 平行,分别与 棱DB ,CB 相交于,M N ,在图中画出该截面多边 形,并说明点,M N 的位置(不要求证明); (Ⅱ)求点C 到平面ABD 的距离.19.(本小题满分12分)为考查某种疫苗预防疾病的效果,进行动物实验,得到统计数据如下:现从所有试验动物中任取一(Ⅰ)求22⨯列联表中的数据x,y ,A ,B 的值; (Ⅱ)绘制发病率的条形统计图,并判断疫苗是否有效? (Ⅲ)能够有多大把握认为疫苗有效?20.(本小题满分12分)已知椭圆22221x y a b+=(0)a b >>的左,右焦点分别为1F ,2F ,且126F F ||=,直线y kx =与椭圆交于A ,B 两点.(Ⅰ)若△12AF F 的周长为16,求椭圆的标准方程; ,且A ,B ,1F ,2F 四点共圆,求椭圆离心率e 的值; (Ⅲ) 在(Ⅱ)的条件下,设00(,)P x y 为椭圆上一点,且直线PA 的斜率1(2,1)k ∈--,试求直线PB 的斜率2k 的取值范围. 21.(本小题满分12分)O(Ⅰ)若曲线()y f x =在1x =处的切线的方程为330x y --=,求实数a ,b 的值; (Ⅱ)若1x =是函数()f x 的极值点,求实数a 的值;(Ⅲ)若20a -≤<,对任意12,(0,2]x x ∈,求m 的最小值.请考生在22,23,24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.做答时,用2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应的标号涂黑. 22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图所示,两个圆相内切于点T ,公切线为TN ,外圆的弦TC ,TD 分别交内圆于A 、B 两点,并且外圆的弦CD 恰切内圆于点M . (Ⅰ)证明://AB CD ;(Ⅱ)证明:AC MD BD CM ⋅=⋅.23.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在以直角坐标原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴的极坐标系下,曲线1C 的方程是1ρ=,将1C 向上平移1个单位得到曲线2C . (Ⅰ)求曲线2C 的极坐标方程;(Ⅱ)若曲线1C 的切线交曲线2C 于不同两点,M N ,切点为T .求TM TN ⋅的取值范围.24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知命题“a b c ∀>>,11ta b b c a c+≥---”是真命题,记t 的最大值为m , 命题“n R ∀∈,14sin cos n n m γγ+--<”是假命题,其中(0,)2πγ∈.(Ⅰ)求m 的值; (Ⅱ)求n 的取值范围.N数学(文科)参考答案与评分标准说明:一、解答题给出了一种或几种解法供参考,如果考生的解法与本解答不同,可根据试题的主要考查内容比照评分标准制订相应的评分细则.二、对解答题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后继部分的解答未改变该题的内容和难度,可视影响的程度决定后继部分的给分,但不得超过该部分正确解答应得分数的一半;如果后继部分的解答有较严重的错误,就不再给分.三、解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数. 四、只给整数分数,选择题和填空题不给中间分. 一.选择题(每题给出一种解法仅供参考)1.A2.D3.A4.C5.B6.D7.B8.B9.B 10.C 11. C 12.D 1.A 试题分析:211z i i==+-,在复平面内复数z 对应点的坐标为(1,1),在第一象限. 考点:复数的概念,复数的运算,复数的几何意义.2.D 试题分析:因为2{|320}Q x x x =-+≤{|12}x x =≤≤,{0,1,2}P =,所以{1,2}P Q =I . 考点:集合的概念,集合的表示方法,集合的运算,一元二次不等式的解法.3.A 试题分析:根据等差数列的性质,535S a =,所以533255S a ==. 考点:等差数列的概念,等差数列的通项公式,等差数列的前n 项和,等差数列的性质.4.C 试题分析:因为()12log 030x x x f x x >⎧⎪=⎨⎪≤⎩,,即()1(4)(2)9f f f =-=. 考点:分段函数求值,指数运算,对数运算.5.B 试题分析:根据三视图的法则:长对正,高平齐,宽相等.可得几何体如右图所示.这是一个三棱柱. 考点:三视图,棱柱、棱锥、棱台的概念.6.D 试题分析:由已知得,圆心为(0,3),所求直线的斜率为1,由直线方程的斜截式得,3y x =+,即30x y -+=,故选D.考点:圆的标准方程,两条互相垂直直线斜率之间的关系,直线的方程. 7.B 试题分析:当1a =-,2b =-时,(1)(2)26a=-⨯-=<;当2a =,2b =-时,2(2)46a =⨯-=-<;当4a =-,2b =-时,(4)(2)86a =-⨯-=>,此时输出8a =,故选B.考点: 程序框图的应用.8.B 试题分析:依题意可得10(0.0050.010.020.035)1a ⨯++++=,解得0.03a =,故身高在[120,130),[130,140],[140,150]三组内的学生比例为3:2:1.所以从身高在[140,150]内的学生中选取的人数应为3.考点: 统计的知识,分层抽样的方法,识别图表的能力.9. B 试题分析:由函数()log 0,1a y x a a =>≠且的图象可知,3,a = 所以3xy -=,33()y x x =-=-及3log ()y x =-均为减函数,只有3y x =是增函数,选B.考点:幂函数、指数函数、对数函数的图象和性质.10.C 试题分析:如图所示,设点O 是内切球的球心,正四面体棱长为a ,由图形的对称性知,点O 也是外接球的球心.设内切球半径为r ,外接球半径为R .在Rt △BEO 中,222BO BE EO =+,即2223()3R a r =+, 又63R r a +=,可得3R r =,2212::9S S R r ==,故选C. (或由等体积法设内切球半径为r ,外接球半径为R ,正四面体的侧面积为S ,易有11()433S R r Sr +=⋅,有3R r =) 考点:正四面体的定义,正四面体与球的位置关系,球的表面积.11. C 试题分析:(解法一)如图所示,根据抛物线的定义,不难求出,||2||AB AE =,由抛物线的对称性,不妨设直线的斜率为正,所以直线AB 的倾斜角为60o ,直线AB 的方程为3(1)y x =-, 联立直线AB 与抛物线的方程可得:23(1)y 4y x x⎧=-⎪⎨=⎪⎩,解之得:(3,23)A ,123(,)33B -, 所以2212316(3)(23)333AB =-++=,而原点到直线AB 的距离为3d =,所以14323AOB S AB d ∆=⨯⨯=,故应选C . 当直线AB 的倾斜角为120o时,同理可求. (解法二)如图所示,设||BF m =, 则||||3AD AF m ==,3||2mAG =又||||2||2AD AG OF -==,故43m =,又83||||3CD BE ==,所以143||23AOB S OF CD ∆=⨯⨯=,故应选C . 考点: 抛物线的简单几何性质; . 12.D 试题分析:根据题意,设函数2()()f x g x x =,当0x >时,3'()2()'()0f x x f x g x x ⋅-⋅=<,说明函数()g x 在(0,)+∞上单调递减,又()f x 为偶函数,所以()g x 为偶函数,又(1)0f =,所以(1)0g =,故()g x 在(1,0)(0,1)-U 的函数值大于零,即()f x 在(1,0)(0,1)-U 的函数值大于零.考点:函数的单调性,函数的奇偶性,构造函数解决问题,利用导数研究函数的性质. 二.填空题(每题给出一种解法仅供参考)13.3 14.2 15.1[,)2+∞(写成1(,)2+∞也给分) 16.5e =13.3 试题分析:不等式组所表示的平面区域如图:目标函数(虚线)在点(3,0)B 处取得最大值3max =z .考点:线性规划.14.2 试题分析: (解法一) 1()()()()2AC BE AB AD BC CE AB AD AD AB ⋅=+⋅+=+⋅-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r22142 2.2AD AB =-=-=(解法二)以A 为原点,以AB 为x 轴,以AD 为y 轴建立直角坐标系,(2,2)AC =u u u r ,(1,2)BE =-u u u r,2AC BE ⋅=u u u r u u u r .15.1[,)2+∞(写成1(,)2+∞也给分)试题分析:函数()2ln f x x x =-的定义域为(0,)+∞,'1()20f x x=-≥,所以函数()2ln f x x x =-的单调递增区间为1[,)2+∞.16.5e =试题分析:6AF =,8BF =,3cos 5BAF ∠=,由余弦定理可求得10AB =,90BFA ∠=︒,将A ,B 两点分别与双曲线另一焦点连接,可以得到矩形,结合矩形性质可知,210c =,利用双曲线定义,2862a =-=,所以离心率5e =.考点:双曲线的定义,双曲线的离心率,余弦定理. 三.解答题 17.(Ⅰ)()1cos 3sin f x x x =++2cos()13x π=-+, …………3分所以cos()13x π-=,即23x k ππ-=,23x k ππ=+()k ∈Z 时,函数()f x 的最大值为3, …………5分 此时相应的x 的取值集合为{|2,k Z}3x x k ππ=+∈. …………6分(或()2sin()16f x x π=++相应给分)(Ⅱ)22222cos 23sin cos 222()2cos 23sin cos 222cos sin 22x x xx x x f x x x +=+=+. ………10分2223tan 21tan 2xx+=+ …………11分8+435=. …………12分 考点:同角三角函数基本关系式,三角函数恒等变换,二倍角公式,辅助角公式,三角函数的性质. 18.(Ⅰ)当M 为棱DB 中点,N 为棱BC 中点时,平面a ∥平面ACD .…………6分(Ⅱ)因为CD AC ⊥,CD BC ⊥,所以直线CD ⊥平面ABC , …………8分2222112AD AC CD =+=+=,22312BD BC CD =+=+=.又2213 2.AB AC BC =+=+=所以AB BD =,……………………………………9分设点E 是AD 的中点,连接BE ,则BE AD ⊥,又C ABD D ABC V V --=,而11122ABC S AC BC ∆=⋅=⨯=, 设点C 到平面ABD 的距离为h ,则有1133ABD ABC S h S CD ∆∆⋅=⋅, ……10分1h =⨯,∴h =C 到平面ABD. ……12分 考点:空间垂直关系的转化与证明,点到面的距离,线面平行,面面平行问题.19.(Ⅰ)设“从所有试验动物中任取一只,取到“注射疫苗”动物”为事件A ,由已知得302()100y P A +==,所以10y=,40B =,40x =,60A =. ………5分看出疫苗影响到发病率. …………10分11分10000005016.6710.8285020603==≈>⨯⨯.所以至少有99.9%的把握认为疫苗有效.…………12分考点:独立性检验的应用,统计,概率,根据统计数据做出相应评价. 20.(Ⅰ)由题意得3c =, …………1分 根据2216a c +=,得5a =.…………2分 结合222a b c =+,解得2225,16a b ==.…………3分…………4分O(Ⅱ)(解法一)设1122(,),(,)A x y B x y…………6分由AB 、EF 互相平分且共圆,易知,22AF BF ⊥,因为211(3,)F A x y =-u u u u r,222(3,)F B x y =-u u u u r ,即 128x x =-,所以有结合229b a +=.解得212a =,所以离心率 ………8分 (若设1111(,),(,)A x y B x y --相应给分)(解法二)设)(11,y x A ,又AB 、EF 互相平分且共圆,所以AB 、EF 是圆的直径,所以92121=+y x ,又由椭圆及直线方程综合可得:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+==+1429221221112121b y a x x y y x 前两个方程解出1,82121==y x ,…………6分将其带入第三个方程并结合92222-=-=a c a b ,解得:122=a ,23=e . …8分…………9分 由题可设1111(,),(,)A x y B x y --,…………10分 又22012201222201013(1)3(1)112124x x y y x x x x ----==--- ,由121k -<<-…………12分 考点:1. 21.(Ⅰ)∵21()ln 2f x x a x b =-+,∴'()af x x x=-, …………2分 ∵曲线()y f x =在1x =处的切线的方程为330x y --=, ∴13a -=,(1)0f =,∴2a =-,102b +=,∴2a =-,12b =-. ……4分 (Ⅱ)∵1x =是函数()f x 的极值点,∴'(1)10f a =-=,∴1a =; …………6分 当1a =,定义域为(0,)+∞,当01x <<时,'()0f x <,()f x 单调递减,当1x >时,'()0f x >,()f x 单调递增,所以,1a =. …………8分 (Ⅲ)因为20a -≤<,02x <≤ , 所以'()0af x x x=->,故函数()f x 在(0,2]上单调递增, 不妨设1202x x <≤≤,则10分等价于30x ax m --≤在(0,2]上恒成立,即3m x ax ≥-在(0,2]上恒成立,又20a -≤<,所以2ax x ≥-,所以332x ax x x -≤+, 而函数32y x x =+在(0,2]上是增函数,所以3212x x +≤(当且仅当2a =-,2x =时等号成立).所以12m ≥.即m 的最小值为12.…………12分考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的极值,恒成立问题,及参数取值范围等内容.22.(Ⅰ)由弦切角定理可知,NTB TAB ∠=∠, ……………3分 同理,NTB TCD ∠=∠,所以,TCD TAB ∠=∠, 所以,//AB CD . ……………5分 (Ⅱ)连接TM 、AM,因为CD 是切内圆于点M ,所以由弦切角定理知,CMA ATM ∠=∠, 又由(Ⅰ)知//AB CD ,所以,CMA MAB ∠=∠,又MTD MAB ∠=∠, 所以MTD ATM ∠=∠. ……………8分在MTD ∆中,由正弦定理知,sin sin MD TDDTM TMD =∠∠, 在MTC ∆中,由正弦定理知, sin sin MC TCATM TMC=∠∠,因TMC TMD π∠=-∠, 所以MD TD MC TC =,由//AB CD 知TD BD TC AC =, 所以MD BD MC AC=,即, AC MD BD CM ⋅=⋅.23.(Ⅰ)依题,因222x y ρ=+,所以曲线1C 的直角坐标下的方程为221x y +=,所以曲线2C 的直角坐标下的方程为22(1)1x y +-=,…3分 又sin y ρθ=,所以22sin 0ρρθ-=,即曲线2C 的极坐标方程为2sin ρθ=.…………………5分(Ⅱ)由题令00(,)T x y ,0(0,1]y ∈,切线MN 的倾斜角为θ,所以切线MN 的参数方程为:00cos sin x x t y y t θθ=+⎧⎨=+⎩(t 为参数). ……………………………7分 x联立2C 的直角坐标方程得,20002(cos sin sin )120t x y t y θθθ++-+-= , …8分即由直线参数方程中,t 的几何意义可知,012TM TN y ⋅=-,因为012[1,1)y -∈-所以TM TN ⋅[0,1]∈. …………10分(解法二)设点()ααsin ,cos T ,则由题意可知当()πα 0∈时,切线与曲线2C 相交, 由对称性可知,当⎥⎦⎤ ⎝⎛∈2,0πα 时斜线的倾斜角为2πα+,则切线MN 的参数方程为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ααπααααπααcos sin 2sin sin sin cos 2cos cos t t y t t x (t 为参数),…………………7分 与C 2的直角坐标联立方程,得0sin 21cos 22=-+-ααt t ,…………………8分 则αsin 2121-==t t TN TM ,因为⎥⎦⎤⎝⎛∈2,0πα,所以[]1,0∈TN TM . …………………10分 此题也可根据图形的对称性推出答案,此种方法酌情给分.24.(Ⅰ)因为“a b c ∀>>,11ta b b c a c+≥---”是真命题, 所以a b c ∀>>,11ta b b c a c+≥---恒成立, 又c b a >>,所以)11()(cb b ac a t -+-⋅-≤恒成立,所以,min )]11()[(c b b a c a t -+-⋅-≤.…………………………3分又因为)11()()11()(cb b ac b b a c b b a c a -+-⋅-+-=-+-⋅-42≥--+--+=cb b a b ac b ,“=”成立当且仅当b a c b -=-时.因此,4≤t ,于是4=m . ……………………………5分(Ⅱ)由(Ⅰ)得,因为“n R ∀∈,14sin cos n n m γγ+--<”是假命题,所以“R n ∈∃,2cos sin ≥--+γγn n ”是真命题. ………………7分因为n n n n --+=--+γγγγcos sin cos sin γγcos sin +≤2≤((0,)2πγ∈),因此,2cos sin =--+γγn n ,此时2cos sin =+γγ,即4πγ=时. ……8分即,22222=--+n n ,由绝对值的意义可知,22≥n .…………10分。

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