1、【答案】第 1 页 共 11 页 2023 年普通高等学校招生全国统一考试模拟测试(二)数学参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B D C B D C A B BD ACD AD ABD 132 1433 152218154xy 162 69(或2 69,或2 3015,或2 3015)17(1)nan;(2)21221534412nnTn18(1)3C;(2)12或 1 19(1)证明见解析;(2)10535 20(1)44625;(2)(i)分布列见解析,期望最大值为134;(ii)222 21(1)240ea;(2)1233xxx,证明见解析22(1)证明见解
2、析;(2)45 1032 1【答案】D【解析】2|30 1,0,1ZAxx,1,2B,则1,0 1,2AB 故选:D 2【答案】D【解析】由题意得22222(3cos)sin3cos(1 cos)2cos13z,当cos1 时,等号成立,故max3z,故选:D 3【答案】C 【解析】因为离心率2 3233cea,不妨设3a,则2c,1b,所以渐近线方程为3333abyxxxaa ,所以两条渐近线的倾斜角分别为6和56,因为52663,所以两条渐近线所夹的锐角为233;即双曲线的两条渐近线的夹角为3 4【答案】B 【解析】设游客到地面的距离为my,设y关于转动时间t(单位:分钟)的函数关系式为s
3、in()(0,0)yAtb A,则60A,10Ab,可得70b,函数sin()yAtb的最小正周期为30T,则215T,当0t时,游客位于最低点,可取2,所以60sin7060cos7015215tty,由100y,即60cos7010015t,可得1cos152t,所以242 2()3153Ntkkk,解得30103020()Nktkk,因此,游客在摩天轮转动一圈的过程中最佳观景时长约有 10 分钟故选:B 5【答案】D【解析】作轴截面图如下:ABC为圆锥的轴截面,点O为与侧面相切球的球心,点,E F为切点,由已知,可得4ABBCAC,32OEOF,60ACB,OEAC,在OEC中,32OE
4、,90OEC,30OCE,【答案】第 2 页 共 11 页 所以3OC,32CE,又4AC,所以52AE,所以圆台的母线长为52,因为CECF,60ECF,所以ECF为等边三角形,所以32EF,所以圆台的侧面积35552428S 故选:D 6【答案】C【解析】由圆O是ABC的外接圆,且4A,故OBOC,所以ABOBOA ,则AB OCOB OCOA OC ,所以cos,AB OCOA OCOA OC ,故,OA OC 反向共线时AB OC 最大,所以max()1AB OC 故选:C 7【答案】A【解析】2023()1x的展开式通项为120232023C()C(1)(0,1,2,2023)kkk
5、kkkTxxk ,所以2023C(1)(0,1,2,2023)kkkak,所以2023202320232023 220232023202320232023C(1)C(1)(1)CC(01)kkkkkkkkkkaa ,所以2023110(0,1,2,2023)kkkaa,且01a,所以1220230122023011111111aaaaaaaa 020231202210111012011111111aaaaaaa 故选:A 8【答案】B【解析】因为ln22ln2ln4244a,22lneec,考虑构造函数ln()xf xx,则21 ln()xfxx,当0ex时,()0fx,函数()f x在(0,
6、e)上单调递增,当ex 时,()0fx,函数()f x在(e,)上单调递减,因为ln20.7,所以0.7e2,即20.72e(e)4,所以234e,所以22ln3ln4lne34e,即22ln3ln2lne32e,又ln3ln33e,所以22ln3ln2lnee2e,故bac 9【答案】BD【解析】对于 A 选项,若直线m与相交,且平面内存在直线l与直线m平行,由于m,则/m,这与直线m与相交矛盾,假设不成立,A 错;对于 B 选项,若m,则在平面内必存在l与直线m垂直,若直线m与相交,设mA,如下图所示:【答案】第 3 页 共 11 页 若m,且l,则ml,若m与斜交,过直线m上一点P(异于
7、点A)作PB,垂足点为B,过点A作直线l,使得lAB,因为PB,l,则lPB,又因为lAB,PBABB,PB、AB 平面PAB,所以l 平面PAB,因为m 平面PAB,所以lm,综上所述,平面内存在直线l与直线m垂直,B 对;对于 C 选项,设直线l与平面的一个公共点为点A,假设存在平面,使得/且/m,过直线m作平面,使得l,因为/m,m,l,则/lm,因为/,记n,又因为l,则/nl,因为在平面内有且只有一条直线与直线l平行,且An,故m、n重合,所以m,但m不一定在平面内,当m与相交时,则m与也相交,C 错;对于 D 选项,若m,则过直线m的任意一个平面都与平面垂直,若m与不垂直,设直线m
8、与平面的一个公共点为点A,则过点A有且只有一条直线l与平面垂直,记直线l、m所确定的平面为,则,D 对故选:BD 10【答案】ACD【解析】因为()costanf xxx,所以(2)cos(2)tan(2)costan()f xxxxxf x,所以函数()f x为周期函数,A 正确;因为coscostansin222sinxfxxxxx coscostansin222sinxfxxxxx,所以22fxfx,所以函数2fx为奇函数,故函数2fx的图象关于原点对称,所以,02为函数()f x的中心对称,C 正确;当0,2x时,2222cossin1()sinsincoscosxxfxxxxx ,因
9、为0cos1x,0sin1x,所以()0fx,所以函数()f x在0,2上单调递增,D 正确;由21()sincosfxxx 可得,当22x时,由0cos1x,1sin1x,可得()0fx,函数()f x在,2 2上单调递增,当322x,由1cos0 x,1sin1x,可得()0fx,函数()f x在 3,22上单调递增,又(0)1f,()1f,作出函数()f x在 3,2 222的大致图象可得:结合函数()f x是一个周期为2的函数可得函数()f x没有对称轴,B 错误故选:ACD 11【答案】AD【解析】设甲球员的 5 场篮球比赛得分按从小到大排列为12345,x xx xx,则12345
10、xxxxx,326x,且 24 至少出现 2 次,故1224xx,A 正确;设乙球员的 5 场篮球比赛得分按从小到大排列为12345,y yyyy,则12345yyyyy,329y,取124520,23,29,29yyyy,可得其满足条件,但有 2 场得分低于 24,B 错误;设丙球员的 5 场篮球比赛得分按从小到大排列为12345,z zz zz,【答案】第 4 页 共 11 页 由已知22222123451(26)(26)(26)(26)(26)9.65zzzzz,所以2222212345(26)(26)(26)(26)(26)48zzzzz,若432z,则532z,所以222221234
11、5(26)(26)(26)(26)(26)72zzzzz,矛盾,所以532z,22221234(26)(26)(26)(26)12zzzz,因为12345,z zz zz的平均数为 26,所以123498zzzz,取123423,25,25,25zzzz,满足要求,但有一场得分低于 24 分,C 错误;因为5 60%3,所以丙球员连续 5 场比赛得分的第 60 百分位数为342zz,若34242zz,则12242zz,故123498zzzz,矛盾,所以34242zz,所以丙球员连续 5 场比赛得分的第 60 百分位数大于 24,D 正确;故选:AD.12【答案】ABD【解析】因为选项斜率均为正
12、值,不妨假设AB所在的直线过点(0,0),设直线AB的倾斜角为0,2,斜率为k,若CD所在的直线过点(1,0),如图,可得sinBC,2cosCD,因为BCCD,即sin2cos,则tan2k;若CD所在的直线过点(2,0),如图,可得2sinBC,3cosCD,因为BCCD,即2sin3cos,则3tan2k;若CD所在的直线过点(4,0),如图,可得4sinBC,cosCD,因为BCCD,即4sincos,则1tan4k;综上所述:k的可能值为3 12,2 4故选:ABD 13【答案】2 【解析】由题意可得232242111(26)aaaqaa q,则20a,上述两个等式作商可得2413q
13、q,即23440qq,因为1q,解得2q 14【答案】33 【解析】23222 34ABCDS,132EFGHABCDSS,四棱锥IEFGH的高为 1,所以33I EFGHV【答案】第 5 页 共 11 页 15【答案】2218154xy【解析】由对称性不妨令点 M 在第一象限,令直线MN交 y 轴于点 A,过 N 作NBx轴于 B,令1(,0)Fc,2(,0)F c,因为2MFx轴,则2/OAMF,而O为12FF的中点,又A为1MF中点,而3OA,于是226MFOA,由14MNFN 知,1113NFMF,显然2/NBMF,因此2123NBMF,1121233cBFFF,于是5,23cN,又(
14、,6)M c,则22222225419361cabcab,解得254b,223ac,而222abc,则227c,281a,所以椭圆C的标准方程为2218154xy故答案为:2218154xy 16【答案】2 69(或2 69或2 3015或2 3015)【解析】设切点坐标为3(,)t tt,因为3()f xxx,则2()31fxx,切线斜率为2()31f tt,所以曲线()yf x在xt处的切线方程为32()(31)()ytttxt,将点P的坐标代入切线方程可得32230tmtmn,设过点P且与曲线()yf x相切的切线的切点的横坐标分别为1x、2x,且12xx,因为这两条切线关于直线xm对称
15、,则221212()()31 310fxfxxx ,所以221223xx,易知1x、2x关于t的方程32230tmtmn的两个根,设该方程的第三个根为3x,则32123232()()()tmtmntxtxtx,则32321231223131232322()2()2tmtmntxxx tx xx xx x tx x x,所以1231223131232212320223mxxxx xx xx xmnx x xxx,因为过点(,)P m n恰能作两条直线与曲线()yf x相切,则关于t的方程32230tmtmn只有两个不等的实根,不妨设31xx,【答案】第 6 页 共 11 页 则122121212
16、221232220223mxxx xxmnx xxx,若10 x,则2223223mxx,可得29243m,解得2 69m ;若2120 xx,则122xx,所以1223232mxxx,可得22mx ,1xm,所以222125243mxx,解得2 3015m 综上所述,2 69m 或2 3015故答案为:2 69(或2 69或2 3015或2 3015)17【答案】(1)nan;(2)21221534412nnTn【解析】(1)因为1a,2a,4a成等比数列,所以2214aa a,1 分 即2(1)1(1 3)dd,2 分 解得0d 或1d 3 分 因为0d,所以1d,4 分 所以1 1(1)
17、nann 5 分(2)由(1)得2,1,(2)nnnbnn n为奇数为偶数.6 分 所以2,1 11,22nnnbnnn 为奇数为偶数.,7 分 所以21232121321242()()nnnnnTbbbbbbbbbbb 13211111111(222)22446222nnn8 分 121222221 111 22 222nn9 分 2121534412nn,所以数列nb的前2n项的和21221534412nnTn10 分 18【答案】(1)3C;(2)12或 1【解析】(1)由正弦定理sinsinbcBC,得3sincossinsin2ABBCB,1 分 因为(0,)B,则sin0B,所以3
18、cossin2ABC,2 分 因为ABC,所以coscossin2222ABCC 3 分【答案】第 7 页 共 11 页 所以3sin2sincos222CCC 4 分 因为(0,)C,则0,22C,可得sin02C,所以3cos22C,5 分 则26C,所以3C 6 分(2)方法一:因为3abc,由正弦定理sinsinsinabcABC,得3sinsin3sin2ABC,7 分 因为233AB,所以2sinsinsinsin3ABAA8 分 31333sincossinsincos3sin222262AAAAAA,即3sin62A9 分 因为(0,)A,则 7,666A,所以63A或23,1
19、0 分 所以6A或2,11 分 故1sin2A或 112 分 方法二:因为3C,由余弦定理得222(*)cabab,7 分 将3()3cab代入(*)式得2221()3ababab,整理得222520aabb,因式分解得(2)(2)0ab ab,解得2ab或2ba,9 分 当2ab时,3cb,所以222222234cos0,22 3bcabbbAbcb 因为(0,)A,所以2A,10 分 当2ba时,3ca,所以2222222433cos224 3bcaaaaAbca,因为(0,)A,所以6A,11 分 所以sin A的值为12或 1 12 分 19【答案】(1)证明见解析;(2)10535【
20、解析】(1)如图 1,连接BD,因为四边形ABCD是平行四边形,且120ABC,1AB,2BC,所以1CD,60BCD,/ABCD,1 分 所以22212cos142 1 232BDBCCDBC CDBCD ,所以3BD,2 分 所以222BCBDCD,所以CDBD,3 分 又因为CDPD,BDPDD,BD,PD 平面PBD,所以CD 平面PBD,4 分 因为PB 平面PBD,所以CDPB,因为/ABCD,所以ABPB 5 分(2)如图 2,设平面PAB和平面PCD的交线为直线l,【答案】第 8 页 共 11 页 因为/CDAB,CD 平面PAB,AB 平面PAB,所以/CD平面PAB,因为C
21、D 平面PCD,平面PCD平面PBCl,所以/CDl,因为CD 平面PBD,所以l 平面PBD,因为,PB PD 平面PBD,所以lPB,lPD,所以BPD是平面PAB与平面PCD的二面角,7 分 因为平面PAB 平面 PCD,所以90BPD,即BPDP,在RtABP中,因为102PA,1AB,所以62PB,在RtBPD中,因为3BD,则62PD,所以BPD为等腰直角三角形,8 分 方法一:由(1)得CD 平面PBD,如图 3,以点D为坐标原点,DB所在直线为 x 轴,DC所在直线为 y 轴,过点D垂直于平面ABCD的直线为 z 轴建立空间直角坐标系,则(3,1,0)A,(3,0,0)B,(0
22、,1,0)C,33,0,22P,9 分 所以(3,2,0)AC ,(3,1,0)BC ,33,0,22BP ,10 分 设平面 PBC 的法向量为(,)nx y z,则3033022n BCxyn BPxz ,取1x,则3y,1z,得(1,3,1)n,11 分 记直线AC与平面PBC所成角为,则32 30105sincos,351 3 134n ACn ACnAC ,所以直线AC与平面PBC所成角的正弦值为1053512 分 方法二:在ABC中,因为1AB,2BC,120ABC,则 2212cos142 1 272ACABBCAB BCABC ,9 分 因为四边形ABCD是平行四边形,所以/A
23、DBC,又因为AD 平面PBC,BC 平面PBC,所以/AD平面PBC,所以A PBCD PBCVV,因为D PBCC BPDVV,所以A PBCC BPDVV,设点A到平面PBC的距离为d,由(1)知CD 平面PBD,所以1133PBCBPDSdSCD,10 分 在PBC中,62PB,2BC,102PCPA,因为222PBPCBC,所以PBPC,所以1610152224PBCS,所以11511661343222d,解得155d,11 分 记直线AC与平面PBC所成角为,则151055sin357dAC,【答案】第 9 页 共 11 页 所以直线AC与平面PBC所成角的正弦值为1053512
24、分 20【答案】(1)44625;(2)(i)分布列见解析,期望最大值为134;(ii)222【解析】(1)用事件 A,B,C 分别表示每局比赛“甲获胜”“乙获胜”或“平局”,则 2()5P A,2()5P B,1()5P C,1 分 记“进行 4 局比赛后甲学员赢得比赛”为事件 N,则事件 N 包括事件 ABAA,BAAA,ACCA,CACA,CCAA共 5 种,3 分 所以()()()()()()P NP ABAAP BAAAP ACCAP CACAP CCAA 2()()()()3()()()()P B P A P A P AP C P C P A P A4 分 422212442355
25、5625 5 分(2)(i)因为0,所以每局比赛结果仅有“甲获胜”和“乙获胜”,即1,由题意得 X 的所有可能取值为 2,4,5,则 6 分 22(2)P X,2222(4)()()2()P X ,22(5)()()14P X 所以 X 的分布列为 X 2 4 5 P 22 222()224 8 分 所以 X 的期望222222()2()8()20E X 22222(12)8(12)20442 ,9 分 因为12,所以14,当且仅当12时,等号成立,所以10,4,所以2222113()442(21)121144E X ,故()E X的最大值为13410 分(ii)记“甲学员赢得比赛”为事件M,
26、则2222()1 2P M 12 分 注:由(1)得前两局比赛结果可能有 AA,BB,AB,BA,其中事件 AA 表示“甲学员赢得比赛”,事件BB 表示“乙学员赢得比赛”,事件 AB,BA 表示“甲、乙两名学员各得 1 分”,当甲、乙两名学员得分总数相同时,甲学员赢得比赛的概率与比赛一开始甲学员赢得比赛的概率相同 所以()()1()0()()()()P MP AAP BBP ABP MP BAP M ()()()()()()()()P A P AP A P B P MP B P A P M2()()P MP M22()P M【答案】第 10 页 共 11 页 所以2(1 2)()P M,即2(
27、)1 2P M,因为1,所以22222222()()222P M 21【答案】(1)240ea;(2)1233xxx,证明见解析【解析】(1)由题意得2()exf xxa有三个零点,所以方程2e0 xxa有三个根,即方程2exxa有三个根所以函数ya与函数2exxy 的图象有三个公共点,1 分 设2()exxg x,则22()exxxg x,2 分 令()0g x,解得02x;令()0g x,解得0 x 或2x,所以()g x在(0,2)上单调递增,在(,0)和(2,)上单调递减,3 分 因为当x 时,()g x ,当x 时,()0g x,且(0)0g,24(2)eg,4 分 所以(0)(2)
28、gag,即实数 a 的取值范围为240ea5 分(2)因为123xxx,由(1)得12302xxx,6 分 由322232eexxxxa,得22332ln2lnxxxx,设()2lnh xxx,则23()()h xh x,求导得2()1h xx,令()0h x,解得02x,令()0h x,解得2x,所以()h x在(0,2)上单调递增,在(2,)上单调递减,设()(4)()m xhxh x,02x,7 分 则()2ln(4)42ln2ln(4)2ln24m xxxxxxxx,02x,求导得2222(2)()204(4)xm xxxx x恒成立,所以()m x在(0,2)上单调递减,所以()(2
29、)0m xm,即(4)()hxh x,8 分 因为202x,所以223(4)()()hxh xh x,又因为32x,242x,()h x在(2,)上单调递减,所以234xx,即234xx,9 分 设024()eg x且00 x,则1024()()eg xag x,因为()g x在(,0)上单调递减,所以10 xx,10 分 因为3e4,所以1214ee,所以01214(1)()eegg x,因为()g x在(,0)上单调递减,所以01x ,11 分 所以101xx,所以1234 13xxx 12 分 22【答案】(1)证明见解析;(2)45 1032【解析】(1)因为PAPBPCPD,且P,A
30、,C共线,P,B,D共线,所以/ABCD,(1 分)【答案】第 11 页 共 11 页 所以直线AB和直线CD的斜率相等,即ABCDkk,2 分 设211(,)A x x,222(,)B x x,233(,)C x x,424,()D x x,则点M的横坐标122Mxxx,点N的横坐标342Nxxx,由ABCDkk,得222243212143xxxxxxxx,3 分 因式分解得434321212143()()()()xxxxxxxxxxxx,约分得2143xxxx,所以341222xxxx,即MNxx,所以MN垂直于x轴4 分(2)设00(,)P xy,则22001xy,且010y,5 分 当
31、2时,C为PA中点,则0132xxx,20132yxy,因为C在抛物线上,所以22010122yxxx,整理得2210100220 xx xyx,6 分 当2时,D为PB中点,同理得2220200220 xx xyx,所以12,x x是方程22000220 xx xyx的两个根,因为2220000044(2)8()0 xyxxy,由韦达定理得1202xxx,212002x xyx,7 分 所以1202Mxxxx,所以PM也垂直于x轴,所以222220001200004423()22xyxxxPMyyxy,8 分 因为222212121200000()44842 2xxxxx xxyxxy,9 分 所以12331442PABABDCSSPMxx四边形10 分 222300000039 2(3)2 2()84xyxyxy23009 2(1)4yy,010y,11 分 当012y 时,2001yy取得最大值54,所以39 2545 104432ABDCS四边形,所以四边形ABDC面积的最大值为45 1032 12 分