2023年12月3日发(作者:2020黄冈模拟数学试卷)

2020年普通高等学校招生全国统一考试

数 学

注意事项:

1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.设集合A={x|1≤x≤3},B={x|2

A.{x|2

C.{x|1≤x<4}

2.2−i=

1+2iB.{x|2≤x≤3}

D.{x|1

A.1

C.i

B.−1

D.−i

3.6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有

A.120种

C.60种

B.90种

D.30种

4.日晷是中国古代用来测定时间的仪器,利用与晷面垂直的晷针投射到晷面的影子来测定时间.把地球看成一个球(球心记为O),地球上一点A的纬度是指OA与地球赤道所在平面所成角,点A处的水平面是指过点A且与OA垂直的平面.在点A处放置一个日晷,若晷面与赤道所在平面平行,点A处的纬度为北纬40°,则晷针与点A处的水平面所成角为

A.20°

C.50°

B.40°

D.90°

5.某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有96%的学生喜欢足球或游泳,60%的学生喜欢足球,82%的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是

A.62%

C.46%

B.56%

D.42%

6.基本再生数R0与世代间隔T是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:I(t)=e描述累计感染病例数I(t)随时间t(单位:天)的变化规律,指数增长率r与R0,T近似满足R0 =1+rT.有学者基于已有数据估计出R0=3.28,T=6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为(ln2≈0.69)

A.1.2天

C.2.5天

B.1.8天

D.3.5天

rt7.已知P是边长为2的正六边形ABCDEF内的一点,则APAB的取值范围是

A.(−2,6)

C.(−2,4)

B.(−6,2)

D.(−4,6)

uuuruuur8.若定义在R的奇函数f(x)在(−,0)单调递减,且f(2)=0,则满足xf(x−1)0的x的取值范围是

A.[−1,1]U[3,+) B.[−3,−1]U[0,1]

C.[−1,0]U[1,+) D.[−1,0]U[1,3]

二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部 选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分。

9.已知曲线C:mx+ny=1.

A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上

B.若m=n>0,则C是圆,其半径为n

22C.若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为y=−D.若m=0,n>0,则C是两条直线

10.下图是函数y= sin(ωx+φ)的部分图像,则sin(ωx+φ)=

mx

n

πA.sin(x+)

3B.sin(5πππ D.cos(−2x) C.cos(2x+)−2x)

36611.已知a>0,b>0,且a+b=1,则

A.a2+b21

2 B.2a−b1

2C.log2a+log2b−2 D.a+b2

12.信息熵是信息论中的一个重要概念.设随机变量X所有可能的取值为1,2,L,n,且P(X=i)=pi0(i=1,2,L,n),pi=1,定义X的信息熵H(X)=−pilog2pi.

i=1nni=1A.若n=1,则H(X)=0

B.若n=2,则H(X)随着p1的增大而增大

1C.若pi=(i=1,2,L,n),则H(X)随着n的增大而增大

nD.若n=2m,随机变量Y所有可能的取值为1,2,L,m,且P(Y=j)=pj+p2m+1−j(j=1,2,L,m),则H(X)≤H(Y)

三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13.斜率为3的直线过抛物线C:y2=4x的焦点,且与C交于A,B两点,则AB=________.

14.将数列{2n–1}与{3n–2}的公共项从小到大排列得到数列{an},则{an}的前n项和为________.

15.某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示.O为圆孔及轮廓圆弧AB所在圆的圆心,A是圆弧AB与直线AG的切点,B是圆弧AB与直线BC的切点,四边形DEFG为矩形,BC⊥DG,3垂足为C,tan∠ODC=,BH∥DG,EF=12 cm,DE=2 cm,A到直线DE和EF的距离均为7 cm,5圆孔半径为1 cm,则图中阴影部分的面积为________cm2.

16.已知直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的棱长均为2,∠BAD=60°.以D1为球心,5为半径的球面与侧面BCC1B1的交线长为________.

四、解答题:本题共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.(10分)

在①ac=3,②csinA=3,③c=3b这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求c的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.

问题:是否存在△ABC,它的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且sinA=3sinB,C=注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.

18.(12分)

已知公比大于1的等比数列{an}满足a2+a4=20,a3=8.

(1)求{an}的通项公式;

(2)记bm为{an}在区间(0,m](mN*)中的项的个数,求数列{bm}的前100项和S100.

19.(12分)

为加强环境保护,治理空气污染,环境监测部门对某市空气质量进行调研,随机抽查了100天空气中的PM2.5和SO2浓度(单位:μg/m3),得下表:

,________?

6

SO2

[0,50]

(50,150]

(150,475]

PM2.5

[0,35]

(35,75]

(75,115]

32

6

3

18

8

7

4

12

10

(1)估计事件“该市一天空气中PM2.5浓度不超过75,且SO2浓度不超过150”的概率;

(2)根据所给数据,完成下面的22列联表:

SO2

PM2.5

[0,150]

(150,475]

[0,75]

(75,115]

(3)根据(2)中的列联表,判断是否有99%的把握认为该市一天空气中PM2.5浓度与SO2浓度有关?

n(ad−bc)2附:K=,

(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)2P(K2k)

k

0.050 0.010 0.001

3.841 6.635 10.828

20.(12分)

如图,四棱锥P-ABCD的底面为正方形,PD⊥底面ABCD.设平面PAD与平面PBC的交线为l.

(1)证明:l⊥平面PDC;

(2)已知PD=AD=1,Q为l上的点,求PB与平面QCD所成角的正弦值的最大值.

21.(12分)

已知函数f(x)=aex−1−lnx+lna.

(1)当a=e时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;

(2)若f(x)≥1,求a的取值范围.

22.(12分)

x2y22已知椭圆C:2+2=1(ab0)的离心率为,且过点A(2,1).

ab2(1)求C的方程:

(2)点M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D为垂足.证明:存在定点Q,使得|DQ|为定值.

参考答案

一、选择题

1.C

5.C

二、选择题

9.ACD

三、填空题

13.16

3

2.D

6.B

3.C

7.A

4.B

8.D

10.BC 11.ABD 12.AC

14.3n2−2n 15.5+4

216.2

2四、解答题

17.解:

方案一:选条件①.

a2+b2−c23由C=和余弦定理得.

=62ab2由sinA=3sinB及正弦定理得a=3b.

于是3b2+b2−c223b2=3,由此可得b=c.

2由①ac=3,解得a=3,b=c=1.

因此,选条件①时问题中的三角形存在,此时c=1.

方案二:选条件②.

由C=a2+b2−c23和余弦定理得.

=62ab2由sinA=3sinB及正弦定理得a=3b.

于是3b2+b2−c223b2=32,由此可得b=c,B=C=,A=.

632 由②csinA=3,所以c=b=23,a=6.

因此,选条件②时问题中的三角形存在,此时c=23.

方案三:选条件③.

a2+b2−c23由C=和余弦定理得.

=62ab2由sinA=3sinB及正弦定理得a=3b.

于是3b2+b2−c223b2=3,由此可得b=c.

2由③c=3b,与b=c矛盾.

因此,选条件③时问题中的三角形不存在.

18.解:

(1)设{an}的公比为q.由题设得a1q+a1q3=20,a1q2=8.

1解得q=−(舍去),q=2.由题设得a1=2.

2所以{an}的通项公式为an=2n.

(2)由题设及(1)知b1=0,且当2nm2n+1时,bm=n.

所以S100=b1+(b2+b3)+(b4+b5+b6+b7)+L+(b32+b33+L+b63)+(b64+b65+L+b100)

=0+12+222+323+424+525+6(100−63)

=480.

19.解:

(1)根据抽查数据,该市100天的空气中PM2.5浓度不超过75,且SO2浓度不超过150的天数为32+18+6+8=64,因此,该市一天空气中PM2.5浓度不超过75,且SO2浓度不超过150的概率的估计值为64=0.64.

100(2)根据抽查数据,可得22列联表:

SO2

PM2.5

[0,150]

(150,475]

[0,75]

(75,115]

264

10

16

10

100(6410−1610)27.484.

(3)根据(2)的列联表得K=80207426由于7.4846.635,故有99%的把握认为该市一天空气中PM2.5浓度与SO2浓度有关.

20.解:

(1)因为PD⊥底面ABCD,所以PD⊥AD.

又底面ABCD为正方形,所以AD⊥DC,因此AD⊥底面PDC.

因为AD∥BC,AD平面PBC,所以AD∥平面PBC.

由已知得l∥AD.因此l⊥平面PDC.

uuur(2)以D为坐标原点,DA的方向为x轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系D−xyz.

uuuruuur则D(0,0,0),C(0,1,0),B(1,1,0),P(0,0,1),DC=(0,1,0),PB=(1,1,−1).

uuur由(1)可设Q(a,0,1),则DQ=(a,0,1).

uuurnDQ=0,ax+z=0,n=(x,y,z)QCD

设是平面的法向量,则uuur即y=0.nDC=0,可取n=(−1,0,a).

uuur所以cosn,PB=uuurnPB−1−auuur=.

2|n||PB|31+a设PB与平面QCD所成角为,则sin=3|a+1|32a=1+2.

33a+11+a2因为32a61+2,当且仅当a=1时等号成立,所以PB与平面QCD所成角的正弦值的最大值为3a+136.

321.解:

1f(x)的定义域为(0,+),f(x)=aex−1−.

x(1)当a=e时,f(x)=ex−lnx+1,f(1)=e−1,

曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y−(e+1)=(e−1)(x−1),即y=(e−1)x+2.

直线y=(e−1)x+2在x轴,y轴上的截距分别为因此所求三角形的面积为2.

e−1−2,2.

e−1(2)当0a1时,f(1)=a+lna1.

x−1当a=1时,f(x)=ex−1−lnx,f(x)=e−1.

x当x(0,1)时,f(x)0;当x(1,+)时,f(x)0.

所以当x=1时,f(x)取得最小值,最小值为f(1)=1,从而f(x)1.

当a1时,f(x)=aex−1−lnx+lnaex−1−lnx1.

综上,a的取值范围是[1,+).

22.解:

41a2−b21=,解得a2=6,b2=3.

(1)由题设得2+2=1,2aba2x2y2=1.

所以C的方程为+63(2)设M(x1,y1),N(x2,y2).

若直线MN与x轴不垂直,设直线MN的方程为y=kx+m,

x2y2=1得(1+2k2)x2+4kmx+2m2−6=0.

代入+634km2m2−6,x1x2=于是x1+x2=−.①

1+2k21+2k2uuuuruuurAM⊥AN由知AMAN=0,故(x1−2)(x2−2)+(y1−1)(y2−1)=0,

可得(k2+1)x1x2+(km−k−2)(x1+x2)+(m−1)2+4=0.

2m2−64km−(km−k−2)+(m−1)2+4=0.

将①代入上式可得(k+1)221+2k1+2k2整理得(2k+3m+1)(2k+m−1)=0.

因为A(2,1)不在直线MN上,所以2k+m−10,故2k+3m+1=0,k1.

21于是MN的方程为y=k(x−)−(k1).

33 21所以直线MN过点P(,−).

33若直线MN与x轴垂直,可得N(x1,−y1).

uuuuruuur由AMAN=0得(x1−2)(x1−2)+(y1−1)(−y1−1)=0.

x12y122又+,x1=.

=1,可得3x12−8x1+4=0.解得x1=2(舍去)63321此时直线MN过点P(,−).

3341令Q为AP的中点,即Q(,).

33若D与P不重合,则由题设知AP是Rt△ADP的斜边,故|DQ|=若D与P重合,则|DQ|=1|AP|.

2122|AP|=.

2341综上,存在点Q(,),使得|DQ|为定值.

33


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