六五文档>基础教育>试卷>宁夏回族自治区银川一中2023-2024学年高三上学期第四次月考 理数答案
宁夏回族自治区银川一中2023-2024学年高三上学期第四次月考 理数答案
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银川一中2024届高三年级第四次月考数学(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.设集合,,则()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】由分式不等式的解法,解出集合,根据集合的交集运算,可得答案.【详解】由不等式,则等价于,解得,所以,由,则.故选:D.2.复平面上,以原点为起点,平行于虚轴的非零向量所对应的复数一定是()A.正数 B.负数 C.实部不为零的虚数 D.纯虚数【答案】D【解析】【分析】根据向量的坐标写出对应复数,然后判断即可.【详解】由题意可设,所以对应复数为,此复数为纯虚数,故选:D.3.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.20 B.32 C. D.【答案】D公众号:全元高考【解析】【分析】先根据几何体的三视图得出该几何体的直观图,再由几何体的特征得出几何体的体积.【详解】解:如图,根据几何体的三视图可以得出该几何体是底面为矩形的四棱锥,该几何体的高为,且,所以该几何体的体积为,故选:D.4.“不以规矩,不能成方圆”出自《孟子·离娄章句上》.“规”指圆规,“矩”指由相互垂直的长短两条直尺构成的方尺,是古人用来测量、画圆和方形图案的工具.敦煌壁画就有伏羲女娲手执规矩的记载(如图(1)).今有一块圆形木板,以“矩”量之,如图(2).若将这块圆形木板截成一块四边形形状的木板,且这块四边形木板的一个内角满足,则这块四边形木板周长的最大值为()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】作出图形,利用余弦定理结合基本不等式可求得这个矩形周长的最大值.【详解】由题图(2)得,圆形木板的直径为.设截得的四边形木板为,设,,,,,,如下图所示.由且可得,在中,由正弦定理得,解得.公众号:全元高考在中,由余弦定理,得,所以,,即,可得,当且仅当时等号成立.在中,,由余弦定理可得,即,即,当且仅当时等号成立,因此,这块四边形木板周长的最大值为.故选:D.5.若,,则的取值范围是(    )A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】利用不等式的性质求解.【详解】∵,∴,,又,∴,故选:B.6.已知向量,则“”是“”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【答案】B【解析】【分析】根据题意,利用向量垂直的坐标表示,列出方程求得或,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解.【详解】由向量,,可得,若,可得,解得或,所以是的必要不充分条件.故选:B.7.“莱洛三角形”是机械学家莱洛研究发现的一种曲边三角形,它在很多特殊领域发挥了超常的贡献值.“莱洛三角形”是分别以正三角形的顶点为圆心,以其边长为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形(如图所示).现以边长为4的正三角形作一个“莱洛三角形”,则此“莱洛三角形”的面积为()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】求出正三角形的面积和弓形的面积,进而求出“莱洛三角形”的面积.【详解】正三角形的面积为,圆弧的长度为,故一个弓形的面积为,故“莱洛三角形”的面积为.故选:A8.若数列满足,,则()A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】根据题意,由递推公式可得数列是等比数列,即可得到数列的通项公式,从而得到结果.【详解】因为,,所以,又,所以数列是首项为2,公比为2的等比数列,所以,即,所以.故选:B9.如图,圆柱的轴截面为矩形,点M,N分别在上、下底面圆上,,,,,则异面直线与所成角的余弦值为()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】作出异面直线与所成角,然后通过解三角形求得所成角的余弦值.【详解】连接,设,则是的中点,设是的中点,连接,则,则是异面直线与所成角或其补角.由于,,所以,由于,而是圆柱底面圆的直径,则,所以,则,,而,在三角形中,由余弦定理得.故选:D10.已知是等差数列的前项和,且,则()A.数列为递增数列 B.C.的最大值为 D.【答案】B【解析】【分析】由且,所以,所以公差,所以时,时,逐项分析判断即可得解.【详解】由且,所以,故B正确;所以公差,数列为递减数列,A错误;由,,,所以,,时,,的最大值为,故C错误;,故D错误.故选:B11.银川一中的小组合作学习模式中,每位参与的同学都是受益者,以下这道题就是小组里最关心你成长的那位同桌给你准备的:中国古代数学经典《九章算术》系统地总结了战国秦、汉时期的数学成就,书中将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马,将四个面都为直角三角形的三棱锥称之为鳖臑.如图为一个阳马与一个鳖臑的组合体,已知平面,四边形为正方形,,,若鳖臑的外接球的体积为,则阳马的外接球的表面积等于()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】因条件满足“墙角”模型,故可构建长方体模型求解外接球半径,利用公式即得.【详解】如图,因平面,,故可以构造长方体,易得:长方体的外接球即鳖臑的外接球,设球的半径为,,由,且,解得:,又因四边形为正方形,阳马的外接球即以为三条两两垂直的棱组成的正四棱柱的外接球,设其半径为,则有,解得:故阳马的外接球的表面积为故选:C.12.若曲线与曲线有公切线,则实数的取值范围是()A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】设公切线与函数切于点,设公切线与函数切于点,然后利用导数的几何意义表示出切线方程,则可得,消去,得,再构造函数,然后利用导数可求得结果.【详解】设公切线与函数切于点,由,得,所以公切线的斜率为,所以公切线方程为,化简得,设公切线与函数切于点,由,得,则公切线的斜率为,所以公切线方程为,化简得,所以,消去,得,由,得,令,则,所以在上递减,所以,所以由题意得,即实数取值范围是,故选:A【点睛】关键点点睛:此题考查导数的几何意义,考查导数的计算,考查利用导数求函数的最值,解题的关键是利用导数的几何意义表示出公切线方程,考查计算能力,属于较难题.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.若实数满足约束条件则的最大值为________.【答案】4【解析】【分析】依题意可画出可行域,并根据目标函数的几何意义求出其最大值为.【详解】根据题意,画出可行域如下图中阴影部分所示:易知目标函数可化为,若要求目标函数的最大值,即求出在轴上的最大截距即可,易知当(图中虚线所示)平移到过点时,截距最大,显然,则,所以的最大值为.故答案为:414.已知偶函数满足,则__________.【答案】0【解析】【分析】由偶函数的定义和赋值法,以及找出函数的周期,然后计算即可.【详解】令,则,又,所以,于是化为:,所以的周期,所以.故答案为:0.15.在中,已知,,,则的值为________.【答案】【解析】【分析】根据数量积的定义结合余弦定理运算求解.【详解】由题意可得:,即.故答案为:.16.将函数的图象向左平移个单位长度,再把图象上的所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数,已知函数在区间上单调递增,则的取值范围为__________.【答案】【解析】【分析】根据函数图像平移变换,写出函数的解析式,再由函数在区间上单调递增,列出不等式组求出的取值范围即可【详解】将函数的图象向左平移个单位长度得到的图象,再将图象上每个点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数图象,函数在区间上单调递增,所以,即,解得,①又,所以,解得,②由①②可得,故答案:.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17~21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.(一)必考题:17.如图,在棱长为的正方体中,,分别是,的中点,过,,三点的平面与正方体的下底面相交于直线.(1)画出直线的位置,保留作图痕迹,不需要说明理由;(2)求三棱锥的体积.【答案】(1)答案见解析(2)【解析】【分析】(1)延长与的延长线交于,连接即为所求;(2)根据结合三棱锥的体积公式求解出结果.【小问1详解】如图所示直线即为所求:依据如下:延长交的延长线于,连接,则即为直线的位置.,平面,平面,平面平面,又由题意显然有平面平面,平面平面,则即为直线的位置.【小问2详解】因为,所以.18.已知数列是等比数列,满足,,数列满足,,设,且是等差数列.(1)求数列和通项公式;(2)求的通项公式和前项和.【答案】18.,19.,【解析】【分析】(1)根据等差数列、等比数列定义求解;(2)先写出数列的通项公式,再分组求和即可求解.【小问1详解】设等比数列的公比为,因为,,所以,即,设等差数列公差为,因为,,所以,即.【小问2详解】因为,所以,由(1)可得,设前项和为,.19.为践行两会精神,关注民生问题,某市积极优化市民居住环境,进行污水排放管道建设.如图是该市的一矩形区域地块,,,有关部门划定了以D为圆心,为半径的四分之一圆的地块为古树保护区.若排污管道的入口为边上的点E,出口为边上的点F,施工要求与古树保护区边界相切,右侧的四边形将作为绿地保护生态区.(,长度精确到,面积精确到)(1)若,求的长;(2)当入口E在上什么位置时,生态区的面积最大?最大是多少?【答案】(1)(2),最大面积为【解析】【分析】(1)根据得,然后利用锐角三角函数求出即可;(2)设,结合锐角三角函数定义可表示,然后表示出面积,结合二倍角公式化简,再利用基本不等式求解.【小问1详解】设切点为H,连结DH,如图.,,,;;.【小问2详解】设,则,,.,当且仅当,即时,等号成立,,时,生态区即梯形的面积最大,最大面积为.20.已知向量.设函数.(1)求函数的解析式及其单调递增区间;(2)将图象向左平移个单位长度得到图象,若方程在上有两个不同的解,求实数的取值范围,并求的值.【答案】(1),(2)实数的取值范围是,【解析】【分析】(1)利用向量数量积的坐标公式和三角恒等变换的公式化简即可;(2)利用函数的平移求出的解析式,然后利用三角函数的图像和性质求解即可.【小问1详解】由题意可知.由,可得,函数的单调增区间为.【小问2详解】,,得,在区间上单调递增,同理可求得在区间上单调递减,且的图象关于直线对称,方程,即,当时,方程有两个不同的解,由单调性知,在区间上单调递增,在区间上单调递减,且故当时,方程有两个不同的解,实数的取值范围是.又的图象关于直线对称,,即.21.已知函数.(1)若,使得成立,求实数的取值范围;(2)证明:对任意的为自然对数的底数.【答案】(1);(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)变形不等式,分离参数并构造函数,再求出函数的最大值即得.(2)由(1)的信息可得,令,再利用不等式性质、对数运算、数列求和推理即得.【小问1详解】函数,则不等式,令,求导得,当时,,函数递增,当时,,函数递减,因此当时,,依题意,,所以实数的取值范围是.【小问2详解】由(1)知,当时,,即当时,,而当时,,因此,于是,即有,所以.【点睛】结论点睛:函数的定义区间为,(1)若,总有成立,则;(2)若,总有成立,则;(3)若,使得成立,则;(4)若,使得成立,则.(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.在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数).以为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为.(1)求的普通方程和直线的直角坐标方程;(2)若点是上的一点,求点到直线的距离的最小值.【答案】(1)的普通方程;直线的直角坐标方程(2)【解析】【分析】(1)利用消参法求的普通方程,根据极坐标可知直线表示过坐标原点,倾斜角为的直线,进而可得斜率和直线方程;(2)设,利用点到直线的距离结合基本不等式运算求解.【小问1详解】因为曲线的参数方程为(为参数),两式平方相减得,即的普通方程;又因为直线的极坐标方程为,表示过坐标原点,倾斜角为的直线,可得直线的斜率,所以直线的直角坐标方程,即.【小问2详解】由题意可设,设点到直线:距离为d,则,当且仅当,即时,等号成立,所以

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