2021年高考理数真题试卷(全国甲卷)含答案.docx

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1、2021年高考理数真题试卷(全国甲卷)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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。(共12题;共60分)1.设集合M=x|0x4,N=x| x5,则MN=( ) A.x|0x B.x| x4C.x|4x5D.x|0x52.为了解某地农村经济情况,对该地农户家庭年收入进行抽样调查,将农户家庭年收入的调查数据整理得到如下频率分布直方图: 根据此频率分布直方图,下面结论中不正确的是( )A.该地农户家庭年收入低于4.5万元的农户比率估计为6%B.该地农户家庭年收入不低于10.5万元的农户比率估计为10%C.估计该地农户家庭年收入的平均值不超过

2、6.5万元3.已知 ,则z=( ) A.-1- iB.-1+ iC.- +iD.- -i4.青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量,通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据L和小数记数法的数据V满足L=5+lgV。已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记数法的数据约为( )( 1.259) A.1.5B.1.2C.0.8D.0.65.已知F1 , F2是双曲线C的两个焦点,P为C上一点,且F1PF2=60,|PF1|=3|PF2|,则C的离心率为( ) A.B.C.D.6.在一个正方体中,过顶点A的三条棱的中点分别为E,F,G.该正方体截去

3、三棱锥A-EFG后,所得多面体的三视图中,正试图如右图所示,则相应的侧视图是( ) A.B.C.D.7.等比数列an的公比为q,前n项和为Sn , 设甲:q0,乙:Sn是递増数列,则( ) A.甲是乙的充分条件但不是必要条件B.甲是乙的必要条件但不是充分条件C.甲是乙的充要条件D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件8.2020年12月8日,中国和尼泊尔联合公布珠穆朗玛峰最新高程为8848.86(单位:m),三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.右图是三角高程测量法的一个示意图,现有以A,B,C三点,且A,B,C在同一水平而上的投影A,B,C满足 .由c点测得B点的仰角为15,曲, 与 的差

4、为100 :由B点测得A点的仰角为45,则A,C两点到水平面 的高度差 约为( ) A.346B.373C.446D.4739.若 , ,则 ( ) A.B.C.D.10.将4个1和2个0随机排成一行,则2个0 不相邻的概率为( ) A.B.C.D.11.已知A,B,C是半径为1的求O的球面上的三个点,且ACBC,AC=BC=1,则三棱锥O-ABC的体积为( ) A.B.C.D.12.设函数f(x)的定义域为R , f(x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,当 时, .若 ,则 ( ) A.B.C.D.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。(共4题;共20分)13.曲线 在点(-1

5、,-3)处的切线方程为_。 14.已知向量a=(3,1),b=(1,0), ,若ac,则k=_。 15.已知F1 , F2为椭圆C: 的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点堆成的两点,且 ,则四边形PF1QF2的面积为_。 16.已知函数 的部分图像如图所示,则满足条件 的最小正整数x为_。 三、解答題:共70分。解答应写出文字说明,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。(共5题;共60分)17. 甲、乙两台机床生产同种产品,产品按质量分为一级品和二级品,为了比较两台机床产品的质量,分别用两台机床各生产了200件产品,产品的质

6、量情况统计如下表: 一级品二级品合计甲机床15050200乙机床12080200合计270130400(1)甲机床、乙机床生产的产品中一级品的频率分别是多少? (2)能否有99%的把握认为甲机床的产品质量与乙机床的产品质量有差异? 附: 18.已知数列an的各项均为正数,记Sn为an的前n项和,从下面中选取两个作为条件,证明另外一个成立. 数列an是等差数列:数列 是等差数列;a2=3a1注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.19.已知直三棱柱ABC-A1B1C1.中,侧面AA1B1B为正方形,AB= BC = 2,E,F分别为AC和CC1的中点,D为棱A1B1上的点,BF丄A1B

7、1. (1) 证明:BFDE; (2)当为B1D何值时,面BB1C1C与面DFE所成的二面角的正弦值最小? 20.抛物线C的顶点为坐标原点O,焦点在x轴上,直线L:x = 1交C于P,Q两点,且OP丄OQ.已知点M(2,0),且 M与L相切, (1)求 M的方程; (2)设A1,A2,A3,是C上的三个点,直线A1 A2 , A1 A3均与 M相切,判断A2A3与 M的位置关系,并说明理由. 21.己知a0且a1,函数f(x)= (x0), (1)当a=2时,求f(x)的单调区间; (2)若曲线y= f(x)与直线y=1有且仅有两个交点,求a的取值范围. 四、选修4一4:坐标系与参数方程(共1

8、题;共10分)22.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为 =2 cos. (1)将C的极坐标方程化为直角坐标方程; (2)设点A的直角坐标为(1,0),M为C上的动点,点P满足 = ,写出 P的轨迹C1的参数方程,并判断C与C1是否有公共点. 五、选修4一5:不等式选讲(共1题;共10分)23.已知函数f(x)=|x-2|, g(x) =|2x + 3|-|2x-1|. (1)画出f(x)和y=g(x)的图像; (2)若f(x+a)g(x),求a的取值范围. 答案解析部分一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选

9、项中,只有一项是符合题目要求的。1.【解析】【解答】解:MN即求集合M,N的公共元素,所以MN=x|x4, 故答案为:B 【分析】根据交集的定义求解即可.2.【解析】【解答】解:对于A,由频率分布直方图得 对于B,由频率分布直方图得 对于D,由频率分布直方图得 故不正确的是C 故答案为:C 【分析】根据频率分布直方图直接求解即可.3.【解析】【解答】解: 故答案为:B 【分析】根据复数的运算法则直接求解即可.4.【解析】【解答】解:由题意得,将L=4.9代入l=5+lgV,得lgV=-0.1=, 所以 故答案为:C 【分析】根据对数的运算法则,结合对数式与指数式的互化求解即可.5.【解析】【解

10、答】解:由 |PF1|=3|PF2| , |PF1|-|PF2|=2a得 |PF1|=3a,|PF2|=a 在F1PF2中,由|F1F2|2= |PF1|2+|PF2|2-2|PF1|PF2|cosF1PF2 得(2c)2=(3a)2+a2-23aacos60 解得 所以 故答案为:A 【分析】根据双曲线的定义,结合余弦定理以及离心率公式直接求解即可.6.【解析】【解答】解:由题意得正方体如图所示, 则侧视图是 故答案为:D 【分析】根据三视图的画法求解即可.7.【解析】【解答】解:当a1=-1,q=2时,Sn是递减数列,所以甲不是乙的充分条件; 当Sn是递增数列时,an+1=Sn+1-Sn0

11、,即a1qn0,则q0,所以甲是乙的必要条件; 所以甲是乙的必要条件但不是充分条件. 故答案为:B 【分析】根据充要条件的判定,结合等比数列的性质求解即可.8.【解析】【解答】解:如图,过C作BB的垂线交BB于点M,过B作AA的垂线交AA于点N, 设BC=CM=m,AB=BN=n, 在ABC中,由正弦定理得, 在BCM中,由正弦定理得, 则, 解得, 得A,C两点到水平面ABC的高度差AA-CC273+100=373. 故答案为:B 【分析】根据正弦定理求解即可.9.【解析】【解答】解:由题意得 , 则, 解得sin=, 又因为 , 所以 所以 故答案为:A 【分析】根据二倍角公式,结合同角三

12、角函数基本关系求解即可.10.【解析】【解答】解: 将4个1和2个0随机排成一行 共有种排法, 先将4个1全排列,再用插空法将2个0插入进行排列,共有种排法, 则所求概率为 故答案为:C 【分析】根据古典概型,结合插空法求解即可.11.【解析】【解答】解:记ABC的外接圆圆心为O1 , 由ACBC,AC=BC=1知O1为AB的中点,且, 又球的半径为1,所以OA=OB=OC=1,所以OA2+OB2=AB2 , , 则OO12+O1C2=OC2 则OO1O1C,OO1AB, 所以OO1平面ABC, 所以 故答案为:A 【分析】根据直角三角形的几何性质,结合三棱锥的外接球的性质,运用三棱锥的体积公

13、式直接求解即可.12.【解析】【解答】解:因为f(x+1)是奇函数,所以f(1)=0,即a+b=0,则b=-a, 又f(0)=f(-1+1)=f(-1+2)=f(1)=0, 由f(0)+f(3)=6得a=-2, 所以 故答案为:D 【分析】根据函数的奇偶性,利用函数的性质求解即可.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.【解析】【解答】解:由题意得, 所以在点(-1,-3)处的切线斜率k=5,故切线方程为y+3=5(x+1),即5x-y+2=0 故答案为:5x-y+2=0 【分析】根据导数的几何意义,结合直线的点斜式方程求解即可.14.【解析】【解答】解:, 由得, 解得 故答案

14、为: 【分析】根据向量的坐标运算,结合向量垂直的判断条件求解即可.15.【解析】【解答】解:由|PQ|=|F1F2|,得|OP|=|F1F2|,所以PF1PF2 , 所以 故答案为:8 【分析】根据椭圆的定义及直角三角形的性质,结合三角形的面积公式求解即可16.【解析】【解答】解:由得T=,=2 将点代入, 得 则, 所以 所以 等价于 则或 由图象得最小整数, 所以x=2 故答案为:2 【分析】根据余弦函数的图象与性质求解即可.三、解答題:共70分。解答应写出文字说明,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.【解析】【

15、分析】(1)根据频率=频数/总体直接求解即可; (2)根据独立性检验的方法直接求解即可.18.【解析】【分析】选(1)(2)做条件时,证明 :根据等差数列的定义得出 ,且 也是等差数列 , 进一步递推出 ; 若选 作条件证明: 由 ,显然 再写出前n项的和与a1,n的关系式 ,进而证明 是等差数列.; 选作条件证明: 先设 , 进一步形为 , 再根据 an与sn的关系,分为,n1,推导出 ,显然 为等差数列 。19.【解析】【分析】()根据条件,先证明 两两垂直 ,再建立如图所示空间直角坐标系,定义相关点的坐标,用空间向量证明 ()先设 设出平面 平面 的法向量及 平面 的法向量 ,分别求出二

16、法向量,再由向量的夹角公式,得到夹角余弦值,当其值最大时正弦值最小,确定此时的值即为B1D的值。20.【解析】【分析】(1) 先设抛物线的方程 由对称性,可知 , 进而由可以很容易求出抛物线的P值,进而写出抛物线的方程; 由于圆M的圆心已知,且与x=1相切,立刻知道半径,故很容易求得M的方程; ()先设出三点的坐标,分斜率不存在及 直线 斜率均存在讨论, 分别写出相应的直线方程,根据相关直线与圆相切的条件,分别代入抛物线方程,利用达定理,点到直线距离公式等知识,推导结论。21.【解析】【分析】(1)当时,函数 用导数研究其单调性; ()首先将问题转化为方程有两个解的问题,进一步转化为函数与函数有两听问题,然后利用导数研究相关函数的单调性及函数的最大值,进而得到结果。四、选修4一4:坐标系与参数方程22.【解析】【分析】()先将 两边平方 可得 ,然后用 替换即可得到C的直角坐标方程; ()先 设 及M 再由,建立,与的关系式,此即点P的轨迹C1的参数方程,进一步化成直角方程(圆),最后根据两圆圆心距,判断位置关系。 五、选修4一5:不等式选讲23.【解析】【分析】()先去绝对值将二函数解析式写成分段函数物形式,然后分段作图; ()将上面两个函数图象画在同一个直角坐标系内,(注意f(x+a)与f(x)图象的关系),由 f(x+a)g(x), 确定a的取值范围。

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