2021年福建省福州市高考数学质检试卷(一模)(解析版).doc
《2021年福建省福州市高考数学质检试卷(一模)(解析版).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2021年福建省福州市高考数学质检试卷(一模)(解析版).doc(24页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
2021年福建省福州市高考数学质检试卷(一模)
一、单项选择题(共8小题).
1.已知集合A={1,2,3,4,5},B={x|x=2k+1,k∈A},则A∩B=( )
A.{1,3} B.{2,4} C.{3,5} D.{1,3,5}
2.设复数z=a+bi(a∈Z,b∈Z),则满足|z﹣1|≤1的复数z有( )
A.7个 B.5个 C.4个 D.3个
3.“m≤5”是“m2﹣4m﹣5≤0”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
4.若抛物线y=mx2上一点(t,2)到其焦点的距离等于3,则( )
A.m= B.m= C.m=2 D.m=4
5.已知函数f(x)=lnx,则函数y=f()的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6.在△ABC中,E为AB边的中点,D为AC边上的点,BD,CE交于点F.若,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
7.分形几何学是一门以不规则几何形态为研究对象的几何学.如图,有一列曲线P0,P1,…Pn,….已知P0是边长为1的等边三角形,Pk+1是对Pk进行如下操作而得到:
将Pk的每条边三等分,以每边中间部分的线段为边,向外作等边三角形,再将中间部分的线段去掉(k=0,1,2,…).记Pn的周长为Ln、所围成的面积为Sn.对于∀n∈N,下列结论正确的是( )
A.{}为等差数列 B.{}为等比数列
C.∃M>0,使Ln<M D.∃M>0,使Sn<M
8.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)图象过(0,1),在区间()上为单调函数,把f(x)的图象向右平移π个单位长度后与原来的图象重合.设x1,x2∈()且x1≠x2,若f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)的值为( )
A.﹣ B.﹣1 C.1 D.
二、多项选择题(共4小题).
9.“一粥一饭,当思来之不易”,道理虽简单,但每年我国还是有2000多亿元的餐桌浪费,被倒掉的食物相当于2亿多人一年的口粮.为营造“节约光荣,浪费可耻”的氛围,某市发起了“光盘行动”.某机构为调研民众对“光盘行动”的认可情况,在某大型餐厅中随机调查了90位来店就餐的客人,制成如表所示的列联表,通过计算得到K2的观测值为9.已知P(K2≥6.635)=0.010,P(K2≥10.828)=0.001,则下列判断正确的是( )
认可
不认可
40岁以下
20
20
40岁以上(含40岁)
40
10
A.在该餐厅用餐的客人中大约有66.7%的客人认可“光盘行动”
B.在该餐厅用餐的客人中大约有99%的客人认可“光盘行动”
C.有99%的把握认为“光盘行动”的认可情况与年龄有关
D.在犯错误的概率不超过0.001的前提下,认为“光盘行动”的认可情况与年龄有关
10.如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,P为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB∥平面MNP的是( )
A. B.
C. D.
11.已知P是双曲线E:
=1在第一象限上一点,F1,F2分别是E的左、右焦点,△PF1F2的面积为.则以下结论正确的是( )
A.点P的横坐标为
B.<∠F1PF2<
C.△PF1F2的内切圆半径为1
D.∠F1PF2平分线所在的直线方程为3x﹣2y﹣4=0
12.在数学中,双曲函数是一类与三角函数类似的函数.最基本的双曲函数是双曲正弦函数sinhx=和双曲余弦函数coshx=等.双曲函数在物理及生活中有着某些重要的应用,譬如达•芬奇苦苦思索的悬链线(例如固定项链的两端,使其在重力的作用下自然下垂,那么项链所形成的曲线即为悬链线)问题,可以用双曲余弦型函数来刻画.则下列结论正确的是( )
A.cosh2x+sinh2x=1
B.y=coshx为偶函数,且存在最小值
C.∀x0>0,sinh(sinhx0)>sinhx0
D.∀x1,x2∈R,且x1≠x2,>1
三、填空题:
本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.
13.设x,y满足约束条件,则x﹣2y的取值范围为 .
14.(x+)5的展开式中,的系数为 .
15.在三棱锥P﹣ABC中,侧面PAC与底面ABC垂直,∠BAC=90°,∠PCA=30°,AB=3,PA=2.则三棱锥P﹣ABC的外接球的表面积为 .
16.已知圆C的方程为(x﹣2)2+(y﹣1)2=4,过点M(2,0)的直线与圆C交于P,Q两点(点Q在第四象限).若∠QMO=2∠QPO,则点P的纵坐标为 .
四、解答题:
本大题共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.在①Sn=2an+1;②a1=﹣1,log2(anan+1)=2n﹣1;③an+12=anan+2,S2=﹣3,a3=﹣4这三个条件中任选一个,补充在下面问题的横线上,并解答.
问题:
已知单调数列{an}的前n项和为Sn,且满足_____.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求数列{﹣nan}的前n项和Tn.
18.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a+b=ccosB﹣bcosC.
(1)求角C的大小;
(2)设CD是△ABC的角平分线,求证:
.
19.如图,在三棱台ABC﹣A1B1C1中,AA1=A1C1=CC1=1,AC=2,A1C⊥AB.
(1)求证:
平面ACC1A1⊥平面ABB1A1;
(2)若∠BAC=90°,AB=1,求二面角A﹣BB1﹣C的正弦值.
20.已知椭圆E:
=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1(﹣,0),A2(,0),上、下顶点分别为B1,B2,四边形A1B2A2B1的周长为4.
(1)求E的方程;
(2)设P为E上异于A1,A2的动点,直线A1P与y轴交于点C,过A1作A1D∥PA2,与y轴交于点D.试探究在x轴上是否存在一定点Q,使得=3,若存在,求出点Q坐标;若不存在,说明理由.
21.从2021年1月1日起某商业银行推出四种存款产品,包括协定存款、七天通知存款、结构性存款及大额存单.协定存款年利率为1.68%,有效期一年,服务期间客户账户余额须不少于50万元,多出的资金可随时支取;七天通知存款年利率为1.8%,存期须超过7天,支取需要提前七天建立通知;结构性存款存期一年,年利率为3.6%;大额存单,年利率为3.84%,起点金额1000万元.(注:
月利率为年利率的十二分之一)
已知某公司现有2020年底结余资金1050万元.
(1)若该公司有5个股东,他们将通过投票的方式确定投资一种存款产品,每个股东只能选择一种产品且不能弃权,求恰有3个股东选择同一种产品的概率;
(2)公司决定将550万元作协定存款,于20211月1日存入该银行账户,规定从2月份起,每月首日支取50万元作为公司的日常开销.将余下500万元中的x万元作七天通知存款,准备投资高新项目,剩余(500﹣x)万元作结构性存款.
①求2021年全年该公司从协定存款中所得的利息;
②假设该公司于2021年7月1日将七天通知存款全部取出,本金x万元用于投资高新项目,据专业机构评估,该笔投资到2021年底将有60%的概率获得(﹣+0.02x2+0.135x)万元的收益,有20%的概率亏损0.27x万元,有20%的概率保本.问:
x为何值时,该公司2021年存款利息和投资高新项目所得的总收益的期望最大,并求最大值.
22.已知f(x)=x2ex﹣1.
(1)判断f(x)的零点个数,并说明理由;
(2)若f(x)≥a(2lnx+x),求实数a的取值范围.
参考答案
一、单项选择题(共8小题).
1.已知集合A={1,2,3,4,5},B={x|x=2k+1,k∈A},则A∩B=( )
A.{1,3} B.{2,4} C.{3,5} D.{1,3,5}
解:
集合A={1,2,3,4,5},B={x|x=2k+1,k∈A}={3,5,7,9,11},
则A∩B={3,5}.
故选:
C.
2.设复数z=a+bi(a∈Z,b∈Z),则满足|z﹣1|≤1的复数z有( )
A.7个 B.5个 C.4个 D.3个
解:
∵z=a+bi,∴z﹣1=(a﹣1)+bi,
∴|z﹣1|=,
∵|z﹣1|≤1,∴≤1,
∴(a﹣1)2+b2≤1,而a∈Z,b∈Z,
∴b=±1或0,
b=±1时,a=1,
b=0时,a=0,1,2,
综上:
z=1+i,z=1﹣i,z=0,z=1,z=2,
故选:
B.
3.“m≤5”是“m2﹣4m﹣5≤0”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
解:
由m2﹣4m﹣5≤0得(m+1)(m﹣5)≤0,得﹣1≤m≤5,
则“m≤5”是“m2﹣4m﹣5≤0”的必要不充分条件,
故选:
B.
4.若抛物线y=mx2上一点(t,2)到其焦点的距离等于3,则( )
A.m= B.m= C.m=2 D.m=4
解:
抛物线y=mx2上一点(t,2),所以m>0,
抛物线的准线方程为:
y=,
抛物线y=mx2上一点(t,2)到其焦点的距离等于3,
可得:
=3,解得m=.
故选:
A.
5.已知函数f(x)=lnx,则函数y=f()的图象大致为( )
A. B.
C. D.
解:
∵f(x)=lnx,∴y=f()=ln=﹣ln(1﹣x),
∵1﹣x>0,∴x<1,即该函数的定义域为(﹣∞,1),排除选项A和B,
当x=﹣1时,y=﹣ln2<0,排除选项C,
故选:
D.
6.在△ABC中,E为AB边的中点,D为AC边上的点,BD,CE交于点F.若,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
解:
设=λ,
因为,
所以=+λ,
因为B,F,D三点在同一条直线上,
所以+λ=1,所以λ=4,
所以=4.
故选:
C.
7.分形几何学是一门以不规则几何形态为研究对象的几何学.如图,有一列曲线P0,P1,…Pn,….已知P0是边长为1的等边三角形,Pk+1是对Pk进行如下操作而得到:
将Pk的每条边三等分,以每边中间部分的线段为边,向外作等边三角形,再将中间部分的线段去掉(k=0,1,2,…).记Pn的周长为Ln、所围成的面积为Sn.对于∀n∈N,下列结论正确的是( )
A.{}为等差数列 B.{}为等比数列
C.∃M>0,使Ln<M D.∃M>0,使Sn<M
解:
根据题意可知,封闭曲线的周长数列{Ln}是首项为L0=3,公比为的等比数列,所以Ln=,
由图可知,Pk边数为3×4k,边长为,
所以Pk+1比Pk的面积增加了,
所以,(k=0,1,2,…),
即,,…,,
累计相加可得,
所以,
根据等差数列以及等比数列的定义可知,{}既不是等差数列,也不是等比数列,故选项A,B错误;
当n→+∞时,Ln=→+∞,故选项C错误;
因为<,故∃M>0,使Sn<M,故选项D正确.
故选:
D.
8.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)图象过(0,1),在区间()上为单调函数,把f(x)的图象向右平移π个单位长度后与原来的图象重合.设x1,x2∈()且x1≠x2,若f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)的值为( )
A.﹣ B.﹣1 C.1 D.
解:
函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)图象过(0,1),
故有2sinφ=1,∴φ=,f(x)=2sin(ωx+).
∵f(x)在区间()上为单调函数,•≥﹣,∴ω≤4.
把f(x)的图象向右平移π个单位长度后与原来的图象重合,∴
π=k•,k∈Z,∴ω=2或ω=4.
当ω=2,f(x)=2sin(2x+),不满足在区间()上为单调函数.
当ω=4,f(x)=2sin(4x+),满足在区间()上为单调函数.
设x1,x2∈()且x1≠x2,则4x1+∈(2π+,2π+),4x2+∈(2π+,2π+),
若f(x1)=f(x2),则=2π+,∴x1+x2=,
则f(x1+x2)=f()=2sin=1.
故选:
C.
二、多项选择题:
本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
9.“一粥一饭,当思来之不易”,道理虽简单,但每年我国还是有2000多亿元的餐桌浪费,被倒掉的食物相当于2亿多人一年的口粮.为营造“节约光荣,浪费可耻”的氛围,某市发起了“光盘行动”.某机构为调研民众对“光盘行动”的认可情况,在某大型餐厅中随机调查了90位来店就餐的客人,制成如表所示的列联表,通过计算得到K2的观测值为9.已知P(K2≥6.635)=0.010,P(K2≥10.828)=0.001,则下列判断正确的是( )
认可
不认可
40岁以下
20
20
40岁以上(含40岁)
40
10
A.在该餐厅用餐的客人中大约有66.7%的客人认可“光盘行动”
B.在该餐厅用餐的客人中大约有99%的客人认可“光盘行动”
C.有99%的把握认为“光盘行动”的认可情况与年龄有关
D.在犯错误的概率不超过0.001的前提下,认为“光盘行动”的认可情况与年龄有关
解:
∵K2的观测值为9,且P(K2≥6.635)=0.010,P(K2≥10.828)=0.001,
又∵9>6.635,但9<10.828,
∴有99%的把握认为“光盘行动”的认可情况与年龄有关,
或者说,在犯错误的概率不超过0.010的前提下,认为“光盘行动”的认可情况与年龄有关,
所以选项C正确,选项D错误,
由表可知认可“光盘行动”的人数为60人,
所以在该餐厅用餐的客人中认可“光盘行动”的比例为%≈66.7%,
故选项A正确,选项B错误,
故选:
AC.
10.如图,在下列四个正方体中,A,B为正方体的两个顶点,M,N,P为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线AB∥平面MNP的是( )
A. B.
C. D.
解:
对于选项A,连结AE,BE,如图①所示,
因为M,N,P为所在棱的中点,由中位线定理可得,AE∥MN,EB∥NP,
且AE∩BE=E,MN∩NP=N,AE,BE⊂平面AEB,
MN,NP⊂平面MNP,所以平面MNP∥平面AEB,
因为AB⊂平面AEB,所以AB∥平面MNP,故选项A正确;
对于选项B,如图②所示,因为M,N,P为所在棱的中点,
所以AN∥PB,且AN=PB,故四边形ANPB为平行四边形,故AB∥PN,
因为AB⊄平面MNP,PN⊂平面MNP,所以AB∥平面MNP,故选项B正确;
对于选项C,连结上底面的对角线交于点O,连结OP,如图③所示,
因为M,N,P为所在棱的中点,由中位线定理可得,ON∥AB,
因为ON与平面MNP相交,故AB与平面NMP不平行,故选项C不正确;
对于选项D,连结上底面的对角线AE,如图④所示,
因为M,N,P为所在棱的中点,所以AE∥MN,BE∥PN,
又因为AE∩BE=E,MN∩PN=N,AE,BE⊂平面ABE,
PN,MN⊂平面NMP,所以平面ABE∥平面MNP,
又AB⊂平面ABE,所以AB∥平面MNP,故选项D正确.
故选:
ABD.
11.已知P是双曲线E:
=1在第一象限上一点,F1,F2分别是E的左、右焦点,△PF1F2的面积为.则以下结论正确的是( )
A.点P的横坐标为
B.<∠F1PF2<
C.△PF1F2的内切圆半径为1
D.∠F1PF2平分线所在的直线方程为3x﹣2y﹣4=0
解:
双曲线E:
=1中的a=2,b=,c=3,
不妨设P(m,n),m>0,n>0,
由△PF1F2的面积为,可得|F1F2|n=cn=3n=,即n=,
由﹣=1,可得m=3,故A不正确;
由P(3,),且F1(﹣3,0),F2(3,0),
可得k=,
则tan∠F1PF2=∈(,+∞),即<∠F1PF2<,
故B正确;
由|PF1|+|PF2|=+=9,
则△PF1F2的周长为9+6=15,
设△PF1F2的内切圆半径为r,
可得r(|PF1|+|PF2|+|F1F2|)=•|F1F2|•,
可得15r=15,解得r=1,故C正确.
设∠F1PF2平分线所在的直线的斜率为k,k>0,
可得tan∠F1PF2==,解得k=(负的舍去),
则∠F1PF2平分线所在的直线的方程为y﹣=(x﹣3),化为3x﹣2y﹣4=0,故D正确.
故选:
BCD.
12.在数学中,双曲函数是一类与三角函数类似的函数.最基本的双曲函数是双曲正弦函数sinhx=和双曲余弦函数coshx=等.双曲函数在物理及生活中有着某些重要的应用,譬如达•芬奇苦苦思索的悬链线(例如固定项链的两端,使其在重力的作用下自然下垂,那么项链所形成的曲线即为悬链线)问题,可以用双曲余弦型函数来刻画.则下列结论正确的是( )
A.cosh2x+sinh2x=1
B.y=coshx为偶函数,且存在最小值
C.∀x0>0,sinh(sinhx0)>sinhx0
D.∀x1,x2∈R,且x1≠x2,>1
解:
对于A:
双曲正弦函数sinhx=和双曲余弦函数coshx=满足,
只有当x=0时,,但是对于其他的值不一定成立,故A错误;
对于B:
,故函数为偶函数,由于,故,(当且仅当x=0时,等号成立),故B正确;
对于C:
函数y=ex和函数y=﹣e﹣x都为单调递增函数,
所以y=sinhx也为增函数,当时,sinhx0>sinh0=0,
令t=sinhx0>0,令g(t)=sinht﹣t=,
则,
所以g(t)在(0,+∞)单调递增,
所以g(t)>g(0)=0,
所以sinht>t(t>0),即sinh(sinhx0)>sinhx0,故C正确;
对于D:
不妨设x1>x2,
所以x1﹣x2>0,
则,即sinhx1﹣sinhx2>x1﹣x2,
由选项C得:
g(t)=sint﹣t在(0,+∞)上单调递增,
由于g(﹣t)=﹣g(t)所以函数g(t)为奇函数,
所以函数的图像关于原点对称,在(﹣∞,0)上单调递增,
故∀x1,x2∈R,且x1≠x2,>1,故D正确.
故选:
BCD.
三、填空题:
本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.
13.设x,y满足约束条件,则x﹣2y的取值范围为 [﹣2,4] .
解:
由约束条件作出可行域如图,
由图可知,A(4,0),
联立,解得A(2,2),
作出直线x﹣2y=0,由图可知,平移直线至A时,x﹣2y有最大值为4;
至B时,x﹣2y有最小值为2﹣2×2=﹣2.
∴x﹣2y的取值范围为[﹣2,4].
故答案为:
[﹣2,4].
14.(x+)5的展开式中,的系数为 5 .
解:
(x+)5的展开式的通项公式为:
Tr+1=•x5﹣r•=•,
令5﹣r=﹣1,解得r=4,
所以的系数为=5.
故答案为:
5.
15.在三棱锥P﹣ABC中,侧面PAC与底面ABC垂直,∠BAC=90°,∠PCA=30°,AB=3,PA=2.则三棱锥P﹣ABC的外接球的表面积为 25π .
解:
∵在三棱锥P﹣ABC中,侧面PAC与底面ABC垂直,∠BAC=90°,
∴BA⊥平面PAC,∠PCA=30°,PA=2.
设△PAC的外接圆的半径为r,外接圆圆心为Q,
则=2r,解得r=2,
过Q作OQ⊥平面PAC,则QOAB,
外接球的半径为R,球心为O,
R===,
∴外接球的表面积为4πR2=25π.
故答案为:
25π.
16.已知圆C的方程为(x﹣2)2+(y﹣1)2=4,过点M(2,0)的直线与圆C交于P,Q两点(点Q在第四象限).若∠QMO=2∠QPO,则点P的纵坐标为 .
解:
圆C的方程为(x﹣2)2+(y﹣1)2=4,
因为∠QMO=2∠QPO,由三角形的补角可知,∠QMO=∠QPO+∠MOP,
所以∠QPO=∠MOP,故△OMP为等腰三角形,所以OM=MP=2,
设P(x,y),则,解得,
所以点P的纵坐标为.
故答案为:
.
四、解答题:
本大题共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.在①Sn=2an+1;②a1=﹣1,log2(anan+1)=2n﹣1;③an+12=anan+2,S2=﹣3,a3=﹣4这三个条件中任选一个,补充在下面问题的横线上,并解答.
问题:
已知单调数列{an}的前n项和为Sn,且满足_____.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求数列{﹣nan}的前n项和Tn.
解:
方案一:
选条件①
(1)由题意,当n=1时,a1=S1=2a1+1,解得a1=﹣1,
当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2an+1﹣2an﹣1﹣1,
化简整理,得an=2an﹣1,
∴数列{an}是以﹣1为首项,2为公比的等比数列,
∴an=﹣1•2n﹣1=﹣2n﹣1,n∈N*.
(2)由
(1)知,﹣nan=﹣n•(﹣2n﹣1)=n•2n﹣1,
则Tn=1•1+2•21+3•22+…+n•2n﹣1,
2Tn=1•21+2•22+…+(n﹣1)•2n﹣1+n•2n,
两式相减,
可得﹣Tn=1+21+22+…+2n﹣1﹣n•2n
=﹣n•2n
=﹣(n﹣1)•2n﹣1,
∴Tn=(n﹣1)•2n+1.
方案二:
选条件②
(1)依题意,由log2(anan+1)=2n﹣1,
可得anan+1=22n﹣1,
则an+1an+2=22n+1,
两式相比,可得=4,
∵a1=﹣1,
∴数列{an}的奇数项是以﹣1为首项,4为公比的等比数列,
又∵a1a2=22,∴a2=﹣2,
∴数列{an}的偶数项是以﹣2为首项,4为公比的等比数列,
综合可得,数列{an}是以﹣1为首项,2为公比的等比数列,
∴an=﹣1•2n﹣1=﹣2n﹣1,n∈N*.
(2)由
(1)知,﹣nan=﹣n•(﹣2n﹣1)=n•2n﹣1,
则Tn=1•1+2•21+3•22+…+n•2n﹣1,
2Tn=1•21+2•22+…+(n﹣1)•2n﹣1+n•2n,
两式相减,
可得﹣Tn=1+21+22+…+2n﹣1﹣n•2n
=﹣n•2n
=﹣(n﹣1)•2n﹣1,
∴Tn=(n﹣1)•2n+1.
方案三:
选条件③
(1)依题意,由an+12=anan+2,
可知数列{an}为等比数列,
设等比数列{an}的公比为q,
则,
化简整理,得3q2﹣4q﹣4=0,
解得q=﹣(舍去),或q=2,
∴a1==﹣1,
∴an=﹣1•2n﹣1=﹣2n﹣1,n∈N*.
(2)由
(1)知,﹣nan=﹣n•(﹣2n﹣1)=n•2n﹣1,
则Tn=1•1+2•21+3•22+…+n•2n﹣1,
2Tn=1•21+2•22+…+(n﹣1)•2n﹣1+n•2n,
两式相减,
可得﹣Tn=1+21+22+…+2n﹣1﹣n•2n
=﹣n•2n
=﹣(n﹣1)•2n﹣1,
∴Tn=(n﹣1)•2n+1.
18.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a+b=ccosB﹣bcosC.
(1)求角C的大小;
(2)设CD是△ABC的角平分线,求证:
.
解:
(1)因为a+b=ccosB﹣bcosC,
所以由余弦定理可得a+b=c•﹣b•,整理可得a2+b2﹣c2=﹣ab,
所以cosC===﹣,
因为C∈(0,π),
所以C=.
(2)证明: