2020届山东省青岛市第五十八中高三一模模拟考试数学试题（解析版）
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一、单选题
1．若复数满足，则的虚部为（ ）
A．5 B． C． D．-5
【答案】C
【解析】把已知等式变形，再由复数代数形式的乘除运算化简得答案．
【详解】
由（1+i）z＝|3+4i|，
得z，
∴z的虚部为．
故选C．
【点睛】
本题考查复数代数形式的乘除运算，考查复数的基本概念，是基础题．
2．已知数列满足：，则( )
A．16 B．25 C．28 D．33
【答案】C
【解析】依次递推求出得解.
【详解】
n=1时，，
n=2时，，
n=3时，，
n=4时，，
n=5时，.
故选：C
【点睛】
本题主要考查递推公式的应用，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
3．若，则“”是 “”的（ ）
A．充分不必要条件 B．必要不充分条件
C．充分必要条件 D．既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】本题根据基本不等式，结合选项，判断得出充分性成立，利用“特殊值法”，通过特取的值，推出矛盾，确定必要性不成立.题目有一定难度，注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.
【详解】
当时，，则当时，有，解得，充分性成立；当时，满足，但此时，必要性不成立，综上所述，“”是“”的充分不必要条件.
【点睛】
易出现的错误有，一是基本不等式掌握不熟，导致判断失误；二是不能灵活的应用“赋值法”，通过特取的值，从假设情况下推出合理结果或矛盾结果.
4．现有甲、乙、丙、丁4名学生平均分成两个志愿者小组到校外参加两项活动,则乙、丙两人恰好参加同一项活动的概率为
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】求得基本事件的总数为，其中乙丙两人恰好参加同一项活动的基本事件个数为,利用古典概型及其概率的计算公式，即可求解.
【详解】
由题意，现有甲乙丙丁4名学生平均分成两个志愿者小组到校外参加两项活动，
基本事件的总数为，
其中乙丙两人恰好参加同一项活动的基本事件个数为,
所以乙丙两人恰好参加同一项活动的概率为，故选B.
【点睛】
本题主要考查了排列组合的应用，以及古典概型及其概率的计算问题，其中解答中合理应用排列、组合的知识求得基本事件的总数和所求事件所包含的基本事件的个数，利用古典概型及其概率的计算公式求解是解答的关键，着重考查了运算与求解能力，属于基础题.
5．使得的展开式中含有常数项的最小的n为( )
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】二项式展开式的通项公式为，若展开式中有常数项，则，解得，当r取2时，n的最小值为5，故选B
【考点定位】本题考查二项式定理的应用．
6．等差数列中，已知，且，则数列的前项和中最小的是（ ）
A．或 B． C． D．
【答案】C
【解析】设公差为，则由题意可得，解得，可得.令 ，可得 当时，，当时，，由此可得数列前项和中最小的.
【详解】
解：等差数列中，已知，且，设公差为，
则，解得 ，
.
令 ，可得，故当时，，当时，，
故数列前项和中最小的是.
故选：C.
【点睛】
本题主要考查等差数列的性质，等差数列的通项公式的应用，属于中档题.
7．过抛物线C：y2＝4x的焦点F，且斜率为的直线交C于点M(M在x轴的上方)，l为C的准线，点N在l上且MN⊥l，则M到直线NF的距离为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】联立方程解得M(3，)，根据MN⊥l得|MN|＝|MF|＝4，得到△MNF是边长为4的等边三角形，计算距离得到答案.
【详解】
依题意得F(1,0)，则直线FM的方程是y＝(x－1)．由得x＝或x＝3.
由M在x轴的上方得M(3，)，由MN⊥l得|MN|＝|MF|＝3＋1＝4
又∠NMF等于直线FM的倾斜角，即∠NMF＝60°，因此△MNF是边长为4的等边三角形
点M到直线NF的距离为
故选：C.
【点睛】
本题考查了直线和抛物线的位置关系，意在考查学生的计算能力和转化能力.
8．设，，则（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】由对数的换底公式可以得出，通分再结合不等式的性质ab<0,求出的不等关系.
【详解】
因为，，
所以，
所以，所以，所以选B.
【点睛】
本题考查了对数的换底公式和不等式的性质，解题的关键在于得出ab<0,属于中档题.
二、多选题
9．已知函数,则下列结论中正确的是( )
A．函数是周期为的偶函数
B．函数在区间上是减函数
C．若函数的定义域为,则值域为
D．函数的图像与的图像重合
【答案】BD
【解析】根据余弦函数的性质一一验证即可得解.
【详解】
解：
错，函数是周期为的函数，但不是偶函数；
B正确，当时,，所以函数在区间上是减函数；
C错，若函数的定义域为，则，其值域为；
D正确，，故D正确.
故选：
【点睛】
本题考查余弦函数的性质的应用，属于中档题.
10．已知函数，若的最小值为，则实数a的值可以是（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】BCD
【解析】当时,利用均值定理可知,当时,若为最小值,需使得对称轴满足,且由分段函数,,进而求解即可
【详解】
当,,
当且仅当时,等号成立；
当时,为二次函数,要想在处取最小,
则对称轴要满足,且,
即,解得,
故选:BCD
【点睛】
本题考查分段函数的最值问题,处理时应对每段函数进行分类讨论,找到每段的最小值
11．在某地区某高传染性病毒流行期间，为了建立指标来显示疫情已受控制，以便向该地区居民显示可以过正常生活，有公共卫生专家建议的指标是“连续7天每天新增感染人数不超过5人”，根据连续7天的新增病例数计算，下列各选项中，一定符合上述指标的是（ ）
A．平均数
B．平均数且标准差
C．平均数且极差小于或等于2
D．众数等于1且极差小于或等于4
【答案】CD
【解析】通过举反例说明命题不符合条件，或通过平均数和标准差的统计意义，找出符合要求的选项．
【详解】
解：A错，举反例：0，0，0，0，2，6，6，其平均数，不符合指标.
B错，举反例：0，3，3，3，3，3，6，其平均数，且标准差，不符合指标C对，若极差等于0或1，在的条件下，显然符合指标；若极差等于2且，则每天新增感染人数的最小值与最大值有下列可能：（1）0，2，（2）1，3，（3）2，4，符合指标D对，若众数等于1且极差小于或等于4，则最大值不超过5，符合指标.
故选：.
【点睛】
本题考查了数据的几个特征量，它们只表示数据的一个方面，一个或两个量不能说明这组数据的具体情况．
12．正方体的棱长为2,分别为的中点,则（ ）
A．直线与直线垂直 B．直线与平面平行
C．平面截正方体所得的截面面积为 D．点与点到平面的距离相等
【答案】BC
【解析】A．利用线面垂直的定义进行分析；
B．作出辅助线利用面面平行判断；
C．作出截面然后根据线段长度计算出截面的面积；
D．通过等体积法进行判断.
【详解】
A．若，又因为且，所以平面，
所以，所以，显然不成立，故结论错误；
B．如图所示，取的中点，连接，
由条件可知：，，且，所以平面平面，
又因为平面，所以平面，故结论正确；
C．如图所示，连接，延长交于点，
因为为的中点，所以，所以四点共面，
所以截面即为梯形，又因为，，
所以，所以，故结论正确；
D．记点与点到平面的距离分别为，
因为，
又因为，
所以，故结论错误.
故选：BC.
【点睛】
本题考查空间立体几何的直线、平面间的关系及截面和体积有关的计算的综合应用，难度一般.
三、填空题
13．已知，，则与的夹角为 .
【答案】
【解析】【详解】
根据已知条件，去括号得：，
14．已知F为双曲线的右焦点，过F作C的渐近线的垂线FD，D为垂足，且（O为坐标原点），则C的离心率为________.
【答案】2
【解析】求出焦点到渐近线的距离就可得到的等式，从而可求得离心率．
【详解】
由题意，一条渐近线方程为，即，
∴ ，由得，
∴，，∴．
故答案为：2.
【点睛】
本题考查求双曲线的离心率，解题关键是求出焦点到渐近线的距离，从而得出一个关于的等式．
15．春天即将来临，某学校开展以“拥抱春天，播种绿色”为主题的植物种植实践体验活动．已知某种盆栽植物每株成活的概率为，各株是否成活相互独立．该学校的某班随机领养了此种盆栽植物10株，设为其中成活的株数，若的方差，，则________．
【答案】
【解析】由题意可知：，且，从而可得值．
【详解】
由题意可知：
∴，即,
∴
故答案为：
【点睛】
本题考查二项分布的实际应用，考查分析问题解决问题的能力，考查计算能力，属于中档题．
16．如图，四面体的一条棱长为，其余棱长均为1，记四面体的体积为，则函数的单调增区间是____；最大值为____.
【答案】(或写成)
【解析】试题分析：设，取中点则,因此,所以，因为在单调递增，最大值为所以单调增区间是，最大值为
【考点】函数最值，函数单调区间
四、解答题
17．在①；②；③ 这三个条件中任选一个，补充在下面问题中的横线上，并解答相应的问题.
在中，内角A，B，C的对边分别为a，b，c，且满足________________，，求的面积.
【答案】横线处任填一个都可以，面积为．
【解析】无论选哪一个，都先由正弦定理化边为角后，由诱导公式，展开后，可求得角，再由余弦定理求得，从而易求得三角形面积．
【详解】
在横线上填写“”.
解：由正弦定理，得.
由，
得.
由，得.
所以.
又（若，则这与矛盾），
所以.
又，得.
由余弦定理及，
得，
即.将代入，解得.
所以.
在横线上填写“”.
解：由及正弦定理，得
.
又，
所以有.
因为，所以.
从而有.又，
所以
由余弦定理及，
得
即.将代入，
解得.
所以.
在横线上填写“”
解：由正弦定理，得.
由，得，
所以
由二倍角公式，得.
由，得，所以.
所以，即.
由余弦定理及，
得.
即.将代入，
解得.
所以.
【点睛】
本题考查三角形面积公式，考查正弦定理、余弦定理，两角和的正弦公式等，正弦定理进行边角转换，求三角形面积时，
①若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值)，结合题意求解这个角的两边或该角的两边之积，代入公式求面积；
②若已知三角形的三边，可先求其一个角的余弦值，再求其正弦值，代入公式求面积，总之，结合图形恰当选择面积公式是解题的关键．
18．如图，四棱锥中，底面是矩形，面底面，且是边长为的等边三角形，在上，且面.
（1）求证: 是的中点；
（2）在上是否存在点，使二面角为直角？若存在，求出的值；若不存在，说明理由.
【答案】(1) 见解析;(2).
【解析】试题分析：(1)连交于可得是中点，再根据面可得进而根据中位线定理可得结果；(2)取中点，由（1）知两两垂直. 以为原点，所在直线分别为轴,轴，轴建立空间直角坐标系，求出面的一个法向量，用表示面的一个法向量，由可得结果.
试题解析：(1)证明：连交于，连是矩形，是中点.又面，且是面与面的交线，是的中点.
(2)取中点，由（1）知两两垂直. 以为原点，所在直线分别为轴，
轴，轴建立空间直角坐标系（如图），则各点坐标为.
设存在满足要求，且，则由得：，面的一个法向量为，面的一个法向量为，由，得，解得，故存在，使二面角为直角，此时.
19．正项数列的前n项和Sn满足：
(1)求数列的通项公式；
(2)令，数列{bn}的前n项和为Tn，证明：对于任意的n∈N，都有Tn＜ .
【答案】（1）（2）见解析
【解析】【详解】
（1）因为数列的前项和满足：，
所以当时，，
即
解得或，
因为数列都是正项，
所以，
因为，
所以，
解得或，
因为数列都是正项，
所以，
当时，有，
所以，
解得，
当时，，符合
所以数列的通项公式，;
（2）因为，
所以
，
所以数列的前项和为：
，
当时，
有，
所以，
所以对于任意，数列的前项和.
20．某公司打算引进一台设备使用一年，现有甲、乙两种设备可供选择.甲设备每台10000元，乙设备每台9000元.此外设备使用期间还需维修，对于每台设备，一年间三次及三次以内免费维修，三次以外的维修费用均为每次1000元.该公司统计了曾使用过的甲、乙各50台设备在一年间的维修次数，得到下面的频数分布表，以这两种设备分别在50台中的维修次数频率代替维修次数发生的概率.
维修次数 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
甲设备 | 5 | 10 | 30 | 5 | 0 |
乙设备 | 0 | 5 | 15 | 15 | 15 |
（1）设甲、乙两种设备每台购买和一年间维修的花费总额分别为和，求和的分布列；
（2）若以数学期望为决策依据，希望设备购买和一年间维修的花费总额尽量低，且维修次数尽量少，则需要购买哪种设备？请说明理由.
【答案】（1）分布列见解析，分布列见解析；（2）甲设备，理由见解析
【解析】（1）的可能取值为10000，11000，12000，的可能取值为9000，10000，11000，12000，计算概率得到分布列；
（2）计算期望，得到，设甲、乙两设备一年内的维修次数分别为，，计算分布列，计算数学期望得到答案.
【详解】
（1）的可能取值为10000，11000，12000
，，
因此的分布如下
10000 | 11000 | 12000 | |
的可能取值为9000，10000，11000，12000
，，，
因此的分布列为如下
9000 | 10000 | 11000 | 12000 | |
（2）
设甲、乙两设备一年内的维修次数分别为，
的可能取值为2，3，4，5
，，，
则的分布列为
2 | 3 | 4 | 5 | |
的可能取值为3，4，5，6
，，，
则的分布列为
3 | 4 | 5 | 6 | |
由于，，因此需购买甲设备
【点睛】
本题考查了数学期望和分布列，意在考查学生的计算能力和应用能力.
21．已知椭圆的右焦点为,过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,线段的中点为为坐标原点.
（1）证明:点在轴的右侧;
（2）设线段的垂直平分线与轴、轴分别相交于点.若与的面积相等,求直线的斜率
【答案】（1）证明见解析（2）
【解析】（1）设出直线的方程，与椭圆方程联立，利用根与系数的关系求出点的横坐标即可证出；
（2）根据线段的垂直平分线求出点的坐标，即可求出的面积，再表示出的面积，由与的面积相等列式，即可解出直线的斜率．
【详解】
（1）由题意，得，直线（）
设，，
联立消去，得，
显然，，
则点的横坐标，
因为，
所以点在轴的右侧．
（2）由（1）得点的纵坐标．
即．
所以线段的垂直平分线方程为：．
令，得；令，得．
所以的面积，
的面积．
因为与的面积相等，
所以，解得．
所以当与的面积相等时，直线的斜率．
【点睛】
本题主要考查直线与椭圆的位置关系的应用、根与系数的关系应用，以及三角形的面积的计算，意在考查学生的数学运算能力，属于中档题．
22．已知函数，曲线在点处的切线在y轴上的截距为.
（1）求a；
（2）讨论函数和的单调性；
（3）设，求证：.
【答案】（1） （2）为减函数，为增函数. （3）证明见解析
【解析】（1）求出导函数，求出切线方程，令得切线的纵截距，可得（必须利用函数的单调性求解）；
（2）求函数的导数，由导数的正负确定单调性；
（3）不等式变形为，由递减，得()，即，即，依次放缩，．
不等式，递增得()，,,,先证，然后同样放缩得出结论．
【详解】
解：（1）对求导，得.
因此.又因为，
所以曲线在点处的切线方程为
，
即.
由题意，.
显然，适合上式.
令，
求导得，
因此为增函数：故是唯一解.
（2）由（1）可知，，
因为，
所以为减函数.
因为，
所以为增函数.
（3）证明：由，易得.
由（2）可知，在上为减函数.
因此，当时，，即.
令，得，即.
因此，当时，.
所以成立.
下面证明：.
由（2）可知，在上为增函数.
因此，当时，，
即.
因此，
即.
令，得，
即.
当时，
.
因为，
所以，所以.
所以，当时，
.
所以，当时，成立.
综上所述，当时，成立.
【点睛】
本题考查导数的几何意义，考查用导数研究函数的单调性，考查用导数证明不等式．本题中不等式的证明，考查了转化与化归的能力，把不等式变形后利用第（2）小题函数的单调性得出数列的不等关系：，．这是最关键的一步．然后一步一步放缩即可证明．本题属于困难题．
