1、2022年宁夏中卫市高考数学一模试卷(理科)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1(5分)已知集合Ax|2x2+7x40,Bx|(12)-x18,则AB()Ax|3x12Bx|3x12Cx|4x3Dx|-12x32(5分)复数z=1-ii3的共轭复数为()A1+iB1iCiDi3(5分)已知向量a=(3,2),b=(x,y1)且ab,若x,y均为正数,则3x+2y的最小值是()A24B8C83D534(5分)下列说法错误的是()A命题“若x23x+20,则x1”的逆否命题是“若x1,则x23x+20”B命题p:xR,使得x2+x
2、+10,则p:xR,均有x2+x+10C“x1”是“|x|1”的充分不必要条件D若pq为假命题,则p,q均为假命题5(5分)袋中有红、黄、绿、蓝颜色的球各一个,每次随机取一个后放回袋中,连续取四次,则取出的球颜色完全不相同的概率为()A1256B164C332D3166(5分)已知在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,cosA=23,b2,c3则BC边上的高为()A1B2C3D27(5分)“干支纪年法”是我国历法的一种传统纪年法,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸被称为“十天干”;子、丑、寅、卯、辰、已、午、未、申、酉、戌、亥叫做“十二地支”地支又与十二生肖“鼠、牛、虎、兔、龙、
3、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪”依次对应“天干”以“甲”字开始,“地支”以“子”字开始,两者按干支顺序相配,组成了干支纪年法,其相配顺序为甲子、乙丑、丙寅、癸酉:甲戌、乙亥、丙子、癸未;甲申、乙寅、丙戌、癸已;共得到60个组合,称为六十甲子,周而复始,无穷无尽.2020年是“干支纪年法”中的庚子年,那么2082年出生的孩子属相为()A猴B马C羊D虎8(5分)关于函数f(x)=2sin(12x+6)的图象或性质的说法中,正确的个数为()函数f(x)的图象关于直线x=83对称;将函数f(x)的图象向右平移3个单位所得图象的函数为y=2sin(12x+3);函数f(x)在区间(-3,53)上单调递增;若
4、f(x)a,则cos(12x-3)=a3A1B2C3D49(5分)设函数f(x)=log12(-x),x0log2x,x0,若f(a)f(a),则实数a的取值范围是()A(,1)(0,1)B(,1)(1,+)C(1,0)(0,1)D(1,0)(1,+)10(5分)已知函数f(x)x3+2ax2+3bx+c的两个极值点分别在(1,0)与(0,1)内,则2ab的取值范围是()A(-32,32)B(-32,1)C(-12,32)D(1,32)11(5分)设F1,F2分别为双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|+|PF2|2b,|PF1|PF2|=83
5、ab,则该双曲线的离心率为()A10B3C52D212(5分)已知定义域为(0,+)的函数f(x)满足f(x)+f(x)x=1x2,且f(e)=2e,e为自然对数的底数,若关于x的不等式f(x)x-x-ax+20恒成立,则实数a的取值范围为()A1,+)B2,+)Ce+2e,+)D-e3+2e2+2e,+)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13(5分)已知是第二象限角,且tan=-13,则sin2 14(5分)(x32)(x+1x)6的展开式中,x6的系数为 15(5分)已知抛物线C:y24x,过点(2,0)的直线l交C于A,B两点,则直线OA,OB(O为坐标原点)的斜率之积为
6、 16(5分)在四面体PABC中,平面PAB平面ABC,PAPBAB2,AC=BC=233,则该四面体的外接球的体积为 三、解答题:共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.第1721题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.17(12分)已知数列an中,前n项和为Sn,且满足Sn=23(4n-1),nN*,设bnlog2an()分别求an和bn的通项公式;()求数列4(bn+1)(bn+3)的前n项和Tn18(12分)2021年,福建、河北、辽宁、江苏、湖北、湖南、广东、重庆8省市将迎来“3+1+2”新高考模式“3”指的是:语文、数学、英语,
7、统一高考;“1”指的是:物理和历史,考生从中选一科;“2”指的是:化学、生物、地理和政治,考生从四科中选两科为了迎接新高考,某中学调查了高一年级1500名学生的选科倾向,随机抽取了100人,统计选考科目人数如表:选考物理选考历史总计男生4050女生总计30()补全22列联表,并根据表中数据判断是否有95%的把握认为“选考物理与性别有关”;()将此样本的频率视为总体的概率,随机调查该校3名学生,设这3人中选考历史的人数为X,求X的分布列及数学期望参考公式:K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中na+b+c+d参考数据:P(K2k0)0.100.050.0250.0
8、100.0050.001k02.7063.8415.0246.6357.87910.82819(12分)如图,在多面体ABCDFE中,四边形ABCD是边长为2的正方形,四边形ABEF是直角梯形,其中ABE90,AFBE,且DEAF3BE3(1)证明:平面ABEF平面ABCD;(2)求二面角CDEF的余弦值20(12分)如图,椭圆C1:x2a2+y2b2=1(ab0)的一个顶点为P(0,1),离心率为32l1,l2是过点P且互相垂直的两条直线,其中,l1交圆C2:x2+y24于A,B两点,l2交椭圆C1于另一点D()求椭圆C1的方程;()求ABD面积取最大值时,直线l1的方程21(12分)已知函
9、数f(x)x-1x+alnx(aR)(1)若函数f(x)在1,+)上单调递增,求实数a的取值范围;(2)已知g(x)=12x2+(m1)x+1x,m-322,h(x)f(x)+g(x),当时a1,h(x)有两个极值点x1,x2,且x1x2,求h(x1)h(x2)的最小值(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一道作答。如果多做,则按所做的第一题计分。选修4-4:坐标系与参数方程22(10分)已知圆C的方程为(x1)2+(y1)29,直线l的参数方程为x=tcosy=tsin,(t为参数,0)以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系(1)求圆C的极坐标方程;(2)设l与C交于A
10、,B两点,当|OA|+|OB|=27时,求l的极坐标方程选修4-5:不等式选讲23()设a,b,cR,a+b+c1,证明:ab+bc+ac13;()求满足方程(x2+2)(y2+8)16xy的实数x,y的值2022年宁夏中卫市高考数学一模试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1(5分)已知集合Ax|2x2+7x40,Bx|(12)-x18,则AB()Ax|3x12Bx|3x12Cx|4x3Dx|-12x3【解答】解:A=x|-4x12,B=x|x-3,AB=x|-3x12故选:B2(5分)复数z=1-
11、ii3的共轭复数为()A1+iB1iCiDi【解答】解:z=(1-i)ii3i=i-i2i4=i+11=1+i,z=1-i故选:B3(5分)已知向量a=(3,2),b=(x,y1)且ab,若x,y均为正数,则3x+2y的最小值是()A24B8C83D53【解答】解:ab,2x3(y1)0,化简得2x+3y3,3x+2y=(3x+2y)13(2x+3y)=13(6+9yx+4xy+6)13(12+29yx4xy)8,当且仅当2x3y=32时,等号成立;3x+2y的最小值是8故选:B4(5分)下列说法错误的是()A命题“若x23x+20,则x1”的逆否命题是“若x1,则x23x+20”B命题p:x
12、R,使得x2+x+10,则p:xR,均有x2+x+10C“x1”是“|x|1”的充分不必要条件D若pq为假命题,则p,q均为假命题【解答】解:对于A:根据逆否命题的定义,命题“若x23x+20,则x1”的逆否命题是“若x1,则x23x+20”,故正确;对于B:命题p:xR,使得x2+x+10,则p:xR,均有x2+x+10,故错误;对于C:|x|1的解为:x1或x1,因此“x1”是“|x|1”的充分不必要条件,故正确;对于D:若pq为假命题,则p,q都是假命题,故正确故选:B5(5分)袋中有红、黄、绿、蓝颜色的球各一个,每次随机取一个后放回袋中,连续取四次,则取出的球颜色完全不相同的概率为()
13、A1256B164C332D316【解答】解:根据题意,每次随机取一个后放回袋中,连续取四次的基本事件总数为44256个,其中取出的球颜色完全不相同的基本事件有C41C31C21C11=24个,所以所求概率为P=24256=332故选:C6(5分)已知在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,cosA=23,b2,c3则BC边上的高为()A1B2C3D2【解答】解:由余弦定理得a2b2+c22bccosA5,所以a=5因为A(0,),所以,则sinA=1-cos2A=53,设BC边上的高为h,则12bcsinA=12ah,所以h2,故选:D7(5分)“干支纪年法”是我国历法的一种传统纪年
14、法,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸被称为“十天干”;子、丑、寅、卯、辰、已、午、未、申、酉、戌、亥叫做“十二地支”地支又与十二生肖“鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪”依次对应“天干”以“甲”字开始,“地支”以“子”字开始,两者按干支顺序相配,组成了干支纪年法,其相配顺序为甲子、乙丑、丙寅、癸酉:甲戌、乙亥、丙子、癸未;甲申、乙寅、丙戌、癸已;共得到60个组合,称为六十甲子,周而复始,无穷无尽.2020年是“干支纪年法”中的庚子年,那么2082年出生的孩子属相为()A猴B马C羊D虎【解答】解:六十甲子,周而复始,无穷无尽,即周期是60,2082年与2022年一样,2020年
15、是庚子年,2021年是辛丑年,2022年是壬寅年,则2082年出生的孩子属相为虎故选:D8(5分)关于函数f(x)=2sin(12x+6)的图象或性质的说法中,正确的个数为()函数f(x)的图象关于直线x=83对称;将函数f(x)的图象向右平移3个单位所得图象的函数为y=2sin(12x+3);函数f(x)在区间(-3,53)上单调递增;若f(x)a,则cos(12x-3)=a3A1B2C3D4【解答】解:当x=83时,12x+6=1283+6=32,此时f(x)取得最小值,即函数f(x)的图象关于直线x=83对称,故正确;将函数f(x)的图象向右平移3个单位所得图象的函数为y2sin12(x
16、-3)+62sin(12x),不是y=2sin(12x+3),故错误;当x(-3,53),则12x(-6,56),12x+6(0,),此时函数f(x)在区间(-3,53)上不单调,故错误;若f(x)a,即sin(12x+6)=a2,12x+6-(12x-3)=2,则12x+6-2=12x-3,则cos(12x-3)cos(12x+6-2)cos2-(12x+6)sin(12x+6)=a2,则cos(12x-3)=a3错误,故错误,故正确的个数为1个,故选:A9(5分)设函数f(x)=log12(-x),x0log2x,x0,若f(a)f(a),则实数a的取值范围是()A(,1)(0,1)B(,
17、1)(1,+)C(1,0)(0,1)D(1,0)(1,+)【解答】解:显然a0,当a0时,由f(a)f(a)得log2alog12a,解得,a1,当a0时,由f(a)f(a)得log12(a)log2(a),解得,1a0,综上,a1或1a0故选:D10(5分)已知函数f(x)x3+2ax2+3bx+c的两个极值点分别在(1,0)与(0,1)内,则2ab的取值范围是()A(-32,32)B(-32,1)C(-12,32)D(1,32)【解答】解:由函数f(x)x3+2ax2+3bx+c,求导f(x)3x2+4ax+3b,f(x)的两个极值点分别在区间(1,0)与(0,1)内,由3x2+4ax+3
18、b0的两个根分别在区间(0,1)与(1,0)内,即f(0)0f(-1)0f(1)0,令z2ab,转化为在约束条件为3b03-4a+3b03+4a+3b0时,求z2ab的取值范围,可行域如下阴影(不包括边界),目标函数转化为z2ab,由图可知,z在A(34,0)处取得最大值32,在(-34,0)处取得最小值-32,因为可行域不包含边界,z2ab的取值范围(-32,32)故选:A11(5分)设F1,F2分别为双曲线x2a2-y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P使得|PF1|+|PF2|2b,|PF1|PF2|=83ab,则该双曲线的离心率为()A10B3C52D2【解答】解:
19、由双曲线的定义可得,|PF1|PF2|2a,由|PF1|+|PF2|2b,|PF1|PF2|=83ab,则有(|PF1|+|PF2|)24|PF1|PF2|4b2-323ab4a2,即有(b3a)(3b+a)0,即有b3a,则e=1+(ba)2=10故选:A12(5分)已知定义域为(0,+)的函数f(x)满足f(x)+f(x)x=1x2,且f(e)=2e,e为自然对数的底数,若关于x的不等式f(x)x-x-ax+20恒成立,则实数a的取值范围为()A1,+)B2,+)Ce+2e,+)D-e3+2e2+2e,+)【解答】解:令F(x)xf(x),则F(x)f(x)+xf(x),而f(x)+f(x
20、)x=1x2,故F(x)=1x,故F(x)lnx+c,由F(e)ef(e)2lne+c2,解得:c1,故F(x)lnx+1,故f(x)=lnx+1x,若关于x的不等式f(x)x-x-ax+20恒成立,则alnx+1x-x2+2x在x(0,+)恒成立,令g(x)=lnx+1x-x2+2x,x(0,+),则g(x)=-lnxx2-2(x1),x(0,1)时,lnx0,x10,故g(x)0,g(x)在(0,1)递增,x(1,+)时,lnx0,x10,g(x)0,g(x)在(1,+)递减,故g(x)maxg(1)2,故a2,即a的取值范围是2,+),故选:B二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共2
21、0分.13(5分)已知是第二象限角,且tan=-13,则sin2-35【解答】解:因为是第二象限角,且tan=-13,所以cos=-11+tan2=-31010,sin=1-cos2=1010,则sin22sincos2(-31010)1010=-35故答案为:-3514(5分)(x32)(x+1x)6的展开式中,x6的系数为 13【解答】解:因为(x+1x)6的展开式的通项公式为Tr+1=C6rx6-r(1x)r=C6rx6-3r2,令6-3r2=3,解得r2,令6-3r2=6,解得r0,所以(x32)(x+1x)6的展开式中,x6的系数为C62-2C60=15-2=13故答案为:1315(
22、5分)已知抛物线C:y24x,过点(2,0)的直线l交C于A,B两点,则直线OA,OB(O为坐标原点)的斜率之积为2【解答】解:设点A(xA,yA),B(xB,yB),设l的方程为xty+2,代入抛物线C:y24x,化简得y24ty80,则yAyB8,所以xAxB=y12y2216=4,从而yAyBxAxB=-84=-2故答案为:216(5分)在四面体PABC中,平面PAB平面ABC,PAPBAB2,AC=BC=233,则该四面体的外接球的体积为 201527【解答】解:四面体PABC中,平面PAB平面ABC,PAPBAB2,AC=BC=233,如图所示:在ABC中,利用余弦定理:AB2AC2
23、+CB22ACBCcosACB,整理得cosACB=-12,解得ACB=23,故2sin23=2R,所以ABC的外接圆的半径为R=23,在PAB中,中心点E到AB的距离为1322-1=33;即FD=33,所以外接球的半径R=(33)2+(23)2=53,所以V球=43(53)3=201527故答案为:201527三、解答题:共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.第1721题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.17(12分)已知数列an中,前n项和为Sn,且满足Sn=23(4n-1),nN*,设bnlog2an()分别求an和bn的通项公
24、式;()求数列4(bn+1)(bn+3)的前n项和Tn【解答】解:(I)由Sn=23(4n-1)知,当n2时,Sn-1=23(4n-1-1),两式相减,得an=Sn-Sn-1=23(4n-1)-23(4n-1-1)=22n-1,即an=22n-1(n2),当n1时,a1=S1=23(4-1)=2满足上式an=22n-1(nN*),bnlog2an2n1综上可知:an=22n-1(nN*),bn=2n-1(nN*)(II)由(I)知4(bn+1)(bn+3)=42n(2n+2)=1n-1n+1,Tn=1-12+12-13+13-14+1n-1n+1=1-1n+1=nn+118(12分)2021年
25、,福建、河北、辽宁、江苏、湖北、湖南、广东、重庆8省市将迎来“3+1+2”新高考模式“3”指的是:语文、数学、英语,统一高考;“1”指的是:物理和历史,考生从中选一科;“2”指的是:化学、生物、地理和政治,考生从四科中选两科为了迎接新高考,某中学调查了高一年级1500名学生的选科倾向,随机抽取了100人,统计选考科目人数如表:选考物理选考历史总计男生4050女生总计30()补全22列联表,并根据表中数据判断是否有95%的把握认为“选考物理与性别有关”;()将此样本的频率视为总体的概率,随机调查该校3名学生,设这3人中选考历史的人数为X,求X的分布列及数学期望参考公式:K2=n(ad-bc)2(
26、a+b)(c+d)(a+c)(b+d),其中na+b+c+d参考数据:P(K2k0)0.100.050.0250.0100.0050.001k02.7063.8415.0246.6357.87910.828【解答】解:()根据题意补全列联表,如下:选考物理选考历史总计男生401050女生302050总计7030100计算K2=100(4020-3010)2505070304.7623.841,所以有95%的把握认为“选考物理与性别有关”;()根据题意知,随机变量X的可能取值为0,1,2,3,且X服从二项分布,由题意知,学生选考历史的概率为310,且XB(3,310),计算P(X0)=C30(7
27、10)3=3431000,P(X1)=C31310(710)2=4411000,P(X2)=C32(310)2710=1891000,P(X3)=C33(310)3=271000,所以X的分布列为:X0123P3431000 4411000 1891000 271000 计算数学期望为E(X)3310=91019(12分)如图,在多面体ABCDFE中,四边形ABCD是边长为2的正方形,四边形ABEF是直角梯形,其中ABE90,AFBE,且DEAF3BE3(1)证明:平面ABEF平面ABCD;(2)求二面角CDEF的余弦值【解答】(1)证明:连接AE,因为AB2,BE1,ABBE,所以AE=22
28、+12=5,又因为DE3,AD2,所以DE2AD2+AE2,所以DAAE,又因为DAAB,ABAEA,所以DA平面ABEF,又因为DA平面ABCD,所以平面ABCD平面ABEF(2)解:因为ABE90,所以ABBE,又因为AFBE,所以ABAF,所以AB、AF、AD两两垂直,建立如图所示的空间直角坐标系,各点坐标如下:C(2,0,2),E(2,1,0),D(0,0,2),F(0,3,0),DE=(2,1,2),DC=(2,0,0),DF=(0,3,2),设平面DEC与平面DEF的法向量分别为m=(x,y,z),n=(u,v,w),DEm=2x+y-2z=0DCm=2x=0,令z1,m=(0,2
29、,1),DEn=2u+v-2w=0DFn=3v-2w=0,令w3,n=(2,2,3),设二面角CDEF的大小为,由图可知为钝角,所以cos=-|mn|m|n|=-7517=-78585故二面角CDEF的余弦值为-7858520(12分)如图,椭圆C1:x2a2+y2b2=1(ab0)的一个顶点为P(0,1),离心率为32l1,l2是过点P且互相垂直的两条直线,其中,l1交圆C2:x2+y24于A,B两点,l2交椭圆C1于另一点D()求椭圆C1的方程;()求ABD面积取最大值时,直线l1的方程【解答】解:()因为椭圆的一个顶点为P(0,1),则b1,又离心率为32,则ca=32,结合c2a2b2
30、,解得a2,b1,所以椭圆的方程是x24+y2=1;()因为直线l1l2,且都过点P(0,1),则设直线l1:ykx1,即kxy10,直线l2:y=-1kx-1x+ky+k=0,故圆心(0,0)到直线l1的距离为d=11+k2,所以直线l1被圆x2+y24所截的弦|AB|=24-d2=23+4k21+k2,联立方程组x+ky+k=0x24+y2=1k2x2+4x2+8kx=0,所以xD+xP=-8kk2+4,故|DP|=(1+1k2)64k2(k2+4)2=8k2+1k2+4,所以SABD=12|AB|DP|=1223+4k21+k28k2+1k2+4=84k2+3k2+4=484k2+34k
31、2+3+13=324k2+34k2+3+134k2+3=324k2+3+134k2+332213=161313,当且仅当4k2+3=134k2+3k2=52k=102时等号成立,此时直线l1的方程为y=102x-121(12分)已知函数f(x)x-1x+alnx(aR)(1)若函数f(x)在1,+)上单调递增,求实数a的取值范围;(2)已知g(x)=12x2+(m1)x+1x,m-322,h(x)f(x)+g(x),当时a1,h(x)有两个极值点x1,x2,且x1x2,求h(x1)h(x2)的最小值【解答】解:(1)f(x)x-1x+alnx,f(x)1+1x2+ax,f(x)在1,+)上单调
32、递增,f(x)1+1x2+ax0在1,+)上恒成立,a(x+1x)在1,+)上恒成立,yx-1x在1,+)上单调递减,y2,a2;(2)h(x)f(x)+g(x)lnx+12x2+mx,其定义域为(0,+),求导得,h(x)=x2+mx+1x,若h(x)0两根分别为x1,x2,则有x1x21,x1+x2m,x2=1x1,从而有mx1-1x1,m-322,x1x2,x1(0,22,则h(x1)h(x2)h(x1)h(1x1)2lnx1+12(x12-1x12)+(x1-1x1)(x1-1x1),令(x)2lnx-12(x2-1x2),x(0,22则h(x1)h(x2)min(x)min,(x)=
33、-(x2-1)2x3,当x(0,22时,(x)0,(x)在x(0,22上单调递减,(x)min(22)ln2+34,h(x1)h(x2)的最小值为ln2+34(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一道作答。如果多做,则按所做的第一题计分。选修4-4:坐标系与参数方程22(10分)已知圆C的方程为(x1)2+(y1)29,直线l的参数方程为x=tcosy=tsin,(t为参数,0)以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系(1)求圆C的极坐标方程;(2)设l与C交于A,B两点,当|OA|+|OB|=27时,求l的极坐标方程【解答】解:(1)圆C的方程整理可得,x2+y22x2y
34、70,xcos,ysin,22cos2sin70(2)设直线l的极坐标方程为,A(1,),B(2,),联立方程=2=2cos+2sin+7,化简可得,22(cos+sin)70,(2cos+2sin)2+280,而120,则|OA|+|OB|1|+|2|12|=(2cos+2sin)2+28=27,2cos+2sin0,tan1,0,=34,故直线l的极坐标方程为=34(R)选修4-5:不等式选讲23()设a,b,cR,a+b+c1,证明:ab+bc+ac13;()求满足方程(x2+2)(y2+8)16xy的实数x,y的值【解答】解:()证明:a2+b22ab,b2+c22bc,a2+c22a
35、c,2(a2+b2+c2)2(ab+bc+ac),即a2+b2+c2ab+bc+ac,又1a+b+c,则1(a+b+c)2a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac3(ab+bc+ac),ab+bc+ac13,当且仅当abc时等号成立()由(x2+2)(y2+8)16xy,知x、y均不为0,1xy(x2+2)(y2+8)=16,则x2+2xy2+8y=16,(x+2x)(y+8y)16,要使上式成立,显然x、y同号,|x|+2|x|2|x|2|x|=22,|y|+8|y|2|y|8|y|=42,当且仅当x22,y28时上式取等号,当x、y同号时(x+2x)(y+8y)16,当且仅当x=2,y22或x=-2,y=-22时取等号,即满足方程(x2+2)(y2+8)16xy的实数x,y的值为x=2,y22或x=-2,y=-22