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2020 届高三模拟考试试卷
数 学
(满分 160 分,考试时间 120 分钟)
2020.6
参考公式:
柱体的体积公式:V 柱体=Sh,其中 S 为柱体的底面积,h 为高.
锥体的体积公式:V 锥体=1
3Sh,其中 S 为锥体的底面积,h 为高.
一、 填空题:本大题共 14 小题,每小题 5 分,共 70 分.
1. 已知集合 A={-1,0,1},B={0,2},则 A∪B=________.
2. 设复数 z 满足(3-i)z= 10,其中 i 为虚数单位,则 z 的模是________.
3. 如图是一个算法流程图,则输出 k 的值是________.
4. 某校高一、高二、高三年级的学生人数之比为 4∶4∶3.为了解学生对防震减灾知识的
掌握情况,现采用分层抽样的方法抽取 n 名学生进行问卷检测.若高一年级抽取了 20 名学生,
则 n 的值是________.
5. 今年我国中医药选出的“三药三方”对治疗新冠肺炎均有显著效果,功不可没.“三
药”分别为金花清感颗粒、连花清瘟胶囊、血必净注射液;“三方”分别为清肺排毒汤、化
湿败毒方、宜肺败毒方.若某医生从“三药三方”中随机选出 2 种,则恰好选出 1 药 1 方的
概率是________.
6. 在平面直角坐标系 xOy 中,已知抛物线 y2=4x 的准线是双曲线x2
a2-y2
2 =1(a>0)的左
准线,则实数 a 的值是________.
7. 已知 cos(α+β)= 5
13,sin β=3
5,α,β均为锐角,则 sin α的值是________.
8. 公园里设置了一些石凳供游客休息,这些石凳是经过正方体各棱的中点截去 8 个一样2
的四面体得到的(如图).设石凳的体积为 V1,正方体的体积为 V2,则V1
V2 的值是________.
9. 已知 x>1,y>1,xy=10,则 1
lg x+ 4
lg y的最小值是________.
10. 已知等比数列{an}的前 n 项和为 Sn.若 4S2,S4,-2S3 成等差数列,且 a2+a3=2,
则 a6 的值是________.
11. 海伦(Heron,约公元 1 世纪)是古希腊亚历山大时期的数学家,以他的名字命名的“海
伦公式”是几何学中的著名公式,它给出了利用三角形的三边长 a,b,c 计算其面积的公式 S
△ABC= p(p-a)(p-b)(p-c),其中 p=a+b+c
2 .若 a=5,b=6,c=7,则借助“海伦
公式”可求得△ABC 的内切圆的半径 r 的值是________.
12. 如图,△ABC 为等边三角形,分别延长 BA,CB,AC 到点 D,E,F,使得 AD=BE
=CF.若BA
→
=2AD
→
,且 DE= 13,则AF
→
·CE
→
的值是________.
13. 已知函数 f(x)={k(1-2
x),x < 0,
x2-2k,x ≥ 0.
若函数 g(x)=f(-x)+f(x)有且仅有四个不同的
零点,则实数 k 的取值范围是________.
14. 在平面直角坐标系 xOy 中,过点 P(2,-6)作直线交圆 O:x2+y2=16 于 A,B 两点,
C(x0,y0)为弦 AB 的中点,则 (x0+1)2+(y0-3)2的取值范围是________.
二、 解答题:本大题共 6 小题,共 90 分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或
演算步骤.
15. (本小题满分 14 分)
在 △ABC 中 , 角 A , B , C 所 对 的 边 分 别 为 a , b , c. 若5(sin C -sin B )
a =
5sin A -8sin B
b+c .
(1) 求 cos C 的值;
(2) 若 A=C,求 sin B 的值.3
16. (本小题满分 14 分)
如图,在直三棱柱 ABCA1B1C1 中,AC⊥BC,点 D,E 分别是 A1B1,BC 的中点.求证:
(1) 平面 ACD⊥平面 BCC1B1;
(2) B1E∥平面 ACD.
17. (本小题满分 14 分)
某单位科技活动纪念章的结构如图所示,O 是半径分别为 1 cm,2 cm 的两个同心圆的圆
心,等腰三角形 ABC 的顶点 A 在外圆上,底边 BC 的两个端点都在内圆上,点 O,A 在直
线 BC 的同侧.若线段 BC 与劣弧 BC
︵
所围成的弓形面积为 S1,△OAB 与△OAC 的面积之和
为 S2,设∠BOC=2θ.
(1) 当 θ=
π
3 时,求 S2-S1 的值;
(2) 经研究发现当 S2-S1 的值最大时,纪念章最美观,求当纪念章最美观时,cos θ的
值.[求导参考公式:(sin 2x)′=2cos 2x,(cos 2x)′=-2sin 2x]4
18. (本小题满分 16 分)
如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆x2
a2+y2
b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为 F1,
F2,过点 F2 的直线交椭圆于 M,N 两点.已知椭圆的短轴长为 2 2,离心率为 6
3 .
(1) 求椭圆的标准方程;
(2) 当直线 MN 的斜率为 5时,求 F1M+F1N 的值;
(3) 若以 MN 为直径的圆与 x 轴相交的右交点为 P(t,0),求实数 t 的取值范围.5
19. (本小题满分 16 分)
已知{an}是各项均为正数的无穷数列,数列{bn}满足 bn=an·an+k(n∈N*),其中常数 k
为正整数.
(1) 设数列{an}前 n 项的积 Tn=2
n(n-1)
2
,当 k=2 时,求数列{bn}的通项公式;
(2) 若{an}是首项为 1,公差 d 为整数的等差数列,且 b2-b1=4,求数列{ 1
bn }的前 2 020
项的和;
(3) 若{bn}是等比数列,且对于任意的 n∈N*,an·an+2k=a 2n+k,其中 k≥2,试问:{an}
是等比数列吗?请证明你的结论.6
20. (本小题满分 16 分)
已知函数 f(x)=aln x
x ,g(x)=x+ln a
ex ,其中 e 是自然对数的底数.
(1) 若函数 f(x)的极大值为1
e,求实数 a 的值;
(2) 当 a=e 时,若曲线 y=f(x)与 y=g(x)在 x=x0 处的切线互相垂直,求 x0 的值;
(3) 设函数 h(x)=g(x)-f(x),若 h(x)>0 对任意的 x∈(0,1)恒成立,求实数 a 的取值范
围.7
2020 届高三模拟考试试卷
数学附加题
(满分 40 分,考试时间 30 分钟)
21. 【选做题】 在 A,B,C 三小题中只能选做两题,每小题 10 分,共 20 分.若多做,
则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修 42:矩阵与变换)
已知 m∈R,α=[1
1 ]是矩阵 M=[ 1 m
2 1 ]的一个特征向量,求 M 的逆矩阵 M-
1.
B. (选修 44:坐标系与参数方程)
在极坐标系中,圆 C 的方程为 ρ=2rsin θ(r>0).以极点为坐标原点,极轴为 x 轴正半
轴建立平面直角坐标系,直线 l 的参数方程为{x= 3+t,
y=1+ 3t (t 为参数).若直线 l 与圆 C 恒有公
共点,求 r 的取值范围.
C. (选修 45:不等式选讲)
已知 x>1,y>1,且 x+y=4,求证: y2
x-1+ x2
y-1≥8.8
【必做题】 第 22,23 题,每小题 10 分,共 20 分.解答时应写出必要的文字说明、证
明过程或演算步骤.
22. 某“芝麻开门”娱乐活动中,共有 5 扇门,游戏者根据规则开门,并根据打开门的
数量获取相应奖励.已知开每扇门相互独立,且规则相同.开每扇门的规则是:从给定的 6
把钥匙(其中有且只有 1 把钥匙能打开门)中,随机地逐把抽取钥匙进行试开,钥匙使用后不
放回.若门被打开,则转为开下一扇门;若连续 4 次未能打开,则放弃这扇门,转为开下一
扇门;直至 5 扇门都进行了试开,活动结束.
(1) 设随机变量 X 为试开第一扇门所用的钥匙数,求 X 的分布列及数学期望 E(X);
(2) 求恰好成功打开 4 扇门的概率.
23. 如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知抛物线 y2=2px(p>0)的焦点为 F,准线与 x
轴的交点为 E.过点 F 的直线与抛物线相交于 A,B 两点,EA,EB 分别与 y 轴相交于 M,N
两点.当 AB⊥x 轴时,EA=2.
(1) 求抛物线的方程;
(2) 设△EAB 的面积为 S1,△EMN 的面积为 S2,求 S1
S2的取值范围.9
2020 届高三模拟考试试卷(南通、扬州、泰州等七市)
数学参考答案及评分标准
1. {-1,0,1,2} 2. 1 3. 5 4. 55 5. 3
5 6. 2 7. 33
65 8. 5
6 9. 9 10. -32 11. 2 6
3
12. -9
2 13. (27,+∞) 14. [ 10, 42)
15. 解:(1) 在△ABC 中,因为5(sin C -sin B )
a =5sin A -8sin B
b+c ,
所以由正弦定理 a
sin A= b
sin B= c
sin C,得 5(b+c)(c-b)=a(5a-8b),
即 a2+b2-c2=8
5ab,(4 分)
所以由余弦定理得 cos C=a2+b2-c2
2ab =4
5.(7 分)
(2) 因为 cos C=4
5,C∈(0,π),所以 sin C= 1-cos2C=3
5,(9 分)
所以 sin 2C=2sin Ccos C=24
25.(12 分)
因为 A=C,所以 sin B=sin(π-A-C)=sin(A+C)=sin 2C=24
25.(14 分)
注:(1) 正弦定理与 a
sin A= b
sin B= c
sin C,写一个不扣分,两者都不写,扣 2 分;
余弦定理同样;
(2) 只要有 sin B=sin(A+C),就不扣分,否则扣 2 分.
16. 证明:(1) 在直三棱柱 ABCA1B1C1 中,CC1⊥平面 ABC.
因为 AC⊂平面 ABC,所以 CC1⊥AC.(2 分)
因为 AC⊥BC,BC∩CC1=C,BC,CC1⊂平面 BCC1B1,
所以 AC⊥平面 BCC1B1.(4 分)
因为 AC⊂平面 ACD,
所以平面 ACD⊥平面 BCC1B1.(6 分)
(2) (证法 1)取 AC 的中点 F,连结 DF,EF.
因为在△ABC 中,点 E 是 BC 的中点,点 F 是 AC 的中点,10
所以 EF∥AB,且 EF=1
2AB.(8 分)
因为点 D 是 A1B1 的中点,所以 B1D=1
2A1B1.
因为在棱柱 ABCA1B1C1 中,AB∥A1B1,且 AB=A1B1,
所以 EF∥DB1,且 EF=DB1,(10 分)
所以四边形 EFDB1 是平行四边形,所以 B1E∥FD.(12 分)
因为 B1E⊄平面 ADC,FD⊂平面 ADC,
所以 B1E∥平面 ACD.(14 分)
(证法 2)取 AB 的中点 G,连结 EG,B1G.
因为在△ABC 中,点 E 是 BC 的中点,点 G 是 AB 的中点,
所以 EG∥AC.
因为 GE⊄平面 ACD,AC⊂平面 ACD,
所以 EG∥平面 ACD.(8 分)
在棱柱 ABCA1B1C1 中,AB∥A1B1,且 AB=A1B1.
因为点 D 是 A1B1 的中点,点 G 是 AB 的中点,
所以 AG∥DB1,且 AG=DB1,
所以四边形 AGB1D 是平行四边形,所以 B1G∥AD.
因为 B1G⊄平面 ACD,AC⊂平面 ACD,
所以 B1G∥平面 ACD.(10 分)
因为 EG∥平面 ACD,BG,GE⊂平面 B1GE,B1G∩GE=G,
所以平面 B1GE∥平面 ACD.(12 分)
因为 B1E⊂平面 B1GE,
所以 B1E∥平面 ACD.(14 分)
注:少一个条件 2 分全扣;(1)中没有“在直三棱柱 ABCA1B1C1 中”全扣.
17. 解:过点 O 作 OD⊥BC 于点 D,则点 D 为 BC 的中点.
又△ABC 为等腰三角形,所以 A,O,D 三点共线,
所以∠AOB=∠AOC=π-θ.
所以 S1=1
2×2θ×12-1
2×12×sin 2θ=θ-1
2sin 2θ,(2 分)11
S2=2×1
2×1×2sin(π-θ)=2sin θ,θ∈(0,
π
2 ).(4 分)
注:只要有 S1 结果的就给 2 分;同样,只要有 S2 结果的就给 2 分.
(1) 当 θ=
π
3 时,S2-S1=2sin θ-(θ-1
2sin 2θ)=2sin
π
3 -(
π
3 -1
2sin 2π
3 )=5 3
4 -
π
3 .
答:当 θ=
π
3 时,S2-S1 的值为(5 3
4 -
π
3 )cm2.(6 分)
(2) 设 f(θ)=S2-S1=2sin θ-θ+1
2sin 2θ,θ∈(0,
π
2 ),
所以 f′(θ)=2cos θ-1+cos 2θ=2(cos2θ+cos θ-1).(8 分)
令 f′(θ)=0,得 cos θ= 5-1
2 ,cos θ=
- 5-1
2 (舍去),
记 cos θ0= 5-1
2 ,02,所以PM
→
=(x1-t,y1),PN
→
=(x2-t,y2).
因为点 P 在以 MN 为直径的圆上,所以PM
→
⊥PN
→
,
所以PM
→
·PN
→
=(x1-t)(x2-t)+y1y2=0,
所以 x1x2-t(x1+x2)+t2+y1y2=0.(10 分)
①当直线 MN 倾斜角为 0 时,N(- 6,0),M( 6,0),所以 t= 6.
②当直线 MN 倾斜角不为 0 时,设直线 MN 的方程为 x=my+2.
由{x=my+2,
x2
6 +y2
2 =1,消去 x,得(m2+3)y2+4my-2=0,
所以{Δ=16m2+8(m2+3) > 0,
y1+y2= -4m
m2+3,
y1y2= -2
m2+3,
所以 x1x2=(my1+2)(my2+2)=m2y1y2+2m(y1+y2)+4,
x1+x2=m(y1+y2)+4.(12 分)
所以(m2+1)y1y2+(2m-tm)(y1+y2)+4-4t+t2=0,
所以 m2=-3t2-12t+10
t2-6 ≥0,(14 分)
解得 60,所以 r′(x)>0,
所以 r(x)=xex+eln x-e 在(0,+∞)上单调递增.(7 分)
因为 r(1)=0,且 r(x0)=0,所以 x0=1.(8 分)
(3) h(x)=x+ln a
ex -aln x
x ,设 m(x)=ex-ex,则 m′(x)=ex-e.令 m′(x)=0,得 x=1.
列表如下:
x (-∞,1) 1 (1,+∞)
m′(x) - 0 +
m(x) 极小值
所以 m(x)最小值=m(1)=0.
所以 ex≥ex,所以 ln ex≥ln ex,即 x≥1+ln x,即 ln x≤x-1.(10 分)
注:主要出现上面一行内容,就给 2 分.
① a≥1
e时,ln a≥-1.因为 0