1、2020高考数学(文科)全国二卷高考模拟试卷2一选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1(5分)已知全集UR,Ax|x40,Bx|x2,则A(UB)()A2,+)B(2,+)C4,+)D(4,+)2(5分)若复数a-i1+i为纯虚数,则实数a的值为()AiB0C1D13(5分)Sn为等差数列an的前n项和,若S150,则a8()A1B0C1D24(5分)已知aR,直线l:x+ay+a20,圆M:(x1)2+(y1)21,则“a0”是“直线l与圆M相切”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件5(5分)已知四棱锥PABCD的五个顶点都在球O的球面上,ABADC
2、D,BCAD,ABC60,PAB是等边三角形,若四棱锥PABCD体积的最大值93,则球O的表面积为()A56B54C52D506(5分)盒中有5个大小相同的球,其中白球3个,黑球2个,从中任意摸出3个(摸出后不放回),则至少摸出一个黑球的概率为()A910B110C710D3107(5分)已知曲线f(x)=13x3+12x25在点(1,f(1)处的切线的倾斜角为,则cos2sin2+cos2=()A13B-35C2D858(5分)已知函数f(x)=log2(mx2+nx-2)的两个零点是3和1,如果曲线|y|nx+2与直线yb没有公共点,则b的取值范围是()A-12,12B1,1C2,2D3,
3、39(5分)已知数列an满足an+12anan+2(nN*),若a31,a74a3,则a4a5a6()A8B8C8D1610(5分)已知三棱锥PABC满足PA底面ABC,在ABC中,AB6,AC8,ABAC,D是线段AC上一点,且AD3DC,球O为三棱锥PABC的外接球,过点D作球O的截面,若所得截面圆的面积的最小值与最大值之和为40,则球O的表面积为()A72B86C112D12811(5分)已知点A(0,1)是抛物线x22py的准线上一点,F为抛物线的焦点,P为抛物线上的点,且|PF|m|PA|,若双曲线C中心在原点,F是它的一个焦点,且过P点,当m取最小值时,双曲线C的离心率为()A2B
4、3C2+1D3+112(5分)设奇函数f(x)的定义域为(-2,2),且f(x)的图象是连续不间断,x(-2,0),有f(x)cosx+f(x)sinx0,若12f(m)f(3)cos(m),则m的取值范围是()A(-2,-3)B(0,3)C(-2,3)D(3,2)二填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13(5分)设向量a=(2,2),b=(m,1),若a与b共线,则m 14(5分)学校准备从甲、乙、丙三位学生中随机选两位学生参加问卷调查,则甲被选中的概率为 15(5分)若函数f(x)=sin2x-3cos2x的图象向左平移8个单位得到函数g(x)的图象则g(x)在区间-8,38上的最小
5、值为 16(5分)已知椭圆C:x26+y22=1的左右焦点分别为F1,F2,如图AB是过F1且垂直于长轴的弦,则ABF2的内切圆方程是 三解答题(共5小题,满分60分,每小题12分)17(12分)某大型单位举行了一次全体员工都参加的考试,从中随机抽取了20人的分数如图茎叶图记录了他们的考试分数(以十位数字为茎,个位数字为叶):若分数不低于95分,则称该员工的成绩为“优秀”()从这20人中成绩为“优秀”的员工中任取2人,求恰有1人的分数为96的概率;()根据这20人的分数补全下方的频率分布表和频率分布直方图,并根据频率分布直方图估计所有员工的平均分数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表)组别
6、分组频数频率频率组距 160,70)270,80)380,90)490,100)18(12分)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a2bcosC(1)若cosB=13,求sinA的值;(2)若a4,ABC的面积为82,AC的中点为D,求BD的长19(12分)点P(1,t)(t0)是抛物线C:y24x上一点,F为C的焦点()若直线OP与抛物线的准线l交于点Q,求QFP的面积;()过点P作两条倾斜角互补的直线分别与C交于M,N两点证明:直线MN的斜率是定值20(12分)如图,在直角AOB中,OAOB2AOC通过AOB以直线OA为轴顺时针旋转120得到(BOC120)点M为线段BC上
7、一点,且MB=433()证明:MO平面AOB;()若D是线段AB的中点,求四棱锥OACMD的体积21(12分)已知函数f(x)lnx+(a+x)22(aR)()若函数h(x)f(x)x(a+1)lnx,讨论h(x)的单调性;()若函数f(x)的导数f(x)的两个零点从小到大依次为x1,x2,证明:f(x2)x1+x22四解答题(共1小题,满分10分,每小题10分)22(10分)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为x=1-32ty=-3+12t(t为参数)以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系曲线C的极坐标方程为23sin(1)求直线l的普通方程及曲线C的直角坐标方程;(2
8、)设点P(1,-3),直线l与曲线C相交于A,B两点,求2|PA|+2|PB|的值五解答题(共1小题)23已知函数f(x)|x+1|x2|(1)解不等式f(x)1;(2)记函数f(x)的最大值为s,若a+b+c=s(a,b,c0),证明:ba+cb+ac32020高考数学(文科)全国二卷高考模拟试卷2参考答案与试题解析一选择题(共12小题,满分60分,每小题5分)1(5分)已知全集UR,Ax|x40,Bx|x2,则A(UB)()A2,+)B(2,+)C4,+)D(4,+)【解答】解:因为UR,Bx|x2,所以UBx|x2,又Ax|x4,所以:A(UB)x|x2,故选:A2(5分)若复数a-i1
9、+i为纯虚数,则实数a的值为()AiB0C1D1【解答】解:复数a-i1+i=(a-i)(1-i)(1+i)(1-i)=a-12-(a+1)2i为纯虚数,a-12=0,-a+120,解得a1故选:C3(5分)Sn为等差数列an的前n项和,若S150,则a8()A1B0C1D2【解答】解:Sn为等差数列an的前n项和,S15=15(a1+a15)2=15a80,则a80,故选:B4(5分)已知aR,直线l:x+ay+a20,圆M:(x1)2+(y1)21,则“a0”是“直线l与圆M相切”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件【解答】解:直线l与圆M相切|1+a+a
10、-2|1+a2=1,化为:3a24a0,解得a0或a=43“a0”是“直线l与圆M相切”的充分不必要条件故选:A5(5分)已知四棱锥PABCD的五个顶点都在球O的球面上,ABADCD,BCAD,ABC60,PAB是等边三角形,若四棱锥PABCD体积的最大值93,则球O的表面积为()A56B54C52D50【解答】解:四棱锥PABCD的五个顶点都在球O的球面上,如图:四棱锥PABCD体积的最大值93,只有平面PAB与底面ABCD垂直,并且底面ABCD面积取得最大值时,几何体的体积最大,因为ABADCD,BCAD,ABC60,可得ABCD是正六边形的一半,设ABADCDa,则四棱锥的体积的最大值为
11、:1332a3a232a=93,解得a23此时,底面ABCD的外心为E,外接球的球心为O,外接球的半径为R,所以R=(133223)2+(23)2=13,所以外接球的表面积为:4(13)2=52故选:C6(5分)盒中有5个大小相同的球,其中白球3个,黑球2个,从中任意摸出3个(摸出后不放回),则至少摸出一个黑球的概率为()A910B110C710D310【解答】解:盒中有5个大小相同的球,其中白球3个,黑球2个,从中任意摸出3个(摸出后不放回),基本事件总数n=C53=10,至少摸出一个黑球包含的基本事件个数m=C31C22+C32C21=9,至少摸出一个黑球的概率为p=mn=910故选:A7
12、(5分)已知曲线f(x)=13x3+12x25在点(1,f(1)处的切线的倾斜角为,则cos2sin2+cos2=()A13B-35C2D85【解答】解:由f(x)=13x3+12x25,得f(x)x2+x,则f(x)在点(1,f(1)处的切线斜率tanf(1)2cos2sin2+cos2=cos2-sin22sincos+cos2=1-tan22tan+1=-35故选:B8(5分)已知函数f(x)=log2(mx2+nx-2)的两个零点是3和1,如果曲线|y|nx+2与直线yb没有公共点,则b的取值范围是()A-12,12B1,1C2,2D3,3【解答】解:由题意得,3,1是方程mx2+nx
13、21,即mx2+nx30的两根,所以:31=-3m,3+1=-nm,解得:m1,n2,所以|y|2x+2,如图所示:如果曲线|y|2x+2与直线yb没有公共点,则b2,2,故选:C9(5分)已知数列an满足an+12anan+2(nN*),若a31,a74a3,则a4a5a6()A8B8C8D16【解答】解:数列an满足an+12anan+2(nN*),an是等比数列,a3,a5,a7同号,a31,a74a3,a5=a3a7=2,a4a5a6=a53=8故选:C10(5分)已知三棱锥PABC满足PA底面ABC,在ABC中,AB6,AC8,ABAC,D是线段AC上一点,且AD3DC,球O为三棱锥
14、PABC的外接球,过点D作球O的截面,若所得截面圆的面积的最小值与最大值之和为40,则球O的表面积为()A72B86C112D128【解答】解:将三棱锥补成知三棱柱,且三棱锥的外接球与三棱柱的外接球都是球O设三角形ABC的中心为O,设外接球的半径为R,球心O到平面ABC的距离为x,即OOx,连接OA,则OA5,R2r2+25,在三角形ABC中,取AC的中点E,连接OD,OE,则OE=12AB=3,DE=14AC2,OD=13,在RtOOD中,OD=r2+13,由题意得当截面与直线OD垂直时,截面面积最小,设此时截面半径为r,则r2R2OD2x2+25(x2+13)12,所以截面圆的面积为r21
15、2,当截面过球心时,截面圆的面积最大为R2,12+R240,所以R228,所以表面积S4R2112,故选:C11(5分)已知点A(0,1)是抛物线x22py的准线上一点,F为抛物线的焦点,P为抛物线上的点,且|PF|m|PA|,若双曲线C中心在原点,F是它的一个焦点,且过P点,当m取最小值时,双曲线C的离心率为()A2B3C2+1D3+1【解答】解:点A(0,1)是抛物线C:x22py(p0)准线上的一点,可得p2,抛物线的标准方程为x24y,则抛物线的焦点为F(0,1),准线方程为y1,过P作准线的垂线,垂足为N,则由抛物线的定义可得|PN|PF|,|PF|m|PA|,|PN|m|PA|,则
16、|PN|PA|=m,设PA的倾斜角为,则sinm,当m取得最小值时,sin最小,此时直线PA与抛物线相切,设直线PA的方程为ykx1,代入x24y,可得x24(kx1),即x24kx+40,16k2160,k1,P(2,1),双曲线的实轴长为|PA|PF|2(2-1),双曲线的离心率为22(2-1)=2+1故选:C12(5分)设奇函数f(x)的定义域为(-2,2),且f(x)的图象是连续不间断,x(-2,0),有f(x)cosx+f(x)sinx0,若12f(m)f(3)cos(m),则m的取值范围是()A(-2,-3)B(0,3)C(-2,3)D(3,2)【解答】解:令g(x)=f(x)co
17、sx,x(-2,2),f(x)为奇函数,ycosx为偶函数,g(x)=f(x)cosx,x(-2,2)为奇函数x(-2,0),有f(x)cosx+f(x)sinx0,g(x)=f(x)cosx+f(x)sinxcos2x0,g(x)在区间(-2,0)上单调递增,又g(x)为奇函数,g(x)在区间(-2,2)上单调递增,当x(-2,2),cosx0,12f(m)f(3)cos(m)f(m)cos(-m)=f(m)cosmf(3)cos3,-2m3故选:C二填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13(5分)设向量a=(2,2),b=(m,1),若a与b共线,则m-2【解答】解:向量a=(2,2
18、),b=(m,1),a与b共线,-m2=12,解得m=-2故答案为:-214(5分)学校准备从甲、乙、丙三位学生中随机选两位学生参加问卷调查,则甲被选中的概率为23【解答】解:学校准备从甲、乙、丙三位学生中随机选两位学生参加问卷调查,基本事件总数n=C32=3,甲被选中包含的基本事件个数m=C11C21=2,则甲被选中的概率为P=mn=23故答案为:2315(5分)若函数f(x)=sin2x-3cos2x的图象向左平移8个单位得到函数g(x)的图象则g(x)在区间-8,38上的最小值为-3【解答】解:f(x)=2(12sin2x-32cos2x)=2sin(2x-3),函数f(x)向左平移8个
19、单位得到函数g(x)=2sin2(x+8)-3=2sin(2x-12),x-8,38,2x-12-3,23,2sin(2x-12)-3,2,即g(x)在区间-8,38上的最小值为-3故答案为:-316(5分)已知椭圆C:x26+y22=1的左右焦点分别为F1,F2,如图AB是过F1且垂直于长轴的弦,则ABF2的内切圆方程是(x+43)2+y2=49【解答】解:设ABF2内切圆的半径为r,椭圆的方程为x26+y22=1,其中a=6,b=2,c=a2-b2=2,则|F1F2|2c4,AB与x轴垂直,则有|AF2|2|AF1|216,|AF1|+|AF2|2a=26,解得:|AF1|=63,|AF2
20、|=563,ABF2的周长l|AF2|+|BF2|+|AB|=1063+263=46,其面积S=12|AB|F1F2|=122634=463,由内切圆的性质可知,有12r46=463,解得r=23圆心横坐标为2+23=-43,即圆心坐标为(-43,0),则ABF2的内切圆方程是(x+43)2+y2=49,故答案为:(x+43)2+y2=49三解答题(共5小题,满分60分,每小题12分)17(12分)某大型单位举行了一次全体员工都参加的考试,从中随机抽取了20人的分数如图茎叶图记录了他们的考试分数(以十位数字为茎,个位数字为叶):若分数不低于95分,则称该员工的成绩为“优秀”()从这20人中成绩
21、为“优秀”的员工中任取2人,求恰有1人的分数为96的概率;()根据这20人的分数补全下方的频率分布表和频率分布直方图,并根据频率分布直方图估计所有员工的平均分数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表)组别分组频数频率频率组距 160,70)270,80)380,90)490,100)【解答】解:()设分数分别为95,96,98的四人为a,b,c,d,从成绩为优秀的员工中任取2人,包含(a,b),(a,c),(b,d),(c,d)共6个基本事件,设从成绩为优秀的员工中随机抽取2人,恰有一人的分数为96是事件A,则事件A包含的基本事件有:(a,b),(a,c),(b,d),(c,d),共4个,P
22、(A)=46=23()完成频率分布直方图如下: 组别分组频数 频率 频率组距 160,70) 2 110 0.01 270,80) 6 310 0.03 380,90) 8 25 0.04 490,100 4 15 0.02作出频率分布直方图得:根据频率分布直方图估计所有员工的平均分数为:x=60110+75310+85410+95210=8218(12分)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a2bcosC(1)若cosB=13,求sinA的值;(2)若a4,ABC的面积为82,AC的中点为D,求BD的长【解答】解:(1)a2bcosC,sinA2sinBcosC,即sin(B
23、+C)2sinBcosC,sinBcosC+sinCcosB2sinBcosC,sin(CB)0,B,C为三角形的内角,所以BC,cosB=13,sinB=223,sinAsin(B+C)2sinBcosB213223=429,(2)由已知结合(1)可知BC,故bc,设BC 边上的高h,sABC=124h=82,h42,此时tanBtanC=422=22,则cosBcosC=13,bc6BDC中,由余弦定理可知,BD=16+9-23413=1719(12分)点P(1,t)(t0)是抛物线C:y24x上一点,F为C的焦点()若直线OP与抛物线的准线l交于点Q,求QFP的面积;()过点P作两条倾斜
24、角互补的直线分别与C交于M,N两点证明:直线MN的斜率是定值【解答】解:()将P(1,t)代入y24x得t2,点P(1,2),直线OP的方程为:y2x,又准线方程为:x1,点Q(1,2),SQFP=12|OF|yP-yQ|=1214=2;()设M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM与直线PN的倾斜角互补,kPM+kPN0,y1-2x1-1+y2-2x2-1=0,又x1=y124,x2=y224,y1-2y124-1+y2-2y224-1=0,整理得:4y1+2+4y2+2=0,y1+2(y2+2),y1+y24,直线MN的斜率kMN=y1-y2x1-x2=y1-y2y124-y224=4
25、y1+y2=-1,故直线MN的斜率为定值120(12分)如图,在直角AOB中,OAOB2AOC通过AOB以直线OA为轴顺时针旋转120得到(BOC120)点M为线段BC上一点,且MB=433()证明:MO平面AOB;()若D是线段AB的中点,求四棱锥OACMD的体积【解答】解:()证明:在MOB中,由余弦定理得OM=233,OM2+OB2MB2,OMOB,由题意得OAOB,OAOC,OBOCO,OA平面COB,OM平面COB,OAOM,OAOBO,MO平面AOB()解:D是线段AB的中点,VABDC=131222322=233,VMCDBVDCMB=131222331=239,四棱锥OACMD
26、的体积为:VOACMDVABDCVMCBD=43921(12分)已知函数f(x)lnx+(a+x)22(aR)()若函数h(x)f(x)x(a+1)lnx,讨论h(x)的单调性;()若函数f(x)的导数f(x)的两个零点从小到大依次为x1,x2,证明:f(x2)x1+x22【解答】解:(I)h(x)=(a+x)22-xalnx,x0,h(x)=(x-1)(x+a)x,当a0时,由h(x)0可得x1,由h(x)0可得0x1,故h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+)上单调递增,当1a0时,由h(x)0可得x1或0x1,由h(x)0可得ax1,故h(x)在(a,1)上单调递减,在(1,+),(
27、0,a)上单调递增,当a1时,由h(x)0可得xa或0x1,由h(x)0可得1xa,故h(x)在(1,a)上单调递减,在(a,+),(0,1)上单调递增,当a1时,h(x)0恒成立,故h(x)在(0,+)上单调递增,综上当a0时,h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+)上单调递增,当1a0时,h(x)在(a,1)上单调递减,在(1,+),(0,a)上单调递增,当a1时,h(x)在(1,a)上单调递减,在(a,+),(0,1)上单调递增,当a1时,故h(x)在(0,+)上单调递增,(II)证明:f(x)=x2+ax+1x,x0,且导数f(x)的两个零点从小到大依次为x1,x2,x1,x2,是
28、x2+ax+10的两根,所以x1+x2=-ax1x2=1,x2x10,所以0x11x2,要证明:f(x2)x1+x22,只要证(a+x2)2x+lnx2x1+x22,只需证12x12+ln1x112(x1+1x1),令g(x)=12x2-lnx-12x-12x,0x1,则g(x)=(x2-1)(2x-1)2x2,易得当0x12时,g(x)0,当x12时g(x)0,所以g(x)在(0,12)上单调递增,在(12,1)上单调递减,故g(x)g(12)0即f(x2)x1+x22四解答题(共1小题,满分10分,每小题10分)22(10分)在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为x=1-32ty=-
29、3+12t(t为参数)以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴,建立极坐标系曲线C的极坐标方程为23sin(1)求直线l的普通方程及曲线C的直角坐标方程;(2)设点P(1,-3),直线l与曲线C相交于A,B两点,求2|PA|+2|PB|的值【解答】解:(1)消去参数t得直线l的普通方程为x+3y+2=0;因为=-23sin,所以2=-23sin,因为xcos,ysin,所以曲线C的直角坐标方程为x2+y2+23y=0(2)由题意判断点P(1,-3)是直线l上的点,设A,B两点所对应的参数分别为t1,t2,将直线l的参数方程代入曲线C的直角坐标方程,得t2-3t-2=0其中=(-3)2-4(-2)
30、=110,t1+t2=3,t1t22于是2|PA|+2|PB|=2|t1|+2|t2|=2|t1-t2|t1t2|=2(t1+t2)2-4t1t2|t1t2|=11五解答题(共1小题)23已知函数f(x)|x+1|x2|(1)解不等式f(x)1;(2)记函数f(x)的最大值为s,若a+b+c=s(a,b,c0),证明:ba+cb+ac3【解答】解:(1)f(x)=-3,x-12x-1,-1x23,x2,当x1时,31恒成立,所以x1;当1x2时,2x11,即x1,所以1x1;当x2时,31显然不成立,所以不合题意;综上,不等式的解集为(,1(2)证明:由(1)知f(x)max3s,于是a+b+c=3,所以ba+a+cb+b+ac+c2b+2c+2a=6,当且仅当abc1时取等号,所以ba+cb+ac3