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2020-2021学年度衡水金卷高考模拟数学(文)试题(二)及答案

普通高等学校招生全国统一考试模拟试题文数二第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,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.已知集合{}3,2,1,0,1,2,3A =---,集合{}1,0,1,3A =-,集合{}3,2,1,3B =---,则()U C A B ⋃=( ) A .{}3,2,1-- B .{}2,1,1-- C .{}2 D .{}1,2,3-2. 已知复数z 满足()20181z i i +=(i 是虚数单位),则复数z 在复平面内对应的点所在象限为( ) A.第一象限 B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.函数()()2ln 214f x x x=++-的定义域为( )A .1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .1,22⎡⎫-⎪⎢⎣⎭C .1,22⎛⎤- ⎥⎝⎦D .1,22⎛⎫- ⎪⎝⎭4.三世纪中期,魏晋时期的数学家刘徽首创割圆术,为计算圆周率建立了严密的理论和完善的算法.所谓割圆术,就是不断倍增圆内接正多边形的边数求出圆周率的方法.如图是刘徽利用正六边形计算圆周率时所画的示意图,现项园中随机投掷一个点,则该点落在正六边形内的概率为( )A 33B 33πC 32D 3π5.已知双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的一条渐近线与直线4310x y ++=垂直,且焦点在圆()22126x y +-=上,则该双曲线的标准方程为( )A .221916x y -=B .221169x y -=C .22134x y -=D .22143x y -=6.执行如图所示的程序框图,若输入的0.05t =,则输出的n 为( )A .3B .4C .5D .67.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,1133,2n n a a S ++==,则5a =( ) A .33 B .43 C .53 D .638.已知将函数()()sin 206f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图象向左平移3π个单位长度得到函数()g x 的图象,若函数()g x 图象的两条相邻的对称轴间的距离为2π,则函数()g x 的—个对称中心为( ) A .,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭ B .,06π⎛⎫ ⎪⎝⎭ C .,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭ D .,012π⎛⎫ ⎪⎝⎭9.榫卯是在两个木构件上所采用的一中凹凸结合的连接方式,凸出部分叫榫,凹进部分叫卯,榫和卯咬合,起到连接作用,代表建筑有:北京的紫禁城、天坛祈年殿、山西悬空寺等,如图所示是一种榫卯的三视图,其表面积为( )A .812π+B .816π+C .912π+D .916π+10.已知实数,x y 满足约束条件0,20,3,x y x y x -≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩当且仅当1x y ==时,目标函数z kx y =+取大值,则实数k 的取值范围是( )A .(),1-∞B .(),1-∞-C .()1,-+∞D .()1,+∞11.已知0a >,命题:p 函数()()2lg 23f x ax x =++的值域为R ,命题:q 函数()ag x x x=+在区间()1,+∞内单调递增.若p q ⌝∧是真命题,则实数a 的取值范围是( )A .(],0-∞B .1,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .10,3⎛⎤ ⎥⎝⎦D .1,13⎛⎤⎥⎝⎦12.若函数()ln ,0,0x x f x x x >⎧⎪=⎨--≤⎪⎩与()1g x x a =++的图像上存在关于y 轴对称的点,则实数a 的取值范围是( )A .RB .(],e -∞-C .[),e +∞D .∅第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知在ABC ∆中,D 为BC 边上的点,20BD CD +=u u u r u u u r ,若(),AD mAB nAC m n R =+∈u u u r u u u r u u u r,则n =.14.已知焦点在x 轴上的椭圆222121x y m m +=+的一个焦点在直线220x y -+=上,则椭圆的离心率为.15.在锐角ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若()sin cos sin 1cos C A B C =-,且,33A b π==,则c =.16.如图,在矩形ABCD 中,2AD =,E 为AB 边上的点,项将ADE ∆沿DE 翻折至A DE '∆,使得点A '在平面EBCD 上的投影在CD 上,且直线A D '与平面EBCD 所成角为30︒,则线段AE 的长为.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.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,15965,3a a a S =+=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足11n n n b a a ++=,且16b a =,求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .18.如图,四棱锥P ABCD -的底面ABCD 是边长为2的正方形,平面PAB ⊥平面ABCD ,点E 是PD 的中点,棱PA 与平面BCE 交于点F .(1)求证://AD EF ;(2)若PAB ∆是正三角形,求三棱锥P BEF -的体积.19.某市统计局就某地居民的收入调查了10000人,并根据所得数据画出样本的频率分布直方图(每个分组包括左端点,不包括右端点,如第一组表示收入在[)1000,1500).(1)求居民收入在[)3000,3500的频率;(2)根据频率分布直方图算出样本数据的中位数及样本数据的平均数;(3)为了分析居民的收人与年龄、职业等方面的关系,必须按月收入再从这10000人中按分层抽样方法抽出100人作进一步分析,则月收入在[)2500,3000内应抽取多少人?20.已知点F 为抛物线()2:20C y px p =>的焦点,过F 的直线l 交抛物线于,A B 两点. (1)若直线l 的斜率为1,8AB =,求抛物线C 的方程;(2)若抛物线C 的准线与x 轴交于点()1,0P -,(:23:1APF BPF S S ∆∆=,求PA PB ⋅u u u r u u u r的值.21.已知函数()2ln ,f x x x ax a R =++∈.(1)当1a =时,求曲线()f x 在1x =处的切线方程;(2)若()1212,x x x x <是函数()f x 的导函数()f x '的两个零点,当(),3a ∈-∞-时,求证:()()123ln 24f x f x ->-. 请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程为2143x t y t =-⎧⎨=-+⎩(t 为参数),以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为224πρθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(1)求曲线1C 的普通方程与2C 的直角坐标方程; (2)判断曲线12,C C 是否相交,若相交,求出相交弦长.23.选修4-5:不等式选讲 已知函数()212f x x x =-++. (1)求不等式()0f x >的解集;(2)若对任意的[),x m ∈+∞,都有()f x x m ≤-成立,求实数m 的取值范围.试卷答案一、选择题1-5: CBDAB 6-10: CCDBB 11、12:DC二、填空题13.1314. 23 三、解答题17. 解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d , 由15965,3a a a S =+=, 得()()6535458652d d d ⨯+++=⨯+, 解得2d =.所以()()()*1152123n a a n d n n n N =+-=+-=+∈. (2)由(1)得,1626315b a ==⨯+=. 又因为11n n n b a a ++=,所以当2n ≥时,()()12321n n n b a a n n -==++ 当1n =时,15315b =⨯=,符合上式, 所以()()2321n b n n =++. 所以()()11111232122123n b n n n n ⎛⎫==- ⎪++++⎝⎭. 所以1111111235572123n T n n ⎛⎫=-+-++- ⎪++⎝⎭L ()1112323323n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭. 18. 解:(1)因为底面ABCD 是边长为2的正方形, 所以//BC AD .又因为BC ⊄平面PAD ,AD ⊂平面PAD , 所以//BC 平面PAD .又因为,,,B C E F 四点共面,且平面BCEF ⋂平面PAD EF =, 所以//BC EF .又因为//BC AD ,所以//AD EF . (2)因为//AD EF ,点E 是PD 的中点, 所以点F 为PA 的中点,112EF AD ==. 又因为平面PAB ⊥平面ABCD ,平面PAB ⋂平面,ABCD AB AD AB =⊥, 所以AD ⊥平面PAB ,所以EF ⊥平面PAB . 又因为PAB ∆是正三角形, 所以2PA PB AB ===,所以12PBF PBA S S ∆∆==又1EF =,所以113P BEF B PEF V V --===故三棱锥P BEF -. 19.解:(1)由题知,月收入在[)3000,3500的频率为0.00035000.15⨯=.(2)从左数第一组的频率为0.00025000.1⨯=,第二组的频率为0.00045000.2⨯=,第三组的频率为0.00055000.25⨯=, ∴中位数在第三组, 设中位数为2000x +,则0.00050.50.10.2x ⨯=--,解得400x =, ∴中位数为2400.由12500.117500.222500.2527500.2532500.1537500.052400⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=, 得样本数据的平均数为2400.(3)月收入在[)2500,3000的频数为0.25100002500⨯=(人), ∵抽取的样本容量为100, ∴抽取的比例为100110000100=, ∴月收入在[)2500,3000内应抽取的人数为1250025100⨯=(人). 20.解:(1)由题意知,直线l 的方程为2p y x =-. 联立2,22,p y x y px ⎧=-⎪⎨⎪=⎩得22304p x px -+=.设,A B 两点的坐标分别为()(),,,A A B B x y x y , 则3A B x x p +=.由抛物线的性质,可得4822A B A B p pAB FA FB x x x x p p =+=+++=++==, 解得2p =,所以抛物线C 的方程为24y x =.(2)由题意,得()1,0F ,抛物线2:4C y x =, 设直线l 的方程为1x my =+,()()1122,,,A x y B x y , 联立21,4,x my y x =+⎧⎨=⎩得2440y my --=.所以12124,4,y y m y y +=⎧⎨=-⎩①因为(:2:1APF BPF S S ∆∆=,所以2AF BF=-u u u r u u u r .因为,,A F B 三点共线,且,AF FB u u u r u u u r方向相同,所以(2AF FB =u u u r u u u r ,所以()(()11221,21,x y x y --=-,所以)122y y =,代入①,得))22214,2 4.y m y⎧=⎪⎨=-⎪⎩解得212m =, 又因为()1,0P -,所以()()11221,,1,PA x y PB x y =+=+u u u ru u u r, 所以()()11221,1,PA PB x y x y ⋅=+⋅+u u u r u u u r ()1212121x x x x y y =++++()()()1212111114my my my my =+++++++- ()212122m y y m y y =++2224842m m m =-+==.21.解:(1)当1a =-时,()2ln f x x x x =+-,()121f x x x'=+-, 所以()1ln1110f =+-=,()11212f '=+-=. 所以曲线()f x 在1x =处的切线方程为()21y x =-, 即220x y --=.(2)由题得,()()212120x ax f x x a x x x ++'=++=>.因为12,x x 是导函数()f x '的两个零点, 所以12,x x 是方程210ax ax ++=的两根, 故121210,22a x x x x +=->=. 令()221g x x ax =++, 因为(),3a ∈-∞-,所以13022a g +⎛⎫=< ⎪⎝⎭,()130g a =+<,所以()1210,,1,2x x ⎛⎫∈∈+∞ ⎪⎝⎭,且22112221,21ax x ax x =--=--, 所以()()()()()2222111212121222ln ln x x f x f x x x ax ax x x x x -=+-+-=--+, 又因为1212x x =,所以1212x x =,所以()()()()2212121221ln 2,1,4f x f x x x x x -=--∈+∞, 令()2222,t x =∈+∞,()()()121ln 22t h t f x f x t t=-=--. 因为()()22211110222t h t t t t -'=+-=>, 所以()h t 在区间()2,+∞内单调递增, 所以()()32ln 24h t h >=-, 即()()123ln 24f x f x ->-. 22.解:(1)由题知,将曲线1C 的参数方程消去参数t , 可得曲线1C 的普通方程为210x y +-=.由4πρθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,得()22cos sin ρρθρθ=+.将222x y ρ=+,cos ,sin x y ρθρθ==代入上式, 得2222x y x y +=+, 即()()22112x y -+-=.故曲线2C 的直角坐标方程为()()22112x y -+-=. (2)由(1)知,圆2C 的圆心为()1,1,半径R , 因为圆心到直线1C的距离d ==<, 所以曲线12,C C 相交,所以相交弦长为=23.解:(1)当2x ≤-时,不等式转化为()()2120x x --++>,解得2x ≤-;当122x -<<时,不等式转化为()()2120x x ---+>,解得123x -<<-; 当12x ≥时,不等式转化为()()2120x x --+>,解得3x >. 综上所述,不等式()0f x >的解集为{13x x <-或}3x >.(2)由(1)得,()3,2,131,2,213,,2x x f x x x x x ⎧⎪-+≤-⎪⎪=---<<⎨⎪⎪-≥⎪⎩作出其函数图象如图所示:令y x m =-,若对任意的[),x m ∈+∞,都有()f x x m ≤-成立,即函数()f x 的图象在直线y x m =-的下方或在直线y x m =-上. 当2m ≤-时,30m -+≤,无解; 当122m -<<时,310m --≤,解得1132m -≤<; 当12m ≥时,30m -≤,解得132m ≤≤. 综上可知,当133m -≤≤时满足条件,故实数m 的取值范围是1,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.。

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