北京市2020届高三数学高考模拟试题(含解析Word版)
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北京市2020届高三数学高考模拟试题(含解析Word版)

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资料简介
2020 北京高考模拟试卷 数学 一.选择题(共 10 小题) 1.若复数 z 满足 ,则复平面内 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 【答案】D 【解析】 【分析】 利用复数的运算法则、几何意义、共轭复数的定义即可得出. 【详解】解: , =2﹣i 在复平面内所对应的点(2,﹣1)位于第四象限. 故选:D. 【点睛】本题考查了复数运算法则、几何意义、共轭复数的定义,考查了推理能力与计算能 力,属于基础题. 2.已知集合 , ,则 ( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 分别求出集合 、 的值,由补集和并集的概念可得 的值,可得答案. 【详解】解:依题意, , , 故 ,故 , 故选:D. 【点睛】本题主要考查集合交并补运算,属于基础题型,注意运算准确. 3.下列函数中是偶函数并且在 内单调递增的是( ) A. B. (1 2 )z i i= − ⋅ z (1 2 ) 2z i i i= − ⋅ = + z { }2 5 4 0A x x x= − + < { }2 4xB x= < ( )RA B =  ( ]1,2 [ )2,4 [ )1,+∞ ( )1,+∞ A B R B { } { }2 5 4 0 1 4A x x x x x= − + < = < < { } { }2 4 2xB x x x= < = < { }R 2B x x= ≥ ( ) ( )1,A B = +∞R  ( )0 + ∞, ( )21y x= − − cos 1y x= +C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 利用初等基本函数判断即可. 【详解】 不是偶函数,故舍去 是偶函数,但在 内不单调,故舍去 偶函数, 单调递增满足题意. 不是偶函数,故舍去. 故选 C 【点睛】本题属于基本题,考查了函数的奇偶性和单调性,学生要熟练基本初等函数的性 质. 4.函数 的值域为( ) A. , B. , C. , D. 【答案】C 【解析】 【分析】 求得 的范围,结合指数函数单调性,即可求得函数值域. 【详解】 , , 则 . 函数 的值域为 , . 故选: . 【点睛】本题考查复合型指数函数值域的求解,属基础题. 5.在圆 : 中,过点 的最长弦和最短弦分别为 和 , 则四边形 的面积为( ) A. 6 B. 12 C. 24 D. 36 为 lg 2y x= + 2xy = ( )21y x= − − cos 1y x= + ( )0 + ∞, lg 2y x= + ( )0 + ∞, 2xy = 12 1xy −= + [0 )+∞ [1 )+∞ [2 )+∞ [ 2, )+∞ 1x −  1 0x−  ∴ 12 1x−  12 1 2xy −= +  ∴ 12 1xy −= + [2 )+∞ C M 2 2 4 4 1 0x y x y+ − − − = (0,1)E AC BD ABCD【答案】B 【解析】 【分析】 先将圆 的方程化为标准方程,得到其圆心坐标与半径,再结合直线与圆的位置关系可得 、 的值,进而求出答案. 【详解】圆 的标准方程为: , 其圆心为 ,半径 , 过点 最长的弦长是直径,故 , 最短的弦是与 垂直的弦,又 , 所以 ,即 , 所以四边形的面积 , 故选:B. 【点睛】本题考查直线与圆相交的性质,解题关键是明确 和 的位置关系,难度不大. 6.将函数 的图象向左平移 个单位长度后得到曲线 ,再将 上所有点的横坐标 伸长到原来的 倍得到曲线 ,则 的解析式为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 由三角函数平移和伸缩的性质,以及运用诱导公式化简,便可得出答案. 【详解】将函数 的图象向左平移 个单位长度后, 得到曲线 , 的解析式为 , 再将 上所有点的横坐标伸长到原来的 倍, M AC BD M 2 2( 2) ( 2) 9x y− + − = (2,2)M 3r = E 6AC = ME 4 1 5ME = + = 2 21 9 5 22 BD r ME= − = − = 4BD = 1 1 6 4 122 2S AC BD= ⋅ ⋅ = × × = AC BD sin 2y x= 4 π 1C 1C 2 2C 2C siny x= cosy x= sin 4y x= cos4y x= sin 2y x= 4 π 1C 1C sin 2 cos24y x x π  = + =     1C 2得到曲线 的解析式为 . 故选:B. 【点睛】本题考查三角函数图像的平移伸缩,结合应用诱导公式化简,属于简单题. 7.某四面体的三视图如图所示,正视图,俯视图都是腰长为 2 的等腰直角三角形,侧视图是边 长为 2 的正方形,则此四面体的四个面中面积最大的为( ) A. B. C. 4 D. 【答案】B 【解析】 解:如图所示,该几何体是棱长为 2 的正方体中的三棱锥 , 其中面积最大的面为: . 本题选择 B 选项. 2C cos2 cos2 xy x= ⋅ = 2 2 2 3 2 6 P ABC− 1 2 3 2 2 32PACS = × × =点睛:三视图的长度特征:“长对正、宽相等,高平齐”,即正视图和侧视图一样高、正视图 和俯视图一样长,侧视图和俯视图一样宽.若相邻两物体的表面相交,表面的交线是它们的 分界线,在三视图中,要注意实、虚线的画法. 8.已知函数 ,若不等式 对任意的 恒成立,则实数 k 的 取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 分析】 先求出函数 在 处的切线方程,在同一直角坐标系内画出函数 和 的图象,利用数形结合进行求解即可. 【详解】当 时, ,所以函数 在 处的切 线方程为: ,令 ,它与横轴的交点坐标为 . 【 ( ) 0, 1 ln , 1 xf x x x + ( )2 1 2 1 0qa − + 1q = ± 2 1 0nS − < 1 0a < 3 1 52a a a= + 3 1 52a a a> + 2 1 0nS − < 14∴ 7∴ 7∴故选:C. 【点睛】本题考查获得一、二、三名的班级的判断,考查合情推理等基础知识,考查运算求 解能力,是基础题. 二.填空题(共 5 小题) 11.已知双曲线 的左、右焦点和点 为某个等腰三角形的三个 顶点,则双曲线 C 的离心率为________. 【答案】 【解析】 【分析】 由等腰三角形及双曲线的对称性可知 或 ,进而利用两点间距离公式求 解即可. 【详解】由题设双曲线的左、右焦点分别为 , , 因为左、右焦点和点 为某个等腰三角形的三个顶点, 当 时, 由 可得 ,等式两边同 除 可得 ,解得 (舍); 当 时, ,由 可得 ,等式两边 同除 可得 ,解得 , 故答案为: 【点睛】本题考查求双曲线的离心率,考查双曲线的几何性质的应用,考查分类讨论思想. 12.已知向量 ,若向量 与向量 共线,则实数 __________. 【答案】 【解析】 【分析】 2 2 2 2: 1( 0, 0)x yC a ba b − = > > ( )2 ,P a b 10 2 2 + 1 2 1F F PF= 1 2 2F F PF= ( )1 ,0F c− ( )2 ,0F c ( )2 ,P a b 1 2 2F F PF= ( )2 22 2c a c b= − + 2 2 2b c a= − 2 22 4 3 0c ac a+ − = 2a 22 4 3 0e e+ − = 10 2 12e −= < 1 2 1F F PF= ( )2 22 2c a c b= + + 2 2 2b c a= − 2 22 4 3 0c ac a− − = 2a 22 4 3 0e e− − = 10 2 2e += 10 2 2 + ( ) ( )1,1 , 3,a b m= = − 2a b−  b m = 3−先计算 的坐标,再利用向量共线的坐标运算,即可求得参数. 【详解】因为 , 故可得 , 又向量 与向量 共线, 故可得 , 解得 . 故答案为: . 【点睛】本题考查向量的坐标运算,以及由向量共线求参数范围的问题,属基础题. 13.如果抛物线 上一点 到准线的距离是 6,那么 ______. 【答案】 【解析】 【分析】 先 求 出 抛 物 线 的 准 线 方 程 , 然 后 根 据 点 到 准 线 的 距 离 为 6 , 列 出 ,直接求出结果. 【详解】抛物线 的准线方程为 , 由题意得 ,解得 . ∵点 在抛物线 上, ∴ ,∴ , 故答案为: . 【点睛】本小题主要考查抛物线的定义,属于基础题. 14.在四边形 中, 且 ,则 ___________, ___________ 【答案】 (1). (2). 【解析】 2a b−  ( ) ( )1,1 , 3,a b m= = − ( )2 5,2a b m− = − 2a b−  b ( )5 3 2m m= − × − 3m = − 3− 2 2y px= ( )4,A m m = 4 2± 2 2y px= ( )4,A m 4 62 p+ = 2 2y px= 2 px = − 4 62 p+ = 4p = ( )4,A m 2 2y px= 2 2 4 4m = × × 4 2m = ± 4 2± ABCD 1 2, 3 4AB BC CD AD= = = =, , , 120ABC∠ = ° AC = cos BCD∠ = 7 21 14 −【分析】 利用余弦定理求出 的值,利用勾股定理逆定理判断 ,由正弦定理和诱导公 式即可求出 的值. 【详解】解:在 中,由余弦定理可知 即 , .又 , 所以 .由 ,可知 . . 故答案为: ; . 【点睛】本题考查了余弦定理,考查了正弦定理,考查了诱导公式.本题的关键是判断 .在解三角形时,已知两边及其夹角或已知三边,一般套用余弦定理求解;已知 两角及一角的对边,常用正弦定理解三角形. 15.已知定义在 上的函数 满足 ,且 在 单调递增,对任 意的 ,恒有 ,则使不等式 成立的 取值范围是__________. 【答案】 【解析】 【分析】 首先判断出 为奇函数,然后根据题意将 化为 ,再由函数的单调性转化为解 即可. 【详解】 定义在 上的函数 满足 , AC 90ACD∠ =  cos BCD∠ ABC∆ 2 2 2 2 cosAC AB BC AB BC ABC= + − ⋅ ⋅ ∠ 2 1 4 2 2 cos120 7AC = + − × × = 7AC∴ = 2 2 27 9 16AC CD AD+ = + = = 90ACD∠ =  sin sin AB AC ACB B =∠ ∠ 1 sin120 21sin 147 ACB ×∠ = = ( ) 21cos cos 90 sin 14BCD ACB ACB∴ ∠ = ∠ + = − ∠ = − 7 21 14 − 90ACD∠ =  R ( )f x ( ) ( ) ( )f x g x g x= − − ( )f x R ( )1 2, 0,x x ∈ +∞ ( ) ( ) ( )1 2 1 2f x f x f x x= + ( ) 21 2 02f m f m   + + − >     m [ )0,9 ( )f x ( ) 21 2 02f m f m   + + − >     ( ) ( )2 1 2f m f m+ > − 2 1 2m m+ > −  R ( )f x ( ) ( ) ( )f x g x g x= − −则 , 为奇函数, 又对任意的 ,恒有 , 则 , 即 在 单调递增, ,即 ,解得 故答案为: 【点睛】本题考查了函数的新定义,考查了利用函数的奇偶性、单调性解不等式,属于中档 题. 三.解答题(共 6 小题) 16.如图,已知四棱锥 的底面是等腰梯形, , , , , 为等边三角形,且点 P 在底面 上的射影为 的中点 G,点 E 在线段 上,且 . (1)求证: 平面 . (2)求二面角 的余弦值. 【答案】(1)证明见解析(2) 【解析】 【分析】 (1)由等腰梯形的性质可证得 ,由射影可得 平面 ,进而求证; ( ) ( ) ( ) ( )f x g x g x f x− = − − = − ( )f x∴ ( )1 2, 0,x x ∈ +∞ ( ) ( ) ( )1 2 1 2f x f x f x x= + ( ) 21 2 02f m f m   + + − >     ( ) ( )2 1 2 0f m f m+ + − > ∴ ( ) ( ) ( )2 1 2 2f m f m f m+ > − − = −  ( )f x R ∴ 2 1 2m m+ > − 2 3 0 0 m m m  − − 1k ≠ { }na ( ){ }nf a ( ){ }nf a ( ){ }nf a 2k = 1 2 2 4 1 + = − n n na b n { }nb nT 2 1n nT n = +(1)选②,由 和对数的运算性质,以及等比数列的定义,即可得到结论; (2)运用等比数列的通项公式可得 ,进而得到 ,由数列的裂项相消求和可得 所求和. 【详解】(1)①③不能使 成等比数列.②可以:由题意 , 即 ,得 ,且 , . 常数 且 , 为非零常数, 数列 是以 为首项, 为公比的等比数列. (2)由(1)知 ,所以当 时, . 因为 , 所以 ,所以 , . 【点睛】本题考查等比数列的定义和通项公式,数列的裂项相消求和,考查化简运算能力, 属于中档题. 18.某大学棋艺协会定期举办“以棋会友”的竞赛活动,分别包括“中国象棋”、“围棋”、“五子 棋”、“国际象棋”四种比赛,每位协会会员必须参加其中的两种棋类比赛,且各队员之间参加 比赛相互独立;已知甲同学必选“中国象棋”,不选“国际象棋”,乙同学从四种比赛中任选两种 参与. (1)求甲参加围棋比赛的概率; (2)求甲、乙两人参与的两种比赛都不同的概率. 【答案】(1) ; (2) . 【解析】 【分析】 (1)根据题意得到甲同学的选择的情况,从而得到概率; ( )f x na 2 1 4 1nb n = − { }na ( ) 4 ( 1) 2 2 2nf a n n= + − × = + log 2 2k na n= + 2 2n na k += 4 1 0a k= ≠ 2( 1) 2 21 2 2 n n n n a k ka k + + + +∴ = =  0k > 1k ≠ 2k∴ ∴ { }na 4k 2k ( ) 14 2 2 2n k na k k k − += ⋅ = 2k = 12n na += 1 2 2 4 1 + = − n n na b n 2 1 4 1nb n = − 1 1 1 1 (2 1)(2 1) 2 2 1 2 1nb n n n n  = = − − + − +  1 2 1 1 1 1 1 1L 1 L2 3 3 5 2 1 2 1n nT b b b n n  = + + + = − + − + + − − +  1 112 2 1 2 1 n n n  = − = + +  1 2 1 6(2)记“中国象棋”、“围棋”、“五子棋”、“国际象棋”分别为 1,2,3,4,列出所有的情况,在得 到符合要求的情况,由古典概型的公式,得到答案. 【详解】(1)依题意,甲同学必选“中国象棋”,不选“国际象棋”, 所以甲同学选择的情况有“中国象棋”和“围棋”,或“中国象棋”和“五子棋”, 故甲参加围棋比赛的概率为 ; (2)记“中国象棋”、“围棋”、“五子棋”、“国际象棋”分别为 1,2,3,4, 则所有的可能为 , , , , , , , , , , , , 其中满足条件 有 , 两种, 故所求概率 . 【点睛】本题考查随机事件的概率,求古典概型的概率,属于简单题 19.已知函数 ,实数 . (1)讨论函数 在区间 上的单调性; (2)若存在 ,使得关于 x 的不等式 成立,求实数 a 的取值范围. 【答案】(1)见解析;(2) 【解析】 【分析】 (1)采用分类讨论的方法, 与 ,根据导数判断原函数的单调性, 可得结果. (2)化简式子,并构造函数 ,计算 ,然后再次构造函数 ,利用导数判断 的单调情况,可得结果. 【详解】(1)由题知 的定义域为 , . 的 1 2 ( )1,2,1,2 ( )1,2,1,3 ( )1,2,1,4 ( )1,2,2,3 ( )1,2,2,4 ( )1,2,3,4 ( )1,3,1,2 ( )1,3,1,3 ( )1,3,1,4 ( )1,3,2,3 ( )1,3,2,4 ( )1,3,3,4 ( )1,2,3,4 ( )1,3,2,4 2 1 12 6P = = 22( ) lnf x a x a xx = + + 0a > ( )f x (0,10) (0, )x∈ +∞ 2( ) 2f x a x< + ( )0,2 (2, )∪ +∞ 10,10a  ∈   1 ,10a  ∈ +∞   2( ) ln 2g x a xx = + − min ( )g x ( ) ln 1h x x x= + − ( )h x ( )f x (0, )+∞ 2 2 2 2 ( 2)( 1)( ) a ax axf x ax x x ′ + −= − + + =∵ , ,∴由 可得 . (i)当 时, ,当 时, 单递减; (ii)当 时, , 当 时, , 单调递减; 当 时, , 单调递增. 综上所述, 时, 在区间 上单调递减; 当 时, 在区间 上单调递减, 在区间 上单调递增. (2)由题意:不等式 在 成立 即 在 时有解. 设 , ,只需 . 则 ,因为 , 所以在 上, , 在 上, . 所以 在 上单调递减,在 上单调递增. 0a > 2 0ax + > ( ) 0f x′ = 1x a = 10,10a  ∈   1 10a  (0,10)x∈ ( ) 0, ( )f x f x′ < 1 ,10a  ∈ +∞   1 10a < 10,x a  ∈   ( ) 0f x′ < ( )f x 1 ,10x a  ∈   ( ) 0f x′ > ( )f x 10,10a  ∈   ( )f x (0,10) 1 ,10a  ∈ +∞   ( )f x 10, a      1 ,10a      2( ) 2f x a x< + (0, )x∈ +∞ 2 ln 2 0a xx + − < (0, )x∈ +∞ 2( ) ln 2g x a xx = + − (0, )x∈ +∞ min( ) 0g x < 2 2( ) axg x x ′ −= 0a > 20, a      ( ) 0g x′ < 2 ,a  +∞   ( ) 0g x′ > ( )g x 20, a      2 ,a  +∞  因此 . 不等式 在 成立, 则 恒成立. 又 ,所以 恒成立. 令 ,则 . 在 上, , 单调递增; 在 上, , 单调递减. 所以 . 因此解 可得 且 , 即 且 . 所以实数 a 的取值范围是 . 【点睛】本题考查导数的综合应用,难点在于构造函数研究性质,化繁为简,考验分析能力 以及逻辑思维能力,掌握等价转化思想以及分类讨论的方法,属难题. 20.椭圆 : ( )的离心率为 ,它的四个顶点构成的四边形面积为 . (1)求椭圆 的方程; (2)设 是直线 上任意一点,过点 作圆 的两条切线,切点分别为 , ,求证:直线 恒过一个定点. 【答案】(1) ;(2)证明见解析. 【解析】 【分析】 (1)根据椭圆的基本性质列出方程组,即可得出椭圆方程; (2)设点 , , ,由 , ,结合斜率公式 min 2 2( ) ln 2g x g a aa a  = = + −   2( ) 2f x a x< + (0, )x∈ +∞ 2ln 2 0a a a + − < 0a > 2 2ln 1 0a a + − < ( ) ln 1 ( 0)h x x x x= + − > ' 1 1( ) 1 xh x x x −= − = (0,1) ' ( ) 0h x > ( )h x (1, )+∞ ' ( ) 0h x < ( )h x ( ) (1) 0h x h = 2 2ln 1 0a a + − < 2 0a > 2 1a ≠ 0a > 2a ≠ ( )0,2 (2, )∪ +∞ C 2 2 2 2 1x y a b + = 0a b> > 2 2 2 2 C P 2x a= P 2 2 2x y a+ = M N MN 2 2 12 x y+ = ( )02,P y ( )1 1,M x y ( )2 2,N x y PM OM⊥ PN ON⊥化简得出 , ,即 , 满足 ,由 的任意性,得出直线 恒过一个定点 . 【详解】(1)依题意得 ,解得 即椭圆 : ; (2)设点 , , 其中 , 由 , 得 , 即 , 注意到 , 于是 , 因此 , 满足 由 的任意性知, , ,即直线 恒过一个定点 . 【点睛】本题主要考查了求椭圆的方程,直线过定点问题,属于中档题. 21.定义:若数列 满足所有的项均由 ,1 构成且其中 有 个,1 有 个 , 则称 为“ 数列”. (1) , , 为“ 数列” 中的任意三项,则使得 的取法 1 1 02 2 0x y y− − = 2 2 02 2 0x y y− − = ( )1 1,M x y ( )2 2,N x y 02 2 0x yy− − = 0y MN (1,0) 2 2 2 1 2 2 2 22 2 2 a b c a b c a   = +  ⋅ ⋅ =   = 2 2 2 2 1 a b c  =  = = C 2 2 12 x y+ = ( )02,P y ( )1 1,M x y ( )2 2,N x y 2 2 1 1 2x y+ = 2 2 2 2 2x y+ = PM OM⊥ PN ON⊥ 1 0 1 1 1 12 y y y x x − ⋅ = −− 2 0 2 2 2 12 y y y x x − ⋅ = −− 2 2 1 1 1 1 02 0x y x y y+ − − = 2 2 2 2 2 2 02 0x y x y y+ − − = 2 2 1 1 2x y+ = 2 2 2 2 2x y+ = 1 1 02 2 0x y y− − = 2 2 02 2 0x y y− − = ( )1 1,M x y ( )2 2,N x y 02 2 0x yy− − = 0y 1x = 0y = MN (1,0) { }na 1− 1− m p ( 3)m p+  { }na ( , )m p − ia ja ( )ka i j k< < (3, 4) − { }na 1i j ka a a =有多少种? (2) , , 为“ 数列” 中的任意三项,则存在多少正整数对 使得 ,且 的概率为 . 【答案】(1)16 种;(2)共有 115 个数对 符合题意. 【解析】 【分析】 (1)将问题分为“ , ,1”,“1,1,1”两种情况,结合分类计数原理,即可容易求得 结果; (2)根据古典概型的概率计算,以及组合数的计算,根据 之间的关系,分类讨论解决问 题. 【详解】(1)三个数乘积为 1 有两种情况:“ , ,1”,“1,1,1”, 其中“ , ,1”共有: 种,“1,1,1”共有: 种, 利用分类计数原理得: , , 为“ 数列” 中的任意三项, 则使得 的取法有: 种. (2)与(1)基本同理,“ , ,1”共有 种,“1,1,1”共有 种, 而在“ 数列”中任取三项共有 种, 根据古典概型有: , 再根据组合数的计算公式能得到: , ① 时,应满足 , , , , ,3,4, , ,共 99 个, ② 时, ia ja ( )ka i j k< < ( , )m p − { }na ( , )m p 1 10m p≤ ≤ ≤ 1i j ka a a = 1 2 ( , )m p 1− 1− ,m p 1− 1− 1− 1− 2 1 3 4 12C C = 3 4 4C = ia ja ( )ka i j k< < (3, 4) − { }na 1i j ka a a = 12 4 16+ = 1− 1− 2 1 m pC C 3 pC ( , )m p − 3 m pC + 2 1 3 3 1 2 m p p m p C C C C + + = 2 2( )( 3 2 3 2) 0p m p p mp m m− − − + − − = p m= 1 100 3 m p m p p m   +  =     (m∴ ) (p k= )k {2k ∈ … 100} 2 23 2 3 2 0p p mp m m− − + − − =应满足 , 视 为常数,可解得 , , , 根据 可知, ,(否则 , 下设 ,则由于 为正整数知 必为正整数, , , 化简上式关系式可以知道: , , 均为偶数, 设 , ,则 , ,由于 , 中必存在偶数, 只需 , 中存在数为 3 的倍数即可, ,3,5,6,8,9,11, ,23,24, ,11,13, ,47,49. 检验: ,符合题意, 共有 16 个, 综上所述:共有 115 个数对 符合题意. 【点睛】本题考查古典概型、分步计数原理,组合问题的求解,涉及方程和不等式,属综合 困难题. 2 2 1 100 3 3 2 3 2 0 m p m p p p mp m m   +  − − + − − =     m (2 3) 24 1 2 m mp + ± += 1m  ∴ 24 1 5m +  p m (2 3) 24 1 2 m mp + + += 1)p m − 24 1k m= + p k 1 100m   5 49k∴   2 1 ( 1)( 1) 24 24 k k km − − += = 1k∴ − 1k + ∴ 2 1k t= + *( )t N∈ 2 24t  2 1 ( 1) 24 6 k t tm − +∴ = = t 1t + ∴ t 1t + 2t∴ = … 5k∴ = … (2 3) 24 1 ( 1)( 1) 48 50 1002 24 24 m m k kp + + + − + += = = ∴ ( , )m p

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