1、2022年广东省高考数学一模试卷一、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(5分)已知复数z(2+i)(12i),其中i是虚数单位,则|z|()A2B3C4D52(5分)若向量,满足|2,|,2,则|()AB2C2D43(5分)已知为锐角,且cos(+)()()ABCD4(5分)为解决皮尺长度不够的问题,实验小组利用自行车来测量A,B两点之间的直线距离如图,前轮上与点A接触的地方标记为点C,然后推着自行车沿AB直线前进(车身始终保持与地面垂直),在前进过程中,前轮上的标记点C与地面接触了10次,标记点C在前轮的左上方(以如图为观察视角
2、),且到地面的垂直高度为0.45m已知前轮的半径为0.3m,B两点之间的距离约为()(参考数值:3.14)A20.10mB19.94mC19.63mD19.47m5(5分)从集合U1,2,3的非空子集中随机选择两个不同的集合A,B,则AB1的概率为()ABCD6(5分)已知函数f(x)ln|x|,g(x)exex,则图象如图的函数可能是()Af(x)+g(x)Bf(x)g(x)Cf(x)g(x)D7(5分)已知F1,F2是双曲线C:1(a0,b0)的左、右焦点,点P在过点A且斜率为的直线上1F2为等腰三角形,F1F2P120,则C的离心率为()AB2C3D48(5分)已知正项数列an满足an(
3、nN*),当an最大时,n的值为()A2B3C4D5二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。(多选)9(5分)设m,n为不同的直线,为不同的平面()A若m,n,则mnB若m,n,则mnC若m,m,则D若m,n,mn,则(多选)10(5分)中国正在从电影大国迈向电影强国下面是2017至2021年各年国内电影票房前十名影片中,国产影片(含合拍片)与进口影片数量统计图()A2017至2021年各年国内电影票房前十名影片中,国产影片数量占比不低于50%B2017至2021年各年国内电影票房前十名影片中
4、,国产影片数量占比逐年提高C2017至2021年各年国内电影票房前十名影片中,国产影片数量的平均数大于进口影片数量的平均数D2017至2021年各年国内电影票房前十名影片中,国产影片数量的方差等于进口影片数量的方差(多选)11(5分)已知数列an满足a11,an+an+12n(nN*),则下列结论中正确的是()Aa45Ban为等比数列Ca1+a2+a2021220223Da1+a2+a2022(多选)12(5分)已知抛物线C:y24x的焦点为F,抛物线C上存在n个点P1,P2,Pn(n2且nN*)满足P1FP2P2FP3Pn1FPnPnFP1,则下列结论中正确的是()An2时,Bn3时,|P1
5、F|+|P2F|+|P3F|的最小值为9Cn4时,Dn4时,|P1F|+|P2F|+|P3F|+|P4F|的最小值为8三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13(5分)二项式(x)6的展开式中的常数项是 14(5分)如图为四棱锥ADEFG的侧面展开图(点G1,G2重合为点G),其中ADAF,G1DG2FE是线段DF的中点,请写出四棱锥ADEFG中一对一定相互垂直的异面直线: (填上你认为正确的一个结论即可,不必考虑所有可能的情形)15(5分)如图,已知扇形AOB的半径为10,以O为原点建立平面直角坐标系,(10,0),(6,8),则 16(5分)已知直线yt分别与函数f(x)2x+1
6、和g(x)2lnx+x的图象交于点A,B 四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17(10分)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,ba2+c2b2ac;c2bcosB;acosC+化简上述三个论断,求出角的值或角的关系,并以其中两个论断作为条件、余下的一个论断作为结论(不必证明)18(12分)如图,ABCD为圆柱OO的轴截面,EF是圆柱上异于AD(1)证明:BE平面DEF;(2)若ABBC2,当三棱锥BDEF的体积最大时,求二面角BDFE的余弦值19(12分)已知正项数列an,其前n项和Sn满足an(2Snan)1(nN*)(1)求证:数列Sn2是等差
7、数列,并求出Sn的表达式;(2)数列an中是否存在连续三项ak,ak+1,ak+2,使得,构成等差数列?请说明理由20(12分)小王每天17:0018:00都会参加一项自己喜欢的体育运动,运动项目有篮球、羽毛球、游泳三种,已知小王当天参加的运动项目只与前一天参加的运动项目有关,当天参加各类运动项目的概率如表:前一天当天篮球羽毛球游泳篮球0.50.20.3羽毛球0.30.10.6游泳0.30.60.1(1)已知小王第一天打羽毛球,则他第三天做哪项运动的可能性最大?(2)已知小王参加三种体育运动一小时的能量消耗如表所示:运动项目篮球羽毛球游泳能量消耗/卡500400600求小王从第一天打羽毛球开始
8、,前三天参加体育运动能量消耗总数的分布列和期望21(12分)已知f(x)lnx+ax+1(aR),f(x)(x)的导函数(1)若对任意x0都有f(x)0,求a的取值范围;(2)若0x1x2,证明:对任意常数a,存在唯一的x0(x1,x2),使得f(x0)成立22(12分)已知椭圆C:1(ab0),其右焦点为F(,0)2+y2b2上但不在y轴上,过点M作圆的切线交椭圆于P,Q两点,|PQ|(1)求椭圆C的标准方程;(2)当点M在圆上运动时,试探究FPQ周长的取值范围2022年广东省高考数学一模试卷参考答案与试题解析一、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
9、是符合题目要求的。1(5分)已知复数z(2+i)(12i),其中i是虚数单位,则|z|()A2B3C4D5【解答】解:z(2+i)(18i)43i,|z|故选:D2(5分)若向量,满足|2,|,2,则|()AB2C2D4【解答】解:|2,|,2,4+434,|2故选:B3(5分)已知为锐角,且cos(+)()()ABCD【解答】解:为锐角,且cos(+,sin(+),cos()cos(+sin(+,故选:C4(5分)为解决皮尺长度不够的问题,实验小组利用自行车来测量A,B两点之间的直线距离如图,前轮上与点A接触的地方标记为点C,然后推着自行车沿AB直线前进(车身始终保持与地面垂直),在前进过程
10、中,前轮上的标记点C与地面接触了10次,标记点C在前轮的左上方(以如图为观察视角),且到地面的垂直高度为0.45m已知前轮的半径为0.3m,B两点之间的距离约为()(参考数值:3.14)A20.10mB19.94mC19.63mD19.47m【解答】解:由题意可得,前轮转动了(10+,故A,B两点之间的距离约为故选:D5(5分)从集合U1,2,3的非空子集中随机选择两个不同的集合A,B,则AB1的概率为()ABCD【解答】解:集合U1,2,4的非空子集有1,3,5,3,3,2,3共7个,从5个中选两个不同的集合A,B,共有,因为AB3,当A1时,则B可为1,5,1,2,当A7,2时,3共3种,
11、同理当B1时,则A可为1,2,1,2,当B5,2时,3共6种,则符合AB1的共有3+5+3+12种,所以AB1的概率为故选:A6(5分)已知函数f(x)ln|x|,g(x)exex,则图象如图的函数可能是()Af(x)+g(x)Bf(x)g(x)Cf(x)g(x)D【解答】解:由所给的图象关于原点对称,可得此图象对应的函数为奇函数函数f(x)ln|x|,g(x)exex,可得f(x)ln|x|ln|x|f(x),可得f(x)为偶函数;g(x)exexg(x),可得g(x)为奇函数,则yf(x)+g(x),yf(x)g(x)都是非奇非偶函数、B;由yf(x)g(x)ln|x|(exex),为奇函
12、数,y+;由y的定义域为x|x0,且当x+时,所以选项D可能正确故选:D7(5分)已知F1,F2是双曲线C:1(a0,b0)的左、右焦点,点P在过点A且斜率为的直线上1F2为等腰三角形,F1F2P120,则C的离心率为()AB2C3D4【解答】解:如图所示,由题意知:A(a,0),F1(c,5),F2(c,0),直线AP的方程为:y(xa),由F3F2P120,|PF2|F7F2|2c,则P(7c,代入直线方程,可得(5ca),所求的双曲线离心率为e2故选:B8(5分)已知正项数列an满足an(nN*),当an最大时,n的值为()A2B3C4D5【解答】解:根据题意,设ylnx,设f(x)ln
13、x,取导数可得f(x),在区间(3,e)上,f(x)为增函数,在区间(e,+)上,f(x)为减函数,则f(x)的最大值为f(e),即当xe时,对于y,当xe时取得最大值,对于an(nN*)2,a2,有a6a3,即当an最大时,n的值为3;故选:B二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。(多选)9(5分)设m,n为不同的直线,为不同的平面()A若m,n,则mnB若m,n,则mnC若m,m,则D若m,n,mn,则【解答】解:对A:若m,n,故选项A错误;对B:若m,n,故选项B正确;对C:若m,m
14、,故选项C错误;对D:若m,mn,又n,故选项D正确故选:BD(多选)10(5分)中国正在从电影大国迈向电影强国下面是2017至2021年各年国内电影票房前十名影片中,国产影片(含合拍片)与进口影片数量统计图()A2017至2021年各年国内电影票房前十名影片中,国产影片数量占比不低于50%B2017至2021年各年国内电影票房前十名影片中,国产影片数量占比逐年提高C2017至2021年各年国内电影票房前十名影片中,国产影片数量的平均数大于进口影片数量的平均数D2017至2021年各年国内电影票房前十名影片中,国产影片数量的方差等于进口影片数量的方差【解答】解:对于A,2017年至2021年各
15、年国内电影票房前十名影片中,每年的国产影片数量均大于等于5部,国产影片数量每年的占有比都不低于50%,故A正确;对于B,2020年国产影片占比为100%,国产影片占比并非逐年提高,故B错误;对于C,2017年至2021年各年国内电影票房前十名影片中,国产片当量平均数为3.4,进口影片数量平均数为7.6;对于D,2017年至2021年各年国内电影票房前十名影片中(57.5)2+(63.4)2+(27.4)7+(107.4)3+(87.4)23.04,进口影片的方差为:(55.6)2+(72.6)3+(22.3)2+(08.6)2+(22.6)33.04,故D正确故选:ACD(多选)11(5分)已
16、知数列an满足a11,an+an+12n(nN*),则下列结论中正确的是()Aa45Ban为等比数列Ca1+a2+a2021220223Da1+a2+a2022【解答】解:对于A,数列an满足a11,an+an+82n(nN*),a14,a1+a26,解得a21,又a5+a34,解得a53,同理a3+a223,解得a85,故A正确;对于B,由A得,8n不为等比数列,故B错误;对于C,a1+a2+a2021a3+(a2+a3)+(a6+a5)+(a2020+a2021)1+22+28+220201+,故C错误;对于D,a1+a4+a2021+a2022(a1+a2)+(a7+a4)+(a2021
17、+a2022)24+23+22021,故D正确故选:AD(多选)12(5分)已知抛物线C:y24x的焦点为F,抛物线C上存在n个点P1,P2,Pn(n2且nN*)满足P1FP2P2FP3Pn1FPnPnFP1,则下列结论中正确的是()An2时,Bn3时,|P1F|+|P2F|+|P3F|的最小值为9Cn4时,Dn4时,|P1F|+|P2F|+|P3F|+|P4F|的最小值为8【解答】解:当n2时,P1FP8P2FP1,此时不妨到P6P2过焦点垂直于x轴,不妨取P1(4,2),P2(8,2),则+,故A错误;n3时,P1FP5P2FP3P7FP1,此时不妨设P1,P2,P3在抛物线上逆时针排列,
18、设P1Fx,(0,),则|P1F|,则|P2F|,|P6F|,|P1F|+|P8F|+|P3F|+,令tcos+,t(,)7F|+|P2F|+P3F|+,令f(t)+,则f(t),当t1时,f(t)递增时,f(t)0,故f(t)minf(1)5,故t1,即cos时,|P1F|+|P3F|+P3F|取到最小值9,故B正确;n2时,P1FP2P4FP3P3FP4+P4FP1,此时不妨设P1,P2,P8,P4在抛物线上逆时针排列,设P1Fx,(3,),|P1F|,则|P2F|,|P3F|,|P4F|,|P8F|+|P3F|+,|P5F|+|P4F|+,故C正确;由C的分析可知|P1F|+|P3F|+
19、|P6F|+|P4F|+16,当sin241时,取等号故选:BC三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13(5分)二项式(x)6的展开式中的常数项是 240【解答】解:二项式 的展开式的通项公式为Tr+2(2)r,令75,可得展开式中的常数项是 6240,故答案为:24014(5分)如图为四棱锥ADEFG的侧面展开图(点G1,G2重合为点G),其中ADAF,G1DG2FE是线段DF的中点,请写出四棱锥ADEFG中一对一定相互垂直的异面直线:AE、DF(或AE、DG,或AE、GF或AG、DF)(填上你认为正确的一个结论即可,不必考虑所有可能的情形)【解答】解:如图所示,连接D
20、F和GF,连接AO,DGFG,DEEF,GDEGFE,DOOF,GOGO,DOOF,DFOE,ADAF,ODOF,AOOEO,AO,DF平面AOE,又AE平面AOE故答案为:AE、DF(或AE,或AE、DF)15(5分)如图,已知扇形AOB的半径为10,以O为原点建立平面直角坐标系,(10,0),(6,8),则(4,2)【解答】解:由三角函数定义得:cosBOA,因为2cos2COA8cosBOA,所以cosCOA,所以sinCOA,所以xC10cosCOA7,yC10sinCOA2,所以C点坐标为(4,5)故答案为:(4,2)16(5分)已知直线yt分别与函数f(x)2x+1和g(x)2ln
21、x+x的图象交于点A,Bln2【解答】解:如图,作出函数yx+2lnx的图象,平移到与函数图象相切,由图象知直线yt与这两条平行线的交点的横坐标之差为所求最小值由yx+2lnx得y7+,令y1+2得x2,即切点为(2,2+2ln7),由,得,|AB|min3(+ln6)故答案为:ln2四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17(10分)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,ba2+c2b2ac;c2bcosB;acosC+化简上述三个论断,求出角的值或角的关系,并以其中两个论断作为条件、余下的一个论断作为结论(不必证明)【解答】解:对于,a2+c2b6a
22、c,又由余弦定理可得,a2+c2b32accosB,B(0,),对于,c8bcosB,由正弦定理可得,sinC2sinBcosBsin2B,sinCsin(A+B),5C,A+B2B或A+B+2B,又A+B+C,AB或C2B,acosC+asinCb+c,由正弦定理可得,sinAcosC+,sinBsin(A+C),sinAcosC+sinAsinCsin(A+C)+sinC,sinAcosC+sinAcosC+cosAsinC+sinC,sinC8,即,3A,解得A,由B和AB或C2B,即,由和AB或C2B,即,故真命题为,18(12分)如图,ABCD为圆柱OO的轴截面,EF是圆柱上异于AD
23、(1)证明:BE平面DEF;(2)若ABBC2,当三棱锥BDEF的体积最大时,求二面角BDFE的余弦值【解答】(1)证明:连接AE,EF是圆柱上异于AD,BC的母线EFAD,EFAD,AEDF,AB是底面和直径,AEB90,又EF底面圆O,BE底面圆O,又EFAEE,EF,BE平面DEF;(2)解:由(1)知BE平面DEF;VBDEFSDEFBEDFEFBEAEBE,当且仅当AEBE时取等号,AEBE,EFAE,AE平面BEF,BFE为二面角BDFE的平面角,在RtBEF中,由BE,BF,cosBFE二面角BDFE的余弦值为19(12分)已知正项数列an,其前n项和Sn满足an(2Snan)1
24、(nN*)(1)求证:数列Sn2是等差数列,并求出Sn的表达式;(2)数列an中是否存在连续三项ak,ak+1,ak+2,使得,构成等差数列?请说明理由【解答】解:(1)证明:依题意,正项数列an中,411,当n7时,anSnSn1,即(SnSn1)6Sn(SnSn1)1,整理,得8,又,数列Sn3是以1为首项,1为公差的等差数列,nn是正项数列,Sn;(2)数列an中不存在连续三项ak,ak+1,ak+2,使得,构成等差数列理由如下:当n2时,anSnSn5,a15,即nN*,都有,假设数列an中存在连续三项ak,ak+3,ak+2,使得,构成等差数列,则2()+,即,两边同时平方,得k+3
25、+k+2,(k+1)k(k3)(k+2),整理得k2+kk6+k2,05,故假设错误,数列an中不存在连续三项ak,ak+1,ak+2,使得,构成等差数列20(12分)小王每天17:0018:00都会参加一项自己喜欢的体育运动,运动项目有篮球、羽毛球、游泳三种,已知小王当天参加的运动项目只与前一天参加的运动项目有关,当天参加各类运动项目的概率如表:前一天当天篮球羽毛球游泳篮球0.50.20.3羽毛球0.30.10.6游泳0.30.60.1(1)已知小王第一天打羽毛球,则他第三天做哪项运动的可能性最大?(2)已知小王参加三种体育运动一小时的能量消耗如表所示:运动项目篮球羽毛球游泳能量消耗/卡50
26、0400600求小王从第一天打羽毛球开始,前三天参加体育运动能量消耗总数的分布列和期望【解答】解:(1)设A,B,C表示篮球,游泳三种运动象限,Pn(A),Pn(B),Pn(C)(nN*)分别表示第n天进行A,B,C三种运动项目的概率,小王第一天打羽毛球,第二天小王做三项运动的概率分别为P2(A)0.3,P2(B)0.6,P2(C)0.5,第三天小王做三项运动的概率分别为P3(A)P2(A)4.3+P2(B)2.3+P2(C)4.30.36,P2(B)P2(A)0.5+P2(B)0.4+P2(C)0.60.43,P3(C)P4(A)0.3+P5(B)0.6+P2(C)0.15.21,故小王第三
27、天打羽毛球的可能性最大(2)小王从第一天打羽毛球开始,前三天的运动项目安排有:BAA,BAC,BBB,BCA,BCC共9种,运动能量消耗总数用X表示,X所有可能取值为1200,1400,1600,P(X1200)P(BBB)0.80.18.01,P(X1300)P(BAB)+P(BBA)0.33.2+0.50.38.09,P(X1400)P(BAA)+P(BBC)+P(BCB)0.37.5+0.40.6+5.60.60.57,P(X1500)P(BAC)+P(BCA)+P(BCA)0.20.3+5.60.70.27,P(X1600)P(BCC)0.50.13.06,故X的分布列为:X 
28、;1200 1300 1400 1500 1600 P 0.01 0.09 3.57 0.270.06故E(X)12006.01+12000.09+14000.57+15007.27+16000.061428(卡)21(12分)已知f(x)lnx+ax+1(aR),f(x)(x)的导函数(1)若对任意x0都有f(x)0,求a的取值范围;(2)若0x1x2,证明:对任意常数a,存在唯一的x0(x1,x2),使得f(x0)成立【解答】解:(1)由已知有f(x)0,即lnx+ax+16恒成立,即,令,则,当0x
29、1时,g(x)8,所以x1是函数g(x)在(0,+)内唯一的极大值点,所以g(x)maxg(1)4,所以只要a1,故实数a的取值范围是(,1;(2)证明:设,将问题转化为h(x)在区间(x1,x2)上有唯一的零点,由,知h(x)在区间(x1,x2)上单调递减,故函数h(x)在区间(x1,x2)上至多有4个零点,因为,由(1)知,当a1时,因为3x1x2,所以,所以6x20,所以h(x1)0,因为6x1x2,所以,所以,即,又x1x26,即,所以h(x2)7,由函数零点存在定理知:h(x)在区间(x1,x2)上有唯一的零点,即存在唯一x7(x1,x2),使得22(12分)已知椭圆C:1(ab0)
30、,其右焦点为F(,0)2+y2b2上但不在y轴上,过点M作圆的切线交椭圆于P,Q两点,|PQ|(1)求椭圆C的标准方程;(2)当点M在圆上运动时,试探究FPQ周长的取值范围【解答】解:(1)由题意可知,当点M在x轴上时,不妨设,得,解得,所以椭圆C的标准方程为(2)设P(x1,y2),Q(x2,y2),则,同理,同理,所以FPQ的周长为,当直线PQ的斜率不存在时,PQ的方程为x1或x4PQ的方程为x1时,不妨设P,此时FPQ的周长为4PQ的方程为x4时,不妨设P,此时FPQ的周长为当直线PQ的斜率存在时,设PQ的方程为ykx+m,由直线PQ与圆x2+y27相切,得,即m21+k4,联立得,化简得(1+4k2)x2+6kmx+4m260,则,易知0恒成立,而,即x1,x2同号,当时,即km0,所以x17,x20,此时FPQ的周长为定值当时,即km3,所以x10,x30,此时FPQ的周长,因为km0,所以时等号成立,即或时取等号从而,所以FPQ周长的取值范围为(7,综上所述,FPQ周长的取值范围为4第24页(共24页)