2020年河南省开封市高考数学三模试卷(理科)

发布时间:2020-06-02 18:27:48   来源:文档文库   
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2020年河南省开封市高考数学三模试卷(理科)

一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)已知集合A{x|x3n+2nN}B{x|2x14},则集合AB中元素的个数为(  )

A5 B4 C3 D2

2.(5分)设复数z满足,则z的共轭复数为(  )

Ai B.﹣i C2i D.﹣2i

3.(5分)空气质量指数AQI是检测空气质量的重要参数,其数值越大说明空气污染状况越严重,空气质量越差.某地环保部门统计了该地区某月1日至24日连续24天的空气质量指数AQI,根据得到的数据绘制出如图所示的折线图,则下列说法错误的是(  )

A.该地区在该月2日空气质量最好

B.该地区在该月24日空气质量最差

C.该地区从该月7日到12AQI持续增大

D.该地区的空气质量指数AQI与这段日期成负相关

4.(5分)“ab0”是“a+a2b+b2”的(  )

A.充分不必要条件 B.必要不充分条件

C.充要条件 D.既不充分也不必要条件

5.(5分)已知1a1a23成等差数列,1b1b2b34成等比数列,则的值为(  )

A2 B.﹣2 C.±2 D

6.(5分)《九章算术》中将底面为长方形,且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为“阳马”.现有一阳马,其正视图和侧视图是如图所示的直角三角形.若该阳马的顶点都在同一个球面上,则该球的表面积为(  )

Aπ B2π C6π D24π

7.(5分)如图程序框图是为了求出满足1++++1000的最大正整数n的值,那么在两个空白框中,可以分别填(  )

A.“S1000”和“输出 i1 B.“S1000”和“输出 i2

C.“S1000”和“输出 i1 D.“S1000”和“输出 i2

8.(5分)设函数Dx)=则下列结论正确的是(  )

ADx)的值域为[01] BDx)是偶函数

CDx)不是周期函数 DDx)是单调函数

9.(5分)如图,在矩形ABCD中的曲线是ysinxycosx的一部分,点B),D01),在矩形ABD内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率是(  )

A1 B1 C41π D41π

10.(5分)已知a2ln3b3ln2,则abc的大小关系为(  )

Aacb Bbca Ccab Dcba

11.(5分)已知等比数列{an}满足:a14Snpan+1+mp0),则取最小值时,数列{an}的通项公式为(  )

Aan43n1 Ban34n1 Can2n+1 Dan4n

12.(5分)已知函数fx)=sinωx+φ)(ω0|φ|),x=﹣fx)的零点,xyfx)图象的对称轴,且x),|fx|1,则ω的最大值为(  )

A5 B4 C3 D2

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.

13.(5分)设向量=(m,﹣1),=(12),且||||||,则m   

14.(5分)设xy满足约束条件,则zx+y的取值范围是   

15.(5分)已知某超市为顾客提供四种结账方式:现金、支付宝、微信、银联卡,若顾客甲只带了现金,顾客乙只用支付宝或微信付款,顾客丙、丁用哪种方式结账都可以,这四名顾客购物后,恰好用了其中三种结账方式,则他们结账方式的可能情况有   种.

16.(5分)已知双曲线Ca0b0)的右顶点为A,以A为圆心,半焦距c为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于MN两点.若|MN|c,则C的离心率为   

三、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.

17.(12分)在△ABC中,角ABC所对的边分别为abc,且bcosA+acDBC边上的点.

(Ⅰ)求角B

(Ⅱ)若AC7AD5DC3,求AB的长.

18.(12分)如图,在以ABCDEF为顶点的五面体中,平面ABEF⊥平面EFDC,△ADF是边长为的正三角形,直线AD与平面ABEF所成角为

(Ⅰ)求证:EFAD

(Ⅱ)若EF2CD2,四边形ABEF为平行四边形,求平面ADF与平面BCE所成锐二面角的余弦值.

19.(12分)为评估设备M生产某种零件的性能,从设备M生产零件的流水线上随机抽取100件零件最为样本,测量其直径后,整理得到下表:

直径/mm

58

59

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

73

合计

件数

1

1

3

5

6

19

33

18

4

4

2

1

2

1

100

经计算,样本的平均值μ65,标准差=2.2,以频率值作为概率的估计值.

1)为评判一台设备的性能,从该设备加工的零件中任意抽取一件,记其直径为X,并根据以下不等式进行评判(p表示相应事件的频率):pμ﹣σ<Xμ+σ)≥0.6826Pμ2σ<Xμ+2σ)≥0.9544Pμ3σ<Xμ+3σ)≥0.9974.评判规则为:若同时满足上述三个不等式,则设备等级为甲;仅满足其中两个,则等级为乙,若仅满足其中一个,则等级为丙;若全部不满足,则等级为丁.试判断设备M的性能等级.

2)将直径小于等于μ2σ或直径大于μ+2σ的零件认为是次品

i)从设备M的生产流水线上随意抽取2件零件,计算其中次品个数Y的数学期望EY);

ii)从样本中随意抽取2件零件,计算其中次品个数Z的数学期望EZ).

20.(12分)已知椭圆Cab0),四点P10),P21),P31),P41,﹣)中恰有三点在椭圆C上.

(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;

(Ⅱ)过C的右焦点F作斜率为k的直线l1C交于AB两点,直线lx4x轴交于点EM为线段EF的中点,过点B作直线BNl于点N.证明:AMN三点共线.

21.(12分)已知函数fx)=exagx)=ax1),(常数aR).

(Ⅰ)当gx)与fx)的图象相切时,求a的值;

(Ⅱ)设φx)=fx)﹣gx2),讨论φx)在(0+∞)上零点的个数.

[选修4-4:坐标系与参数方程]

22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为t为参数),在以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρasinθaRa0).

(Ⅰ)求直线l的极坐标方程及曲线C的直角坐标方程;

(Ⅱ)已知Aρ1θ)是直线l上的一点,Bρ2θ+)是曲线C上的一点,ρ1Rρ2R,若的最大值为2,求a的值.

[选修4-5:不等式选讲]

23.已知函数fx)=|x1|

(Ⅰ)求函数yfx)﹣fx+1)的最大值;

(Ⅱ)若f|a2|+3)>f((a22+1),求实数a的取值范围.



2020年河南省开封市高考数学三模试卷(理科)

参考答案与试题解析

一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)已知集合A{x|x3n+2nN}B{x|2x14},则集合AB中元素的个数为(  )

A5 B4 C3 D2

【解答】解:∵A{x|x3n+2nN}B{x|2x14}

AB{5811}

AB中元素个数为3

故选:C

2.(5分)设复数z满足,则z的共轭复数为(  )

Ai B.﹣i C2i D.﹣2i

【解答】解:由

z的共轭复数为i

故选:A

3.(5分)空气质量指数AQI是检测空气质量的重要参数,其数值越大说明空气污染状况越严重,空气质量越差.某地环保部门统计了该地区某月1日至24日连续24天的空气质量指数AQI,根据得到的数据绘制出如图所示的折线图,则下列说法错误的是(  )

A.该地区在该月2日空气质量最好

B.该地区在该月24日空气质量最差

C.该地区从该月7日到12AQI持续增大

D.该地区的空气质量指数AQI与这段日期成负相关

【解答】解:由折线图可知:该月2日指数AQI值最小,因此空气质量最好;

该月24日指数AQI值最大,因此空气质量最差;

该地区从该月7日到12AQI值是持续增大;

该地区的空气质量指数AQI与这段日期成正相关;

故选:D

4.(5分)“ab0”是“a+a2b+b2”的(  )

A.充分不必要条件 B.必要不充分条件

C.充要条件 D.既不充分也不必要条件

【解答】解:ab0a2b2,可得a+a2b+b2

反之不一定成立,例如取a=﹣3b=﹣1时.

∴“ab0”是“a+a2b+b2”的充分不必要条件.

故选:A

5.(5分)已知1a1a23成等差数列,1b1b2b34成等比数列,则的值为(  )

A2 B.﹣2 C.±2 D

【解答】解:1a1a23成等差数列,可得a1+a241b1b2b34成等比数列,

可得b2241b24同号,所以b22,∴2

故选:A

6.(5分)《九章算术》中将底面为长方形,且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为“阳马”.现有一阳马,其正视图和侧视图是如图所示的直角三角形.若该阳马的顶点都在同一个球面上,则该球的表面积为(  )

Aπ B2π C6π D24π

【解答】解:如图所示,该几何体为四棱锥PABCD.底面ABCD为矩形,

其中PD⊥底面ABCD

AB1AD2PD1

则该阳马的外接球的直径为PB

∴该阳马的外接球的表面积为:

故选:C

7.(5分)如图程序框图是为了求出满足1++++1000的最大正整数n的值,那么在两个空白框中,可以分别填(  )

A.“S1000”和“输出 i1 B.“S1000”和“输出 i2

C.“S1000”和“输出 i1 D.“S1000”和“输出 i2

【解答】解:由于程序框图是为了求出满足1++++1000 的最大正整数n的值,

故退出循环的条件应为S1000

由于满足1++++1000 后,(此时i值比程序要求的i值多一),又执行了一次ii+1

故输出的应为i2的值.

故选:D

8.(5分)设函数Dx)=则下列结论正确的是(  )

ADx)的值域为[01] BDx)是偶函数

CDx)不是周期函数 DDx)是单调函数

【解答】解:∵函数Dx)=

∴函数值域为{01},故A不正确;

x为有理数时,﹣x必为有理数,此时f(﹣x)=fx)=1;当x为无理数时,﹣x必为无理数,此时f(﹣x)=fx)=0.故fx)是偶函数,即B正确;

对于任意的有理数T,当x为有理数时,x+T必为有理数,此时fx+T)=fx)=1

x为无理数时,x+T必为无理数,此时fx+T)=fx)=0

即函数是周期为任意非0有理数的周期函数,故C不正确;

D2)=1D3)=1D)=0D)=0.显然函数Dx)不是单调函数,故D不正确;

故选:B

9.(5分)如图,在矩形ABCD中的曲线是ysinxycosx的一部分,点B),D01),在矩形ABD内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率是(  )

A1 B1 C41π D41π

【解答】解:

由测度比是面积比可得,此点取自阴影部分的概率是P

故选:B

10.(5分)已知a2ln3b3ln2,则abc的大小关系为(  )

Aacb Bbca Ccab Dcba

【解答】解:∵a2ln3ln9

b3ln2ln8ln9a

c

cab

故选:C

11.(5分)已知等比数列{an}满足:a14Snpan+1+mp0),则取最小值时,数列{an}的通项公式为(  )

Aan43n1 Ban34n1 Can2n+1 Dan4n

【解答】解:∵等比数列{an}满足:a14Snpan+1+m4pqn+mp0),

由等比数列的求和公式sn可得,4p+m0

p+1,当且仅当pp时取等号,

此时Snan+12

n2

两式相减可得,an,即an+13ann2

S1a22,∴a2123a1

等比数列{an}满足:a14,公比q3

此时,an43n1

故选:A

12.(5分)已知函数fx)=sinωx+φ)(ω0|φ|),x=﹣fx)的零点,xyfx)图象的对称轴,且x),|fx|1,则ω的最大值为(  )

A5 B4 C3 D2

【解答】解:∵函数fx)=sinωx+φ)(ω0|φ|),x=﹣fx)的零点,xyfx)图象的对称轴.

∴﹣+φmπφnπ+.(mnZ

ω2nm+1,即ω为奇数.

下面验证ω5不符合题意,

ω5时,可得φ,函数fx)=sin5x+),

x)时,5x+

,不符合x),|fx|1,则ω的最大值为3

故选:C

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.

13.(5分)设向量=(m,﹣1),=(12),且||||||,则m ﹣ 

【解答】解:向量=(m,﹣1),=(12),且||||||

共线,∴m2﹣(﹣1)•10

解得m=﹣

故答案为:﹣

14.(5分)设xy满足约束条件,则zx+y的取值范围是 [2+∞) 

【解答】解:由xy满足约束条件作出可行域如图,

化目标函数zx+yy=﹣x+z

由图可知,当直线y=﹣x+z过点A时直线在y轴上的截距最小,

,解得A),

z有最小值为2

故答案为:[2+∞)

15.(5分)已知某超市为顾客提供四种结账方式:现金、支付宝、微信、银联卡,若顾客甲只带了现金,顾客乙只用支付宝或微信付款,顾客丙、丁用哪种方式结账都可以,这四名顾客购物后,恰好用了其中三种结账方式,则他们结账方式的可能情况有 20 种.

【解答】解:这四名顾客购物后,恰好用了其中三种结账方式,

当结账方式为现金、支付宝、微信,则他们结账方式有1+)=10(种),

当结账方式为现金、支付宝、银联卡,则他们结账方式有1+5(种),

当结账方式为现金、支付宝、银联卡,则他们结账方式有1+5(种),

综合①②③得:

这四名顾客购物后,恰好用了其中三种结账方式,则他们结账方式的可能情况有10+5+520种,

故答案为:20

16.(5分)已知双曲线Ca0b0)的右顶点为A,以A为圆心,半焦距c为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于MN两点.若|MN|c,则C的离心率为  

【解答】解:设点Aa0)到渐近线bxay0的距离为d,则d

又根据勾股定理可得d2c2﹣(2,即c2

,∴e44e2+40

e22,又e1,所以e

故答案为:

三、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.

17.(12分)在△ABC中,角ABC所对的边分别为abc,且bcosA+acDBC边上的点.

(Ⅰ)求角B

(Ⅱ)若AC7AD5DC3,求AB的长.

【解答】解:(Ⅰ)∵bcosA+acA+B+Cπ

由正弦定理得:sin Bcos A+sinAsinC

即:sin Bcos A+sinAsin A+B),

sin Bcos A+sin Asin Acos B+cos Asin B

即:sin Asin Acos B

sin A0,∴cos B,∴B

(Ⅱ)在△ADC中,若AC7AD5DC3

由余弦定理,得cosADC=﹣

所以∠ADC

在△ABD中,AD5BB,∠ADB

由正弦定理得,

所以AB5×

18.(12分)如图,在以ABCDEF为顶点的五面体中,平面ABEF⊥平面EFDC,△ADF是边长为的正三角形,直线AD与平面ABEF所成角为

(Ⅰ)求证:EFAD

(Ⅱ)若EF2CD2,四边形ABEF为平行四边形,求平面ADF与平面BCE所成锐二面角的余弦值.

【解答】证明:(Ⅰ)过DDOEF,交EF于点O,连结OA

由平面ABEF⊥平面EFDC,得OD⊥平面ABEF,∴ODOA

DFDAODOD,∴△ODF≌△ODA,∴OFOA

由直线AD与平面ABEF所成角为,得

DFDA,得ODOAOF1

AF,得OFOA

OFODOFOAODOAO

EF⊥平面OADAD平面OAD,∴EFAD

解:(Ⅱ)由(Ⅰ)得,OFOAOD两两垂直,

O为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,

由题意EF2OF1,∴OECD1

四边形ABEF为平行四边形,∴ABEFAB平面EFDC

由题意EF2OF1,∴OECD1

四边形ABEF为平行四边形,∴ABEF

AB平面EFDCEF平面EFDC

AB∥平面EFDC

平面ABCD∩平面EFDCCD,∴ABCDCDOE

F100),A010),D001),E(﹣100),C(﹣101),B(﹣210),

=(﹣101),=(﹣110),=(001),=(﹣110),

设平面ADF的法向量=(xyz),

,取x1,得=(110),

cos>=

∴所求的锐二面角的余弦值为

19.(12分)为评估设备M生产某种零件的性能,从设备M生产零件的流水线上随机抽取100件零件最为样本,测量其直径后,整理得到下表:

直径/mm

58

59

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

73

合计

件数

1

1

3

5

6

19

33

18

4

4

2

1

2

1

100

经计算,样本的平均值μ65,标准差=2.2,以频率值作为概率的估计值.

1)为评判一台设备的性能,从该设备加工的零件中任意抽取一件,记其直径为X,并根据以下不等式进行评判(p表示相应事件的频率):pμ﹣σ<Xμ+σ)≥0.6826Pμ2σ<Xμ+2σ)≥0.9544Pμ3σ<Xμ+3σ)≥0.9974.评判规则为:若同时满足上述三个不等式,则设备等级为甲;仅满足其中两个,则等级为乙,若仅满足其中一个,则等级为丙;若全部不满足,则等级为丁.试判断设备M的性能等级.

2)将直径小于等于μ2σ或直径大于μ+2σ的零件认为是次品

i)从设备M的生产流水线上随意抽取2件零件,计算其中次品个数Y的数学期望EY);

ii)从样本中随意抽取2件零件,计算其中次品个数Z的数学期望EZ).

【解答】解:(Ⅰ)Pμ﹣σ<Xμ+σ)=P62.8X67.2)=0.80.6826Pμ2σ<Xμ+2σ)=P60.6X69.4)=0.940.9544Pμ3σ<Xμ+3σ)=P58.4X71.6)=0.980.9974

因为设备M的数据仅满足一个不等式,故其性能等级为丙;…(4分)

(Ⅱ)易知样本中次品共6件,可估计设备M生产零件的次品率为0.06

(ⅰ)由题意可知YB2),于是EY)=2×;…(8分)

(ⅱ)由题意可知Z的分布列为

Z

0

1

2

P

EZ)=0×+1×+2×.…(12分)

20.(12分)已知椭圆Cab0),四点P10),P21),P31),P41,﹣)中恰有三点在椭圆C上.

(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;

(Ⅱ)过C的右焦点F作斜率为k的直线l1C交于AB两点,直线lx4x轴交于点EM为线段EF的中点,过点B作直线BNl于点N.证明:AMN三点共线.

【解答】(Ⅰ)解:由椭圆的对称性,可知椭圆必过P31),P41,﹣),

又∵,∴P21)不在椭圆C上,

,即a24b23

∴椭圆C的标准方程为

(Ⅱ)证明:F10),设直线l1的方程为ykx1),代入椭圆方程可得:

3+4k2x28k2x+4k2120

Ax1y1),Bx2y2),则

由题意,M0),N4y2),

3kx11

0

kAMkMN,∴AMN三点共线.

21.(12分)已知函数fx)=exagx)=ax1),(常数aR).

(Ⅰ)当gx)与fx)的图象相切时,求a的值;

(Ⅱ)设φx)=fx)﹣gx2),讨论φx)在(0+∞)上零点的个数.

【解答】解(Ⅰ)当gx)与fx)的图象相切时,设切点Ax0);

f′(x)=ex,∴在A处的切线斜率为

A处的切线方程为:y+axx0).即y

,解得ae

(Ⅱ)φx)=)=fx)﹣gx2)=exax2

hx)=1ax2ex

φx)在(0+∞)的零点个数与hx)在(0+∞)上零点的个数相同.

1)当a0时,hx)>0hx)在(0+∞)上无零点;

2)当a0时,h′(x)=axx2ex

可得hx)在(02)递减,在(2+∞)递增,故hxminh2)=1

h2)>0时,即时,hx)在(0+∞)上无零点;

h2)=0时,即a时,hx)在(0+∞)上由一个零点;

h2)<0时,即时,

h0)=1,∴hx)在(02)上有一个零点,

下面证明x0时,exx2,设mx)=exx2

m′(x)=ex2xm″(x)=ex2

易得m′(x)在(0ln2)递减,在(ln2+∞)递增,∴m′(x)≥m′(ln2)=22ln20

mx)在(0+∞)递增,∴mx)>m0)=0

x0时,exx2

hx)在(2+∞)上有一个零点,

此时hx)在(0+∞)上有两个零点,

综上:时,φx)在(0+∞)上零点的个数为:0

时,φx)在(0+∞)上零点的个数为:1

a时,φx)在(0+∞)上零点的个数为:2

[选修4-4:坐标系与参数方程]

22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为t为参数),在以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C的极坐标方程为ρasinθaRa0).

(Ⅰ)求直线l的极坐标方程及曲线C的直角坐标方程;

(Ⅱ)已知Aρ1θ)是直线l上的一点,Bρ2θ+)是曲线C上的一点,ρ1Rρ2R,若的最大值为2,求a的值.

【解答】解:(Ⅰ)由t为参数),消去参数t,可得直线l的普通方程为

xρcosθyρsinθ,得直线l的极坐标方程为,即

曲线C的极坐标方程为ρasinθaRa0),即ρ2aρsinθ

ρ2x2+y2ρsinθy,得曲线C的直角坐标方程为x2+y2ay0

(Ⅱ)∵Aρ1θ)在直线上,Bρ2θ+)在曲线C上,

|a|

|a|2,即a=±2

[选修4-5:不等式选讲]

23.已知函数fx)=|x1|

(Ⅰ)求函数yfx)﹣fx+1)的最大值;

(Ⅱ)若f|a2|+3)>f((a22+1),求实数a的取值范围.

【解答】解:(I)函数yfx)﹣fx+1)=|x1||x||x1)﹣x|1

x1x0,即x0时“=”成立,∴函数yfx)﹣fx+1)的最大值为1

II)函数fx)=|x1|[1+∞)上单调递增.

|a2|+31a22+11f|a2|+3)>f((a22+1),

|a2|+3>(a22+1,即(|a2|+1)(|a2|2)<0

化为|a2|2,解得0a4

∴实数a的取值范围是(04).

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/23e73618872458fb770bf78a6529647d272834d8.html

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