湖北省武漢市2021-2022學(xué)年高三第二次診斷性檢測(cè)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 答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用05毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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某四棱錐的三視圖如圖所示，則該四棱錐的體積為（ ）ABCD2正的邊長(zhǎng)為2，將它沿邊上的高翻折，

2、使點(diǎn)與點(diǎn)間的距離為，此時(shí)四面體的外接球表面積為（ ）ABCD3從某市的中學(xué)生中隨機(jī)調(diào)查了部分男生，獲得了他們的身高數(shù)據(jù)，整理得到如下頻率分布直方圖：根據(jù)頻率分布直方圖，可知這部分男生的身高的中位數(shù)的估計(jì)值為ABCD4設(shè)，點(diǎn)，設(shè)對(duì)一切都有不等式 成立，則正整數(shù)的最小值為（ ）ABCD5已知直線：過(guò)雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)且與其中一條漸近線平行，則雙曲線的方程為（ ）ABCD6已知集合則（ ）ABCD7tan570=（ ）AB-CD8在展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為A1B2C3D79某幾何體的三視圖如圖所示，若側(cè)視圖和俯視圖均是邊長(zhǎng)為的等邊三角形，則該幾何體的體積為ABCD10已知集合，則集合真子集的個(gè)數(shù)為（ ）A3

3、B4C7D811根據(jù)如圖所示的程序框圖，當(dāng)輸入的值為3時(shí)，輸出的值等于（ ）A1BCD12已知水平放置的ABC是按“斜二測(cè)畫(huà)法”得到如圖所示的直觀圖，其中BOCO1，AO，那么原ABC的面積是()AB2CD二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13已知圓，直線與圓交于兩點(diǎn)，若，則弦的長(zhǎng)度的最大值為_(kāi).14已知向量=（1，2），=（-3，1），則=_15（5分）國(guó)家禁毒辦于2019年11月5日至12月15日在全國(guó)青少年毒品預(yù)防教育數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上開(kāi)展2019年全國(guó)青少年禁毒知識(shí)答題活動(dòng)，活動(dòng)期間進(jìn)入答題專(zhuān)區(qū)，點(diǎn)擊“開(kāi)始答題”按鈕后，系統(tǒng)自動(dòng)生成20道題.已知某校高二年級(jí)有甲、乙、丙、丁

4、、戊五位同學(xué)在這次活動(dòng)中答對(duì)的題數(shù)分別是，則這五位同學(xué)答對(duì)題數(shù)的方差是_16設(shè)，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）已知圓,定點(diǎn) ,為平面內(nèi)一動(dòng)點(diǎn)，以線段為直徑的圓內(nèi)切于圓，設(shè)動(dòng)點(diǎn)的軌跡為曲線（1）求曲線的方程（2）過(guò)點(diǎn)的直線與交于兩點(diǎn)，已知點(diǎn)，直線分別與直線交于兩點(diǎn)，線段的中點(diǎn)是否在定直線上，若存在，求出該直線方程；若不是，說(shuō)明理由.18（12分）在直角坐標(biāo)系中，點(diǎn)的坐標(biāo)為，直線的參數(shù)方程為（為參數(shù)，為常數(shù)，且）.以直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)為極點(diǎn)，軸的正半軸為極軸，且兩個(gè)坐標(biāo)系取相等的長(zhǎng)度單位，建立極坐標(biāo)系，圓的極坐標(biāo)方程為.設(shè)點(diǎn)在圓外.（1）求的取值范

5、圍.（2）設(shè)直線與圓相交于兩點(diǎn)，若，求的值.19（12分）為了解甲、乙兩個(gè)快遞公司的工作狀況，假設(shè)同一個(gè)公司快遞員的工作狀況基本相同，現(xiàn)從甲、乙兩公司各隨機(jī)抽取一名快遞員，并從兩人某月(30天)的快遞件數(shù)記錄結(jié)果中隨機(jī)抽取10天的數(shù)據(jù)，整理如下：甲公司員工：410，390，330，360，320，400，330，340，370，350乙公司員工：360，420，370，360，420，340，440，370，360，420每名快遞員完成一件貨物投遞可獲得的勞務(wù)費(fèi)情況如下：甲公司規(guī)定每件0.65元，乙公司規(guī)定每天350件以內(nèi)(含350件)的部分每件0.6元，超出350件的部分每件0.9元.（1）

6、根據(jù)題中數(shù)據(jù)寫(xiě)出甲公司員工在這10天投遞的快件個(gè)數(shù)的平均數(shù)和眾數(shù)；（2）為了解乙公司員工每天所得勞務(wù)費(fèi)的情況，從這10天中隨機(jī)抽取1天，他所得的勞務(wù)費(fèi)記為 (單位：元)，求的分布列和數(shù)學(xué)期望；（3）根據(jù)題中數(shù)據(jù)估算兩公司被抽取員工在該月所得的勞務(wù)費(fèi).20（12分）如圖，焦點(diǎn)在軸上的橢圓與焦點(diǎn)在軸上的橢圓都過(guò)點(diǎn)，中心都在坐標(biāo)原點(diǎn)，且橢圓與的離心率均為（）求橢圓與橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程；（）過(guò)點(diǎn)M的互相垂直的兩直線分別與，交于點(diǎn)A，B（點(diǎn)A、B不同于點(diǎn)M），當(dāng)?shù)拿娣e取最大值時(shí)，求兩直線MA，MB斜率的比值.21（12分）已知，.（1）當(dāng)時(shí)，證明：；（2）設(shè)直線是函數(shù)在點(diǎn)處的切線，若直線也與相切，求正整數(shù)的

7、值.22（10分）已知函數(shù)（1）若恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍；（2）若方程有兩個(gè)不同實(shí)根，證明：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。1B【解析】由三視圖知該四棱錐是底面為正方形，且一側(cè)棱垂直于底面，由此求出四棱錐的體積【詳解】由三視圖知該四棱錐是底面為正方形，且一側(cè)棱垂直于底面，畫(huà)出四棱錐的直觀圖，如圖所示：則該四棱錐的體積為.故選：B.【點(diǎn)睛】本題考查了利用三視圖求幾何體體積的問(wèn)題，是基礎(chǔ)題2D【解析】如圖所示，設(shè)的中點(diǎn)為，的外接圓的圓心為，四面體的外接球的球心為，連接，利用正弦定理可得，利用球心的性質(zhì)和線面垂直的性質(zhì)可

8、得四邊形為平行四邊形，最后利用勾股定理可求外接球的半徑，從而可得外接球的表面積.【詳解】如圖所示，設(shè)的中點(diǎn)為，外接圓的圓心為，四面體的外接球的球心為，連接，則平面，.因?yàn)?，故，因?yàn)椋?由正弦定理可得，故，又因?yàn)?，?因?yàn)?，故平面，所以，因?yàn)槠矫?，平面，故，故，所以四邊形為平行四邊形，所以，所以，故外接球的半徑為，外接球的表面積為.故選：D.【點(diǎn)睛】本題考查平面圖形的折疊以及三棱錐外接球表面積的計(jì)算，還考查正弦定理和余弦定理，折疊問(wèn)題注意翻折前后的變量與不變量，外接球問(wèn)題注意先確定外接球的球心的位置，然后把半徑放置在可解的直角三角形中來(lái)計(jì)算，本題有一定的難度.3C【解析】由題可得，解得，則，所

9、以這部分男生的身高的中位數(shù)的估計(jì)值為，故選C4A【解析】先求得，再求得左邊的范圍，只需，利用單調(diào)性解得t的范圍.【詳解】由題意知sin，隨n的增大而增大，,，即，又f(t)=在t上單增，f(2)= -10，正整數(shù)的最小值為3.【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)列的通項(xiàng)及求和問(wèn)題，考查了數(shù)列的單調(diào)性及不等式的解法，考查了轉(zhuǎn)化思想，屬于中檔題.5A【解析】根據(jù)直線：過(guò)雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)，得，又和其中一條漸近線平行，得到，再求雙曲線方程.【詳解】因?yàn)橹本€：過(guò)雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)，所以，所以，又和其中一條漸近線平行，所以，所以，所以雙曲線方程為.故選：A.【點(diǎn)睛】本題主要考查雙曲線的幾何性質(zhì)，還考查了運(yùn)算求解的能力，屬于

10、基礎(chǔ)題.6B【解析】解對(duì)數(shù)不等式可得集合A，由交集運(yùn)算即可求解.【詳解】集合解得由集合交集運(yùn)算可得，故選：B.【點(diǎn)睛】本題考查了集合交集的簡(jiǎn)單運(yùn)算，對(duì)數(shù)不等式解法，屬于基礎(chǔ)題.7A【解析】直接利用誘導(dǎo)公式化簡(jiǎn)求解即可【詳解】tan570=tan（360+210）=tan210=tan（180+30）=tan30=故選：A【點(diǎn)睛】本題考查三角函數(shù)的恒等變換及化簡(jiǎn)求值，主要考查誘導(dǎo)公式的應(yīng)用，屬于基礎(chǔ)題.8D【解析】求出展開(kāi)項(xiàng)中的常數(shù)項(xiàng)及含的項(xiàng)，問(wèn)題得解?！驹斀狻空归_(kāi)項(xiàng)中的常數(shù)項(xiàng)及含的項(xiàng)分別為：,，所以展開(kāi)式中的常數(shù)項(xiàng)為：.故選：D【點(diǎn)睛】本題主要考查了二項(xiàng)式定理中展開(kāi)式的通項(xiàng)公式及轉(zhuǎn)化思想，考查

11、計(jì)算能力，屬于基礎(chǔ)題。9C【解析】由三視圖可知，該幾何體是三棱錐，底面是邊長(zhǎng)為的等邊三角形，三棱錐的高為，所以該幾何體的體積，故選C10C【解析】解出集合，再由含有個(gè)元素的集合，其真子集的個(gè)數(shù)為個(gè)可得答案.【詳解】解：由，得所以集合的真子集個(gè)數(shù)為個(gè).故選：C【點(diǎn)睛】此題考查利用集合子集個(gè)數(shù)判斷集合元素個(gè)數(shù)的應(yīng)用，含有個(gè)元素的集合，其真子集的個(gè)數(shù)為個(gè)，屬于基礎(chǔ)題.11C【解析】根據(jù)程序圖，當(dāng)x0繼續(xù)運(yùn)行，x=1-2=-10，程序運(yùn)行結(jié)束，得，故選C【點(diǎn)睛】本題考查程序框圖，是基礎(chǔ)題12A【解析】先根據(jù)已知求出原ABC的高為AO，再求原ABC的面積.【詳解】由題圖可知原ABC的高為AO，SABCB

12、COA2，故答案為A【點(diǎn)睛】本題主要考查斜二測(cè)畫(huà)法的定義和三角形面積的計(jì)算，意在考察學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的掌握水平和分析推理能力.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13【解析】取的中點(diǎn)為M，由可得，可得M在上，當(dāng)最小時(shí)，弦的長(zhǎng)才最大.【詳解】設(shè)為的中點(diǎn)，即，即，.設(shè)，則，得.所以，.故答案為：【點(diǎn)睛】本題考查直線與圓的位置關(guān)系的綜合應(yīng)用，考查學(xué)生的邏輯推理、數(shù)形結(jié)合的思想，是一道有一定難度的題.14-6【解析】由可求，然后根據(jù)向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示可求 .【詳解】=（1，2），=（-3，1），=（-4，-1），則 =1（-4）+2（-1）=-6故答案為-6【點(diǎn)睛】本題主要考查了向量數(shù)量積

13、的坐標(biāo)表示，屬于基礎(chǔ)試題152【解析】由這五位同學(xué)答對(duì)的題數(shù)分別是，得該組數(shù)據(jù)的平均數(shù)，則方差16121【解析】在所給的等式中令，,令，可得2個(gè)等式，再根據(jù)所得的2個(gè)等式即可解得所求.【詳解】令，得，令，得，兩式相加，得，所以.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查二項(xiàng)式定理的應(yīng)用,考查學(xué)生分析問(wèn)題的能力,屬于基礎(chǔ)題,難度較易.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）存在，.【解析】（1）設(shè)以為直徑的圓心為，切點(diǎn)為，取關(guān)于軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)，連接，計(jì)算得到，故軌跡為橢圓，計(jì)算得到答案.（2）設(shè)直線的方程為，設(shè)，聯(lián)立方程得到，計(jì)算，得到答案.【詳解】（1）設(shè)以為直徑的圓

14、心為，切點(diǎn)為，則，取關(guān)于軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)，連接，故，所以點(diǎn)的軌跡是以為焦點(diǎn)，長(zhǎng)軸為4的橢圓，其中，曲線方程為.（2）設(shè)直線的方程為，設(shè)，直線的方程為，同理，所以，即，聯(lián)立，所以，代入得，所以點(diǎn)都在定直線上.【點(diǎn)睛】本題考查了軌跡方程，定直線問(wèn)題，意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和綜合應(yīng)用能力.18（1）（2）【解析】（1）首先將曲線化為直角坐標(biāo)方程，由點(diǎn)在圓外，則解得即可；（2）將直線的參數(shù)方程代入圓的普通方程，設(shè)、對(duì)應(yīng)的參數(shù)分別為，列出韋達(dá)定理，由及在圓的上方，得，即即可解得；【詳解】解：（1）曲線的直角坐標(biāo)方程為.由點(diǎn)在圓外，得點(diǎn)的坐標(biāo)為，結(jié)合，解得.故的取值范圍是.（2）由直線的參數(shù)方程，得直線過(guò)點(diǎn)，傾

15、斜角為，將直線的參數(shù)方程代入，并整理得，其中.設(shè)、對(duì)應(yīng)的參數(shù)分別為，則，.由及在圓的上方，得，即，代入，得，消去，得，結(jié)合，解得.故的值是.【點(diǎn)睛】本題考查極坐標(biāo)方程化為直角坐標(biāo)方程，直線的參數(shù)方程的幾何意義的應(yīng)用，屬于中檔題.19（1）平均數(shù)為360，眾數(shù)為330；（2）見(jiàn)詳解；（3）甲公司：7020（元），乙公司：7281（元）【解析】（1）將圖中甲公司員工A的所有數(shù)據(jù)相加，再除以總的天數(shù)10，即可求出甲公司員工A投遞快遞件數(shù)的平均數(shù)從中發(fā)現(xiàn)330出現(xiàn)的次數(shù)最多，故為眾數(shù)；（2）由題意能求出的可能取值為340，360，370，420，440，分別求出相對(duì)應(yīng)的概率，由此能求出的分布列和數(shù)學(xué)期

16、望；（3）利用（1）（2）的結(jié)果，可估算兩公司的每位員工在該月所得的勞務(wù)費(fèi)【詳解】解：（1）由題意知甲公司員工在這10天投遞的快遞件數(shù)的平均數(shù)為.眾數(shù)為330.（2）設(shè)乙公司員工1天的投遞件數(shù)為隨機(jī)變量，則當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，的分布列為204219228273291（元）；（3）由（1）估計(jì)甲公司被抽取員工在該月所得的勞務(wù)費(fèi)為(元)由（2）估計(jì)乙公司被抽取員工在該月所得的勞務(wù)費(fèi)為(元).【點(diǎn)睛】本題考查頻率分布表的應(yīng)用，考查概率的求法，考查離散型隨機(jī)變量的分布列和數(shù)學(xué)期望的求法，是中檔題.20（1），（2）【解析】分析：(1)根據(jù)題的條件，得到對(duì)應(yīng)的橢圓的上頂點(diǎn)，即可以求得橢圓中相應(yīng)

17、的參數(shù)，結(jié)合橢圓的離心率的大小，求得相應(yīng)的參數(shù)，從而求得橢圓的方程；(2)設(shè)出一條直線的方程，與橢圓的方程聯(lián)立，消元，利用求根公式求得對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)一步求得向量的坐標(biāo)，將S表示為關(guān)于k的函數(shù)關(guān)系，從眼角函數(shù)的角度去求最值，從而求得結(jié)果.詳解：（）依題意得對(duì)：，得：； 同理：. （）設(shè)直線的斜率分別為，則MA：，與橢圓方程聯(lián)立得： ，得，得,，所以同理可得.所以,從而可以求得因?yàn)椋?，不妨設(shè)，所以當(dāng)最大時(shí)，此時(shí)兩直線MA，MB斜率的比值.點(diǎn)睛：該題考查的是有關(guān)橢圓與直線的綜合題，在解題的過(guò)程中，注意橢圓的對(duì)稱(chēng)性，以及其特殊性，與y軸的交點(diǎn)即為橢圓的上頂點(diǎn)，結(jié)合橢圓焦點(diǎn)所在軸，得到相應(yīng)的參數(shù)的

18、值，再者就是應(yīng)用離心率的大小找參數(shù)之間的關(guān)系，在研究直線與橢圓相交的問(wèn)題時(shí)，首先設(shè)出直線的方程，與橢圓的方程聯(lián)立，求得結(jié)果，注意從函數(shù)的角度研究問(wèn)題.21（1）證明見(jiàn)解析；（2）.【解析】（1）令，求導(dǎo)，可知單調(diào)遞增，且，因而在上存在零點(diǎn)，在此取得最小值，再證最小值大于零即可.（2）根據(jù)題意得到在點(diǎn)處的切線的方程，再設(shè)直線與相切于點(diǎn)， 有，即，再求得在點(diǎn)處的切線直線的方程為 由可得，即，根據(jù)，轉(zhuǎn)化為，令，轉(zhuǎn)化為要使得在上存在零點(diǎn)，則只需，求解.【詳解】（1）證明：設(shè)，則，單調(diào)遞增，且，因而在上存在零點(diǎn)，且在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增，從而的最小值為.所以，即.（2），故，故切線的方程為設(shè)直線與相切于點(diǎn)，注意到，從而切線斜率為，因此，而，從而直線的方程也為 由可知，故，由為正整數(shù)可知，所以，令，則，當(dāng)時(shí)，為單調(diào)遞增函數(shù)，且，從而在上無(wú)零點(diǎn)；當(dāng)時(shí)，要使得在上存在零點(diǎn)，則只需，因?yàn)闉閱握{(diào)遞增函數(shù)，所以；因?yàn)闉閱握{(diào)遞增函數(shù)，且，因此；因?yàn)闉檎麛?shù)，且，所以.【點(diǎn)睛】本題主要考查導(dǎo)數(shù)在函數(shù)中的綜合應(yīng)用，還考查了轉(zhuǎn)化化歸的思想和運(yùn)算求解的能力，屬于難題.22（1）（2）詳見(jiàn)解析【解析】（1）將原不等式轉(zhuǎn)