山东省菏泽市2021届新高考数学三模考试卷含解析

玛丽莲梦兔
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2020年08月16日 04:46
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山东省菏泽市2021届新高考数学三模考试卷
一、选择题:本题共12小题,每小题 5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的。
1
.半 径为
2
的球
O
内有一个内接正三棱柱,则正三棱柱的侧面积的最大值为(


A

93

【答案】
B
【解析】

【分析】

设正三棱柱上下底面的中心分别为
O
1
,O
2
,底面边长与高分别为
x,h
,利用
OA OO
2
O
2
A
,可得
222
B
123
C

163
D

183

4
h
2
16x
2
,进一步得到侧面积
S3xh
,再利用基本不等式求最值即可
.
3
【详解】

如图所示
.
设正三棱柱上下底面的中心分别为
O
1
,O
2
,底面边 长与高分别为
x,h
,则
O
2
A
3
x


3

4
2
h
2
x
2
2

RtOAO
2
中,
4
,化为
h16x


3
43
QS3xh



x
2
12x
2

22222
S9xh12x12 x

12

432


2

2

当且仅当
x
故选:
B.
【点睛】

6
时取等号,此时
S123
.
本题 考查正三棱柱与球的切接问题,涉及到基本不等式求最值,考查学生的计算能力,是一道中档题
. 2
.函数
y
1
ln

x1

的 图象大致为
( )
x


A

B


C

D


【答案】
A
【解析】

【分析】

确定函数在定义域内的单调性,计算
x1
时的函数值可排除三个选项.

【详解】

x0
时,函数为减函数,排除
B

 1x0
时,函数也是减函数,排除
D
,又
x1
时,
y 1ln20

排除
C
,只有
A
可满足.

故选:
A.
【点睛】

本题考查由函数解析式选择函数图象,可通 过解析式研究函数的性质,如奇偶性、单调性、对称性等等排
除,可通过特殊的函数值,函数值的正负, 函数值的变化趋势排除,最后剩下的一个即为正确选项.

3
.已知
a2i 1bi

a,bR

,其中
i
是虚数单位,则
zabi
对应的点的坐标为(



A


1,-2


【答案】
C
【解析】

【分析】

利用复数相等的条件求得
a

b
,则答案可求.

【详解】


a2i1bi
,得
a1
,< br>b2


B


2,-1

C


1,2

D


2,1


zabi
对应的点的坐标 为
(a

b)(1

2)


故选:
C


【点睛】

本题考查复数的代数表示法及其几何意义,考查复数相等的条件,是基础题.

4.已知
(2mx)(1)
的展开式中的常数项为
8
,则实数
m




3
1
x
A

2 B

-2 C

-3 D

3


【答案】
A
【解析】

【分析】

先求
(1)
的展开式,再 分类分析
(2mx)
中用哪一项与
(1)
相乘,将所有结果为常数的相加 ,即


1
x
3
1
x
3
1
(2mx)(1)
3
展开式的常数项,从而求出
m
的值
.
x
【详解】

11
(1)
3
展开式的通项为T
r1
C
3
r
1
3r
()
r
C
3
r
(1)
r
x
r


xx
0

(2mx)

2
时,常数项为2C
3
2


11

(2mx)

mx
时,常数项为
mC
3
(1)3m

由题知
23m8
,则
m2
.
故选:
A.
【点睛】

本题考查了两个二项式乘积的展开式中的系数问题,其中对
(2 mx)
所取的项要进行分类讨论,属于基础

.

1
< br>5


mx
2

的展开式中
x
5
的系数是
-10
,则实数
m
( )

x

A

2
【答案】
C
【解析】

【分析】

利用通项公式找到
x
5的系数,令其等于
-10
即可
.
【详解】

二项式展 开式的通项为
T
3355
r1
5
B

1 C

-1 D

-2
C(x)
33
r
5

1
2
5r
(mx)mCx
2rrr
555
r
22
,令
55
r5
,得
r3< br>,

22

T
4
mC
5
x1 0x
,所以
mC
5
10
,解得
m1
.
故选:
C
【点睛】

本题考查求二项展开式中特定项的系数,考查学生的运算求解能力,是一道容易题
.
*
6
.数列

a
n

满足
a
n< br>a
n2
2a
n1
nN
,且
a
1< br>a
2
a
3
9

a
4
8,则
a
5








A

21

2
B

9 C

17

2
D

7
【答案】
A
【解析】

【分析】

先由题意可得数列
{a
n
}
为等差数列 ,再根据
a
1
a
2
a
3
9

a
4
8
,可求出公差,即可求出
a
5


【详解】

数列
{a
n
}
满足
a
n
a
n2
2a
n1
(nN
*
)
,则数列
{a
n
}
为等差数列,

Qa
1
a
2
a
3
9

a
4
8


3a
1
3d9

a
1
3d8


d
5


2
521



22
a
5
a
4
d8
故选:
A


【点睛】
< br>本题主要考查了等差数列的性质和通项公式的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础< br>题.

7
.已知正方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
的棱长为
2

E
F

G
分别是棱
AD

CC
1
C
1
D
1
的中点,给出下
列四个命题
:

EFB
1
C
;

直线
FG< br>与直线
A
1
D
所成角为
60

;


E

F

G
三点的平面截该正方体 所得的截面为六边形
;

三棱锥
BEFG
的体积为
5
.
6
C

3
D

4

其中,正确命题的个数为(



A

1

【答案】
C
【解析】

【分析】

画出几何体的图形,然后转化判断四个命题的真假即可.

【详解】

如图;

B

2



连接相关点的线段,连接
EFO
,因为
F
是中点,可知
B
1
COF

EOB
1
C
,可知
B
1
C
O

BC
的中点,
平面
EFO
,即可证明
B
1
CEF
,所以①正确;

直线
FG
与直线
A
1
D
所成角就是直线
A
1
B
与直线
A
1
D
所成角为
60
;正确;


E

F

G
三点的平面截 该正方体所得的截面为五边形;如图:


是五边形
EHFGI
.所以③不正确;

如图:


三棱锥
BEFG
的体积为:

由条件易知
F

GM
中点,

所以
VBEFG
V
BEFM
V
FBEM
,
S
BEM
S
梯形ABMD
S
ABE
S
EDM
=
V
FEBM
23115
22131=


2222
5
155
1
.所以三棱锥< br>BEFG
的体积为,④正确;

326
6
故选:
C


【点睛】

本题考查命题的真假的判断与应用,涉及空间几何体的体积,直线与平面的位置关系的应用,平面的基本
性质,是中档题.


8
.已知复数
A

12i

【答案】
D
【解析】

2ai
1bi
,其 中
a

bR

i
是虚数单位,则
abi



i
B

1
C

5
D

5

试题分析:由
2ai
1bi
,

2aii

1bi

bi,a1,b2
,

i
abi12i,abi 12i
考点:
1
、复数的运算;
2
、复数的模
.

1

2
2
2
5
,故选
D .
1

2logx,x1
1

8
9
.已知函数
f(x)

,若
f(a)f(b)(ab)
,则
ab
的最小值为(



2

2< br>x
,1x2

参考数据:
ln20.69,ln20.48< br>
2
A

1

2
B

2

4
C

log
2
3
D

2

2
【答案】
A
【解析】

【分析】


1

a1
首先
f

x

的单调性,由此判断出

4
,由
f(a) f(b)
求得
a,b
的关系式
.
利用导数求得
log2
ab



1b2
最小值,由此求得
a b
的最小值
.
【详解】

1

2logx, x1
1


1

8
,1

上递 减,在

1,2

上递增
.
由于
fx
由于 函数
f(x)

,所以在

2

8
 

2
x
,1x2

1

1

1
f2log5,f

2

2
2
4
,令
2log
1
x4
,解得
x
,所以
f(a)f(b)(ab)


1
2

8< br>
4
2
8

1

a1
2lo g
1
a2
b
,化简得
loga22
b
,所以
logablogalogb22
b
logb
,,且
4< br>
2222
2
2


1b2
11x 2
x
ln
2
2
.
构造函数构造函数
g

x

22log
2
x

1x2


g

x

2ln2
xln2xln2
x
'x
h

x

1x2
x
ln
2
2

1x2


h
'

x



1xln2

2
x< br>ln
2
20
,所以
h

x

在 区间

1,2

上递减,



h
< br>1

12ln2120.480.040

h

2

18ln2180.482.840
,所以存在22
x
0


1,2

,使
h

x
0

0
.
所以
g
'
< br>x



1,x
0

上大于零,在

x
0
,2

上小于零
.
所以
g

x

在区间

1,x
0


递 增,在区间

x
0
,2

上递减
.
g

1

0,g

2

22 log
2
21
,所以
g

x

在区间

1,2

上的最小值
2

1
,也即< br>log
2
ab
的最小值为
1
,所以
ab
的 最小值为
2
故选:
A
1

1
.
2

【点睛】

本小题主要考查利用导数研究函数的最值,考查分段 函数的图像与性质,考查化归与转化的数学思想方法,
属于难题
.
10
.在 三棱锥
PABC
中,
ABBC5

AC6

P
在底面
ABC
内的射影
D
位于直线
AC
上,且
AD2CD

PD4
.
设三棱锥
PABC
的 每个顶点都在球
Q
的球面上,则球
Q
的半径为(



A

689

8
B

689

6
C

526

8
D

526

6
【答案】
A
【解析】

【分析】


AC
的中点为
O
先求出
ABC
外接圆的半径,设
QMa
,利用
QM< br>平面
ABC
,得
QM∥PD



MBQ


DMQ
中利用勾股定理构造方程求得球的半径即可

【详解】


AC
的中点为
O,
因为
AB BC
,所以
ABC
外接圆的圆心
M

BO
上< br>.
设此圆的半径为
r.
因为
BO4
,所以
(4 r)3r
,解得
r
222
25
.
8


因为
ODOCCD321
,所以
DM1
2
( 4r)
2


QMa
,易知
QM
平面
ABC
,则
QM∥PD
.
因为
QPQB
,所以
(PDa)
2
DM
2


(4a)
故选 :
A
2
113
.
8
a
2
r
2


113625
689
a
2

.
,解得
a1
.
所以球
Q
的半径
RQBa
2
r2

6464
8

【点睛】

本题考查球的组合体,考查空间想象能力,考查计算求解能力,是中档题

1

2
11


x

的二项展开式中,
x
的系数是(



x

A

70
【答案】
A
【解析】

试题分析:由题意得,二项展开式的通项为
T
r1Cx
44
所以
x
2
的系数是
(1)C
8< br>70
,故选
A


8
B

-70 C

28 D

-28
r
8
8r
3< br>8r
1
r
3
rr
()(1)C
8
x
2
,令
8r2r4

2
x
考点:二项式定 理的应用.

12
.函数
f

x

si n

x




0,

上为增函数,则

的值可以是
( )
A

0
【答案】
D
【解析】

【分析】

依次将选项中的

代入,结合正弦、余弦函数的图象即可得到答案
.
【详解】



0
时,
f

x

sinx


0,


上不单调,故
A
不正确;




B



2
C


D

3


2

2
时,
f

x

cosx


0,


上单调递减,故
B
不正确;






时,
f

x
sinx


0,


上不单调,故< br>C
不正确;




3

时,f

x

cosx


0,
< br>
上单调递增,故
D
正确
.
2
故选:
D
【点睛】

本题考查正弦、余弦函数的单调性,涉及到诱导公式的应用,是一道容易题
.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
123k10
13
. 设
n190C
10
,则
n
除以
88
的余数是< br>______.
90
2
C
10
90
3
C
10


1

90
k
C10
90
10
C
10
k
【答案】
1
【解析】

【分析】

利用二项式定理得到
n89
10
,将
89
写成
1+88
,然后再利用二项式定理展开即可.
【详解】

12310
88
2
C
10< br>88
3
C
10
88
10
C
10
n(190)
10
89
10
(188)
10188C
10
,因展开式中

后面
10
项均有88
这个因式,所以
n
除以
88
的余数为
1.
故答案为:
1
【点睛】

本题考查二项式定理的综合应用,涉及余 数的问题,解决此类问题的关键是灵活构造二项式,并将它展开
分析,本题是一道基础题
. < br>14
.己知函数
f(x)x(2
|x|
1)
,若关于x
的不等式
f(x
2
2x2a)f(ax3)„0
对任 意的
x

1,3

恒成立,
则实数
a
的 取值范围是
______.
【答案】

4,0


【解析】

【分析】

首先判断出函数
f(x)
为 定义在
R
上的奇函数,且在定义域上单调递增,由此不等式
f(x
2
2x2a)f(ax3)„0
对任意的
x

1,3
恒成立,可转化为
x
2
(a2)x2a3„0

x< br>
1,3

上恒
成立,进而建立不等式组,解出即可得到答案.

【详解】

解:函数
f(x)
的定义域为
R
, 且
f(x)x(2
|x|
1)x(2
|x|
1) f(x)



函数
f(x)
为奇函数,

x0
时,函数
f(x)x(2
x
1)
,显然此 时函数
f(x)
为增函数,



函数
f(x )
为定义在
R
上的增函数,


不等式
f(x2
2x2a)f(ax3)„0
即为
x
2
2x2a „3ax


x
2
(a2)x2a3„0
在< br>x

1,3

上恒成立,


1a2 2a3

0


a0


,解得4剟

93(a2)2a3

0
故答案为

4,0



【点睛】

本题考查函数单调性及奇偶性的综合运用,考查不等式的恒成立问题,属于常规题目.

15
.设复数
z
满足
(1i)z42i
,其中
i< br>是虚数单位,若
z

z
的共轭复数,则
z
____ ________


【答案】
13i

【解析】

【分析】

【详解】

由于
z 
42i(42i)(1i)
13i
,则
z13i


1i2

x1,

16
.若变量
x

y
满足约束条件

yx,

z2xy< br>的最大值是
______.

3x2y15,

【答案】
9
【解析】

【分析】

做出满足条件的可行域,根据图形,即可求出
z2xy
的最大值
.
【详解】

做出不等式组表示的可行域,如图阴影部分所示,

目标函数
z2xy
过点
A
时取得最大值,


x3

yx
联立

,解得

,即A(3,3)



y3

3x2y15
所以
z2xy
最大值为
9.
故答案为
:9.

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