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APAB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+b21 2 B.2a−b1 2C.log2a+log2b−2 D.a+b2 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)=pi0(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](mN*)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22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(K2k) 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(ab0)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=32,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2nm2n+1时,bm=n. 所以S100=b1+(b2+b3)+(b4+b5+b6+b7)+L+(b32+b33+L+b63)+(b64+b65+L+b100) =0+12+222+323+424+525+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22列联表: SO2 PM2.5 [0,150] (150,475] [0,75] (75,115] 264 10 16 10 100(6410−1610)27.484. (3)根据(2)的列联表得K=80207426由于7.4846.635,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). uuurnDQ=0,ax+z=0,n=(x,y,z)QCD 设是平面的法向量,则uuur即y=0.nDC=0,可取n=(−1,0,a). uuur所以cosn,PB=uuurnPB−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0a1时,f(1)=a+lna1. 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a1时,f(x)=aex−1−lnx+lnaex−1−lnx1. 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AMAN=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−10,故2k+3m+1=0,k1. 21于是MN的方程为y=k(x−)−(k1). 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AMAN=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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