湖北省武汉二中2025届高三下学期五月模拟考试数学试题4(含答案)

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湖北省武汉二中2025届高三下学期五月模拟考试数学试题4(含答案)

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高考冲刺数学模拟题
一、单项选择题: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,只有一项符合题目要求.
1.集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
2.甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为,侧面积分别为和,体积分别为和.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设母线长为,甲圆锥底面半径为,乙圆锥底面圆半径为,
则,所以,又,则,所以,
所以甲圆锥的高,乙圆锥的高,所以.
3.我国著名数学家华罗庚先生曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的图像来研究函数的性质,也常用函数的解析式来琢磨函数图像的特征,如函数()的图像不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
4.已知△ABC中,.点P为BC边上的动点,则的最小值为(  )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【解析】以BC的中点为坐标原点,建立如图的直角坐标系,
可得,设,
由,
可得,即,

,当时,的最小值为.故选D.
5. 已知函数,集合中恰有3个元素,则实数的取值范围是( )D
A. B. C. D.
【详解】因为函数,所以,
因为集合含有个元素,所以时在上只有三解,即,
解得:或,故或,
要使其落在上,故只有、、,其他值均不在内,
故,解得,故,故选:D.
6.函数有极小值,且极小值为,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】由 ,得.
因为有极小值点,记为,则,即.
又,所以 ,即 ,所以.
设 ,当时, ,
所以 在上单调递增,又,
所以的最小值为.故选B.
7.已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令,可得,
当时,恒成立,所以在上单调递减,
所以,即,可得,,
所以,,所以,,
即,.所以.
8. 已知双曲线的左右焦点分别为F1,F2,点M是双曲线右支上一点,满足,点N是F1F2线段上一点,满足.现将△MF1F2沿MN折成直二面角,若使折叠后点F1,F2距离最小,则为( )B
A. B. C. D.
多项选择题: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.随着时代与科技的发展,信号处理以各种方式被广泛应用于医学、声学、密码学、计算机科学、量子力学等各个领域.而信号处理背后的“功臣”就是正弦型函数,的图象就可以近似模拟某种信号的波形,则下列说法正确的是( )ABD
A. 函数的图象关于直线对称 B. 函数的图象关于点对称
C. 函数为周期函数,且最小正周期为 D. 函数的导函数的最大值为4
10.设是一次随机试验中的两个事件,且,则( )
A. 相互独立 B. C. D.
【答案】ABD
【解答】解:由,求得
,,
事件,互斥,且,
所以即,可得,故 A正确
则,故B正确
由条件概率公式可知:由条件概率公式可知:,故C错误
即,故D正确.
11. 已知抛物线的焦点为,过点的直线与相交于、两点(点位于第一象限),与的准线交于点,为线段的中点,准线与轴的交点为,则( )
A.直的斜率为 B.
C. D.直线与的倾斜角互补
【答案】ABD
【解析】易知抛物线的焦点为,若直线与轴重合,则直线与抛物线只有一个交点,不合乎题意,
若轴,则直线与抛物线的准线平行,不合乎题意,
设直线的方程为,设点、,
联立,可得,即点,
因为点为线段的中点,则,则,可得,
因为点在抛物线上,则,可得,
所以,直线的方程为,即,
故直线的斜率为,A对;
联立,解得或,即点、,
易知点,所以,,,则,B对;
易知点,,,
故,C错;
,,则,
所以,直线与的倾斜角互补,D对.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若,,则__________.4
13.已知方程有3个实数根,则实数a的取值范围是:______.
14. 已知A,B,C,D是体积为的球体表面上四点,若,,,且三棱锥A-BCD的体积为,则线段CD长度的最大值为__________.
四、解答题:本小题共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.在中,内角所对的边分别为,且.
(1)求;(2)若为锐角三角形,点为的垂心,,求的取值范围.
【答案】(1)
【详解】(1)因为,
所以,由正弦定理得,
则,因为,所以;
(2)延长交于,延长交于,
设,,所以,
在中,
在中,,所以,
在中,同理可得,
所以

因为,所以,所以,所以,
即的取值范围为.
16.如图所示正四棱锥.
(1)求证:
(2)若沿侧棱将此四棱锥剪开,四个侧面向外旋转,PAD旋转至旋转至如图所示,其中二面角与二面角相同,当时,求平面与所成的锐二面角的余弦值.
16.(1)证明:连接,交于点,连接,面,平面,,
又,,平面,所以平面,又平面,.
(2)以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,过点D且垂直于平面ABCD的直线为z轴建立空间直角坐标系,设点E为DA中点,则,设是中点,则,又,
所以是二面角的平面角,即,,同理,
解得:,,
设为平面的法向量,则 ,, ,
,,取,则,
,,
设为平面的法向量,则 , ,,
,,取,则,,
,与平面所成的锐二面角的余弦值为.
17.已知椭圆的离心率为,以C的短轴为直径的圆与直线相切.
(1)求C的方程;
(2)直线:与C相交于A,B两点,过C上的点P作x轴的平行线交线段AB于点Q,直线OP的斜率为(O为坐标原点),△APQ的面积为.的面积为,若,判断是否为定值?并说明理由.
17.【解析】【小问1详解】由椭圆的离心率为得:,即有,
由以C的短轴为直径的圆与直线相切得:,联立解得,
所以C的方程是.
【小问2详解】为定值,且,
因为,则,
因此,而,有,
于是平分,直线的斜率互为相反数,即,
设,
由得,,即有,
而,则,

于是

化简得:,
且又因为在椭圆上,即,即,,
从而,,
又因为不在直线上,则有,即,
所以为定值,且.
18.(本小题满分17分)在概率统计中,常常用频率估计概率.已知袋中有若干个红球和白球,有放回地随机摸球次,红球出现次.假设每次摸出红球的概率为,根据频率估计概率的思想,则每次摸出红球的概率的估计值为.
(1)若袋中这两种颜色球的个数之比为,不知道哪种颜色的球多.有放回地随机摸取3个球,设摸出的球为红球的次数为,则.
注:表示当每次摸出红球的概率为时,摸出红球次数为的概率)
0 1 2 3
①完成下表;
②在统计理论中,把使得的取值达到最大时的,作为的估计值,记为,请写出的值.
(2)把(1)中“使得的取值达到最大时的作为的估计值”的思想称为最大似然原理.基于最大似然原理的最大似然参数估计方法称为最大似然估计.
具体步骤:先对参数构建对数似然函数,再对其关于参数求导,得到似然方程,最后求解参数的估计值.
已知的参数的对数似然函数为,其中.求参数的估计值,并且说明频率估计概率的合理性.
18.(1)因为袋中这两种颜色球的个数之比为,且,所以的值为或;
①当时,,,
当时,,,
表格如下
0 1 2 3
②由上表可知.
当或1时,参数的概率最大;当或3时,参数的概率最大.
所以;
(2)由,
则,
令,
即,
故,即当时,,
当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
即当时,取最大值,故,
因此,用最大似然估计的参数与频率估计概率的是一致的,故用频率估计概率是合理的.
19. (本题满分17分)已知函数.
(1)判断函数在区间上极值点的个数并证明;
(2)函数在区间上的极值点从小到大分别为,设为数列的前项和.
①证明:;
②试问是否存在使得?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
19. 解:(1),设,又...........1分
当时,在上单调递减,
,在上无零点................................................................2分
当时,在上单调递增,
,在上有唯一零点.............................3分
当时,在上单调递减,
,在上有唯一零点........................................4分
综上,函数在区间上有两个零点且在零点左右函数符号发生改变,
故函数在区间内恰有两个极值点..................................................................5分
(2)①由(1)知在无极值点;在有极小值点,即为;
在有极大值点,即为,
同理可得,在有极小值点,…,在有极值点,
由得,,

.................................................8分
由函数在单调递增得,
,由在单调递减得........................................11分
②同理,,
由在上单调递减得,
,..............................................................................13分
当为偶数时,的相邻两项配对,每组和均为负值,
即..............15分
当为奇数时,的相邻两项配对,每组和均为负值,还多出最后一项也是负值,
即,
综上,对一切成立,故不存在使得...................................17分高考冲刺数学模拟题
一、单项选择题: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,只有一项符合题目要求.
1.集合,,则( )
A. B. C. D.
2.甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为,侧面积分别为和,体积分别为和.若,则( )
A. B. C. D.
3.我国著名数学家华罗庚先生曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的图像来研究函数的性质,也常用函数的解析式来琢磨函数图像的特征,如函数()的图像不可能是( )
A. B. C. D.
4.已知△ABC中,.点P为BC边上的动点,则的最小值为(  )
A.2 B. C. D.
5. 已知函数,集合中恰有3个元素,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.函数有极小值,且极小值为,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7.已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
8. 已知双曲线的左右焦点分别为F1,F2,点M是双曲线右支上一点,满足,点N是F1F2线段上一点,满足.现将△MF1F2沿MN折成直二面角,若使折叠后点F1,F2距离最小,则为( )
A. B. C. D.
多项选择题: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.随着时代与科技的发展,信号处理以各种方式被广泛应用于医学、声学、密码学、计算机科学、量子力学等各个领域.而信号处理背后的“功臣”就是正弦型函数,的图象就可以近似模拟某种信号的波形,则下列说法正确的是( )
A. 函数的图象关于直线对称 B. 函数的图象关于点对称
C. 函数为周期函数,且最小正周期为 D. 函数的导函数的最大值为4
10.设是一次随机试验中的两个事件,且,则( )
A. 相互独立 B. C. D.
11. 已知抛物线的焦点为,过点的直线与相交于、两点(点位于第一象限),与的准线交于点,为线段的中点,准线与轴的交点为,则( )
A.直的斜率为 B.
C. D.直线与的倾斜角互补
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若,,则__________.
13.已知方程有3个实数根,则实数a的取值范围是:______.
14. 已知A,B,C,D是体积为的球体表面上四点,若,,,且三棱锥A-BCD的体积为,则线段CD长度的最大值为__________.
四、解答题:本小题共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.在中,内角所对的边分别为,且.
(1)求;(2)若为锐角三角形,点为的垂心,,求的取值范围.
16.如图所示正四棱锥.
(1)求证:
(2)若沿侧棱将此四棱锥剪开,四个侧面向外旋转,PAD旋转至旋转至如图所示,其中二面角与二面角相同,当时,求平面与所成的锐二面角的余弦值.
17.已知椭圆的离心率为,以C的短轴为直径的圆与直线相切.
(1)求C的方程;
(2)直线:与C相交于A,B两点,过C上的点P作x轴的平行线交线段AB于点Q,直线OP的斜率为(O为坐标原点),△APQ的面积为.的面积为,若,判断是否为定值?并说明理由.
18.在概率统计中,常常用频率估计概率.已知袋中有若干个红球和白球,有放回地随机摸球次,红球出现次.假设每次摸出红球的概率为,根据频率估计概率的思想,则每次摸出红球的概率的估计值为.
(1)若袋中这两种颜色球的个数之比为,不知道哪种颜色的球多.有放回地随机摸取3个球,设摸出的球为红球的次数为,则.
注:表示当每次摸出红球的概率为时,摸出红球次数为的概率)
0 1 2 3
①完成下表;
②在统计理论中,把使得的取值达到最大时的,作为的估计值,记为,请写出的值.
(2)把(1)中“使得的取值达到最大时的作为的估计值”的思想称为最大似然原理.基于最大似然原理的最大似然参数估计方法称为最大似然估计.
具体步骤:先对参数构建对数似然函数,再对其关于参数求导,得到似然方程,最后求解参数的估计值.
已知的参数的对数似然函数为,其中.求参数的估计值,并且说明频率估计概率的合理性.
19.已知函数.
(1)判断函数在区间上极值点的个数并证明;
(2)函数在区间上的极值点从小到大分别为,设为数列的前项和.
①证明:;
②试问是否存在使得?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.

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