2021-2022學(xué)年石家莊市第四十高考仿真卷數(shù)學(xué)試卷含解析

1、2021-2022高考數(shù)學(xué)模擬試卷注意事項(xiàng)：1答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角條形碼粘貼處。2作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡

2、一并交回。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1兩圓和相外切，且，則的最大值為（ ）AB9CD12已知點(diǎn)是雙曲線(xiàn)上一點(diǎn)，若點(diǎn)到雙曲線(xiàn)的兩條漸近線(xiàn)的距離之積為，則雙曲線(xiàn)的離心率為（ ）ABCD23設(shè)函數(shù)（，）是上的奇函數(shù)，若的圖象關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，且在區(qū)間上是單調(diào)函數(shù)，則（ ）ABCD4已知集合，則（ ）ABCD5已知是等差數(shù)列的前項(xiàng)和，則（ ）A85BC35D6一個(gè)圓錐的底面和一個(gè)半球底面完全重合，如果圓錐的表面積與半球的表面積相等，那么這個(gè)圓錐軸截面底角的大小是（ ）ABCD7記為等差數(shù)列的前項(xiàng)和.若，則（ ）A5B3C12D13

3、8若直線(xiàn)l不平行于平面，且l，則（ ）A內(nèi)所有直線(xiàn)與l異面B內(nèi)只存在有限條直線(xiàn)與l共面C內(nèi)存在唯一的直線(xiàn)與l平行D內(nèi)存在無(wú)數(shù)條直線(xiàn)與l相交9已知集合，則的真子集個(gè)數(shù)為（ ）A1個(gè)B2個(gè)C3個(gè)D4個(gè)10的展開(kāi)式中，含項(xiàng)的系數(shù)為（ ）ABCD11港珠澳大橋于2018年10月2刻日正式通車(chē)，它是中國(guó)境內(nèi)一座連接香港、珠海和澳門(mén)的橋隧工程，橋隧全長(zhǎng)55千米橋面為雙向六車(chē)道高速公路，大橋通行限速100km/h，現(xiàn)對(duì)大橋某路段上1000輛汽車(chē)的行駛速度進(jìn)行抽樣調(diào)查畫(huà)出頻率分布直方圖（如圖），根據(jù)直方圖估計(jì)在此路段上汽車(chē)行駛速度在區(qū)間85，90）的車(chē)輛數(shù)和行駛速度超過(guò)90km/h的頻率分別為（）A300，B

4、300，C60，D60，12設(shè)集合，若集合中有且僅有2個(gè)元素，則實(shí)數(shù)的取值范圍為ABCD二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13若存在實(shí)數(shù)使得不等式在某區(qū)間上恒成立，則稱(chēng)與為該區(qū)間上的一對(duì)“分離函數(shù)”，下列各組函數(shù)中是對(duì)應(yīng)區(qū)間上的“分離函數(shù)”的有_.（填上所有正確答案的序號(hào)），；，；，；，.14已知二項(xiàng)式ax-1x6的展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為-160，則a=_15平面向量，（R），且與的夾角等于與的夾角，則 .16若復(fù)數(shù)（是虛數(shù)單位），則_三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17（12分）已知函數(shù)f(x）=xlnx，g(x)=,（1）求f(x)的最小值；（2）對(duì)

5、任意，都有恒成立，求實(shí)數(shù)a的取值范圍；（3）證明：對(duì)一切，都有成立18（12分）已知在中，內(nèi)角所對(duì)的邊分別為，若，且.（1）求的值；（2）求的面積.19（12分）如圖，四棱錐中，平面，.（）證明：；（）若是中點(diǎn)，與平面所成的角的正弦值為，求的長(zhǎng).20（12分）橢圓的右焦點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)且與軸垂直的直線(xiàn)被橢圓截得的弦長(zhǎng)為.（1）求橢圓的方程；（2）過(guò)點(diǎn)且斜率不為0的直線(xiàn)與橢圓交于，兩點(diǎn).為坐標(biāo)原點(diǎn)，為橢圓的右頂點(diǎn)，求四邊形面積的最大值.21（12分）如圖，四棱錐中，四邊形是矩形，為正三角形，且平面平面，、分別為、的中點(diǎn).（1）證明：平面平面；（2）求二面角的余弦值.22（10分）已知橢圓的右焦點(diǎn)為,過(guò)點(diǎn)

6、且斜率為的直線(xiàn)與橢圓交于兩點(diǎn),線(xiàn)段的中點(diǎn)為為坐標(biāo)原點(diǎn).（1）證明:點(diǎn)在軸的右側(cè);（2）設(shè)線(xiàn)段的垂直平分線(xiàn)與軸、軸分別相交于點(diǎn).若與的面積相等,求直線(xiàn)的斜率參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1A【解析】由兩圓相外切，得出，結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)，即可得出答案.【詳解】因?yàn)閮蓤A和相外切所以，即當(dāng)時(shí)，取最大值故選：A【點(diǎn)睛】本題主要考查了由圓與圓的位置關(guān)系求參數(shù)，屬于中檔題.2A【解析】設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為，代入橢圓方程可得，然后分別求出點(diǎn)到兩條漸近線(xiàn)的距離，由距離之積為，并結(jié)合，可得到的齊次方程，進(jìn)而可求出離心率的值.【詳解】設(shè)點(diǎn)的坐

7、標(biāo)為，有，得.雙曲線(xiàn)的兩條漸近線(xiàn)方程為和，則點(diǎn)到雙曲線(xiàn)的兩條漸近線(xiàn)的距離之積為，所以，則，即，故，即，所以.故選：A.【點(diǎn)睛】本題考查雙曲線(xiàn)的離心率，構(gòu)造的齊次方程是解決本題的關(guān)鍵，屬于中檔題.3D【解析】根據(jù)函數(shù)為上的奇函數(shù)可得，由函數(shù)的對(duì)稱(chēng)軸及單調(diào)性即可確定的值，進(jìn)而確定函數(shù)的解析式，即可求得的值.【詳解】函數(shù)（，）是上的奇函數(shù)，則，所以.又的圖象關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng)可得，即，由函數(shù)的單調(diào)區(qū)間知，即，綜上，則，.故選：D【點(diǎn)睛】本題考查了三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的綜合應(yīng)用，由對(duì)稱(chēng)軸、奇偶性及單調(diào)性確定參數(shù)，屬于中檔題.4C【解析】由題意和交集的運(yùn)算直接求出.【詳解】 集合，.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查

8、了集合的交集運(yùn)算.集合進(jìn)行交并補(bǔ)運(yùn)算時(shí)，常借助數(shù)軸求解.注意端點(diǎn)處是實(shí)心圓還是空心圓.5B【解析】將已知條件轉(zhuǎn)化為的形式，求得，由此求得.【詳解】設(shè)公差為，則，所以，.故選：B【點(diǎn)睛】本小題主要考查等差數(shù)列通項(xiàng)公式的基本量計(jì)算，考查等差數(shù)列前項(xiàng)和的計(jì)算，屬于基礎(chǔ)題.6D【解析】設(shè)圓錐的母線(xiàn)長(zhǎng)為l,底面半徑為R,再表達(dá)圓錐表面積與球的表面積公式,進(jìn)而求得即可得圓錐軸截面底角的大小.【詳解】設(shè)圓錐的母線(xiàn)長(zhǎng)為l,底面半徑為R,則有,解得,所以圓錐軸截面底角的余弦值是,底角大小為.故選：D【點(diǎn)睛】本題考查圓錐的表面積和球的表面積公式,屬于基礎(chǔ)題.7B【解析】由題得，解得，計(jì)算可得.【詳解】，解得，.故

9、選：B【點(diǎn)睛】本題主要考查了等差數(shù)列的通項(xiàng)公式，前項(xiàng)和公式，考查了學(xué)生運(yùn)算求解能力.8D【解析】通過(guò)條件判斷直線(xiàn)l與平面相交，于是可以判斷ABCD的正誤.【詳解】根據(jù)直線(xiàn)l不平行于平面，且l可知直線(xiàn)l與平面相交，于是ABC錯(cuò)誤，故選D.【點(diǎn)睛】本題主要考查直線(xiàn)與平面的位置關(guān)系，直線(xiàn)與直線(xiàn)的位置關(guān)系，難度不大.9C【解析】求出的元素，再確定其真子集個(gè)數(shù)【詳解】由，解得或，中有兩個(gè)元素，因此它的真子集有3個(gè)故選：C.【點(diǎn)睛】本題考查集合的子集個(gè)數(shù)問(wèn)題，解題時(shí)可先確定交集中集合的元素個(gè)數(shù)，解題關(guān)鍵是對(duì)集合元素的認(rèn)識(shí)，本題中集合都是曲線(xiàn)上的點(diǎn)集10B【解析】在二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng)公式中，令的冪指數(shù)等于，求

10、出的值，即可求得含項(xiàng)的系數(shù)【詳解】的展開(kāi)式通項(xiàng)為，令，得，可得含項(xiàng)的系數(shù)為.故選：B.【點(diǎn)睛】本題主要考查二項(xiàng)式定理的應(yīng)用，二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng)公式，二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)，屬于基礎(chǔ)題11B【解析】由頻率分布直方圖求出在此路段上汽車(chē)行駛速度在區(qū)間的頻率即可得到車(chē)輛數(shù)，同時(shí)利用頻率分布直方圖能求行駛速度超過(guò)的頻率【詳解】由頻率分布直方圖得：在此路段上汽車(chē)行駛速度在區(qū)間的頻率為，在此路段上汽車(chē)行駛速度在區(qū)間的車(chē)輛數(shù)為：，行駛速度超過(guò)的頻率為：故選：B【點(diǎn)睛】本題考查頻數(shù)、頻率的求法，考查頻率分布直方圖的性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí)，考查運(yùn)算求解能力，是基礎(chǔ)題12B【解析】由題意知且，結(jié)合數(shù)軸即可求得的取值范圍.【詳解】由

11、題意知，則，故，又，則，所以，所以本題答案為B.【點(diǎn)睛】本題主要考查了集合的關(guān)系及運(yùn)算，以及借助數(shù)軸解決有關(guān)問(wèn)題，其中確定中的元素是解題的關(guān)鍵，屬于基礎(chǔ)題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13【解析】由題意可知，若要存在使得成立，我們可考慮兩函數(shù)是否存在公切點(diǎn)，若兩函數(shù)在公切點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置一個(gè)單增，另一個(gè)單減，則很容易判斷，對(duì)，都可以采用此法判斷，對(duì)分析式子特點(diǎn)可知，進(jìn)而判斷【詳解】時(shí)，令，則，單調(diào)遞增， ，即.令，則，單調(diào)遞減，即，因此，滿(mǎn)足題意.時(shí)，易知，滿(mǎn)足題意.注意到，因此如果存在直線(xiàn)，只有可能是（或）在處的切線(xiàn)，因此切線(xiàn)為，易知，因此不存在直線(xiàn)滿(mǎn)足題意.時(shí)，注意到，因此

12、如果存在直線(xiàn)，只有可能是（或）在處的切線(xiàn)，因此切線(xiàn)為.令，則，易知在上單調(diào)遞增，在上單調(diào)遞減，所以，即.令，則，易知在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增，所以，即.因此，滿(mǎn)足題意.故答案為：【點(diǎn)睛】本題考查新定義題型、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖像，轉(zhuǎn)化與化歸思想，屬于中檔題142【解析】在二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng)公式中，令x的冪指數(shù)等于0，求出r的值，即可求得常數(shù)項(xiàng)，再根據(jù)常數(shù)項(xiàng)等于-160求得實(shí)數(shù)a的值【詳解】二項(xiàng)式(ax-1x)6的展開(kāi)式中的通項(xiàng)公式為T(mén)r+1=C6r(-1)ra6-rx6-2r，令6-2r=0，求得r=3，可得常數(shù)項(xiàng)為-C63a3=-160，a=2，故答案為：2【點(diǎn)睛】本題主要考查二項(xiàng)式定理的應(yīng)用

13、，二項(xiàng)展開(kāi)式的通項(xiàng)公式，二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì)，屬于基礎(chǔ)題152【解析】試題分析：，與的夾角等于與的夾角，所以考點(diǎn)：向量的坐標(biāo)運(yùn)算與向量夾角16【解析】直接根據(jù)復(fù)數(shù)的代數(shù)形式四則運(yùn)算法則計(jì)算即可【詳解】，【點(diǎn)睛】本題主要考查復(fù)數(shù)的代數(shù)形式四則運(yùn)算法則的應(yīng)用三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17 (1) (2)（ (3)見(jiàn)證明【解析】（1）先求函數(shù)導(dǎo)數(shù)，再求導(dǎo)函數(shù)零點(diǎn)，列表分析導(dǎo)函數(shù)符號(hào)變化規(guī)律確定函數(shù)單調(diào)性，最后根據(jù)函數(shù)單調(diào)性確定最小值取法；（2）先分離不等式，轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)函數(shù)最值問(wèn)題，利用導(dǎo)數(shù)求對(duì)應(yīng)函數(shù)最值即得結(jié)果；（3）構(gòu)造兩個(gè)函數(shù)，再利用兩函數(shù)最值關(guān)系進(jìn)行證明.【詳解

14、】（1）當(dāng)時(shí)，單調(diào)遞減，當(dāng)時(shí)，單調(diào)遞增，所以函數(shù)f(x）的最小值為f(）=；（2）因?yàn)樗詥?wèn)題等價(jià)于在上恒成立，記則，因?yàn)?，令函?shù)f(x）在（0,1）上單調(diào)遞減;函數(shù)f(x）在（1，+）上單調(diào)遞增；即，即實(shí)數(shù)a的取值范圍為（.（3）問(wèn)題等價(jià)于證明由（1）知道 ，令函數(shù)在（0,1）上單調(diào)遞增；函數(shù)在（1，+）上單調(diào)遞減；所以，因此，因?yàn)閮蓚€(gè)等號(hào)不能同時(shí)取得，所以即對(duì)一切，都有成立.【點(diǎn)睛】對(duì)于求不等式成立時(shí)的參數(shù)范圍問(wèn)題，在可能的情況下把參數(shù)分離出來(lái)，使不等式一端是含有參數(shù)的不等式，另一端是一個(gè)區(qū)間上具體的函數(shù)，這樣就把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一端是函數(shù)，另一端是參數(shù)的不等式，便于問(wèn)題的解決.但要注意分離參數(shù)

15、法不是萬(wàn)能的，如果分離參數(shù)后，得出的函數(shù)解析式較為復(fù)雜，性質(zhì)很難研究，就不要使用分離參數(shù)法.18（1）；（2）【解析】（1）將代入等式，結(jié)合正弦定理將邊化為角，再將及代入，即可求得的值；（2）根據(jù)（1）中的值可求得和，進(jìn)而可得，由三角形面積公式即可求解.【詳解】（1）由，得，由正弦定理將邊化為角可得，化簡(jiǎn)可得，解得.（2）在中，.【點(diǎn)睛】本題考查了正弦定理在邊角轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用，正弦差角公式的應(yīng)用，三角形面積公式求法，屬于基礎(chǔ)題.19（）見(jiàn)解析；（）【解析】（）取的中點(diǎn)，連接，由，得三點(diǎn)共線(xiàn)，且，又，再利用線(xiàn)面垂直的判定定理證明.（）設(shè)，則，在底面中，在中，由余弦定理得：，在中，由余弦定理得，兩式

16、相加求得，再過(guò)作，則平面，即點(diǎn)到平面的距離，由是中點(diǎn)，得到到平面的距離，然后根據(jù)與平面所成的角的正弦值為求解.【詳解】（）取的中點(diǎn)，連接，由，得三點(diǎn)共線(xiàn)，且，又，所以平面，所以.（）設(shè)，在底面中，在中，由余弦定理得：，在中，由余弦定理得，兩式相加得：，所以 ，過(guò)作，則平面，即點(diǎn)到平面的距離，因?yàn)槭侵悬c(diǎn)，所以為到平面的距離，因?yàn)榕c平面所成的角的正弦值為，即，解得.【點(diǎn)睛】本題主要考查線(xiàn)面垂直的判定定理，線(xiàn)面角的應(yīng)用，還考查了轉(zhuǎn)化化歸的思想和空間想象運(yùn)算求解的能力，屬于中檔題.20（1）（2）最大值.【解析】（1）根據(jù)通徑和即可求（2）設(shè)直線(xiàn)方程為，聯(lián)立橢圓，利用，用含的式子表示出，用換元，可得，

17、最后用均值不等式求解.【詳解】解：（1）依題意有，所以橢圓的方程為.（2）設(shè)直線(xiàn)的方程為，聯(lián)立，得.所以，.所以.令，則，所以，因，則，所以，當(dāng)且僅當(dāng)，即時(shí)取得等號(hào)，即四邊形面積的最大值.【點(diǎn)睛】考查橢圓方程的求法和橢圓中四邊形面積最大值的求法，是難題.21（1）見(jiàn)解析；（2）【解析】（1）取中點(diǎn)，中點(diǎn)，連接，.設(shè)交于，則為的中點(diǎn)，連接.通過(guò)證明，證得平面，由此證得平面平面.（2）建立空間直角坐標(biāo)系，利用平面和平面的法向量，計(jì)算出二面角的余弦值.【詳解】（1）取中點(diǎn)，中點(diǎn)，連接，.設(shè)交于，則為的中點(diǎn)，連接.設(shè)，則，.由已知，平面，.，平面，平面，平面平面.（2）由（1）及已知可得平面，建立如圖所示的空間坐標(biāo)系，設(shè)，則，設(shè)平面的法向量為，令得.設(shè)平面的法向量為，令得，二面角的余弦值為.【點(diǎn)睛】本小題主要考查面面垂直的證明，考查二面角的求法，考查空間想象能力和邏輯推理能力，屬于中檔題.22（1）證明見(jiàn)解析（2）【解析】（1）設(shè)出直線(xiàn)的方程，與橢圓方程