湖北省武汉市第二中学2025届高三下学期模拟考试数学试卷(含答案)

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湖北省武汉市第二中学2025届高三下学期模拟考试数学试卷(含答案)

资源简介

武汉二中2025届高三年级高考模拟试题
数学试卷
考试时间:2025年5月21日 下午 15:00- 17:00 试卷满分:150分
选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.设集合,,则( )
A. B. C. D.
2.若复数是纯虚数,则实数( )
A.1 B. C.2 D.
3.将正弦曲线向左平移个单位得到曲线,再将曲线上的每一点的横坐标变为原来的得到曲线,最后将曲线上的每个点的纵坐标变为原来的2倍得到曲线的.若曲线恰好是函数的图象,则在区间上的值域是( )
A. B. C. D.
4.把分别写有1,2,3,4,5,6的六张卡片全部分给甲、乙、丙三个人,每人至少一张,若分得的卡片超过一张,则必须是连号的,那么不同的分法种数为( )
A.60 B.36 C.30 D.12
5.在无穷等差数列中,公差为d,则“存在,使得”是“()”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
6.某同学参加综合实践活动,设计了一个封闭的包装盒,包装盒如图所示:底面是边长为2的正方形,,,,均为正三角形,且它们所在的平面都与平面垂直,则该包装盒的容积为( )
A. B.
C. D.20
7.如图,椭圆与双曲线有共同的右焦点,这两条曲线在第一、三象限的交点分别为A、B,直线与双曲线右支的另一个交点为,形成以为斜边的等腰直角三角形,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
8.已知函数的定义域为,函数是奇函数,函数的图象关于直线对称,则( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.设样本空间,且每个样本点是等可能的,已知事件,则下列结论正确的是( )
A.事件A与B为互斥事件 B.事件两两独立
C. D.
10.如图所示,在正方体中,M是棱上一点(不包含端点),平面与棱交于点N.则下列说法正确的是( )
A.四边形是平行四边形;
B.四边形可能是正方形;
C.任意平面都与平面垂直;
D.对任意M点,一定存在过M的直线l,使l与直线和都相交.
11.设为坐标原点,对点(其中)进行一次变换,得到点,记为,则( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.为图象上一动点,,若的轨迹仍为函数图象,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.的展开式的第5项的系数是 .(用数字作答)
13.近几年,我国新能源汽车产业进入了加速发展的阶段,呈现市场规模、发展质量“双提升”的良好局面.新能源汽车的核心部件是动力电池,其中的主要成分是碳酸锂.下表是某地2023年3月1日至2023年3月5日电池级碳酸锂的价格与日期的统计数据:
日期代码 1 2 3 4 5
电池级碳酸锂价格(十万元/吨) 4.1 3.9 3.8 3.9
根据表中数据,得出关于的经验回归方程为,根据数据计算出在样本点处的残差为,则的值为 .
14.在△ABC中,,,为△ABC所在平面内的动点,且,
则的最小值为
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.已知数列的各项均为正数,前项和为,且,是与的等差中项.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)设,求数列的前项和.
16.已知在三棱锥中,,,,,
(1)证明:平面平面ABC;
(2)求二面角的正弦值.
17.已知函数,
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)当时,求函数的单调区间;
(3)若在上存在零点,求实数的取值范围.
18.如图,已知椭圆与椭圆有相同的离心率,点在椭圆上.过点的两条不重合直线与椭圆相交于两点,与椭圆相交于和四点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求证:;
(3)若,设直线的倾斜角分别为,求证:为定值.
19.阿尔法狗是谷歌公司开发的人工智能程序,它第一个战胜了围棋世界冠军.它可以借助计算机,通过深度神经网络模拟人脑的机制来学习、判断、决策.工程师分别用人类围棋对弈的近100万、500万、1000万种不同走法三个阶段来训练阿尔法狗,三个阶段的阿尔法狗依次简记为甲、乙、丙.
(1)测试阶段,让某围棋手与甲、乙、丙三个阿尔法狗各比赛一局,各局比赛结果相互独立.已知该棋手与甲、乙、丙比赛获胜的概率分别为,,记该棋手连胜两局的概率为p,试判断该棋手在第二局与谁比赛p最大,并写出判断过程.
(2)工程师让甲和乙进行围棋比赛,规定每局比赛胜者得1分,负者得0分,没有平局,比赛进行到一方比另一方多两分为止,多得两分的一方赢得比赛.已知每局比赛中,甲获胜的概率为,乙获胜的概率为,且每局比赛结果相互独立.
(ⅰ)若比赛最多进行5局,求比赛结束时比赛局数X的分布列及期望的最大值;
(ⅱ)若比赛不限制局数,记“甲赢得比赛”为事件M,证明:
武汉二中2025届高三年级高考模拟试题
数学试卷参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B B B A B C C B BD ACD ABD
3.【详解】将正弦曲线向左平移个单位得到曲线的图象;
再将曲线上的每一点的横坐标变为原来的得到曲线的图象;
最后将曲线上的每个点的纵坐标变为原来的2倍得到曲线的的图象.
由于曲线恰好是函数的图象.
在区间上,,,.
故在区间上的值域是.故选:B.
4.【详解】先将卡片分为符合条件的三份,由题意知:三人分六张卡片,且每人至少一张,至多四张,
若分得的卡片超过一张,则必须是连号,相当于将,,,,,这六个数用两个隔板隔开,在五个空位插上两个隔板,共种情况,再对应到三个人有种情况,则共有种法.
故选:A.
5. 【详解】充分性:若,,此时,而,满足,即存在,使得,但是不成立.故充分性不成立;
必要性:若,则,此时.故必要性满足.故选:B
6.【详解】如图,把几何体补全为长方体,则,
,所以该包装盒的容积为,故选:C
7.【详解】设左焦点为,则,,,,在中用勾股定理,化简得,所以所以,所以.故选:C.
8.【详解】因为是奇函数,所以为偶函数,
所以,即,故的图象关于直线对称,
由的图象关于直线对称得,
即,即,所以关于对称,
所以,所以,故是奇函数,所以B选项正确;
因为,又,所以,
即,所以,故C选项错误;
不能得到的奇偶性与的值,故A,D选项错误.故选:B
9.【详解】对于选项A,因为,所以事件与不互斥,故A错误;
对于选项B,,
,故B正确;
对于选项C,交集为,则,故C错误;
对于选项D,,故D正确.故选:BD.
10.【详解】对于A,因为平面与棱交于点,所以四点共面,
在正方体中,由平面平面,
又平面平面,平面平面,所以,
同理可得,故四边形一定是平行四边形,故A正确
对于B,在正方体中,面,因为面,所以,
若是正方形, 有,,若不重合,则与矛盾,若重合,则不成立,故B错误;
对于C,因为平面,平面,所以,又,平面,所以平面,又平面,所以,
同理:,又平面,平面,,
所以平面,因为平面,所以平面平面,故C正确.
对于D,设M坐标为(1,0,m),l与直线和分别相交与N,P
Q点坐标(0,q,1),P点坐标为(p,1,0),且
则有:解得,此时三点共线,符合要求故D正确.
另解:设平面与交于,交于,则平面,又平面
故与必相交,故直线满足要求.
故选:ACD.
11.【详解】因为,,所以,所以,故A正确;
因为,,所以,故B正确;
因为,故,
故,而,


同理,故,故C错误;
对于D,因为,故将顺时针旋转后仍为函数图像,
故图象上的任意一点切线的斜率大于或等于,
故即在上恒成立,故,故D成立.故选:ABD.
12.210 13.0.25 14.
13.【详解】由题知,可得.
又,
由,可得.故.故答案为:0.25
14.【详解】因为,故,故,故,所以,
延长至,使得,连接,则为的垂直平分线,
故,故,当且仅当共线时等号成立,
而,故的最小值为,故答案为:
15.【答案】(1)证明见解析 (2)
【详解】(1)因为是与的等差中项,所以,
所以,因为数列的各项均为正数,所以,
所以,所以,
所以数列是公差为1,首项为的等差数列;……………………………………(6分)
(2)因为数列是公差为1,首项为的等差数列,所以,
所以,当时,,当时,,所以,
所以,
……………………………………(13分)
16.【答案】(1)证明见解析 (2)
【详解】(1) 取BC的中点为点O,AC的中点为点E,连接DO,EO,
因为为等腰直角三角形,故,故,
在中,,,
在中,,,,,
,,且EO、面ABC,
面ABC,又面BCD,面面………………………………………………(7分)
(2)由(1)得面ABC,,所以可以以点为坐标原点,过点作平行于的直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
,,,
设平面BCD的法向量,

设平面ABD的法向量,
,,,,
,,二面角的正弦值为………………………………………(15分)
17.【答案】(1) (2)单调递减区间为单调递增区间为 (3)
【详解】(1)当时,,,切点为,
,∴,∴切线方程为:………………………………………………(3分)
(2)当时,,
令,,令,得到,
∴时,,∴在单调递增,即在单调递增;
∴时,,∴在单调递减,即在单调递减;
∵,且时,恒成立,
∴变化时,的变化情况如下表:
0
极小值
∴的单调递减区间是,单调递增区间为,………………………………………(8分)
(3),
∵时,,,∴,若,则恒成立,
∵在上存在零点,∴;
,由(2)可知在单调递增,在单调递减.
∴,∵,∴,
①若,即,时,,,,,
∴,,∴在单调递增,∴,∴无零点.
②若,即,时,∵,使得,当时,,
∴变化时,的变化情况如下表:
0
极小值
∴在上单调递减,∴,∴在无零点.
,,
,单调递增,∴,∴
,,∴,∴
∴,∴在上存在零点.
综上所述,若在上存在零点,实数的取值范围为.………………………………(15分)
18.【答案】(1) (2)证明见解析 (3),证明见解析
【详解】(1)由题意知,两椭圆有相同的离心率,则有,,
又点在椭圆上,有,解得,所以椭圆的标准方程为.…………………………………………………………………………………………………(3分)
(2)要证,即证,设,
当直线斜率不存在时,由椭圆对称性可知成立,
当直线斜率存在时,设斜率为,则方程为,
由得,

由得,

得,,
,,则有.
所以与等底等高,有.………………………………………………………(10分)
(3)由(2)可知,同理有,
由,可得,则有,
设直线的斜率为,直线方程为,设,
由得,



所以,
即,
化简得,即,由题意,所以,
所以.………………………………………………………………………………………………(17分)
19.【答案】(1)在第二局与甲比赛 p最大,判断过程见解析
(2)(i)分布列见解析,; (ii)证明见解析
【详解】(1)该棋手在第二局与甲比赛p最大,
该棋手与甲、乙、丙比赛获胜的概率分别为,,,记,,,
该棋手连胜两盘,则第二盘为必胜盘,
记该棋手在第二盘与甲比赛连胜两局的概率为,比赛顺序为乙甲丙及丙甲乙的概率均为,
则,
同理,该棋手在第二盘与乙比赛连胜两局的概率,
该棋手在第二盘与丙比赛连胜两局的概率,
因为,所以该棋手在第二局与甲比赛 p最大.……………………………………………(5分)
(2)(ⅰ)因为没有平局,所以每局比赛结果仅有“甲获胜”或者“乙获胜”,则,
由题意得X的所有可能取值为:2,4,5,



所以X的分布列为:
2 4 5
所以X的期望为:

由,得,当且仅当取等号,则,
因此,
所以的最大值为…………………………………………………………………………………(11分)
(ⅱ)设事件A,B分别表示每局比赛“甲获胜”,“乙获胜”.
由题知甲最后赢得比赛的局数是偶数,
由题设可知前两局比赛结果可能是AA,BB,AB,BA,其中事件AA表示“甲赢得比赛”,事件BB表示“乙赢得比赛”,事件AB,BA表示“甲、乙各得1分”,当甲、乙得分总数相同时,甲最后赢得比赛的概率与比赛一开始甲赢得比赛的概率相同,
所以

因此,得,而,
所以…………………………………………(17分)

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