新疆石河子市第二中學2023學年高三3月份第一次模擬考試數(shù)學試卷（含答案解析）

2023高考數(shù)學模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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選項中，只有一項是符合題目要求的。1．設集合、是全集的兩個子集，則“”是“”的（）A．充分不必要條件 B．必要不充分條件C．充要條件 D．既不充分也不必要條件2．已知數(shù)列為等差數(shù)列，為其前項和，，則（）A． B． C． D．3．設，均為非零的平面向量，則“存在負數(shù)，使得”是“”的A．充要條件 B．充分不必要條件C．必要不充分條件 D．既不充分也不必要條件4．已知點(m,8)在冪函數(shù)的圖象上，設，則（）A．b＜a＜c B．a(chǎn)＜b＜c C．b＜c＜a D．a(chǎn)＜c＜b5．已知函數(shù)的圖像的一條對稱軸為直線，且，則的最小值為()A． B．0 C． D．6．已知復數(shù)，則（）A． B． C． D．7．執(zhí)行如圖所示的程序框圖，如果輸入，則輸出屬于（）A． B． C． D．8．集合的子集的個數(shù)是（）A．2 B．3 C．4 D．89．設曲線在點處的切線方程為，則（）A．1 B．2 C．3 D．410．在中，“”是“為鈍角三角形”的（）A．充分非必要條件 B．必要非充分條件 C．充要條件 D．既不充分也不必要條件11．在中，內角A，B，C所對的邊分別為a，b，c，D是AB的中點，若，且，則面積的最大值是()A． B． C． D．12．函數(shù)y=sin2x的圖象可能是A． B．C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．設、、、、是表面積為的球的球面上五點，四邊形為正方形，則四棱錐體積的最大值為__________.14．函數(shù)的最小正周期是_______________，單調遞增區(qū)間是__________.15．函數(shù)的單調增區(qū)間為__________.16．現(xiàn)有一塊邊長為a的正方形鐵片，鐵片的四角截去四個邊長均為x的小正方形，然后做成一個無蓋方盒，該方盒容積的最大值是________．三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）如圖，四棱錐E﹣ABCD的側棱DE與四棱錐F﹣ABCD的側棱BF都與底面ABCD垂直，，//，.（1）證明：//平面BCE.（2）設平面ABF與平面CDF所成的二面角為θ，求.18．（12分）已知函數(shù)f(x)=x（1）討論fx（2）當x≥-1時，fx+a19．（12分）已知數(shù)列滿足，．（1）求數(shù)列的通項公式；（2）若，求數(shù)列的前項和．20．（12分）已知拋物線和圓，傾斜角為45°的直線過拋物線的焦點，且與圓相切．（1）求的值；（2）動點在拋物線的準線上，動點在上，若在點處的切線交軸于點，設．求證點在定直線上，并求該定直線的方程．21．（12分）某公園準備在一圓形水池里設置兩個觀景噴泉，觀景噴泉的示意圖如圖所示，兩點為噴泉，圓心為的中點，其中米，半徑米，市民可位于水池邊緣任意一點處觀賞．（1）若當時，，求此時的值；（2）設，且．（i）試將表示為的函數(shù)，并求出的取值范圍；（ii）若同時要求市民在水池邊緣任意一點處觀賞噴泉時，觀賞角度的最大值不小于，試求兩處噴泉間距離的最小值．22．（10分）如圖，矩形和梯形所在的平面互相垂直，，，.（1）若為的中點，求證：平面；（2）若，求四棱錐的體積.

2023學年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）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選項中，只有一項是符合題目要求的。1．C【答案解析】

作出韋恩圖，數(shù)形結合，即可得出結論.【題目詳解】如圖所示，，同時.故選:C.【答案點睛】本題考查集合關系及充要條件，注意數(shù)形結合方法的應用，屬于基礎題.2．B【答案解析】

利用等差數(shù)列的性質求出的值，然后利用等差數(shù)列求和公式以及等差中項的性質可求出的值.【題目詳解】由等差數(shù)列的性質可得，.故選：B.【答案點睛】本題考查等差數(shù)列基本性質的應用，同時也考查了等差數(shù)列求和，考查計算能力，屬于基礎題.3．B【答案解析】

根據(jù)充分條件、必要條件的定義進行分析、判斷后可得結論．【題目詳解】因為，均為非零的平面向量，存在負數(shù)，使得，所以向量，共線且方向相反，所以，即充分性成立；反之，當向量，的夾角為鈍角時，滿足，但此時，不共線且反向，所以必要性不成立．所以“存在負數(shù)，使得”是“”的充分不必要條件．故選B．【答案點睛】判斷p是q的什么條件，需要從兩方面分析：一是由條件p能否推得條件q；二是由條件q能否推得條件p，定義法是判斷充分條件、必要條件的基本的方法，解題時注意選擇恰當?shù)姆椒ㄅ袛嗝}是否正確．4．B【答案解析】

先利用冪函數(shù)的定義求出m的值，得到冪函數(shù)解析式為f（x）＝x3，在R上單調遞增，再利用冪函數(shù)f（x）的單調性，即可得到a，b，c的大小關系.【題目詳解】由冪函數(shù)的定義可知，m﹣1＝1，∴m＝2，∴點（2，8）在冪函數(shù)f（x）＝xn上，∴2n＝8，∴n＝3，∴冪函數(shù)解析式為f（x）＝x3，在R上單調遞增，∵，1＜lnπ＜3，n＝3，∴，∴a＜b＜c，故選：B.【答案點睛】本題主要考查了冪函數(shù)的性質，以及利用函數(shù)的單調性比較函數(shù)值大小，屬于中檔題.5．D【答案解析】

運用輔助角公式，化簡函數(shù)的解析式，由對稱軸的方程，求得的值，得出函數(shù)的解析式，集合正弦函數(shù)的最值，即可求解，得到答案.【題目詳解】由題意，函數(shù)為輔助角，由于函數(shù)的對稱軸的方程為，且，即，解得，所以，又由，所以函數(shù)必須取得最大值和最小值，所以可設，，所以，當時，的最小值，故選D.【答案點睛】本題主要考查了正弦函數(shù)的圖象與性質，其中解答中利用三角恒等變換的公式，化簡函數(shù)的解析式，合理利用正弦函數(shù)的對稱性與最值是解答的關鍵，著重考查了分析問題和解答問題的能力，屬于中檔試題.6．B【答案解析】

利用復數(shù)除法、加法運算，化簡求得，再求得【題目詳解】，故.故選：B【答案點睛】本小題主要考查復數(shù)的除法運算、加法運算，考查復數(shù)的模，屬于基礎題.7．B【答案解析】

由題意，框圖的作用是求分段函數(shù)的值域，求解即得解.【題目詳解】由題意可知，框圖的作用是求分段函數(shù)的值域，當；當綜上：.故選：B【答案點睛】本題考查了條件分支的程序框圖，考查了學生邏輯推理，分類討論，數(shù)學運算的能力，屬于基礎題.8．D【答案解析】

先確定集合中元素的個數(shù)，再得子集個數(shù)．【題目詳解】由題意，有三個元素，其子集有8個．故選：D．【答案點睛】本題考查子集的個數(shù)問題，含有個元素的集合其子集有個，其中真子集有個．9．D【答案解析】

利用導數(shù)的幾何意義得直線的斜率，列出a的方程即可求解【題目詳解】因為，且在點處的切線的斜率為3，所以，即.故選：D【答案點睛】本題考查導數(shù)的幾何意義，考查運算求解能力，是基礎題10．C【答案解析】分析：從兩個方向去判斷，先看能推出三角形的形狀是銳角三角形，而非鈍角三角形，從而得到充分性不成立，再看當三角形是鈍角三角形時，也推不出成立，從而必要性也不滿足，從而選出正確的結果.詳解：由題意可得，在中，因為，所以，因為，所以，，結合三角形內角的條件，故A,B同為銳角，因為，所以，即，所以，因此，所以是銳角三角形，不是鈍角三角形，所以充分性不滿足，反之，若是鈍角三角形，也推不出“，故必要性不成立，所以為既不充分也不必要條件，故選D.點睛：該題考查的是有關充分必要條件的判斷問題，在解題的過程中，需要用到不等式的等價轉化，余弦的和角公式，誘導公式等，需要明確對應此類問題的解題步驟，以及三角形形狀對應的特征.11．A【答案解析】

根據(jù)正弦定理可得，求出，根據(jù)平方關系求出.由兩端平方，求的最大值，根據(jù)三角形面積公式，求出面積的最大值.【題目詳解】中，，由正弦定理可得，整理得，由余弦定理，得.D是AB的中點，且，，即，即，，當且僅當時，等號成立.的面積，所以面積的最大值為.故選：.【答案點睛】本題考查正、余弦定理、不等式、三角形面積公式和向量的數(shù)量積運算，屬于中檔題.12．D【答案解析】分析:先研究函數(shù)的奇偶性，再研究函數(shù)在上的符號，即可判斷選擇.詳解：令，因為，所以為奇函數(shù)，排除選項A,B;因為時，，所以排除選項C，選D.點睛：有關函數(shù)圖象的識別問題的常見題型及解題思路：（1）由函數(shù)的定義域，判斷圖象的左、右位置，由函數(shù)的值域，判斷圖象的上、下位置；（2）由函數(shù)的單調性，判斷圖象的變化趨勢；（3）由函數(shù)的奇偶性，判斷圖象的對稱性；（4）由函數(shù)的周期性，判斷圖象的循環(huán)往復．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．【答案解析】

根據(jù)球的表面積求得球的半徑，設球心到四棱錐底面的距離為，求得四棱錐的表達式，利用基本不等式求得體積的最大值.【題目詳解】由已知可得球的半徑，設球心到四棱錐底面的距離為，棱錐的高為，底面邊長為，的體積，當且僅當時等號成立.故答案為：【答案點睛】本小題主要考查球的表面積有關計算，考查球的內接四棱錐體積的最值的求法，屬于中檔題.14．，，【答案解析】

化簡函數(shù)的解析式，利用余弦函數(shù)的圖象和性質求解即可．【題目詳解】函數(shù)，最小正周期，令，，可得，，所以單調遞增區(qū)間是，，．故答案為：，，，．【答案點睛】本題主要考查了二倍角的公式的應用，余弦函數(shù)的圖象與性質，屬于中檔題．15．【答案解析】

先求出導數(shù)，再在定義域上考慮導數(shù)的符號為正時對應的的集合，從而可得函數(shù)的單調增區(qū)間.【題目詳解】函數(shù)的定義域為.，令，則，故函數(shù)的單調增區(qū)間為：.故答案為：.【答案點睛】本題考查導數(shù)在函數(shù)單調性中的應用，注意先考慮函數(shù)的定義域，再考慮導數(shù)在定義域上的符號，本題屬于基礎題.16．【答案解析】

由題意容積，求導研究單調性，分析即得解.【題目詳解】由題意：容積，，則，由得或（舍去），令則為V在定義域內唯一的極大值點也是最大值點，此時.故答案為：【答案點睛】本題考查了導數(shù)在實際問題中的應用，考查了學生數(shù)學建模，轉化劃歸，數(shù)學運算的能力，屬于中檔題.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（1）證明見解析（2）【答案解析】

（1）根據(jù)線面垂直的性質定理，可得DE//BF，然后根據(jù)勾股定理計算可得BF＝DE，最后利用線面平行的判定定理，可得結果.（2）利用建系的方法，可得平面ABF的一個法向量為，平面CDF的法向量為，然后利用向量的夾角公式以及平方關系，可得結果.【題目詳解】（1）因為DE⊥平面ABCD，所以DEAD，因為AD＝4，AE＝5，DE＝3，同理BF＝3，又DE⊥平面ABCD，BF⊥平面ABCD，所以DE//BF，又BF＝DE，所以平行四邊形BEDF，故DF//BE，因為BE平面BCE，DF平面BCE所以DF//平面BCE；（2）建立如圖空間直角坐標系，則D（0，0，0），A（4，0，0），C（0，4，0），F(xiàn)（4，3，﹣3），，設平面CDF的法向量為，由，令x＝3，得，易知平面ABF的一個法向量為，所以，故.【答案點睛】本題考查線面平行的判定以及利用建系方法解決面面角問題，屬基礎題.18．（1）見解析；（2）-∞,1【答案解析】

（1）f′（x）=（x+1）ex-ax-a=（x+1）（ex-a）．對a分類討論，即可得出單調性．

（2）由xex-ax-a+1≥0，可得a（x+1）≤xex+1，當x=-1時，0≤-1e+1恒成立．當x＞-1時，a≤xe【題目詳解】解法一：（1）f①當a≤0時，x(-∞-1(-1,+∞)f-0+f(x)↘極小值↗所以f(x)在(-∞,-1)上單調遞減，在(-1,+∞)單調遞增.②當a>0時，f'(x)=0的根為x=ln若lna>-1，即a>x(-∞,-1)-1(-1,ln(f+0-0+f(x)↗極大值↘極小值↗所以f(x)在(-∞,-1)，(lna,+∞)上單調遞增，在若lna=-1，即a=f'(x)≥0在(-∞,+∞)上恒成立，所以f(x)在若lna<-1，即0<a<x(-∞,ln(-1(-1,+∞)f+0-0+f(x)↗極大值↘極小值↗所以f(x)在(-∞,lna)，(-1,+∞)上單調遞增，在綜上：當a≤0時，f(x)在(-∞,-1)上單調遞減，在(-1,+∞)上單調遞增；當0<a<1e時，f(x)在(-∞,lna)，自a=1e時，f(x)在當a>1e時，f(x)在(-∞,-1)，(ln（2）因為xex-ax-a+1≥0當x=-1時，0≤-1當x>-1時，a≤x令g(x)=xex設h(x)=e因為h'(x)=e即hx=e又因為h0=0，所以g(x)=xex則g(x)min=g(0)=1綜上，a的取值范圍為-∞,1.解法二：（1）同解法一；（2）令g(x)=f(x)+a所以g'當a≤0時，g'(x)≥0，則g(x)在所以g(x)≥g(-1)=-1當0<a≤1時，令h(x)=e因為h'(x)=2ex+x又因為h-1=-a<0，所以h(x)=ex+xexx(-1x(g-0+g(x)↘極小值↗g==-e當a>1時，g(0)=-a+1<0，不滿足題意.綜上，a的取值范圍為-∞,1.【答案點睛】本題考查了利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性極值與最值、分類討論方法、方程與不等式的解法，考查了推理能力與計算能力，屬于難題．19．（1）；（2）【答案解析】

（1）根據(jù)遞推公式，用配湊法構造等比數(shù)列，求其通項公式，進而求出的通項公式；（2）求出數(shù)列的通項公式，利用錯位相減法求數(shù)列的前項和.【題目詳解】解：（1），，是首項為，公比為的等比數(shù)列．所以，．（2）.【答案點睛】本題考查了由數(shù)列的遞推公式求通項公式，錯位相減法求數(shù)列的前n項和的問題，屬于中檔題.20．（1）；（2）點在定直線上．【答案解析】

（1）設出直線的方程為，由直線和圓相切的條件：，解得；（2）設出，運用導數(shù)求得切線的斜率，求得為切點的切線方程，再由向量的坐標表示，可得在定直線上；【題目詳解】解：（1）依題意設直線的方程為，由已知得：圓的圓心，半徑，因為直線與圓相切，所以圓心到直線的距離，即，解得或（舍去）．所以；（2）依題意設，由（1）知拋物線方程為，所以，所以，設，則以為切點的切線的斜率為，所以切線的方程為．令，，即交軸于點坐標為，所以，，，．設點坐標為，則，所以點在定直線上．【答案點睛】本題考查拋物線的方程和性質，直線與圓的位置關系的判斷，考查直線方程和圓方程的運用，以及切線方程的求法，考查化簡整理的運算能力，屬于綜合題．21．(1)；(2)(i)，；(ii).【答案解析】

（1）在中，由正弦定理可得所求；（2）（i）由余弦定理得，兩式相加可得所求解析式．（ii）在中，由余弦定理可得，根據(jù)的最大值不小于可得關于的不等式，解不等式可得所求．【題目詳解】（1）在中，由正弦定理得，所以，即．（2）（i）在中，由余弦定理得，在中，由余弦定理得，又所以，即．又，解得，所以所求關系式為，．（ii）當觀賞角度的最大時，取得最小值．在中，由余弦定理可得，因為的最大值不小于，所以，解得，經(jīng)驗證