南寧二中、柳州高中2023年高三第三次模擬考試數(shù)學試卷（含答案解析）

2023高考數(shù)學模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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．復數(shù)為純虛數(shù)，則()A．i B．﹣2i C．2i D．﹣i2．觀察下列各式：，，，，，，，，根據(jù)以上規(guī)律，則（）A． B． C． D．3．的展開式中的系數(shù)為()A．－30 B．－40 C．40 D．504．在棱長為2的正方體ABCD?A1B1C1D1中，P為A1D1的中點，若三棱錐P?ABC的四個頂點都在球O的球面上，則球O的表面積為（）A．12 B． C． D．105．己知函數(shù)的圖象與直線恰有四個公共點，其中，則（）A． B．0 C．1 D．6．在平行六面體中，M為與的交點，若,，則與相等的向量是（）A． B． C． D．7．函數(shù)（）的圖像可以是（）A． B．C． D．8．設，滿足，則的取值范圍是（）A． B． C． D．9．函數(shù)y=sin2x的圖象可能是A． B．C． D．10．已知正方體的棱長為2，點為棱的中點，則平面截該正方體的內切球所得截面面積為（）A． B． C． D．11．將函數(shù)的圖象向左平移個單位長度，得到的函數(shù)為偶函數(shù)，則的值為（）A． B． C． D．12．已知函數(shù)，若關于的方程有4個不同的實數(shù)根，則實數(shù)的取值范圍為（）A． B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．成都市某次高三統(tǒng)考，成績X經統(tǒng)計分析，近似服從正態(tài)分布，且，若該市有人參考，則估計成都市該次統(tǒng)考中成績大于分的人數(shù)為_____．14．執(zhí)行右邊的程序框圖，輸出的的值為.15．已知，滿足約束條件則的最小值為__________.16．（5分）函數(shù)的定義域是____________．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）已知函數(shù).（1）設，求函數(shù)的單調區(qū)間，并證明函數(shù)有唯一零點.（2）若函數(shù)在區(qū)間上不單調，證明：.18．（12分）如圖，直三棱柱中，分別是的中點，.（1）證明：平面；（2）求二面角的余弦值.19．（12分）已知曲線的參數(shù)方程為為參數(shù)),以直角坐標系原點為極點,以軸正半軸為極軸并取相同的單位長度建立極坐標系.（1）求曲線的極坐標方程,并說明其表示什么軌跡；（2）若直線的極坐標方程為,求曲線上的點到直線的最大距離.20．（12分）已知直線的參數(shù)方程：（為參數(shù)）和圓的極坐標方程：（1）將直線的參數(shù)方程化為普通方程，圓的極坐標方程化為直角坐標方程；（2）已知點，直線與圓相交于、兩點，求的值.21．（12分）已知函數(shù).(Ⅰ)求函數(shù)的單調區(qū)間；(Ⅱ)當時，求函數(shù)在上最小值.22．（10分）如圖，在四棱錐中，底面為菱形，為正三角形，平面平面分別是的中點.（1）證明:平面（2）若，求二面角的余弦值.

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．B【答案解析】

復數(shù)為純虛數(shù)，則實部為0，虛部不為0，求出，即得.【題目詳解】∵為純虛數(shù)，∴，解得..故選：.【答案點睛】本題考查復數(shù)的分類，屬于基礎題.2．B【答案解析】

每個式子的值依次構成一個數(shù)列，然后歸納出數(shù)列的遞推關系后再計算．【題目詳解】以及數(shù)列的應用根據(jù)題設條件，設數(shù)字，，，，，，，構成一個數(shù)列，可得數(shù)列滿足，則，，．故選：B．【答案點睛】本題主要考查歸納推理，解題關鍵是通過數(shù)列的項歸納出遞推關系，從而可確定數(shù)列的一些項．3．C【答案解析】

先寫出的通項公式，再根據(jù)的產生過程，即可求得.【題目詳解】對二項式，其通項公式為的展開式中的系數(shù)是展開式中的系數(shù)與的系數(shù)之和.令，可得的系數(shù)為；令，可得的系數(shù)為；故的展開式中的系數(shù)為.故選：C.【答案點睛】本題考查二項展開式中某一項系數(shù)的求解，關鍵是對通項公式的熟練使用，屬基礎題.4．C【答案解析】

取B1C1的中點Q，連接PQ，BQ，CQ，PD，則三棱柱BCQ?ADP為直三棱柱，此直三棱柱和三棱錐P?ABC有相同的外接球，求出等腰三角形的外接圓半徑，然后利用勾股定理可求出外接球的半徑【題目詳解】如圖，取B1C1的中點Q，連接PQ，BQ，CQ，PD，則三棱柱BCQ?ADP為直三棱柱，所以該直三棱柱的六個頂點都在球O的球面上，的外接圓直徑為，球O的半徑R滿足，所以球O的表面積S=4πR2=，故選：C.【答案點睛】此題考查三棱錐的外接球半徑與棱長的關系，及球的表面積公式，解題時要注意審題，注意空間思維能力的培養(yǎng)，屬于中檔題.5．A【答案解析】

先將函數(shù)解析式化簡為，結合題意可求得切點及其范圍，根據(jù)導數(shù)幾何意義，即可求得的值.【題目詳解】函數(shù)即直線與函數(shù)圖象恰有四個公共點，結合圖象知直線與函數(shù)相切于，，因為，故，所以.故選：A.【答案點睛】本題考查了三角函數(shù)的圖像與性質的綜合應用，由交點及導數(shù)的幾何意義求函數(shù)值，屬于難題.6．D【答案解析】

根據(jù)空間向量的線性運算，用作基底表示即可得解.【題目詳解】根據(jù)空間向量的線性運算可知因為,，則即，故選：D.【答案點睛】本題考查了空間向量的線性運算，用基底表示向量，屬于基礎題.7．B【答案解析】

根據(jù)，可排除，然后采用導數(shù)，判斷原函數(shù)的單調性，可得結果.【題目詳解】由題可知：，所以當時，，又，令，則令，則所以函數(shù)在單調遞減在單調遞增，故選：B【答案點睛】本題考查函數(shù)的圖像，可從以下指標進行觀察：（1）定義域；（2）奇偶性；（3）特殊值；（4）單調性；（5）值域，屬基礎題.8．C【答案解析】

首先繪制出可行域，再繪制出目標函數(shù)，根據(jù)可行域范圍求出目標函數(shù)中的取值范圍.【題目詳解】由題知，滿足，可行域如下圖所示，可知目標函數(shù)在點處取得最小值，故目標函數(shù)的最小值為，故的取值范圍是.故選：D.【答案點睛】本題主要考查了線性規(guī)劃中目標函數(shù)的取值范圍的問題，屬于基礎題.9．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．10．A【答案解析】

根據(jù)球的特點可知截面是一個圓，根據(jù)等體積法計算出球心到平面的距離，由此求解出截面圓的半徑，從而截面面積可求.【題目詳解】如圖所示：設內切球球心為，到平面的距離為，截面圓的半徑為，因為內切球的半徑等于正方體棱長的一半，所以球的半徑為，又因為，所以，又因為，所以，所以，所以截面圓的半徑，所以截面圓的面積為.故選：A.【答案點睛】本題考查正方體的內切球的特點以及球的截面面積的計算，難度一般.任何一個平面去截球，得到的截面一定是圓面，截面圓的半徑可通過球的半徑以及球心到截面的距離去計算.11．D【答案解析】

利用三角函數(shù)的圖象變換求得函數(shù)的解析式，再根據(jù)三角函數(shù)的性質，即可求解，得到答案．【題目詳解】將將函數(shù)的圖象向左平移個單位長度，可得函數(shù)又由函數(shù)為偶函數(shù)，所以，解得，因為，當時，，故選D．【答案點睛】本題主要考查了三角函數(shù)的圖象變換，以及三角函數(shù)的性質的應用，其中解答中熟記三角函數(shù)的圖象變換，合理應用三角函數(shù)的圖象與性質是解答的關鍵，著重考查了推理與運算能力，屬于基礎題．12．C【答案解析】

求導，先求出在單增，在單減，且知設，則方程有4個不同的實數(shù)根等價于方程在上有兩個不同的實數(shù)根，再利用一元二次方程根的分布條件列不等式組求解可得.【題目詳解】依題意，，令，解得，，故當時，，當，，且，故方程在上有兩個不同的實數(shù)根，故，解得.故選：C.【答案點睛】本題考查確定函數(shù)零點或方程根個數(shù).其方法：(1)構造法：構造函數(shù)(易求，可解)，轉化為確定的零點個數(shù)問題求解，利用導數(shù)研究該函數(shù)的單調性、極值，并確定定義區(qū)間端點值的符號(或變化趨勢)等，畫出的圖象草圖，數(shù)形結合求解；(2)定理法：先用零點存在性定理判斷函數(shù)在某區(qū)間上有零點，然后利用導數(shù)研究函數(shù)的單調性、極值(最值)及區(qū)間端點值符號，進而判斷函數(shù)在該區(qū)間上零點的個數(shù).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)正態(tài)分布密度曲線性質，結合求得，即可得解.【題目詳解】根據(jù)正態(tài)分布，且，所以故該市有人參考，則估計成都市該次統(tǒng)考中成績大于分的人數(shù)為．故答案為：．【答案點睛】此題考查正態(tài)分布密度曲線性質的理解辨析，根據(jù)曲線的對稱性求解概率，根據(jù)總人數(shù)求解成績大于114的人數(shù).14．【答案解析】初始條件成立方；運行第一次：成立；運行第二次：不成立；輸出的值：結束所以答案應填：考點：1、程序框圖；2、定積分.15．【答案解析】

畫出可行域，通過平移基準直線到可行域邊界位置，由此求得目標函數(shù)的最小值.【題目詳解】畫出可行域如下圖所示，由圖可知：可行域是由三點，，構成的三角形及其內部，當直線過點時，取得最小值.故答案為：【答案點睛】本小題主要考查利用線性規(guī)劃求目標函數(shù)的最值，考查數(shù)形結合的數(shù)學思想方法，屬于基礎題.16．【答案解析】

要使函數(shù)有意義，則，即，解得，故函數(shù)的定義域是．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．（1）為增區(qū)間；為減區(qū)間.見解析（2）見解析【答案解析】

（1）先求得的定義域，然后利用導數(shù)求得的單調區(qū)間，結合零點存在性定理判斷出有唯一零點.（2）求得的導函數(shù)，結合在區(qū)間上不單調，證得，通過證明，證得成立.【題目詳解】（1）∵函數(shù)的定義域為，由，解得為增區(qū)間；由解得為減區(qū)間.下面證明函數(shù)只有一個零點：∵，所以函數(shù)在區(qū)間內有零點，∵，函數(shù)在區(qū)間上沒有零點，故函數(shù)只有一個零點.（2）證明：函數(shù)，則當時，，不符合題意；當時，令，則，所以在上單調增函數(shù)，而，又∵區(qū)間上不單調，所以存在，使得在上有一個零點，即，所以，且，即兩邊取自然對數(shù)，得即，要證，即證，先證明：，令，則∴在上單調遞增，即，∴①在①中令，∴令∴，即即，∴.【答案點睛】本小題主要考查利用導數(shù)研究函數(shù)的單調區(qū)間和零點，考查利用導數(shù)證明不等式，考查分類討論的數(shù)學思想方法，考查化歸與轉化的數(shù)學思想方法，屬于難題.18．(1)證明見解析(2)【答案解析】

（1）連接交于點，由三角形中位線定理得，由此能證明平面．（2）以為坐標原點，的方向為軸正方向，的方向為軸正方向，的方向為軸正方向，建立空間直角坐標系．分別求出平面的法向量和平面的法向量，利用向量法能求出二面角的余弦值．【題目詳解】證明：證明：連接交于點，則為的中點．又是的中點，連接，則．因為平面，平面，所以平面．（2）由，可得：，即所以又因為直棱柱，所以以點為坐標原點，分別以直線為軸、軸、軸，建立空間直角坐標系，則，設平面的法向量為，則且，可解得，令，得平面的一個法向量為，同理可得平面的一個法向量為，則所以二面角的余弦值為.【答案點睛】本題主要考查直線與平面平行、二面角的概念、求法等知識，考查空間想象能力和邏輯推理能力，屬于中檔題．19．（1），表示圓心為，半徑為的圓；（2）【答案解析】

（1）根據(jù)參數(shù)得到直角坐標系方程，再轉化為極坐標方程得到答案.（2）直線方程為，計算圓心到直線的距離加上半徑得到答案.【題目詳解】（1），即，化簡得到：.即，表示圓心為，半徑為的圓.（2），即，圓心到直線的距離為.故曲線上的點到直線的最大距離為.【答案點睛】本題考查了參數(shù)方程，極坐標方程，直線和圓的距離的最值，意在考查學生的計算能力和應用能力.20．（1）：，：；（2）【答案解析】

（1）消去參數(shù)求得直線的普通方程，將兩邊同乘以，化簡求得圓的直角坐標方程.（2）求得直線的標準參數(shù)方程，代入圓的直角坐標方程，化簡后寫出韋達定理，根據(jù)直線參數(shù)的幾何意義，求得的值.【題目詳解】（1）消去參數(shù)，得直線的普通方程為，將兩邊同乘以得，，∴圓的直角坐標方程為；（2）經檢驗點在直線上，可轉化為①，將①式代入圓的直角坐標方程為得，化簡得，設是方程的兩根，則，，∵，∴與同號，由的幾何意義得.【答案點睛】本小題主要考查參數(shù)方程化為普通方程、極坐標方程化為直角坐標方程，考查利用直線參數(shù)的幾何意義求解距離問題，屬于中檔題.21．(Ⅰ)見解析；(Ⅱ)當時，函數(shù)的最小值是；當時，函數(shù)的最小值是【答案解析】

（1）求出導函數(shù)，并且解出它的零點x=，再分區(qū)間討論導數(shù)的正負，即可得到函數(shù)f（x）的單調區(qū)間；

（2）分三種情況加以討論，結合函數(shù)的單調性與函數(shù)值的大小比較，即可得到當0＜a＜ln2時，函數(shù)f（x）的最小值是-a；當a≥ln2時，函數(shù)f（x）的最小值是ln2-2a．【題目詳解】函數(shù)的定義域

為．

因為，令，可得；

當時，；當時，，綜上所述：可知函數(shù)的單調遞增區(qū)間為，單調遞減區(qū)間為當，即時，函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù)，

的最小值是當，即時，函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù)，的最小值是當，即時，函數(shù)在上是增函數(shù)，在上是減函數(shù)．

又，

當時，的最小值是；

當時，的最小