2020 年高考模拟高考数学模拟试卷(理科)
一、选择题
1.已知集合 A={x|x2≤4,x∈R},B={x| ≤4,x∈Z},则 A∩B( )
A.(0,2) B.[0,2] C.{0,1,2} D.{0,2}
2.复数 (i 为虚数单位)在复平面内对应点的坐标是( )
A.(3,1) B.(﹣1,3) C.(3,﹣1) D.(2,4)
3.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. π B. π C.8π D.16π
4.等比数列{an}每项都是正数,设其前 n 项和为 Sn,若满足 q>1,a3+a5=20,a2a6=64,
则 S5=( )
A.31 B.36 C.42 D.48
5.设 z=x+y,其中实数 x,y 满足 ,若 z 的最大值为 6,则 z 的最小值为( )
A.﹣3 B.﹣2 C.﹣1 D.0
6.有 6 名优秀毕业生到母校的 3 个班去作学习经验交流,则每个班至少去一名的不同分派
方法种数为( )
A.540 B.729 C.216 D.420
7.执行如图的程序框图,则输出 S 的值为( )A.2016 B.2 C. D.﹣1
8.若(x6 )n 的展开式中含有常数项,则 n 的最小值等于( )
A.3 B.4 C.5 D.6
9.已知函数 f(x)= sinωx+cosωx(ω>0)的图象与 x 轴交点的横坐标构成一个公差为
的等差数列,把函数 f(x)的图象沿 x 轴向左平移 个单位,得到函数 g(x)的图
象,则下列关于函数 g(x)的命题中正确的是( )
A.g(x)在[ ]上是增函数
B.g(x)的图象关于直线 x=﹣ 对称
C.函数 g(x)是奇函数
D.当 x∈[ ]时,函数 g(x)的值域是[﹣2,1]
10.设函数 f(x)=log4x﹣( )x,g(x)= x﹣( )x 的零点分别是 x1,x2,则(
)
A.x1x2=1 B.0<x1x2<1 C.1<x1x2<2 D.x1x2>2
11.在正三棱锥 S﹣ABC 中,M 是 SC 的中点,且 AM⊥SB,底面边长 AB=2 ,则正三
棱锥 S﹣ABC 外接球表面积为( )
A.6π B.12π C.32π D.36π
12.过曲线 C1: ﹣ =1(a>0,b>0)的左焦点 F1 作曲线 C2:x2+y2=a2 的切线,设
切点为 M,延长 F1M 交曲线 C3:y2=2px(p>0)于点 N,其中曲线 C1 与 C3 有一个共同的焦点,若|MF1|=|MN|,则曲线 C1 的离心率为( )
A. B. ﹣1 C. +1 D.
二、填空题(共 4 小题)
13.已知 =(1,﹣2), + =(0,2),则| |= .
14.设随机变量 X~N(3,σ2),若 P(X>m)=0.3,则 P(X>6﹣m)= .
15.函数 f(x)= ,若方程 f(x)=mx﹣ 恰有四个不相等的实数根,则
实数 m 的取值范围是 .
16.设数列{an}的 n 项和为 Sn,且 a1=a2=1,{nSn+(n+2)an}为等差数列,则{an}的通项
公式 an= .
三、解答题(6 小题,共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,并把解答写
在答卷纸的相应位置上)
17.在△ABC 中,角 A、B、C 的对边分别为 a、b、c,面积为 S,已知 acos2 +ccos2 =
b
(1)求证:a、b、c 成等差数列;
(2)若 B= ,S=4 求 b.
18.如图,平面 ABEF⊥平面 ABC,四边形 ABEF 为矩形,AC=BC.O 为 AB 的中点,OF
⊥EC.
(1)求证:OE⊥FC;
(2)若 = 时,求二面角 F﹣CE﹣B 的余弦值.
19.为增强市民交通规范意识,我市面向全市征召劝导员志愿者,分布于各候车亭或十字
路口处.现从符合条件的 500 名志愿者中随机抽取 100 名志愿者,他们的年龄情况如表
所示.
(1)频率分布表中的①、②位置应填什么数据?并在答题卡中补全频率分布直方图(如图),再根据频率分布直方图估计这 500 名志愿者中年龄在[30,35)岁的人数;
(2)在抽出的 100 名志愿者中按年龄再采用分层抽样法抽取 20 人参加“规范摩的司机
的交通意识”培训活动,从这20 人中选取 2 名志愿者担任主要负责人,记这 2 名志愿者
中“年龄低于 30 岁”的人数为 X,求 X 的分布列及数学期望.
分组(单位:岁) 频数 频率
[20,25) 5 0.05
[25,30) ① 0.20
[30,35) 35 ②
[35,40) 30 0.30
[40,45] 10 0.10
合计 100 1.00
20.椭圆 C: + =1(a>b>0)的上顶点为 A,P( , )是 C 上的一点,以 AP
为直径的圆经过椭圆 C 的右焦点 F.
(1)求椭圆 C 的方程;
(2)动直线 l 与椭圆 C 有且只有一个公共点,问:在 x 轴上是否存在两个定点,它们到
直线 l 的距离之积等于 1?如果存在,求出这两个定点的坐标;如果不存在,请说明理由
.
21.函数 f(x)= ,若曲线 f(x)在点(e,f(e))处的切线与直线 e2x﹣y+e=0
垂直(其中 e 为自然对数的底数).
(1)若 f(x)在(m,m+1)上存在极值,求实数 m 的取值范围;(2)求证:当 x>1 时, > .
请考生在(22).(23)两题中任选一题作答,如果多答,则按做的第一题记分.作答时用 2B
铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右侧的方框涂黑.[选修 4 一 4:坐标系与参数方程]
22.已知直线 C1 (t 为参数),C2 (θ 为参数),
(Ⅰ)当 α= 时,求 C1 与 C2 的交点坐标;
(Ⅱ)过坐标原点 O 做 C1 的垂线,垂足为 A,P 为 OA 中点,当 α 变化时,求 P 点的轨
迹的参数方程,并指出它是什么曲线.
[选修 4-5:不等式选讲]
23.设 f(x)=|x﹣1|+|x+1|.
(1)求 f(x)≤x+2 的解集;
(2)若不等式 ,对任意实数 a≠0 恒成立,求实数 x 的取值范
围.参考答案
一、选择题:(共 12 小题,每小题 5 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 A={x|x2≤4,x∈R},B={x| ≤4,x∈Z},则 A∩B( )
A.(0,2) B.[0,2] C.{0,1,2} D.{0,2}
解:由 A 中不等式解得:﹣2≤x≤2,即 A=[﹣2,2],
由 B 中不等式解得:0≤x≤16,x∈Z,即 B={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
,12,13,14,15,16},
则 A∩B={0,1,2},
故选:C.
2.复数 (i 为虚数单位)在复平面内对应点的坐标是( )
A.(3,1) B.(﹣1,3) C.(3,﹣1) D.(2,4)
解: ,
∴复数 z 所对应点的坐标是(3,1).
故选:A.
3.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. π B. π C.8π D.16π
解:由已知中的三视图,可知该几何体是一个圆柱挖去一个同底等高的圆锥,
圆柱和圆锥的底面直径为 4,故底面半径为 2,故底面面积 S=4π,
圆柱和圆锥的高 h=2,故组合体的体积 V=(1﹣ )Sh= ,
故选:B.
4.等比数列{an}每项都是正数,设其前 n 项和为 Sn,若满足 q>1,a3+a5=20,a2a6=64,
则 S5=( )
A.31 B.36 C.42 D.48
解:a3a5=a2a6=64,
∵a3+a5=20,
∴a3 和 a5 为方程 x2﹣20x+64=0 的两根,
∵an>0,q>1,
∴a3<a5,
∴a5=16,a3=4,
∴q= = =2,
∴a1= = =1,
∴S5= =31.
故选:A.
5.设 z=x+y,其中实数 x,y 满足 ,若 z 的最大值为 6,则 z 的最小值为( )
A.﹣3 B.﹣2 C.﹣1 D.0
解:作出不等式对应的平面区域,
由 z=x+y,得 y=﹣x+z,
平移直线 y=﹣x+z,由图象可知当直线 y=﹣x+z 经过点 A 时,直线 y=﹣x+z 的截距最
大,
此时 z 最大为 6.即 x+y=6.经过点 B 时,直线 y=﹣x+z 的截距最小,此时 z 最小.
由 得 ,即 A(3,3),
∵直线 y=k 过 A,∴k=3.
由 ,解得 ,即 B(﹣6,3).
此时 z 的最小值为 z=﹣6+3=﹣3,
故选:A.
6.有 6 名优秀毕业生到母校的 3 个班去作学习经验交流,则每个班至少去一名的不同分派
方法种数为( )
A.540 B.729 C.216 D.420
解:根据题意,分 2 步进行分析:
①,先将 6 名优秀毕业生分为 3 组,若分为 1、1、4 的三组,有 C64=15 种分组方法,
若分为 1、2、3 的三组,有 C63C32=60 种分组方法,
若分为 2、2、2 的三组, =15 种分组方法,
则有 15+60+15=90 种分组方法;
②,将分好的三组对应三个班级,有 A33=9 种情况,
则每个班至少去一名的不同分派方法有 90×6=540 种;
故选:A.
7.执行如图的程序框图,则输出 S 的值为( )A.2016 B.2 C. D.﹣1
解:模拟执行程序框图,可得
s=2,k=0
满足条件 k<2016,s=﹣1,k=1
满足条件 k<2016,s= ,k=2
满足条件 k<2016,s=2.k=3
满足条件 k<2016,s=﹣1,k=4
满足条件 k<2016,s= ,k=5
…
观察规律可知,s 的取值以 3 为周期,由 2015=3*671+2,有
满足条件 k<2016,s=2,k=2016
不满足条件 k<2016,退出循环,输出 s 的值为 2.
故选:B.
8.若(x6 )n 的展开式中含有常数项,则 n 的最小值等于( )
A.3 B.4 C.5 D.6
解:由题意,(x6 )n 的展开式的项为 Tr+1=∁nr(x6)n﹣r( )r=∁nr
=∁nr
令 6n﹣ r=0,得 n= r,当 r=4 时,n 取到最小值 5
故选:C.9.已知函数 f(x)= sinωx+cosωx(ω>0)的图象与 x 轴交点的横坐标构成一个公差为
的等差数列,把函数 f(x)的图象沿 x 轴向左平移 个单位,得到函数 g(x)的图
象,则下列关于函数 g(x)的命题中正确的是( )
A.g(x)在[ ]上是增函数
B.g(x)的图象关于直线 x=﹣ 对称
C.函数 g(x)是奇函数
D.当 x∈[ ]时,函数 g(x)的值域是[﹣2,1]
解:∵f(x)= sinωx+cosωx= = ,
由题意知 ,则 T=π,∴ω= ,
∴ ,
把 函 数 f ( x ) 的 图 象 沿 x 轴 向 左 平 移 个 单 位 , 得 g ( x ) = f ( x+ ) = 2
=2cos2x.
其图象如图:
由图可知,函数在[ , ]上是减函数,A 错误;
其图象的对称中心为( ),B 错误;
函数为偶函数,C 错误;
, ,
∴当 x∈[ , π]时,函数 g(x)的值域是[﹣2,1],D 正确.
故选:D.10.设函数 f(x)=log4x﹣( )x,g(x)= x﹣( )x 的零点分别是 x1,x2,则(
)
A.x1x2=1 B.0<x1x2<1 C.1<x1x2<2 D.x1x2>2
解:由题意可得 x1 是函数 y=log4x 的图象和 y=( )x 的图象的交点的横坐标,
x2 是 y= 的图象和函数 y=y=( )x 的图象的交点的横坐标,且 x1,x2 都是正
实数,如图所示:
故有 x2>log4x1,故 log4x1﹣ x2<0,∴log4x1+log4x2<0,
∴log4(x1•x2)<0,∴0<x1•x2<1,
故选:B.
11.在正三棱锥 S﹣ABC 中,M 是 SC 的中点,且 AM⊥SB,底面边长 AB=2 ,则正三
棱锥 S﹣ABC 外接球表面积为( )
A.6π B.12π C.32π D.36π
解:取 AC 中点,连接 BN、SN
∵N 为 AC 中点,SA=SC
∴AC⊥SN,同理 AC⊥BN,
∵SN∩BN=N∴AC⊥平面 SBN
∵SB⊂平面 SBN
∴AC⊥SB
∵SB⊥AM 且 AC∩AM=A
∴SB⊥平面 SAC⇒SB⊥SA 且 SB⊥AC
∵三棱锥 S﹣ABC 是正三棱锥
∴SA、SB、SC 三条侧棱两两互相垂直.
∵底面边长 AB=2 ,
∴侧棱 SA=2,
∴正三棱锥 S﹣ABC 的外接球的直径为:2R=
外接球的半径为 R=
∴正三棱锥 S﹣ABC 的外接球的表面积是 S=4πR2=12π
故选:B.
12.过曲线 C1: ﹣ =1(a>0,b>0)的左焦点 F1 作曲线 C2:x2+y2=a2 的切线,设
切点为 M,延长 F1M 交曲线 C3:y2=2px(p>0)于点 N,其中曲线 C1 与 C3 有一个共
同的焦点,若|MF1|=|MN|,则曲线 C1 的离心率为( )
A. B. ﹣1 C. +1 D.
解:设双曲线的右焦点为 F2,则 F2 的坐标为(c,0)
因为曲线 C1 与 C3 有一个共同的焦点,所以 y2=4cx
因为 O 为 F1F2 的中点,M 为 F1N 的中点,所以 OM 为△NF1F2 的中位线,
所以 OM∥NF2,
因为|OM|=a,所以|NF2|=2a又 NF2⊥NF1,|FF2|=2c 所以|NF1|=2b
设 N(x,y),则由抛物线的定义可得 x+c=2a,
∴x=2a﹣c
过点 F1 作 x 轴的垂线,点 N 到该垂线的距离为 2a
由勾股定理 y2+4a2=4b2,即 4c(2a﹣c)+4a2=4(c2﹣a2)
得 e2﹣e﹣1=0,
∴e= .
故选:D.
二、填空题:(共 4 小题,每小题 5 分)
13.已知 =(1,﹣2), + =(0,2),则| |= .
解:因为 =(1,﹣2), + =(0,2),所以 =(﹣1,4),
所以 ;
故答案为:
14.设随机变量 X~N(3,σ2),若 P(X>m)=0.3,则 P(X>6﹣m)= 0.7 .
解:随机变量 X 服从正态分布 N(3,σ2),
∴曲线关于 x=3 对称,
∵P(X>m)=0.3,
∴P(X>6﹣m)=1﹣0.3=0.7,
故答案为:0.7.
15.函数 f(x)= ,若方程 f(x)=mx﹣ 恰有四个不相等的实数根,则
实数 m 的取值范围是 ( , ) .
解:方程 f(x)=mx﹣ 恰有四个不相等的实数根可化为
函数 f(x)= 与函数 y=mx﹣ 有四个不同的交点,
作函数 f(x)= 与函数 y=mx﹣ 的图象如下,由题意,C(0,﹣ ),B(1,0);
故 kBC= ,
当 x>1 时,f(x)=lnx,f′(x)= ;
设切点 A 的坐标为(x1,lnx1),
则 = ;
解得,x1= ;
故 kAC= ;
结合图象可得,
实数 m 的取值范围是( , ).
故答案为:( , ).
16.设数列{an}的 n 项和为 Sn,且 a1=a2=1,{nSn+(n+2)an}为等差数列,则{an}的通项
公式 an= .
解:设 bn=nSn+(n+2)an,
∵数列{an}的前 n 项和为 Sn,且 a1=a2=1,∴b1=4,b2=8,
∴bn=b1+(n﹣1)×(8﹣4)=4n,
即 bn=nSn+(n+2)an=4n
当 n≥2 时,Sn﹣Sn﹣1+(1+ )an﹣(1+ )an﹣1=0
∴ = ,
即 2• ,
∴{ }是以 为公比,1 为首项的等比数列,
∴ = ,
∴ .
三、解答题(6 小题,共 70 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,并把解答写
在答卷纸的相应位置上)
17.在△ABC 中,角 A、B、C 的对边分别为 a、b、c,面积为 S,已知 acos2 +ccos2 =
b
(1)求证:a、b、c 成等差数列;
(2)若 B= ,S=4 求 b.
解:(1)由正弦定理得:sinAcos2 +sinCcos2 = sinB,
即 sinA• +sinC• = sinB,
∴sinA+sinC+sinAcosC+cosAsinC=3sinB,即 sinA+sinC+sin(A+C)=3sinB,
∵sin(A+C)=sinB,
∴sinA+sinC=2sinB,
由正弦定理化简得:a+c=2b,
∴a,b,c 成等差数列;
(2)∵S= acsinB= ac=4 ,
∴ac=16,
又 b2=a2+c2﹣2accosB=a2+c2﹣ac=(a+c)2﹣3ac,
由(1)得:a+c=2b,∴b2=4b2﹣48,即 b2=16,
解得:b=4.
18.如图,平面 ABEF⊥平面 ABC,四边形 ABEF 为矩形,AC=BC.O 为 AB 的中点,OF
⊥EC.
(1)求证:OE⊥FC;
(2)若 = 时,求二面角 F﹣CE﹣B 的余弦值.
【解答】证明:(1)连结 OC,∵AC=BC,O 为 AB 的中点,
∴OC⊥AB,又平面 ABEF⊥平面 ABC,
故 OC⊥平面 ABEF,
∴OC⊥OF,又 OF⊥EC,
∴OF⊥平面 OEC,∴OF⊥OE,
又 OC⊥OE,∴OE⊥平面 OFC,
∴OE⊥FC.
解:(2)设 AB=2,AC= ,取 EF 的中点 D,
以 O 为原点,OC,OB,OD 所在的直线分别为 x,y,z 轴,建立空间直角坐标系,
则 B(0,1,0),C( ,0,0),E(0,1,1),F(0,﹣1,1),
=(﹣ ,﹣1,﹣1), =(0,﹣2,0),
设平面 FCE 的法向量 =(x,y,z),
则 ,取 x=1,得 =(1,0, ),
同理,可取平面 BEC 的一个法向量为 =(1, ,0),
cos< >= = = ,
∴二面角 F﹣CE﹣B 的余弦值为 .19.为增强市民交通规范意识,我市面向全市征召劝导员志愿者,分布于各候车亭或十字
路口处.现从符合条件的 500 名志愿者中随机抽取 100 名志愿者,他们的年龄情况如表
所示.
(1)频率分布表中的①、②位置应填什么数据?并在答题卡中补全频率分布直方图(
如图),再根据频率分布直方图估计这 500 名志愿者中年龄在[30,35)岁的人数;
(2)在抽出的 100 名志愿者中按年龄再采用分层抽样法抽取 20 人参加“规范摩的司机
的交通意识”培训活动,从这20 人中选取 2 名志愿者担任主要负责人,记这 2 名志愿者
中“年龄低于 30 岁”的人数为 X,求 X 的分布列及数学期望.
分组(单位:岁) 频数 频率
[20,25) 5 0.05
[25,30) ① 0.20
[30,35) 35 ②
[35,40) 30 0.30
[40,45] 10 0.10
合计 100 1.00解:(1)由频数分布表和频率分布直方图,得到:
①处填 20,②处填 0.35;补全频率分布直方图如图所示.
根据频率分布直方图估计这 500 名志愿者中年龄在[30,35)的人数为 500×0.35=175.
(2)用分层抽样的方法,从中选取 20 人,
则其中“年龄低于 30 岁”的有 5 人,“年龄不低于 30 岁”的有 15 人.
由题意知,X 的可能取值为 0,1,2,且
P(X=0)= = ,
P(X=1)= = ,
P(X=2)= = = .
∴X 的分布列为:
X 0 1 2
P
∴E(X)=0× +1× +2× = .
20.椭圆 C: + =1(a>b>0)的上顶点为 A,P( , )是 C 上的一点,以 AP
为直径的圆经过椭圆 C 的右焦点 F.
(1)求椭圆 C 的方程;
(2)动直线 l 与椭圆 C 有且只有一个公共点,问:在 x 轴上是否存在两个定点,它们到
直线 l 的距离之积等于 1?如果存在,求出这两个定点的坐标;如果不存在,请说明理由.
解:(1)F(c,0),A(0,b),由题设可知 ,得
c2﹣ c+ =0①…(1 分)
又点 P 在椭圆 C 上,∴ ⇒a2=2②
b2+c2=a2=2③…
①③联立解得,c=1,b2=1…
故所求椭圆的方程为 +y2=1…
(2)设动直线 l 的方程为 y=kx+m,代入椭圆方程,消去 y,整理,
得(2k2+1)x2+4kmx+2m2﹣2=0(﹡)
方程(﹡)有且只有一个实根,又 2k2+1>0,
所以△=0,得 m2=2k2+1…
假设存在 M1(λ1,0),M2(λ2,0)满足题设,则由
=| |=1 对任意的实数 k 恒成立.
所以, 解得, 或 ,
所以,存在两个定点 M1(1,0),M2(﹣1,0),它们恰好是椭圆的两个焦点.…
21.函数 f(x)= ,若曲线 f(x)在点(e,f(e))处的切线与直线 e2x﹣y+e=0
垂直(其中 e 为自然对数的底数).
(1)若 f(x)在(m,m+1)上存在极值,求实数 m 的取值范围;
(2)求证:当 x>1 时, > .
解:(1)∵f′(x)= ,
f(x)在点(e,f(e))处的切线斜率为﹣ ,
由切线与直线 e2x﹣y+e=0 垂直,可得 f′(e)=﹣ ,即有﹣ =﹣
解得得 a=1,
∴f(x)= ,f′(x)=﹣ (x>0)
当 0<x<1,f′(x)>0,f(x)为增函数;
当 x>1 时,f′(x)<0,f(x)为减函数.
∴x=1 是函数 f(x)的极大值点
又 f(x)在(m,m+1)上存在极值
∴m<1<m+1 即 0<m<1
故实数 m 的取值范围是(0,1);
(2)不等式 >
即为 • >
令 g(x)=
则 g′(x)= ,
再令 φ(x)=x﹣lnx,则 φ′(x)=1﹣ = ,
∵x>1∴φ′(x)>0,φ(x)在(1,+∞)上是增函数,
∴φ(x)>φ(1)=1>0,g′(x)>0,
∴g(x)在(1,+∞)上是增函数,
∴x>1 时,g(x)>g(1)=2
故 > .
令 h(x)= ,则 h′(x)= ,
∵x>1∴1﹣ex<0,h′(x)<0,即 h(x)在(1,+∞)上是减函数
∴x>1 时,h(x)<h(1)= ,
所以 >h(x),即 > .请考生在(22).(23)两题中任选一题作答,如果多答,则按做的第一题记分.作答时用 2B
铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右侧的方框涂黑.[选修 4 一 4:坐标系与参数方程]
22.已知直线 C1 (t 为参数),C2 (θ 为参数),
(Ⅰ)当 α= 时,求 C1 与 C2 的交点坐标;
(Ⅱ)过坐标原点 O 做 C1 的垂线,垂足为 A,P 为 OA 中点,当 α 变化时,求 P 点的轨
迹的参数方程,并指出它是什么曲线.
解:(Ⅰ)当 α= 时,C1 的普通方程为 ,C2 的普通方程为 x2+y2=1.
联立方程组 ,
解得 C1 与 C2 的交点为(1,0) .
(Ⅱ)C1 的普通方程为 xsinα﹣ycosα﹣sinα=0①.
则 OA 的方程为 xcosα+ysinα=0②,
联立①②可得 x=sin2α,y=﹣cosαsinα;
A 点坐标为(sin2α,﹣cosαsinα),
故当 α 变化时,P 点轨迹的参数方程为: ,
P 点轨迹的普通方程 .
故 P 点轨迹是圆心为 ,半径为 的圆.
[选修 4-5:不等式选讲]
23.设 f(x)=|x﹣1|+|x+1|.
(1)求 f(x)≤x+2 的解集;
(2)若不等式 ,对任意实数 a≠0 恒成立,求实数 x 的取值范
围.
解:(1)由 f(x)≤x+2 有
…解得 0≤x≤2,∴所求解集为[0,2]…
(2) …
当且仅当 时取等号,
由不等式 对任意实数 a≠0 恒成立,
可得|x﹣1|+|x+1|≥3,
解得