江苏省南京市、盐城市2020届高三第二次模拟考试地理试题word版有答案(精校版)
江苏省南京市、盐城市高三第二次模拟考试地理试题本试卷分为选择题和综合题两部分。
本次考试满分为120分,考试时间为100分钟。
注意事项:答题前,务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号,答案按要求填涂在答题卡上;非选择题答案写在答题卡上对应题目的答案空格内,答案写在试卷上无效。
考试结束后,交汇答题卡。
一、选择题(共60分)(一)单项选择题:本大题共18小题,每小题2分,共36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。
2019年伊始,一条关于“美联航890航班穿越了”的新闻在网络上火了。
该航班联系上海和旧金山(西八区)两城市。
2019年起飞,2016年到达,飞行时间11个小时。
据此回答1-2题。
1.飞机起飞时,太平洋上的日照情况最可能是下图中的()2.关于该次航班的叙述,正确的是()A.飞机自东向西穿越日界线B.飞行过程中穿过晨线C.飞机先向东南方向飞,再向东北方向飞D.飞行过程中太阳处于偏北的方向“七下八上”是指每年7月下旬到8月上旬我国气象部门高度关注的一个多雨时期。
读中国雨带进程示意图(图1),回答3-4题。
3.与“七下八上”多雨期密切相关的天气系统是()A.蒙古-西伯利亚高压B.西太平洋副热带高压C.阿留申低压D.江淮准静止锋4.“七上八下”期间,我国各地与其面临的气象灾害组合正确的是()A. 长江中下游—梅雨、洪涝B. 华北平原—洪涝、暴雨C. 东北地区—冰雹、滑坡D. 华南沿海—伏旱、台风当海面有空气平流运动时,海面温度和气温之间产生温度差异,空气和海面之间发生热量交换,空气达到饱和状态而形成雾,海雾的发生和洋流的运动密切相关。
图2为图3中AB航线附近海雾时空分布图(图中数值越大,出现海雾的频率越高),据此回答5—6题。
5. 关于AB航线附近海域海雾时空分布,描述正确的是()A. 海面和大气温差较大季节海雾发生频率更大B. 东侧海雾发生的频率比西侧高C. 55°W地区海雾发生的季节变化最大D. 西侧和东侧海雾发生频率多的季节是相同的6. 关于B附近海域海雾的状况,理解正确的是()A. 寒暖流交汇是当地海雾形成的重要原因B. 海雾导致该地区阴雨天气较多C. 海雾的形成与流经该地区的暖流相关D. 海雾对当地环境产生比较严重的大气污染图4是我国贵州某地地质地形图(从①--⑤,岩层年龄由老到新),该地大部分地区已开辟为梯田。
读图4,回答7—8题。
7. K岩石最有可能是()A. 玄武岩B. 石灰岩C. 花岗岩D. 大理岩8. 有关该地区地理特征的叙述,正确的是()A. 若当地突发暴雨,甲处易发生泥石流灾害B. 乙处的地貌是堆积作用形成的C. 该地地表水丰富,梯田农业水源充足D. 受内力作用的影响,岩溶地貌分布广图5是计划生育政策(独生子女政策)下中国人口结构预测图,图6是2013年实行二孩政策下中国人口结构预测图。
据此回答9—10题。
9. 与独生子女政策相比,实行二孩政策下中国人口()A. 人口性别比和青壮年人口系数都持续下降B. 老年人口抚养比呈下降趋势C. 老年人口系数在2037年前后达到顶峰,之后呈下降趋势D. 中国人口老龄化和幼儿优质教育资源紧缺问题得到一定缓解10. 绘制不同区域的人口结构预测图,需要用到的地理信息技术是()A. RSB. GPSC. GISD. 数字地球表1是2007—2015年间我国及部分省(区)城市化水平(%)变化表。
据此结合所学知识回答11—12题。
11. 2007年以来()A. 五省(区)城市化水平均高于全国平均水平B. 2007年城镇人口数量最少的是山东省C. 广东省城市化水平在省级行政单位中居全国首位D. 五省区中江苏省城市化水平增幅最大12. 2007年以来,内蒙古城市化水平一直高于全国的原因,主要是()①矿产资源丰富②人口自然增长率高③生态保护政策的影响④外省迁入人口多A. ①②B. ①③C. ②③D.③④图7表示我国某地传统民居,以长方形天井为核心,四面或左右后三面围以楼房,阳光射入较少,各屋都向天井排水,外围耸起马头墙,墙头高出屋顶,作阶梯状,白墙黛瓦,明朗而素雅。
读图7,回答13—14题。
13. 马头墙、天井这种民居最可能位于()A. 东北地区B. 华北平原C. 西北地区D. 江南地区14. 下列有关这种民居建筑设计的说法,不正确的是()A. 天井的主要作用是防晒通风和排水B. 马头墙能在发生火灾是防治火势蔓延C. 为了抵御风沙和防寒保暖D. 与当地多雨潮湿的环境有关全球化指数Gi=(Ti+Fi)/2(Ti为区域进出口总额占GDP的比重);Fi为实际利用外资占社会固定资产投资的比重,全球化指数与区域社会经济发展状况密切相关。
读江苏三大区域2000—2009年经济全球化指数比较图(图8)及2009年经济社会发展情况表(表2),据此回答15—16题。
15. 三大区域相比,苏南全球化指数高的原因分析正确的是()A. 苏南卫生机构和高校多,就业机会多B. 苏南地形平坦开阔,劳动力丰富C. 苏南有滨江临海的区位优势,交通便利D. 苏南工业基础好,科技实力较强16. 下列有利于三大区域协调发展的措施正确的是()A. 促进人口由苏北、苏中向苏南迁移B. 优化产业结构,全力开发苏北的矿产资源C. 充分发挥苏南的比较优势,促进高技术产业从苏北、苏中向苏南转移D. 苏北、苏中地区承接苏南产业转移,促进对内对外开放武钢是新中国成立的第一家特大型钢企,其优势产品是硅钢和重轨,这几年亏损严重,宝钢的优势产品是汽车板和家电板,附加值高,利润丰厚。
2016年9月,武钢和宝钢合并重组,更名为“中国宝武钢铁集团有限公司”。
读“长江沿江地带钢铁工业中心分布示意图”(图9),回答17—18题。
17. 与武钢相比,宝钢的优势有()A. 历史悠久,资金雄厚B. 技术先进,高素质劳动力多C. 水源充足,原料成本低D. 市场广阔,能源充足18. 有关武钢和宝钢合并的意义,说法不正确的是()A. 有利于提高管理经验和技术水平B. 有利于企业协作,提高国际竞争力C. 有利于提高资源利用率,增加产品附加值D. 有利于扩大企业规模,增加产能(二)双项选择题:本大题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的四个选项中,有两项是符合题目要求的。
每小题选两项且选对者得3分,选错、少选或不选均不得分。
图10为世界某区域海平面1月等压线图(单位:hpa)。
读图完成19—20题。
19. 此时,图中四地降水概率较大的是()A.①B.②C.③D.④20. 此时,同纬度甲、乙两地相比()A. 甲海区水温高于乙海区B. 甲地气压高于乙地C. 甲、乙两地风向基本一致D. 该日甲、乙地均日出东北2016年是红军长征胜利八十周年。
读中央红军长征路线示意图(图11),回答21—22题。
21. 红军长征沿线自然景观的变化,体现的地域分异规律主要是()A. 从沿海向内陆的地域分异B. 由赤道向两极的地域分异C. 山地垂直地域分异D. 非地带性地域分异22. 红军长征过程中走过水草地,其主要生态功能是()A. 涵养水源B. 防风固沙C. 保持水土D. 调节径流制种是指生产已经培育成功的作物种子。
河西走廊是我国最大的玉米制种基地,我国在东北和华北等地也相继建立了一些玉米制种基地,但受自然条件的限制,这些地区并不能提供理想的制造条件。
图12为现代农业种、粮分工示意图,据此回答23—24题。
23. 河西走廊相对于东北、华北玉米制种的优越条件是()A. 劳动力丰富,交通便利B. 相对湿度小,利于储藏C. 光照时间长,强度大D. 灌溉水源充足,土壤肥沃24. 发展现代农业种、粮分工的意义有()A. 降低普通农民的种植成本B. 技术水平高,种子质量好C. 劳动力投入和化肥农药的使用减少D. 提高专业化水平,增加农民收入生态足迹是指要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者只能够容纳人类所排放废物的、具有生物生产力的地域面积。
生态效率是产出与投入的比值,其中“产出”是指企业生产或经济体提供的产品和服务的价值;“投入”是指企业生产或经济体消耗的资源和能源及它们所造成的环境负荷。
读2011年生态足迹和生态效率的国际比较表(表3),回答25—26题。
25. 据表可知,下列说法正确的是()A. 高收入国家通常具有较高的人均生态足迹B. 第三产业比重越高,生态效率也越高C. 生态足迹的差异主要取决于人口规模、物质生活水平D. 人均生态足迹越高越有利于生态效率的提高26. 有利于降低生态足迹、提高生态效率的合理途径有()A. 降低高耗能工业的比重,适当提高能源价格B. 大力开垦荒地,扩大耕地面积,提高单位面积产量C. 进一步调整产业结构,加强国际合作D. 限制资源、能源开发,减轻环境负荷二、综合题:本大题分必做题(第27—29题)和选做题(第30题),共计60分。
27. 阅读材料,回答下列问题。
(13分)材料一:图13为世界局部地区示意图。
材料二:甲湖是世界第四大湖,为内流湖,是一个淡水湖。
湖泊面积随季节变化,雨季时可达2.2万平方千米,旱季时可缩小一半以上。
近年来,湖泊面积急剧缩小,到了2007年,即便是在雨季涨水期,浅平宽广的湖面也没有如期伸展。
(1)图示区域年降水量分布而在是,影响该地区降水量分布的主要因素是。
(3分)(2)乙地气候类型是;当乙地盛行西南风时,丁地的气候特征是;从乙到丁自然植被变化形成的基础是。
(3分)(3)甲湖参与的水循环类型是,湖泊面积季节变化的原因是。
近年来,造成该湖湖面缩小的原因有。
(4分)(4)为避免甲湖干涸,沿岸国家应采取哪些合理的应对措施?(3分)28. 阅读材料,回答下列问题。
(13分)材料一:青藏铁路东起青海西宁,南至西藏拉萨,全长1956千米。
川藏铁路2014年开始建设,计划2025年全线建成通车,全长1629千米。
该铁路客货兼运,施工难度大,难度最大的路段是康定—林芝段,建成后全长耗时只需8小时。
材料二:西藏的主要物质支持区是四川盆地,拉萨—林芝一带是西藏人口最多的区域。
林芝,平均海拔3100千米,藏语意为“太阳宝座”,指太阳升起的地方。
材料三:图14为川藏铁路示意图,图15为川藏铁路沿线地形剖面示意图。
(1)川藏铁路沿线清洁能源丰富,主要包括、。
(2分)(2)从自然条件看,川藏铁路建设面临的困难主要有、、等。
(3分)(3)林芝被称为“太阳宝座”的原因是。
(2分)(4)有人建议在雅鲁藏布江大峡谷修建水电站,是否可行?,请说明理由。
(3分)(5)有专家说,川藏铁路建设的意义远大于青藏铁路,说说该专家的推断依据。
(3分)29. 阅读材料,回答下列问题。
(14分)材料一:“一带一路”沿线地方战略目标明确,重点开发特色资源和优势产业。
【2014南京盐城一模】江苏省南京市、盐城市2014届高三第一次模拟考试地理试题 Word版含答案
南京市、盐城市20 1 4届高三年级第一次模拟考试地理试题说明:本试卷分第一卷(选择题)和第二卷(综合题)两部分,满分120分,考试时间100分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共60分)(一)、单项选择题:在下列各小题的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
请在答题卡上相应的方框内填涂(18小题,每题2分,共36分)。
读“四地正午太阳高度季节变化示意图”,回答1~2题。
1.四地由南向北排列正确的一组是A.①②③④B.①④③②C.②③①④D.④①②③2.四地中A.①地位于热带B.②地有极昼现象C.③地一年出现两次太阳直射D.④地自转线速度最大读北美洲局部区域气候分布图,回答3~5题。
3.除南极洲外,其它大洲都有分布的气候类型是A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ4.有关四类气候特征及成因的叙述正确的是A.Ⅰ终年受副极地低气压带控制B.Ⅱ夏季高温多雨,冬季低温少雨C.Ⅲ气温日较差大,年较差小D.Ⅳ受东南信风和副热带高气压带交替控制5.对图中洋流叙述正确的是A.自南向北流B.暖流C.对沿岸气候有增温减湿作用D.有利于沿海渔场的形成黄土台塬是由黄土所覆盖的、阶梯状倾斜的台状地。
读我国黄土台塬主要分布区及景观示意图,回答6~7题。
6.我国黄土台塬主要分布于A.晋 B.陕 C.豫 D.甘7.形成黄土台塬覆盖物的外力作用是A.风力侵蚀. B.流水侵蚀 C.流水堆积 D.风力堆积读南美洲安第斯山脉某段植被垂直变化示意图,完成8~9题。
8.图示山地的地理纬度最可能是A.5°NB.10°SC.30°ND.30°S9.该段山脉东坡雪线比西坡低,其形成的主要原因是东坡A.光照弱B.降水多C.气温低D.气压低自然植被分布具有一定的地带性。
阅读“2050年我国东部自然植被分布预测图”,回答10~11题。
10.与我国目前自然植被分布比较,2050年出现的变化有A.热带季雨林面积缩小B.山地常绿阔叶林分布下移C.寒温带针叶林面积缩小D.植被地带性分异规律消失11.自然植被分布随时间的变化体现了地理环境的A.整体性B.差异性C.区域性D.开放性读2013年12月某日天气实况图,回答12~14题。
江苏省南京市、盐城市2020届高三第二次模拟考试 数学(含答案)
南京、盐城2020届高三模拟考试试卷数学(满分160分,考试时间120分钟)参考公式:圆锥的侧面积公式:S=πrl,其中r为圆锥底面圆的半径,l为圆锥的母线长.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1. 已知集合A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|x(x-5)<0},则A∩B=________.2. 已知复数z=1+2i,其中i为虚数单位,则z2的模为________.3. 如图是一个算法流程图,若输出的实数y的值为-1,则输入的实数x的值为________.(第3题)(第4题)4. 某校初三年级共有500名女生,为了了解初三女生1分钟“仰卧起坐”项目训练情况,统计了所有女生1分钟“仰卧起坐”测试数据(单位:个),并绘制了如图频率分布直方图,则1分钟至少能做到30个仰卧起坐的初三女生有________个.5. 从编号为1,2,3,4的4张卡片中随机抽取一张,放回后再随机抽取一张,则第二次抽得的卡片上数字能被第一次抽得的卡片上的数字整除的概率为________.6. 已知函敬f(x)是定义在R 上的奇函敷,且周期为2,当x ∈(0,1]时,f(x)=x +,则f(a)的值为________.7. 若将函数f(x)=sin(2x +π3)的图象沿x 轴向右平移φ(φ>0)个单位长度后所得的图象与f(x)的图象关于x 轴对称,则φ的最小值为________.8. 在△ABC 中,AB =25,AC =5,∠BAC =90°,则△ABC 绕BC 所在直线旋转一周所形成的几何体的表面积为________.9. 已知数列{a n }为等差数列,数列{b n }为等比数列,满足{a 1,a 2,a 3}={b 1,b 2,b 3}={a ,b ,-2},其中a >0,b >0,则a +b 的值为________.10. 已知点P 是抛物线x 2=4y 上动点,F 是抛物线的焦点,点A 的坐标为(0,-1),则PFPA 的最小值为________.11. 已知x ,y 为正实数,且xy +2x +4y =41,则x +y 的最小值为________.12. 在平面直角坐标系xOy 中,圆C :(x -m)2+y 2=r 2(m >0).已知过原点O 且相互垂直的两条直线l 1和l 2,其中l 1与圆C 相交于A ,B 两点,l 2与圆C 相切于点D.若AB =OD ,则直线l 1的斜率为________.13. 在△ABC 中,BC 为定长,|AB →+2AC →|=3|BC →|.若△ABC 面积的最大值为2,则边BC 的长为________.14. 已知函数f(x)=e x -x -b(e 为自然对数的底数,b ∈R ).若函数g(x)=f(f(x)-12)恰有4个零点,则实数b 的取值范围是________.二、 解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15. (本小题满分14分)如图,在三棱锥PABC 中,点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,且平面PDE 上平面ABC.(1) 求证:AC ∥平面PDE ;(2) 若PD =AC =2,PE =3,求证:平面PBC ⊥平面ABC.16. (本小题满分14分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =bcos C +csin B. (1) 求B 的值;(2) 设∠BAC 的平分线AD 与边BC 交于点D.已知AD =177,cos A =-725,求b 的值.如图,湖中有一个半径为1千米的圆形小岛,岸边点A 与小岛圆心C 相距3千米.为方便游人到小岛观光,从点A 向小岛建三段栈道AB ,BD ,BE ,湖面上的点B 在线段AC 上,且BD ,BE 均与圆C 相切,切点分别为D ,E ,其中栈道AB ,BD ,BE 和小岛在同一个平面上.沿圆C 的优弧(圆C 上实线部分)上再修建栈道DE ︵,记∠CBD 为θ.(1) 用θ表示栈道的总长度f(θ),并确定sin θ的取值范围; (2) 求当θ为何值时,栈道总长度最短.18. (本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且过点(0,3).(1) 求椭圆C 的方程;(2) 已知△BMN 是椭圆C 的内接三角形.① 若点B 为椭圆C 的上顶点,原点O 为△BMN 的垂心,求线段MN 的长;② 若原点O 为△BMN 的重心,求原点O 到直线MN 距离的最小值.19. (本小题满分16分)已知函数f(x)=x 3-x 2-(a -16)x ,g(x)=aln x ,a ∈R .函数h(x)=f (x )x -g(x)的导函数h′(x)在[52,4]上存在零点.(1) 求实数a 的取值范围;(2) 若存在实数a ,当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0时取得最大值,求正实数b 的最大值; (3) 若直线l 与曲线y =f(x)和y =g(x)都相切,且l 在y 轴上的截距为-12,求实数a 的值.已知无穷数列{a n }的各项均为正整数,其前n 项和为S n .记T n 为数列{a n }的前a n 项和,即T n =a 1+a 2+…+a n .(1) 若数列{a n }为等比数列,且a 1=1,S 4=5S 2,求T 3的值;(2) 若数列{a n }为等差数列,且存在唯一的正整数n(n ≥2),使得T na n<2,求数列{a n }的通项公式;(3) 若数列{T n }的通项为T n =n (n +1)2,求证:数列{a n }为等差数列.数学附加题(满分40分,考试时间30分钟)21. 【选做题】 在A ,B ,C 三小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.A. (选修42:矩阵与变换) 已知矩阵M =[1221],MN =[1001].(1) 求矩阵N ;(2) 求矩阵N 的特征值.B. (选修44:坐标系与参数方程)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =12t 2(t 为参数),以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρcos (θ-π4)= 2.若直线l 交曲线C 于A ,B 两点,求线段AB 的长.C. (选修45:不等式选讲) 已知a >0,求证:a 2+1a 2-2≥a +1a -2.【必做题】第22,23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.22. 某商场举行有奖促销活动,顾客购买每满400元的商品即可抽奖一次.抽奖规则如下:抽奖者掷各面标有1~6点数的正方体骰子1次,若掷得点数大于4,则可继续在抽奖箱中抽奖;否则获得三等奖,结束抽奖.已知抽奖箱中装有2个红球与m(m≥2,m∈N*)个白球,抽奖者从箱中任意摸出2个球,若2个球均为红球,则获得一等奖;若2个球为1个红球和1个白球,则获得二等奖;否则,获得三等奖(抽奖箱中的所有小球,除颜色外均相同).(1) 若m=4,求顾客参加一次抽奖活动获得三等奖的概率;(2) 若一等奖可获奖金400元,二等奖可获奖金300元,三等奖可获奖金100元,记顾客一次抽奖所获得的奖金为X,若商场希望X的数学期望不超过150元,求m的最小值.23.已知集合A n={1,2,…,n},n∈N*,n≥2,将A n的所有子集任意排列,得到一个有序集合组(M1,M2,…,M m),其中m=2n.记集合M k中元素的个数为a k,k∈N*,k≤m,规定空集中元素的个数为0.(1) 当n=2时,求a1+a2+…+a m的值;(2) 利用数学归纳法证明:不论n(n≥2)为何值,总存在有序集合组(M1,M2,…,M m),满足任意i∈N*,i≤m-1,都有|a i-a i+1|=1.2020届高三模拟考试试卷(南京、盐城)数学参考答案及评分标准1. {1,3}2. 53. -144. 3255. 126. 07. π28. 65π9. 5 10. 22 11. 8 12. ±25513. 2 14. (1,12+ln 2)15. 证明:(1) 因为点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,所以DE ∥AC.(2分) 因为AC ⊄平面PDE ,DE ⊂平面PDE ,所以AC ∥平面PDE.(4分) (2) 因为点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,所以DE =12AC.因为AC =2,所以DE =1.因为PD =2,PE =3,所以PD 2=PE 2+DE 2, 因此在△PDE 中,PE ⊥DE.(8分)又平面PDE ⊥平面ABC ,且平面PDE ∩平面ABC =DE ,PE ⊂平面PDE , 所以PE ⊥平面ABC.(12分)因为PE ⊂平面PBC ,所以平面PBC ⊥平面ABC.(14分) 16. 解:(1) 因为a =bcos C +csin B , 由a sin A =b sin B =c sin C,得sin A =sin Bcos C +sin Csin B .(2分) 因为sin A =sin[π-(B +C)]=sin(B +C)=sin Bcos C +cos Bsin C , 所以sin Bcos C +cos Bsin C =sin Bcos C +sin Csin B , 即cos Bsin C =sin Csin B .(4分)因为0<C <π,所以sin C ≠0,所以sin B =cos B.又0<B <π,所以sin B ≠0,从而cos B ≠0,所以tan B =1,所以B =π4.(6分)(2) 因为AD 是∠BAC 的平分线,设∠BAD =θ,所以A =2θ.因为cos A =-725,所以cos 2θ=cos A =-725,即2cos 2θ-1=-725,所以cos 2θ=925.因为0<A <π,所以0<θ<π2,所以cos θ=35,所以sin θ=1-cos 2θ=45.在△ABD 中,sin ∠ADB =sin(B +θ)=sin(π4+θ)=sin π4cos θ+cos π4sin θ=22×(35+45)=7210.(8分)由AD sin B =AB sin ∠ADB ,所以AB =ADsin ∠ADB sin B =177×7210×2=175.(10分) 在△ABC 中,sin A =1-cos 2A =2425,所以sin C =sin(A +B)=sin Acos B +cos Asin B =22×(2425-725)=17250.(12分) 由b sin B =c sin C ,得b =csin B sin C =175×2217250=5.(14分) 17. 解:(1) 连结CD ,因为BD 与圆C 相切,切点为D ,所以△BCD 为直角三角形. 因为∠CBD =θ,且圆形小岛的半径为1千米,所以DB =1tan θ,BC =1sin θ.因为岸边上的点A 与小岛圆心C 相距3千米,所以AB =AC -BC =3-1sin θ.(2分)因为BE 与圆C 相切,所以BE =DB =1tan θ,优弧DE ︵所对圆心角为2π-(π-2θ)=π+2θ,所以优弧DE ︵长l 为π+2θ.(4分)所以f(θ)=AB +BD +BE +l =3-1sin θ+1tan θ+1tan θ+π+2θ=3+π+2θ+2cos θ-1sin θ.(6分)因为0<AB <2,所以0<3-1sin θ<2,解得13<sin θ<1,所以sin θ的取值范围是(13,1).(8分)(2) 由f(θ)=3+π+2θ+2cos θ-1sin θ,得f′(θ)=-2+cos θsin 2θ+2=cos θ(1-2cos θ)sin 2θ.(10分) 令f′(θ)=0,解得cos θ=12.因为θ为锐角,所以θ=π3.(12分)设sin θ0=13,θ0为锐角,则0<θ0<π3.当θ∈(θ0,π3)时,f ′(θ)<0,则f(θ)在(θ0,π3)上单调递减;当θ∈(π3,π2)时,f ′(θ)>0,则f(θ)在(π3,π2)上单调递增.所以f(θ)在θ=π3时取得最小值.答:当θ=π3时,栈道总长度最短.(14分)18. 解:(1) 记椭圆C 的焦距为2c ,因为椭圆C 的离心率为12,所以c a =12.因为椭圆C 过点(0,3),所以b = 3. 因为a 2-c 2=b 2,解得c =1,a =2, 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2分)(2) ① 因为点B 为椭圆C 的上顶点,所以B 点坐标为(0,3). 因为O 为△BMN 的垂心,所以BO ⊥MN ,即MN ⊥y 轴. 由椭圆的对称性可知M ,N 两点关于y 轴对称.(4分) 不妨设M(x 0,y 0),则N(-x 0,y 0),其中-3<y 0< 3.因为MO ⊥BN ,所以MO →·BN →=0,即(-x 0,-y 0)·(-x 0,y 0-3)=0,得x 20-y 20+3y 0=0.(6分)又点M(x 0,y 0)在椭圆上,则x 204+y 203=1.由⎩⎪⎨⎪⎧x 20-y 20+3y 0=0,x 204+y 203=1,解得y 0=-437或y 0=3(舍去),此时|x 0|=2337. 故MN =2|x 0|=4337,即线段MN 的长为4337.(8分)② (解法1)设B(m ,n),记线段MN 中点为D.因为O 为△BMN 的重心,所以BO →=2OD →,则点D 的坐标为(-m 2,-n 2).(10分)若n =0,则|m|=2,此时直线MN 与x 轴垂直,故原点O 到直线MN 的距离为⎪⎪⎪⎪m 2, 即为1. 若n ≠0,此时直线MN 的斜率存在.设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则x 1+x 2=-m ,y 1+y 2=-n.又x 214+y 213=1,x 224+y 223=1,两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)4+(y 1+y 2)(y 1-y 2)3=0, 可得k MN =y 1-y 2x 1-x 2=-3m 4n .(12分)故直线MN 的方程为y =-3m 4n (x +m 2)-n2,即6mx +8ny +3m 2+4n 2=0, 则点O 到直线MN 的距离为d =|3m 2+4n 2|36m 2+64n 2.将m 24+n 23=1,代入得d =3n 2+9.(14分) 因为0<n 2≤3,所以d min =32. 又32<1,故原点O 到直线MN 距离的最小值为32.(16分) (解法2)设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),B(x 3,y 3),因为O 为△BMN 的重心,所以x 1+x 2+x 3=0,y 1+y 2+y 3=0,则x 3=-(x 1+x 2),y 3=-(y 1+y 2).(10分)因为x 234+y 233=1,所以(x 1+x 2)24+(y 1+y 2)23=1. 将x 214+y 213=1,x 224+y 223=1,代入得x 1x 24+y 1y 23=-12.(12分) 若直线MN 的斜率不存在,则线段MN 的中点在x 轴上,从而B 点位于长轴的顶点处. 由于OB =2,所以此时原点O 到直线MN 的距离为1.若直线MN 的斜率存在,设为k ,则其方程为y =kx +n.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +n ,x 24+y 23=1,消去y 得(3+4k 2)x 2+8knx +4n 2-12=0 (*). 则Δ=(8kn)2-4(3+4k 2)(4n 2-12)>0,即3+4k 2>n 2.由根与系数关系可得x 1+x 2=-8kn 3+4k 2,x 1x 2=4n 2-123+4k 2, 则y 1y 2=(kx 1+n)(kx 2+n)=k 2x 1x 2+kn(x 1+x 2)+n 2=3n 2-12k 23+4k 2, 代入x 1x 24+y 1y 23=-12,得14×4n 2-123+4k 2+13×3n 2-12k 23+4k 2=-12,即n 2=k 2+34.(14分) 又3+4k 2>n 2,于是3+4k 2>k 2+34,即3k 2+94>0恒成立,因此k ∈R . 原点(0,0)到直线MN 的距离为d =|n|k 2+1=k 2+34k 2+1=1-14(k 2+1). 因为k 2≥0,所以当k =0时,d min =32. 又32<1,故原点O 到直线MN 距离的最小值为32.(16分)19. 解:(1) 因为h(x)=f (x )x-g(x)=x 2-x -(a -16)-aln x , 所以h′(x)=2x -1-a x =2x 2-x -a x. 令h′(x)=0,得2x 2-x -a =0.因为函数h′(x)在[52,4]上存在零点,即y =2x 2-x -a 在[52,4]上存在零点, 又函数y =2x 2-x -a 在[52,4]上单调递增, 所以⎩⎪⎨⎪⎧2×(52)2-52-a ≤0,2×42-4-a ≥0,解得10≤a ≤28. 因此,实数a 的取值范围是[10,28].(2分)(2) (解法1)因为当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0处取得最大值,即存在实数a ,当x ∈[0,b]时,f(0)≥f(x)恒成立,即x 3-x 2-(a -16)x ≤0对任意x ∈[0,b]都成立.(4分)当x =0时,上式恒成立;(6分)当x ∈(0,b]时,存在a ∈[10,28],使得x 2-x +16≤a 成立,(8分)所以x 2-x +16≤28,解得-3≤x ≤4,所以b ≤4.故当a =28时,b 的最大值为4.(10分)(解法2)由f(x)=x 3-x 2-(a -16)x ,得f′(x)=3x 2-2x -(a -16).设Δ=4+12(a -16)=4(3a -47).若Δ≤0,则f′(x)≥0恒成立,f(x)在[0,b]上单调递增,因此当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0时不能取得最大值,于是Δ>0,(4分)故f′(x)=0有两个不同的实数根,记为x 1,x 2(x 1<x 2).若x 1>0,则当x ∈(0,x 1)时,f ′(x)>0,f(x)在(0,x 1)上单调递增,因此当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0时不能取得最大值,所以x 1≤0.(6分)又x 1+x 2=23>0,因此x 2>0, 从而当x ∈(0,x 2)时,f ′(x)<0,f(x)单调递减;当x ∈(x 2,+∞)时,f ′(x)>0,f(x)单调递增,若存在实数a ,当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0处取得最大值,则存在实数a ,使得f(0)≥f(b)成立,即b 3-b 2-(a -16)b ≤0.(8分)所以存在a ∈[10,28],使得b 2-b +16≤a 成立,所以b 2-b +16≤28,解得-3≤b ≤4,故当a =28时,b 的最大值为4.(10分)(3) 设直线l 与曲线y =f(x)相切于点A(x 1,f(x 1)),与曲线y =g(x)相切于点B(x 2,g(x 2)),过点A(x 1,f(x 1))的切线方程为y -[x 31-x 21-(a -16)x 1]=[3x 21-2x 1-(a -16)](x -x 1),即y =[3x 21-2x 1-(a -16)]x -2x 31+x 21.过点B(x 2,g(x 2))的切线方程为y -aln x 2=a x 2(x -x 2),即y =a x 2x +aln x 2-a. 因为直线l 在y 上的截距为-12,所以⎩⎪⎨⎪⎧3x 21-2x 1-(a -16)=ax 2 ①,-2x 31+x 21=-12 ②,aln x 2-a =-12 ③.(12分)由②解得x 1=2,则⎩⎪⎨⎪⎧24-a =a x 2,aln x 2-a =-12,消去a ,得ln x 2+1-x 22x 2=0.(14分) 由(1)知10≤a ≤28,且x 2>0,则x 2≥57. 令p(x)=ln x +1-x 2x ,x ∈[57,+∞),则p′(x)=1x -12x 2=2x -12x 2. 因为p′(x)>0,所以函数p(x)在[57,+∞)上为增函数. 因为p(1)=0,且函数p(x)的图象是不间断的,所以函数p(x)在[57,+∞)上有唯一零点1, 所以方程ln x 2+1-x 22x 2=0的解为x 2=1,所以a =12. 所以实数a 的值为12.(16分)20. (1) 解:设等比数列{a n }的公比为q ,因为S 4=5S 2,所以a 1+a 2+a 3+a 4=5(a 1+a 2),即a 3+a 4=4(a 1+a 2),所以a 1q 2(1+q)=4a 1(1+q).因为数列{a n }的各项均为正整数,所以a 1,q 均为正数,所以q 2=4,解得q =2.又a 1=1,所以a n =2n -1,从而a 3=4,所以T 3=S 4=1+2+22+23=15.(2分)(2) 解:设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d.因为数列{a n }的各项均为正整数,所以d ∈Z .若d <0,令a n >0,得n <1-a 1d,这与{a n }为无穷数列相矛盾, 因此d ≥0,即d ∈N .(4分)因为S n =na 1+n (n -1)d 2,所以T n =a 1a n +a n (a n -1)d 2,因此T n a n =a 1+(a n -1)d 2. 由T n a n <2,得a 1+(a n -1)d 2<2.(6分) 因为a 1∈N *,d ∈N ,所以2>a 1+(a n -1)d 2≥a 1≥1,因此a 1=1. 于是1+(n -1)d 22<2,即(n -1)d 2<2. ① 若d =0,则存在无穷多个n(n ≥2),使得上述不等式成立,所以d =0不合题意;(8分)② 若d ∈N *,则n <1+2d 2, 因为存在唯一的正整数n(n ≥2),使得该不等式成立,所以2<1+2d 2≤3,即1≤d 2<2. 又d ∈N *,所以d =1,因此a n =1+(n -1)×1=n.(10分)(3) 证明:因为S n +1-S n =a n +1>0,所以S n +1>S n ,即数列{S n }单调递增.又T n +1-T n =(n +1)(n +2)2-n (n +1)2=n +1>0, 所以T n +1>T n ,即Sa n +1>Sa n ,因为数列{S n }单调递增,所以a n +1>a n .(12分)又a n ∈N *,所以a n +1≥a n +1,即a n +1-a n ≥1,所以a n +1-a 1=(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n +1-a n )≥n ,因此a n +1≥a 1+n ≥1+n ,即a n ≥n(n ≥2).又a 1≥1,所以a n ≥n ①.(14分)由T n +1-T n =n +1,得aa n +1+aa n +2+…+aa n +1=n +1,因此n +1≥aa n +1≥a n +1,即a n ≤n ②.由①②知a n =n ,因此a n +1-a n =1,所以数列{a n }为等差数列.(16分)2020届高三模拟考试试卷(南京、盐城)数学附加题参考答案及评分标准21. A. 解:(1) 因为M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1221,MN =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1001,所以N =M -1.(2分) 因为|M|=1×1-2×2=-3,(4分) 所以N =M -1=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤-13-2-3-2-3-13=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13 23 23-13.(6分) (2) N 的特征多项式f(λ)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪λ+13-23-23λ+13=(λ+13)2-(-23)2=(λ-13)(λ+1).(8分) 令f(λ)=0,解得λ=13或-1, 所以N 的特征值是13和1.(10分) B. 解:曲线C 的普通方程为y =12(x 2)2=18x 2.(2分) 由直线l 的极坐标方程ρcos (θ-π4)=2,得ρ(cos θcos π4+sin θsin π4)=2, 即22x +22y =2,所以直线l 的方程为y =-x +2.(4分) 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =18x 2,y =-x +2,消去y ,得x 2+8x -16=0,(6分)则x 1+x 2=-8,x 1x 2=-16,所以AB =1+(-1)2|x 1-x 2|=2×(x 1+x 2)2-4x 1x 2=2×(-8)2-4×(-16)=16.(10分)C. 证明:(证法1)因为a >0,所以a +1a≥2, 要证a 2+1a 2-2≥a +1a -2, 只需证a 2+1a 2≥(a +1a)-(2-2). 因为(a +1a)-(2-2)>0,所以只需证(a 2+1a2)2≥⎣⎡⎦⎤(a +1a )-(2-2)2,(4分) 即2(2-2)(a +1a )≥8-42,即证a +1a≥2.(8分) 因为a +1a≥2成立,所以要证的不等式成立.(10分) (证法2)令t =a +1a ,因为a >0,所以a +1a≥2,即t ≥2. 要证a 2+1a 2-2≥a +1a-2, 即证t 2-2-2≥t -2,即证t -t 2-2≤2-2,(4分) 即证2t +t 2-2≤2- 2.(6分) 由于f(t)=t +t 2-2在[2,+∞)上单调递增,则f(t)≥f(2)=2+2, 故2t +t 2-2≤22+2=2- 2. 所以要证的原不等式成立.(10分)22. 解:(1) 设“顾客参加一次抽奖活动获得三等奖”为事件A.因为m =4,所以P(A)=46+26×C 24C 26=23+13×25=45. 答:顾客参加一次抽奖活动获得三等奖的概率为45.(4分) (2) X 的所有可能取值为400,300,100.P(X =400)=26×C 22C 22+m =23(m +1)(m +2), P(X =300)=26×C 12C 1m C 22+m =4m 3(m +1)(m +2), P(X =100)=46+26×C 2m C 22+m =23+m (m -1)3(m +1)(m +2),(7分) 则E(X)=400×23(m +1)(m +2)+300×4m 3(m +1)(m +2)+100×[23+m (m -1)3(m +1)(m +2)]≤150,化简得3m 2-7m -6≥0. 因为m ≥2,m ∈N *,所以m ≥3,所以m 的最小值为3.(10分)23. (1) 解:当n =2时,A 2的子集为∅,{1},{2},{1,2},且m =4.所以a1+a2+…+a m=0+1+1+2=4.(2分)(2) 证明:①当n=2时,取一个集合组(M1,M2,M3,M4)=(∅,{1},{1,2},{2}),此时a1=0,a2=1,a3=2,a4=1,满足任意i∈N*,i≤3,都有|a i-a i+1|=1,所以当n=2时命题成立.(4分)②假设n=k(k∈N*,k≥2)时,命题成立,即对于A k={1,2,…,k},存在一个集合组(M1,M2,…,M m)满足任意i∈N*,i≤m-1,都有|a i-a i+1|=1,其中m=2k.当n=k+1时,则A k+1={1,2,…,k,k+1},集合A k+1的所有子集除去M1,M2,…,M m外,其余的子集都含有k+1.令M m+1=M m∪{k+1},M m+2=M m-1∪{k+1},…,M2m=M1∪{k+1},取集合组(M1,M2,…,M m,M m+1,M m+2,…,M2m),其中2m=2k+1,(6分)根据归纳假设知|a i-a i+1|=1,其中i∈N*,m+1≤i≤2m-1,(8分)所以此集合组满足|a i-a i+1|=1,其中i∈N*,i≤m-1或m+1≤i≤2m-1.又M m+1=M m∪{c},所以|a m-a m+1|=1,因此|a i-a i+1|=1,其中i∈N*,i≤2m-1,即当n=k+1时,命题也成立.综上,不论n为何值,总存在有序集合组(M1,M2,…,M m),满足任意i∈N*,i≤m-1,都有|a i-a i+1|=1.(10分)。
江苏省南京市盐城市2020届高三第二次模拟考试 数学(含答案)
南京、盐城2020届高三模拟考试试卷数学(满分160分,考试时间120分钟)2020.4 参考公式:圆锥的侧面积公式:S=πrl,其中r为圆锥底面圆的半径,l为圆锥的母线长.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1. 已知集合A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|x(x-5)<0},则A∩B=________.2. 已知复数z=1+2i,其中i为虚数单位,则z2的模为________.3. 如图是一个算法流程图,若输出的实数y的值为-1,则输入的实数x的值为________.(第3题)(第4题)4. 某校初三年级共有500名女生,为了了解初三女生1分钟“仰卧起坐”项目训练情况,统计了所有女生1分钟“仰卧起坐”测试数据(单位:个),并绘制了如图频率分布直方图,则1分钟至少能做到30个仰卧起坐的初三女生有________个.5. 从编号为1,2,3,4的4张卡片中随机抽取一张,放回后再随机抽取一张,则第二次抽得的卡片上数字能被第一次抽得的卡片上的数字整除的概率为________.6. 已知函敬f(x)是定义在R 上的奇函敷,且周期为2,当x ∈(0,1]时,f(x)=x +,则f(a)的值为________.7. 若将函数f(x)=sin(2x +π3)的图象沿x 轴向右平移φ(φ>0)个单位长度后所得的图象与f(x)的图象关于x 轴对称,则φ的最小值为________.8. 在△ABC 中,AB =25,AC =5,∠BAC =90°,则△ABC 绕BC 所在直线旋转一周所形成的几何体的表面积为________.9. 已知数列{a n }为等差数列,数列{b n }为等比数列,满足{a 1,a 2,a 3}={b 1,b 2,b 3}={a ,b ,-2},其中a >0,b >0,则a +b 的值为________.10. 已知点P 是抛物线x 2=4y 上动点,F 是抛物线的焦点,点A 的坐标为(0,-1),则PFPA 的最小值为________.11. 已知x ,y 为正实数,且xy +2x +4y =41,则x +y 的最小值为________.12. 在平面直角坐标系xOy 中,圆C :(x -m)2+y 2=r 2(m >0).已知过原点O 且相互垂直的两条直线l 1和l 2,其中l 1与圆C 相交于A ,B 两点,l 2与圆C 相切于点D.若AB =OD ,则直线l 1的斜率为________.13. 在△ABC 中,BC 为定长,|AB →+2AC →|=3|BC →|.若△ABC 面积的最大值为2,则边BC 的长为________.14. 已知函数f(x)=e x -x -b(e 为自然对数的底数,b ∈R ).若函数g(x)=f(f(x)-12)恰有4个零点,则实数b 的取值范围是________.二、 解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15. (本小题满分14分)如图,在三棱锥PABC 中,点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,且平面PDE 上平面ABC.(1) 求证:AC ∥平面PDE ;(2) 若PD =AC =2,PE =3,求证:平面PBC ⊥平面ABC.16. (本小题满分14分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =bcos C +csin B. (1) 求B 的值;(2) 设∠BAC 的平分线AD 与边BC 交于点D.已知AD =177,cos A =-725,求b 的值.如图,湖中有一个半径为1千米的圆形小岛,岸边点A 与小岛圆心C 相距3千米.为方便游人到小岛观光,从点A 向小岛建三段栈道AB ,BD ,BE ,湖面上的点B 在线段AC 上,且BD ,BE 均与圆C 相切,切点分别为D ,E ,其中栈道AB ,BD ,BE 和小岛在同一个平面上.沿圆C 的优弧(圆C 上实线部分)上再修建栈道DE ︵,记∠CBD 为θ.(1) 用θ表示栈道的总长度f(θ),并确定sin θ的取值范围; (2) 求当θ为何值时,栈道总长度最短.18. (本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且过点(0,3).(1) 求椭圆C 的方程;(2) 已知△BMN 是椭圆C 的内接三角形.① 若点B 为椭圆C 的上顶点,原点O 为△BMN 的垂心,求线段MN 的长;② 若原点O 为△BMN 的重心,求原点O 到直线MN 距离的最小值.19. (本小题满分16分)已知函数f(x)=x 3-x 2-(a -16)x ,g(x)=aln x ,a ∈R .函数h(x)=f (x )x -g(x)的导函数h′(x)在[52,4]上存在零点.(1) 求实数a 的取值范围;(2) 若存在实数a ,当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0时取得最大值,求正实数b 的最大值; (3) 若直线l 与曲线y =f(x)和y =g(x)都相切,且l 在y 轴上的截距为-12,求实数a 的值.已知无穷数列{a n }的各项均为正整数,其前n 项和为S n .记T n 为数列{a n }的前a n 项和,即T n =a 1+a 2+…+a n .(1) 若数列{a n }为等比数列,且a 1=1,S 4=5S 2,求T 3的值;(2) 若数列{a n }为等差数列,且存在唯一的正整数n(n ≥2),使得T na n<2,求数列{a n }的通项公式;(3) 若数列{T n }的通项为T n =n (n +1)2,求证:数列{a n }为等差数列.数学附加题(满分40分,考试时间30分钟)21. 【选做题】 在A ,B ,C 三小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.A. (选修42:矩阵与变换) 已知矩阵M =[1221],MN =[1001].(1) 求矩阵N ;(2) 求矩阵N 的特征值.B. (选修44:坐标系与参数方程)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =12t 2(t 为参数),以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρcos (θ-π4)= 2.若直线l 交曲线C 于A ,B 两点,求线段AB 的长.C. (选修45:不等式选讲) 已知a >0,求证:a 2+1a 2-2≥a +1a -2.【必做题】第22,23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.22. 某商场举行有奖促销活动,顾客购买每满400元的商品即可抽奖一次.抽奖规则如下:抽奖者掷各面标有1~6点数的正方体骰子1次,若掷得点数大于4,则可继续在抽奖箱中抽奖;否则获得三等奖,结束抽奖.已知抽奖箱中装有2个红球与m(m≥2,m∈N*)个白球,抽奖者从箱中任意摸出2个球,若2个球均为红球,则获得一等奖;若2个球为1个红球和1个白球,则获得二等奖;否则,获得三等奖(抽奖箱中的所有小球,除颜色外均相同).(1) 若m=4,求顾客参加一次抽奖活动获得三等奖的概率;(2) 若一等奖可获奖金400元,二等奖可获奖金300元,三等奖可获奖金100元,记顾客一次抽奖所获得的奖金为X,若商场希望X的数学期望不超过150元,求m的最小值.23.已知集合A n={1,2,…,n},n∈N*,n≥2,将A n的所有子集任意排列,得到一个有序集合组(M1,M2,…,M m),其中m=2n.记集合M k中元素的个数为a k,k∈N*,k≤m,规定空集中元素的个数为0.(1) 当n=2时,求a1+a2+…+a m的值;(2) 利用数学归纳法证明:不论n(n≥2)为何值,总存在有序集合组(M1,M2,…,M m),满足任意i∈N*,i≤m-1,都有|a i-a i+1|=1.2020届高三模拟考试试卷(南京、盐城)数学参考答案及评分标准1. {1,3}2. 53. -144. 3255. 126. 07. π28. 65π9. 5 10. 22 11. 8 12. ±25513. 2 14. (1,12+ln 2)15. 证明:(1) 因为点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,所以DE ∥AC.(2分) 因为AC ⊄平面PDE ,DE ⊂平面PDE ,所以AC ∥平面PDE.(4分) (2) 因为点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,所以DE =12AC.因为AC =2,所以DE =1.因为PD =2,PE =3,所以PD 2=PE 2+DE 2, 因此在△PDE 中,PE ⊥DE.(8分)又平面PDE ⊥平面ABC ,且平面PDE ∩平面ABC =DE ,PE ⊂平面PDE , 所以PE ⊥平面ABC.(12分)因为PE ⊂平面PBC ,所以平面PBC ⊥平面ABC.(14分) 16. 解:(1) 因为a =bcos C +csin B , 由a sin A =b sin B =c sin C,得sin A =sin Bcos C +sin Csin B .(2分) 因为sin A =sin[π-(B +C)]=sin(B +C)=sin Bcos C +cos Bsin C , 所以sin Bcos C +cos Bsin C =sin Bcos C +sin Csin B , 即cos Bsin C =sin Csin B .(4分)因为0<C <π,所以sin C ≠0,所以sin B =cos B.又0<B <π,所以sin B ≠0,从而cos B ≠0,所以tan B =1,所以B =π4.(6分)(2) 因为AD 是∠BAC 的平分线,设∠BAD =θ,所以A =2θ.因为cos A =-725,所以cos 2θ=cos A =-725,即2cos 2θ-1=-725,所以cos 2θ=925.因为0<A <π,所以0<θ<π2,所以cos θ=35,所以sin θ=1-cos 2θ=45.在△ABD 中,sin ∠ADB =sin(B +θ)=sin(π4+θ)=sin π4cos θ+cos π4sin θ=22×(35+45)=7210.(8分)由AD sin B =AB sin ∠ADB ,所以AB =ADsin ∠ADB sin B =177×7210×2=175.(10分) 在△ABC 中,sin A =1-cos 2A =2425,所以sin C =sin(A +B)=sin Acos B +cos Asin B =22×(2425-725)=17250.(12分) 由b sin B =c sin C ,得b =csin B sin C =175×2217250=5.(14分) 17. 解:(1) 连结CD ,因为BD 与圆C 相切,切点为D ,所以△BCD 为直角三角形. 因为∠CBD =θ,且圆形小岛的半径为1千米,所以DB =1tan θ,BC =1sin θ.因为岸边上的点A 与小岛圆心C 相距3千米,所以AB =AC -BC =3-1sin θ.(2分)因为BE 与圆C 相切,所以BE =DB =1tan θ,优弧DE ︵所对圆心角为2π-(π-2θ)=π+2θ,所以优弧DE ︵长l 为π+2θ.(4分)所以f(θ)=AB +BD +BE +l =3-1sin θ+1tan θ+1tan θ+π+2θ=3+π+2θ+2cos θ-1sin θ.(6分)因为0<AB <2,所以0<3-1sin θ<2,解得13<sin θ<1,所以sin θ的取值范围是(13,1).(8分)(2) 由f(θ)=3+π+2θ+2cos θ-1sin θ,得f′(θ)=-2+cos θsin 2θ+2=cos θ(1-2cos θ)sin 2θ.(10分)令f′(θ)=0,解得cos θ=12.因为θ为锐角,所以θ=π3.(12分)设sin θ0=13,θ0为锐角,则0<θ0<π3.当θ∈(θ0,π3)时,f ′(θ)<0,则f(θ)在(θ0,π3)上单调递减;当θ∈(π3,π2)时,f ′(θ)>0,则f(θ)在(π3,π2)上单调递增.所以f(θ)在θ=π3时取得最小值.答:当θ=π3时,栈道总长度最短.(14分)18. 解:(1) 记椭圆C 的焦距为2c ,因为椭圆C 的离心率为12,所以c a =12.因为椭圆C 过点(0,3),所以b = 3. 因为a 2-c 2=b 2,解得c =1,a =2, 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2分)(2) ① 因为点B 为椭圆C 的上顶点,所以B 点坐标为(0,3). 因为O 为△BMN 的垂心,所以BO ⊥MN ,即MN ⊥y 轴. 由椭圆的对称性可知M ,N 两点关于y 轴对称.(4分) 不妨设M(x 0,y 0),则N(-x 0,y 0),其中-3<y 0< 3.因为MO ⊥BN ,所以MO →·BN →=0,即(-x 0,-y 0)·(-x 0,y 0-3)=0,得x 20-y 20+3y 0=0.(6分)又点M(x 0,y 0)在椭圆上,则x 204+y 203=1.由⎩⎪⎨⎪⎧x 20-y 20+3y 0=0,x 204+y 203=1,解得y 0=-437或y 0=3(舍去),此时|x 0|=2337. 故MN =2|x 0|=4337,即线段MN 的长为4337.(8分)② (解法1)设B(m ,n),记线段MN 中点为D.因为O 为△BMN 的重心,所以BO →=2OD →,则点D 的坐标为(-m 2,-n 2).(10分)若n =0,则|m|=2,此时直线MN 与x 轴垂直,故原点O 到直线MN 的距离为⎪⎪⎪⎪m 2, 即为1. 若n ≠0,此时直线MN 的斜率存在.设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则x 1+x 2=-m ,y 1+y 2=-n.又x 214+y 213=1,x 224+y 223=1,两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)4+(y 1+y 2)(y 1-y 2)3=0, 可得k MN =y 1-y 2x 1-x 2=-3m 4n .(12分)故直线MN 的方程为y =-3m 4n (x +m 2)-n2,即6mx +8ny +3m 2+4n 2=0,则点O 到直线MN 的距离为d =|3m 2+4n 2|36m 2+64n 2.将m 24+n 23=1,代入得d =3n 2+9.(14分) 因为0<n 2≤3,所以d min =32. 又32<1,故原点O 到直线MN 距离的最小值为32.(16分) (解法2)设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),B(x 3,y 3),因为O 为△BMN 的重心,所以x 1+x 2+x 3=0,y 1+y 2+y 3=0, 则x 3=-(x 1+x 2),y 3=-(y 1+y 2).(10分) 因为x 234+y 233=1,所以(x 1+x 2)24+(y 1+y 2)23=1.将x 214+y 213=1,x 224+y 223=1,代入得x 1x 24+y 1y 23=-12.(12分) 若直线MN 的斜率不存在,则线段MN 的中点在x 轴上,从而B 点位于长轴的顶点处. 由于OB =2,所以此时原点O 到直线MN 的距离为1. 若直线MN 的斜率存在,设为k ,则其方程为y =kx +n. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +n ,x 24+y 23=1,消去y 得(3+4k 2)x 2+8knx +4n 2-12=0 (*). 则Δ=(8kn)2-4(3+4k 2)(4n 2-12)>0,即3+4k 2>n 2. 由根与系数关系可得x 1+x 2=-8kn 3+4k 2,x 1x 2=4n 2-123+4k 2,则y 1y 2=(kx 1+n)(kx 2+n)=k 2x1x 2+kn(x 1+x 2)+n 2=3n 2-12k 23+4k 2,代入x 1x 24+y 1y 23=-12,得14×4n 2-123+4k 2+13×3n 2-12k 23+4k 2=-12,即n 2=k 2+34.(14分) 又3+4k 2>n 2,于是3+4k 2>k 2+34,即3k 2+94>0恒成立,因此k ∈R .原点(0,0)到直线MN 的距离为d =|n|k 2+1=k 2+34k 2+1=1-14(k 2+1).因为k 2≥0,所以当k =0时,d min =32. 又32<1,故原点O 到直线MN 距离的最小值为32.(16分)19. 解:(1) 因为h(x)=f (x )x -g(x)=x 2-x -(a -16)-aln x ,所以h′(x)=2x -1-a x =2x 2-x -ax .令h′(x)=0,得2x 2-x -a =0.因为函数h′(x)在[52,4]上存在零点,即y =2x 2-x -a 在[52,4]上存在零点,又函数y =2x 2-x -a 在[52,4]上单调递增,所以⎩⎪⎨⎪⎧2×(52)2-52-a ≤0,2×42-4-a ≥0,解得10≤a ≤28.因此,实数a 的取值范围是[10,28].(2分)(2) (解法1)因为当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0处取得最大值, 即存在实数a ,当x ∈[0,b]时,f(0)≥f(x)恒成立, 即x 3-x 2-(a -16)x ≤0对任意x ∈[0,b]都成立.(4分) 当x =0时,上式恒成立;(6分)当x ∈(0,b]时,存在a ∈[10,28],使得x 2-x +16≤a 成立,(8分) 所以x 2-x +16≤28,解得-3≤x ≤4,所以b ≤4. 故当a =28时,b 的最大值为4.(10分)(解法2)由f(x)=x 3-x 2-(a -16)x ,得f′(x)=3x 2-2x -(a -16). 设Δ=4+12(a -16)=4(3a -47).若Δ≤0,则f′(x)≥0恒成立,f(x)在[0,b]上单调递增,因此当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0时不能取得最大值,于是Δ>0,(4分) 故f′(x)=0有两个不同的实数根,记为x 1,x 2(x 1<x 2).若x 1>0,则当x ∈(0,x 1)时,f ′(x)>0,f(x)在(0,x 1)上单调递增, 因此当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0时不能取得最大值, 所以x 1≤0.(6分)又x 1+x 2=23>0,因此x 2>0,从而当x ∈(0,x 2)时,f ′(x)<0,f(x)单调递减; 当x ∈(x 2,+∞)时,f ′(x)>0,f(x)单调递增,若存在实数a ,当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0处取得最大值, 则存在实数a ,使得f(0)≥f(b)成立,即b 3-b 2-(a -16)b ≤0.(8分) 所以存在a ∈[10,28],使得b 2-b +16≤a 成立, 所以b 2-b +16≤28,解得-3≤b ≤4, 故当a =28时,b 的最大值为4.(10分)(3) 设直线l 与曲线y =f(x)相切于点A(x 1,f(x 1)),与曲线y =g(x)相切于点B(x 2,g(x 2)),过点A(x 1,f(x 1))的切线方程为y -[x 31-x 21-(a -16)x 1]=[3x 21-2x 1-(a -16)](x -x 1),即y =[3x 21-2x 1-(a -16)]x -2x 31+x 21.过点B(x 2,g(x 2))的切线方程为y -aln x 2=a x 2(x -x 2),即y =ax 2x +aln x 2-a.因为直线l 在y 上的截距为-12,所以⎩⎪⎨⎪⎧3x 21-2x 1-(a -16)=ax 2①,-2x 31+x 21=-12 ②,aln x 2-a =-12 ③.(12分)由②解得x 1=2,则⎩⎪⎨⎪⎧24-a =a x 2,aln x 2-a =-12,消去a ,得ln x 2+1-x 22x 2=0.(14分)由(1)知10≤a ≤28,且x 2>0,则x 2≥57.令p(x)=ln x +1-x 2x ,x ∈[57,+∞),则p′(x)=1x -12x 2=2x -12x 2.因为p′(x)>0,所以函数p(x)在[57,+∞)上为增函数.因为p(1)=0,且函数p(x)的图象是不间断的, 所以函数p(x)在[57,+∞)上有唯一零点1,所以方程ln x 2+1-x 22x 2=0的解为x 2=1,所以a =12.所以实数a 的值为12.(16分)20. (1) 解:设等比数列{a n }的公比为q ,因为S 4=5S 2,所以a 1+a 2+a 3+a 4=5(a 1+a 2),即a 3+a 4=4(a 1+a 2), 所以a 1q 2(1+q)=4a 1(1+q).因为数列{a n }的各项均为正整数,所以a 1,q 均为正数,所以q 2=4,解得q =2.又a 1=1,所以a n =2n -1,从而a 3=4, 所以T 3=S 4=1+2+22+23=15.(2分)(2) 解:设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d. 因为数列{a n }的各项均为正整数,所以d ∈Z .若d <0,令a n >0,得n <1-a 1d ,这与{a n }为无穷数列相矛盾,因此d ≥0,即d ∈N .(4分)因为S n =na 1+n (n -1)d 2,所以T n =a 1a n +a n (a n -1)d 2,因此T na n =a 1+(a n -1)d 2.由T na n <2,得a 1+(a n -1)d 2<2.(6分) 因为a 1∈N *,d ∈N ,所以2>a 1+(a n -1)d 2≥a 1≥1,因此a 1=1.于是1+(n -1)d 22<2,即(n -1)d 2<2.① 若d =0,则存在无穷多个n(n ≥2),使得上述不等式成立,所以d =0不合题意;(8分) ② 若d ∈N *,则n <1+2d2,因为存在唯一的正整数n(n ≥2),使得该不等式成立, 所以2<1+2d2≤3,即1≤d 2<2.又d ∈N *,所以d =1,因此a n =1+(n -1)×1=n.(10分)(3) 证明:因为S n +1-S n =a n +1>0,所以S n +1>S n ,即数列{S n }单调递增. 又T n +1-T n =(n +1)(n +2)2-n (n +1)2=n +1>0,所以T n +1>T n ,即Sa n +1>Sa n ,因为数列{S n }单调递增,所以a n +1>a n .(12分) 又a n ∈N *,所以a n +1≥a n +1,即a n +1-a n ≥1, 所以a n +1-a 1=(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n +1-a n )≥n , 因此a n +1≥a 1+n ≥1+n ,即a n ≥n(n ≥2). 又a 1≥1,所以a n ≥n ①.(14分)由T n +1-T n =n +1,得aa n +1+aa n +2+…+aa n +1=n +1, 因此n +1≥aa n +1≥a n +1,即a n ≤n ②.由①②知a n =n ,因此a n +1-a n =1, 所以数列{a n }为等差数列.(16分)2020届高三模拟考试试卷(南京、盐城) 数学附加题参考答案及评分标准21. A. 解:(1) 因为M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1221,MN =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1001,所以N =M -1.(2分)因为|M|=1×1-2×2=-3,(4分)所以N =M-1=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤-13-2-3-2-3-13=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-132323-13.(6分) (2) N 的特征多项式f(λ)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪λ+13-23-23λ+13=(λ+13)2-(-23)2=(λ-13)(λ+1).(8分)令f(λ)=0,解得λ=13或-1,所以N 的特征值是13和1.(10分)B. 解:曲线C 的普通方程为y =12(x 2)2=18x 2.(2分)由直线l 的极坐标方程ρcos (θ-π4)=2,得ρ(cos θcos π4+sin θsin π4)=2, 即22x +22y =2,所以直线l 的方程为y =-x +2.(4分) 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =18x 2,y =-x +2,消去y ,得x 2+8x -16=0,(6分) 则x 1+x 2=-8,x 1x 2=-16,所以AB =1+(-1)2|x 1-x 2|=2×(x 1+x 2)2-4x 1x 2=2×(-8)2-4×(-16)=16.(10分)C. 证明:(证法1)因为a >0,所以a +1a ≥2,要证a 2+1a 2-2≥a +1a -2,只需证a 2+1a 2≥(a +1a)-(2-2).因为(a +1a )-(2-2)>0,所以只需证(a 2+1a2)2≥⎣⎡⎦⎤(a +1a )-(2-2)2,(4分)即2(2-2)(a +1a )≥8-42,即证a +1a ≥2.(8分)因为a +1a ≥2成立,所以要证的不等式成立.(10分)(证法2)令t =a +1a ,因为a >0,所以a +1a ≥2,即t ≥2.要证a 2+1a 2-2≥a +1a-2,即证t 2-2-2≥t -2, 即证t -t 2-2≤2-2,(4分) 即证2t +t 2-2≤2- 2.(6分)由于f(t)=t +t 2-2在[2,+∞)上单调递增,则f(t)≥f(2)=2+2, 故2t +t 2-2≤22+2=2- 2.所以要证的原不等式成立.(10分)22. 解:(1) 设“顾客参加一次抽奖活动获得三等奖”为事件A. 因为m =4,所以P(A)=46+26×C 24C 26=23+13×25=45.答:顾客参加一次抽奖活动获得三等奖的概率为45.(4分)(2) X 的所有可能取值为400,300,100. P(X =400)=26×C 22C 22+m =23(m +1)(m +2),P(X =300)=26×C 12C 1mC 22+m =4m 3(m +1)(m +2),P(X =100)=46+26×C 2mC 22+m =23+m (m -1)3(m +1)(m +2),(7分)则E(X)=400×23(m+1)(m+2)+300×4m3(m+1)(m+2)+100×[23+m(m-1)3(m+1)(m+2)]≤150,化简得3m2-7m-6≥0.因为m≥2,m∈N*,所以m≥3,所以m的最小值为3.(10分)23. (1) 解:当n=2时,A2的子集为∅,{1},{2},{1,2},且m=4.所以a1+a2+…+a m=0+1+1+2=4.(2分)(2) 证明:①当n=2时,取一个集合组(M1,M2,M3,M4)=(∅,{1},{1,2},{2}),此时a1=0,a2=1,a3=2,a4=1,满足任意i∈N*,i≤3,都有|a i-a i+1|=1,所以当n=2时命题成立.(4分)②假设n=k(k∈N*,k≥2)时,命题成立,即对于A k={1,2,…,k},存在一个集合组(M1,M2,…,M m)满足任意i∈N*,i≤m-1,都有|a i-a i+1|=1,其中m=2k.当n=k+1时,则A k+1={1,2,…,k,k+1},集合A k+1的所有子集除去M1,M2,…,M m外,其余的子集都含有k+1.令M m+1=M m∪{k+1},M m+2=M m-1∪{k+1},…,M2m=M1∪{k+1},取集合组(M1,M2,…,M m,M m+1,M m+2,…,M2m),其中2m=2k+1,(6分)根据归纳假设知|a i-a i+1|=1,其中i∈N*,m+1≤i≤2m-1,(8分)所以此集合组满足|a i-a i+1|=1,其中i∈N*,i≤m-1或m+1≤i≤2m-1.又M m+1=M m∪{c},所以|a m-a m+1|=1,因此|a i-a i+1|=1,其中i∈N*,i≤2m-1,即当n=k+1时,命题也成立.综上,不论n为何值,总存在有序集合组(M1,M2,…,M m),满足任意i∈N*,i≤m-1,都有|a i-a i+1|=1.(10分)。
江苏省南京市盐城市2020届高三第二次模拟考试 数学(带答案)
南京、盐城2020届高三模拟考试试卷数学(满分160分,考试时间120分钟)2020.4 参考公式:圆锥的侧面积公式:S=πrl,其中r为圆锥底面圆的半径,l为圆锥的母线长.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1. 已知集合A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|x(x-5)<0},则A∩B=________.2. 已知复数z=1+2i,其中i为虚数单位,则z2的模为________.3. 如图是一个算法流程图,若输出的实数y的值为-1,则输入的实数x的值为________.(第3题)(第4题)4. 某校初三年级共有500名女生,为了了解初三女生1分钟“仰卧起坐”项目训练情况,统计了所有女生1分钟“仰卧起坐”测试数据(单位:个),并绘制了如图频率分布直方图,则1分钟至少能做到30个仰卧起坐的初三女生有________个.5. 从编号为1,2,3,4的4张卡片中随机抽取一张,放回后再随机抽取一张,则第二次抽得的卡片上数字能被第一次抽得的卡片上的数字整除的概率为________.6. 已知函敬f(x)是定义在R 上的奇函敷,且周期为2,当x ∈(0,1]时,f(x)=x +,则f(a)的值为________.7. 若将函数f(x)=sin(2x +π3)的图象沿x 轴向右平移φ(φ>0)个单位长度后所得的图象与f(x)的图象关于x 轴对称,则φ的最小值为________.8. 在△ABC 中,AB =25,AC =5,∠BAC =90°,则△ABC 绕BC 所在直线旋转一周所形成的几何体的表面积为________.9. 已知数列{a n }为等差数列,数列{b n }为等比数列,满足{a 1,a 2,a 3}={b 1,b 2,b 3}={a ,b ,-2},其中a >0,b >0,则a +b 的值为________.10. 已知点P 是抛物线x 2=4y 上动点,F 是抛物线的焦点,点A 的坐标为(0,-1),则PFPA 的最小值为________.11. 已知x ,y 为正实数,且xy +2x +4y =41,则x +y 的最小值为________.12. 在平面直角坐标系xOy 中,圆C :(x -m)2+y 2=r 2(m >0).已知过原点O 且相互垂直的两条直线l 1和l 2,其中l 1与圆C 相交于A ,B 两点,l 2与圆C 相切于点D.若AB =OD ,则直线l 1的斜率为________.13. 在△ABC 中,BC 为定长,|AB →+2AC →|=3|BC →|.若△ABC 面积的最大值为2,则边BC 的长为________. 14. 已知函数f(x)=e x -x -b(e 为自然对数的底数,b ∈R ).若函数g(x)=f(f(x)-12)恰有4个零点,则实数b 的取值范围是________.二、 解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15. (本小题满分14分)如图,在三棱锥PABC 中,点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,且平面PDE上平面ABC.(1) 求证:AC ∥平面PDE ;(2) 若PD =AC =2,PE =3,求证:平面PBC ⊥平面ABC.16. (本小题满分14分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =bcos C +csin B. (1) 求B 的值;(2) 设∠BAC 的平分线AD 与边BC 交于点D.已知AD =177,cos A =-725,求b 的值.如图,湖中有一个半径为1千米的圆形小岛,岸边点A 与小岛圆心C 相距3千米.为方便游人到小岛观光,从点A 向小岛建三段栈道AB ,BD ,BE ,湖面上的点B 在线段AC 上,且BD ,BE 均与圆C 相切,切点分别为D ,E ,其中栈道AB ,BD ,BE 和小岛在同一个平面上.沿圆C 的优弧(圆C 上实线部分)上再修建栈道DE ︵,记∠CBD 为θ.(1) 用θ表示栈道的总长度f(θ),并确定sin θ的取值范围; (2) 求当θ为何值时,栈道总长度最短.18. (本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且过点(0,3).(1) 求椭圆C 的方程;(2) 已知△BMN 是椭圆C 的内接三角形.① 若点B 为椭圆C 的上顶点,原点O 为△BMN 的垂心,求线段MN 的长;② 若原点O 为△BMN 的重心,求原点O 到直线MN 距离的最小值.19. (本小题满分16分)已知函数f(x)=x 3-x 2-(a -16)x ,g(x)=aln x ,a ∈R .函数h(x)=f (x )x -g(x)的导函数h′(x)在[52,4]上存在零点.(1) 求实数a 的取值范围;(2) 若存在实数a ,当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0时取得最大值,求正实数b 的最大值; (3) 若直线l 与曲线y =f(x)和y =g(x)都相切,且l 在y 轴上的截距为-12,求实数a 的值.已知无穷数列{a n }的各项均为正整数,其前n 项和为S n .记T n 为数列{a n }的前a n 项和,即T n =a 1+a 2+…+a n .(1) 若数列{a n }为等比数列,且a 1=1,S 4=5S 2,求T 3的值;(2) 若数列{a n }为等差数列,且存在唯一的正整数n(n ≥2),使得T na n<2,求数列{a n }的通项公式;(3) 若数列{T n }的通项为T n =n (n +1)2,求证:数列{a n }为等差数列.数学附加题(满分40分,考试时间30分钟)21. 【选做题】 在A ,B ,C 三小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.A. (选修42:矩阵与变换) 已知矩阵M =[1221],MN =[1001].(1) 求矩阵N ;(2) 求矩阵N 的特征值.B. (选修44:坐标系与参数方程)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =12t 2(t 为参数),以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρcos (θ-π4)= 2.若直线l 交曲线C 于A ,B 两点,求线段AB 的长.C. (选修45:不等式选讲) 已知a >0,求证:a 2+1a 2-2≥a +1a -2.【必做题】第22,23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.22. 某商场举行有奖促销活动,顾客购买每满400元的商品即可抽奖一次.抽奖规则如下:抽奖者掷各面标有1~6点数的正方体骰子1次,若掷得点数大于4,则可继续在抽奖箱中抽奖;否则获得三等奖,结束抽奖.已知抽奖箱中装有2个红球与m(m≥2,m∈N*)个白球,抽奖者从箱中任意摸出2个球,若2个球均为红球,则获得一等奖;若2个球为1个红球和1个白球,则获得二等奖;否则,获得三等奖(抽奖箱中的所有小球,除颜色外均相同).(1) 若m=4,求顾客参加一次抽奖活动获得三等奖的概率;(2) 若一等奖可获奖金400元,二等奖可获奖金300元,三等奖可获奖金100元,记顾客一次抽奖所获得的奖金为X,若商场希望X的数学期望不超过150元,求m的最小值.23.已知集合A n={1,2,…,n},n∈N*,n≥2,将A n的所有子集任意排列,得到一个有序集合组(M1,M2,…,M m),其中m=2n.记集合M k中元素的个数为a k,k∈N*,k≤m,规定空集中元素的个数为0.(1) 当n=2时,求a1+a2+…+a m的值;(2) 利用数学归纳法证明:不论n(n≥2)为何值,总存在有序集合组(M1,M2,…,M m),满足任意i∈N*,i≤m-1,都有|a i-a i+1|=1.2020届高三模拟考试试卷(南京、盐城)数学参考答案及评分标准1. {1,3}2. 53. -144. 3255. 126. 07. π28. 65π9. 5 10. 22 11. 8 12. ±25513. 2 14. (1,12+ln 2)15. 证明:(1) 因为点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,所以DE ∥AC.(2分) 因为AC ⊄平面PDE ,DE ⊂平面PDE ,所以AC ∥平面PDE.(4分) (2) 因为点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,所以DE =12AC.因为AC =2,所以DE =1.因为PD =2,PE =3,所以PD 2=PE 2+DE 2, 因此在△PDE 中,PE ⊥DE.(8分)又平面PDE ⊥平面ABC ,且平面PDE ∩平面ABC =DE ,PE ⊂平面PDE , 所以PE ⊥平面ABC.(12分)因为PE ⊂平面PBC ,所以平面PBC ⊥平面ABC.(14分) 16. 解:(1) 因为a =bcos C +csin B , 由a sin A =b sin B =c sin C,得sin A =sin Bcos C +sin Csin B .(2分) 因为sin A =sin[π-(B +C)]=sin(B +C)=sin Bcos C +cos Bsin C , 所以sin Bcos C +cos Bsin C =sin Bcos C +sin Csin B , 即cos Bsin C =sin Csin B .(4分)因为0<C <π,所以sin C ≠0,所以sin B =cos B.又0<B <π,所以sin B ≠0,从而cos B ≠0,所以tan B =1,所以B =π4.(6分)(2) 因为AD 是∠BAC 的平分线,设∠BAD =θ,所以A =2θ.因为cos A =-725,所以cos 2θ=cos A =-725,即2cos 2θ-1=-725,所以cos 2θ=925.因为0<A <π,所以0<θ<π2,所以cos θ=35,所以sin θ=1-cos 2θ=45.在△ABD 中,sin ∠ADB =sin(B +θ)=sin(π4+θ)=sin π4cos θ+cos π4sin θ=22×(35+45)=7210.(8分)由AD sin B =AB sin ∠ADB ,所以AB =ADsin ∠ADB sin B =177×7210×2=175.(10分) 在△ABC 中,sin A =1-cos 2A =2425,所以sin C =sin(A +B)=sin Acos B +cos Asin B =22×(2425-725)=17250.(12分) 由b sin B =c sin C ,得b =csin B sin C =175×2217250=5.(14分) 17. 解:(1) 连结CD ,因为BD 与圆C 相切,切点为D ,所以△BCD 为直角三角形. 因为∠CBD =θ,且圆形小岛的半径为1千米,所以DB =1tan θ,BC =1sin θ.因为岸边上的点A 与小岛圆心C 相距3千米,所以AB =AC -BC =3-1sin θ.(2分)因为BE 与圆C 相切,所以BE =DB =1tan θ,优弧DE ︵所对圆心角为2π-(π-2θ)=π+2θ,所以优弧DE ︵长l 为π+2θ.(4分)所以f(θ)=AB +BD +BE +l =3-1sin θ+1tan θ+1tan θ+π+2θ=3+π+2θ+2cos θ-1sin θ.(6分)因为0<AB <2,所以0<3-1sin θ<2,解得13<sin θ<1,所以sin θ的取值范围是(13,1).(8分)(2) 由f(θ)=3+π+2θ+2cos θ-1sin θ,得f′(θ)=-2+cos θsin 2θ+2=cos θ(1-2cos θ)sin 2θ.(10分)令f′(θ)=0,解得cos θ=12.因为θ为锐角,所以θ=π3.(12分)设sin θ0=13,θ0为锐角,则0<θ0<π3.当θ∈(θ0,π3)时,f ′(θ)<0,则f(θ)在(θ0,π3)上单调递减;当θ∈(π3,π2)时,f ′(θ)>0,则f(θ)在(π3,π2)上单调递增.所以f(θ)在θ=π3时取得最小值.答:当θ=π3时,栈道总长度最短.(14分)18. 解:(1) 记椭圆C 的焦距为2c ,因为椭圆C 的离心率为12,所以c a =12.因为椭圆C 过点(0,3),所以b = 3. 因为a 2-c 2=b 2,解得c =1,a =2, 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2分)(2) ① 因为点B 为椭圆C 的上顶点,所以B 点坐标为(0,3). 因为O 为△BMN 的垂心,所以BO ⊥MN ,即MN ⊥y 轴. 由椭圆的对称性可知M ,N 两点关于y 轴对称.(4分) 不妨设M(x 0,y 0),则N(-x 0,y 0),其中-3<y 0< 3.因为MO ⊥BN ,所以MO →·BN →=0,即(-x 0,-y 0)·(-x 0,y 0-3)=0,得x 20-y 20+3y 0=0.(6分)又点M(x 0,y 0)在椭圆上,则x 204+y 203=1.由⎩⎪⎨⎪⎧x 20-y 20+3y 0=0,x 204+y 203=1,解得y 0=-437或y 0=3(舍去),此时|x 0|=2337. 故MN =2|x 0|=4337,即线段MN 的长为4337.(8分) ② (解法1)设B(m ,n),记线段MN 中点为D.因为O 为△BMN 的重心,所以BO →=2OD →,则点D 的坐标为(-m 2,-n 2).(10分)若n =0,则|m|=2,此时直线MN 与x 轴垂直,故原点O 到直线MN 的距离为⎪⎪⎪⎪m 2, 即为1. 若n ≠0,此时直线MN 的斜率存在.设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则x 1+x 2=-m ,y 1+y 2=-n.又x 214+y 213=1,x 224+y 223=1,两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)4+(y 1+y 2)(y 1-y 2)3=0, 可得k MN =y 1-y 2x 1-x 2=-3m 4n .(12分)故直线MN 的方程为y =-3m 4n (x +m 2)-n2,即6mx +8ny +3m 2+4n 2=0, 则点O 到直线MN 的距离为d =|3m 2+4n 2|36m 2+64n 2.将m 24+n 23=1,代入得d =3n 2+9.(14分) 因为0<n 2≤3,所以d min =32. 又32<1,故原点O 到直线MN 距离的最小值为32.(16分) (解法2)设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),B(x 3,y 3),因为O 为△BMN 的重心,所以x 1+x 2+x 3=0,y 1+y 2+y 3=0, 则x 3=-(x 1+x 2),y 3=-(y 1+y 2).(10分) 因为x 234+y 233=1,所以(x 1+x 2)24+(y 1+y 2)23=1.将x 214+y 213=1,x 224+y 223=1,代入得x 1x 24+y 1y 23=-12.(12分) 若直线MN 的斜率不存在,则线段MN 的中点在x 轴上,从而B 点位于长轴的顶点处. 由于OB =2,所以此时原点O 到直线MN 的距离为1. 若直线MN 的斜率存在,设为k ,则其方程为y =kx +n. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +n ,x 24+y 23=1,消去y 得(3+4k 2)x 2+8knx +4n 2-12=0 (*). 则Δ=(8kn)2-4(3+4k 2)(4n 2-12)>0,即3+4k 2>n 2. 由根与系数关系可得x 1+x 2=-8kn 3+4k 2,x 1x 2=4n 2-123+4k 2,则y 1y 2=(kx 1+n)(kx 2+n)=k 2x 1x 2+kn(x 1+x 2)+n 2=3n 2-12k 23+4k 2,代入x 1x 24+y 1y 23=-12,得14×4n 2-123+4k 2+13×3n 2-12k 23+4k 2=-12,即n 2=k 2+34.(14分) 又3+4k 2>n 2,于是3+4k 2>k 2+34,即3k 2+94>0恒成立,因此k ∈R .原点(0,0)到直线MN 的距离为d =|n|k 2+1=k 2+34k 2+1=1-14(k 2+1). 因为k 2≥0,所以当k =0时,d min =32. 又32<1,故原点O 到直线MN 距离的最小值为32.(16分) 19. 解:(1) 因为h(x)=f (x )x-g(x)=x 2-x -(a -16)-aln x ,所以h′(x)=2x -1-a x =2x 2-x -ax .令h′(x)=0,得2x 2-x -a =0.因为函数h′(x)在[52,4]上存在零点,即y =2x 2-x -a 在[52,4]上存在零点,又函数y =2x 2-x -a 在[52,4]上单调递增,所以⎩⎪⎨⎪⎧2×(52)2-52-a ≤0,2×42-4-a ≥0,解得10≤a ≤28.因此,实数a 的取值范围是[10,28].(2分)(2) (解法1)因为当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0处取得最大值, 即存在实数a ,当x ∈[0,b]时,f(0)≥f(x)恒成立, 即x 3-x 2-(a -16)x ≤0对任意x ∈[0,b]都成立.(4分) 当x =0时,上式恒成立;(6分)当x ∈(0,b]时,存在a ∈[10,28],使得x 2-x +16≤a 成立,(8分) 所以x 2-x +16≤28,解得-3≤x ≤4,所以b ≤4. 故当a =28时,b 的最大值为4.(10分)(解法2)由f(x)=x 3-x 2-(a -16)x ,得f′(x)=3x 2-2x -(a -16). 设Δ=4+12(a -16)=4(3a -47).若Δ≤0,则f′(x)≥0恒成立,f(x)在[0,b]上单调递增,因此当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0时不能取得最大值,于是Δ>0,(4分) 故f′(x)=0有两个不同的实数根,记为x 1,x 2(x 1<x 2).若x 1>0,则当x ∈(0,x 1)时,f ′(x)>0,f(x)在(0,x 1)上单调递增, 因此当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0时不能取得最大值, 所以x 1≤0.(6分)又x 1+x 2=23>0,因此x 2>0,从而当x ∈(0,x 2)时,f ′(x)<0,f(x)单调递减; 当x ∈(x 2,+∞)时,f ′(x)>0,f(x)单调递增,若存在实数a ,当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0处取得最大值, 则存在实数a ,使得f(0)≥f(b)成立,即b 3-b 2-(a -16)b ≤0.(8分)所以存在a ∈[10,28],使得b 2-b +16≤a 成立, 所以b 2-b +16≤28,解得-3≤b ≤4, 故当a =28时,b 的最大值为4.(10分)(3) 设直线l 与曲线y =f(x)相切于点A(x 1,f(x 1)),与曲线y =g(x)相切于点B(x 2,g(x 2)),过点A(x 1,f(x 1))的切线方程为y -[x 31-x 21-(a -16)x 1]=[3x 21-2x 1-(a -16)](x -x 1),即y =[3x 21-2x 1-(a -16)]x -2x 31+x 21.过点B(x 2,g(x 2))的切线方程为y -aln x 2=a x 2(x -x 2),即y =ax 2x +aln x 2-a.因为直线l 在y 上的截距为-12,所以⎩⎪⎨⎪⎧3x 21-2x 1-(a -16)=ax 2①,-2x 31+x 21=-12 ②,aln x 2-a =-12 ③.(12分)由②解得x 1=2,则⎩⎪⎨⎪⎧24-a =a x 2,aln x 2-a =-12,消去a ,得ln x 2+1-x 22x 2=0.(14分)由(1)知10≤a ≤28,且x 2>0,则x 2≥57.令p(x)=ln x +1-x 2x ,x ∈[57,+∞),则p′(x)=1x -12x 2=2x -12x 2.因为p′(x )>0,所以函数p(x)在[57,+∞)上为增函数.因为p(1)=0,且函数p(x)的图象是不间断的, 所以函数p(x)在[57,+∞)上有唯一零点1,所以方程ln x 2+1-x 22x 2=0的解为x 2=1,所以a =12.所以实数a 的值为12.(16分)20. (1) 解:设等比数列{a n }的公比为q ,因为S 4=5S 2,所以a 1+a 2+a 3+a 4=5(a 1+a 2),即a 3+a 4=4(a 1+a 2), 所以a 1q 2(1+q)=4a 1(1+q).因为数列{a n }的各项均为正整数,所以a 1,q 均为正数,所以q 2=4,解得q =2. 又a 1=1,所以a n =2n -1,从而a 3=4, 所以T 3=S 4=1+2+22+23=15.(2分)(2) 解:设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d. 因为数列{a n }的各项均为正整数,所以d ∈Z .若d <0,令a n >0,得n <1-a 1d ,这与{a n }为无穷数列相矛盾,因此d ≥0,即d ∈N .(4分)因为S n =na 1+n (n -1)d 2,所以T n =a 1a n +a n (a n -1)d 2,因此T na n =a 1+(a n -1)d 2.由T na n <2,得a 1+(a n -1)d 2<2.(6分) 因为a 1∈N *,d ∈N ,所以2>a 1+(a n -1)d 2≥a 1≥1,因此a 1=1.于是1+(n -1)d 22<2,即(n -1)d 2<2.① 若d =0,则存在无穷多个n(n ≥2),使得上述不等式成立,所以d =0不合题意;(8分) ② 若d ∈N *,则n <1+2d2,因为存在唯一的正整数n(n ≥2),使得该不等式成立, 所以2<1+2d2≤3,即1≤d 2<2.又d ∈N *,所以d =1,因此a n =1+(n -1)×1=n.(10分)(3) 证明:因为S n +1-S n =a n +1>0,所以S n +1>S n ,即数列{S n }单调递增. 又T n +1-T n =(n +1)(n +2)2-n (n +1)2=n +1>0,所以T n +1>T n ,即Sa n +1>Sa n ,因为数列{S n }单调递增,所以a n +1>a n .(12分) 又a n ∈N *,所以a n +1≥a n +1,即a n +1-a n ≥1, 所以a n +1-a 1=(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n +1-a n )≥n , 因此a n +1≥a 1+n ≥1+n ,即a n ≥n(n ≥2). 又a 1≥1,所以a n ≥n ①.(14分)由T n +1-T n =n +1,得aa n +1+aa n +2+…+aa n +1=n +1, 因此n +1≥aa n +1≥a n +1,即a n ≤n ②. 由①②知a n =n ,因此a n +1-a n =1, 所以数列{a n }为等差数列.(16分)2020届高三模拟考试试卷(南京、盐城) 数学附加题参考答案及评分标准21. A. 解:(1) 因为M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1221,MN =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1001,所以N =M -1.(2分) 因为|M|=1×1-2×2=-3,(4分)所以N =M-1=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤-13-2-3-2-3-13=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-132323-13.(6分) (2) N 的特征多项式f(λ)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪λ+13-23-23λ+13=(λ+13)2-(-23)2=(λ-13)(λ+1).(8分) 令f(λ)=0,解得λ=13或-1,所以N 的特征值是13和1.(10分)B. 解:曲线C 的普通方程为y =12(x 2)2=18x 2.(2分)由直线l 的极坐标方程ρcos (θ-π4)=2,得ρ(cos θcos π4+sin θsin π4)=2, 即22x +22y =2,所以直线l 的方程为y =-x +2.(4分) 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =18x 2,y =-x +2,消去y ,得x 2+8x -16=0,(6分) 则x 1+x 2=-8,x 1x 2=-16,所以AB =1+(-1)2|x 1-x 2|=2×(x 1+x 2)2-4x 1x 2=2×(-8)2-4×(-16)=16.(10分)C. 证明:(证法1)因为a >0,所以a +1a≥2,要证a 2+1a 2-2≥a +1a -2,只需证a 2+1a 2≥(a +1a)-(2-2).因为(a +1a )-(2-2)>0,所以只需证(a 2+1a 2)2≥⎣⎡⎦⎤(a +1a )-(2-2)2,(4分)即2(2-2)(a +1a )≥8-42,即证a +1a ≥2.(8分)因为a +1a ≥2成立,所以要证的不等式成立.(10分)(证法2)令t =a +1a ,因为a >0,所以a +1a ≥2,即t ≥2.要证a 2+1a 2-2≥a +1a-2,即证t 2-2-2≥t -2, 即证t -t 2-2≤2-2,(4分) 即证2t +t 2-2≤2- 2.(6分)由于f(t)=t +t 2-2在[2,+∞)上单调递增,则f(t)≥f(2)=2+2, 故2t +t 2-2≤22+2=2- 2.所以要证的原不等式成立.(10分)22. 解:(1) 设“顾客参加一次抽奖活动获得三等奖”为事件A. 因为m =4,所以P(A)=46+26×C 24C 26=23+13×25=45.答:顾客参加一次抽奖活动获得三等奖的概率为45.(4分)(2) X 的所有可能取值为400,300,100. P(X =400)=26×C 22C 22+m =23(m +1)(m +2),P(X =300)=26×C 12C 1mC 22+m =4m 3(m +1)(m +2),P(X =100)=46+26×C 2mC 22+m =23+m (m -1)3(m +1)(m +2),(7分)则E(X)=400×23(m +1)(m +2)+300×4m 3(m +1)(m +2)+100×[23+m(m-1)]≤150,化简得3m2-7m-6≥0.3(m+1)(m+2)因为m≥2,m∈N*,所以m≥3,所以m的最小值为3.(10分)23. (1) 解:当n=2时,A2的子集为∅,{1},{2},{1,2},且m=4.所以a1+a2+…+a m=0+1+1+2=4.(2分)(2) 证明:①当n=2时,取一个集合组(M1,M2,M3,M4)=(∅,{1},{1,2},{2}),此时a1=0,a2=1,a3=2,a4=1,满足任意i∈N*,i≤3,都有|a i-a i+1|=1,所以当n=2时命题成立.(4分)②假设n=k(k∈N*,k≥2)时,命题成立,即对于A k={1,2,…,k},存在一个集合组(M1,M2,…,M m)满足任意i∈N*,i≤m-1,都有|a i -a i+1|=1,其中m=2k.当n=k+1时,则A k+1={1,2,…,k,k+1},集合A k+1的所有子集除去M1,M2,…,M m外,其余的子集都含有k+1.令M m+1=M m∪{k+1},M m+2=M m-1∪{k+1},…,M2m=M1∪{k+1},取集合组(M1,M2,…,M m,M m+1,M m+2,…,M2m),其中2m=2k+1,(6分)根据归纳假设知|a i-a i+1|=1,其中i∈N*,m+1≤i≤2m-1,(8分)所以此集合组满足|a i-a i+1|=1,其中i∈N*,i≤m-1或m+1≤i≤2m-1.又M m+1=M m∪{c},所以|a m-a m+1|=1,因此|a i-a i+1|=1,其中i∈N*,i≤2m-1,即当n=k+1时,命题也成立.综上,不论n为何值,总存在有序集合组(M1,M2,…,M m),满足任意i∈N*,i≤m-1,都有|a i-a i+1|=1.(10分)。
江苏省普通高等学校2022年高三招生考试20套模拟测试地理试题(十一) Word版含解析
江苏省一般高等学校招生考试高三模拟测试卷(十一)地理本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(综合题)两部分。
满分120分,考试时间100分钟。
第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(共60分)(一) 单项选择题:本大题共18小题,每小题2分,共36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。
2022年12月18日,北京某校王老师赴莫斯科某校参与为期七天的国际沟通。
王老师发觉两校同学在校时间均是当地时间8:00~17:00。
图1为世界时区示意图,读图回答1~2题。
图11. 两校同学同时在校的北京时间为()A. 8:00~12:00B. 10:00 ~14:00C. 12:00~16:00D. 13:00~17:002. 王老师参与国际沟通期间,莫斯科()A. 太阳从东南方升起B. 日落时间推迟C. 昼长先变长后变短D. 正午太阳高度减小图2是地质循环示意图,其中a,c、d表示三大类岩石。
读图回答3~4题。
图23. b物质最可能是()A. 岩浆的喷发物B. 风化作用的产物C. 沉积形成的岩石D. 暴露在地表的岩石4. 图中b到d的过程()A. 均在地表进行B. 岩石性质发生转变C. 能量主要来自太阳能D. 物质进入软流层图3为2022年12月12日8时亚洲局部地区海平面气压形势图(单位:hPa)。
读图回答5~6题。
图35. 图示时刻()A. 气压:太原高于呼和浩特B. 风速:乌兰巴托小于上海C. 降水概率:呼和浩特大于上海D. 风向:乌兰巴托与呼和浩特相反6. 下列关于太原市将来两每天气状况,说法可信的是()A. 雨过天晴,气温上升B. 气压下降,消灭连续性降水C. 消灭狂风、暴雨、冰雹等强对流天气D. 雨雪、大风之后可吸入颗粒物削减太阳辐射以平行光线的形式直接投射到地面上,称为太阳直接辐射。
图4为贵州贵阳和新疆塔中(塔里木盆地中部)太阳直接辐射的年变化图。
读图回答7~8题。
图47. 导致塔中春、秋季太阳直接辐射差异的最主要缘由是春季()A. 正午太阳高度低B. 白昼时间短C. 阴雨天气少D. 风沙天气多8. 塔中和贵阳太阳直接辐射差异明显,其主要影响因素是()A. 纬度B. 气候C. 地形D. 植被图5图5为某岛屿地理位置示意图。
江苏省南京市、盐城市2020届高三第二次模拟考试 数学(含答案)z
南京、盐城2020届高三模拟考试试卷数学(满分160分,考试时间120分钟)参考公式:圆锥的侧面积公式:S=πrl,其中r为圆锥底面圆的半径,l为圆锥的母线长.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1. 已知集合A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|x(x-5)<0},则A∩B=________.2. 已知复数z=1+2i,其中i为虚数单位,则z2的模为________.3. 如图是一个算法流程图,若输出的实数y的值为-1,则输入的实数x的值为________.(第3题)(第4题)4. 某校初三年级共有500名女生,为了了解初三女生1分钟“仰卧起坐”项目训练情况,统计了所有女生1分钟“仰卧起坐”测试数据(单位:个),并绘制了如图频率分布直方图,则1分钟至少能做到30个仰卧起坐的初三女生有________个.5. 从编号为1,2,3,4的4张卡片中随机抽取一张,放回后再随机抽取一张,则第二次抽得的卡片上数字能被第一次抽得的卡片上的数字整除的概率为________.6. 已知函敬f(x)是定义在R 上的奇函敷,且周期为2,当x ∈(0,1]时,f(x)=x +,则f(a)的值为________.7. 若将函数f(x)=sin(2x +π3)的图象沿x 轴向右平移φ(φ>0)个单位长度后所得的图象与f(x)的图象关于x 轴对称,则φ的最小值为________.8. 在△ABC 中,AB =25,AC =5,∠BAC =90°,则△ABC 绕BC 所在直线旋转一周所形成的几何体的表面积为________.9. 已知数列{a n }为等差数列,数列{b n }为等比数列,满足{a 1,a 2,a 3}={b 1,b 2,b 3}={a ,b ,-2},其中a >0,b >0,则a +b 的值为________.10. 已知点P 是抛物线x 2=4y 上动点,F 是抛物线的焦点,点A 的坐标为(0,-1),则PFPA 的最小值为________.11. 已知x ,y 为正实数,且xy +2x +4y =41,则x +y 的最小值为________.12. 在平面直角坐标系xOy 中,圆C :(x -m)2+y 2=r 2(m >0).已知过原点O 且相互垂直的两条直线l 1和l 2,其中l 1与圆C 相交于A ,B 两点,l 2与圆C 相切于点D.若AB =OD ,则直线l 1的斜率为________.13. 在△ABC 中,BC 为定长,|AB →+2AC →|=3|BC →|.若△ABC 面积的最大值为2,则边BC 的长为________.14. 已知函数f(x)=e x -x -b(e 为自然对数的底数,b ∈R ).若函数g(x)=f(f(x)-12)恰有4个零点,则实数b 的取值范围是________.二、 解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15. (本小题满分14分)如图,在三棱锥PABC 中,点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,且平面PDE 上平面ABC.(1) 求证:AC ∥平面PDE ;(2) 若PD =AC =2,PE =3,求证:平面PBC ⊥平面ABC.16. (本小题满分14分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =bcos C +csin B. (1) 求B 的值;(2) 设∠BAC 的平分线AD 与边BC 交于点D.已知AD =177,cos A =-725,求b 的值.如图,湖中有一个半径为1千米的圆形小岛,岸边点A 与小岛圆心C 相距3千米.为方便游人到小岛观光,从点A 向小岛建三段栈道AB ,BD ,BE ,湖面上的点B 在线段AC 上,且BD ,BE 均与圆C 相切,切点分别为D ,E ,其中栈道AB ,BD ,BE 和小岛在同一个平面上.沿圆C 的优弧(圆C 上实线部分)上再修建栈道DE ︵,记∠CBD 为θ.(1) 用θ表示栈道的总长度f(θ),并确定sin θ的取值范围; (2) 求当θ为何值时,栈道总长度最短.18. (本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且过点(0,3).(1) 求椭圆C 的方程;(2) 已知△BMN 是椭圆C 的内接三角形.① 若点B 为椭圆C 的上顶点,原点O 为△BMN 的垂心,求线段MN 的长;② 若原点O 为△BMN 的重心,求原点O 到直线MN 距离的最小值.19. (本小题满分16分)已知函数f(x)=x 3-x 2-(a -16)x ,g(x)=aln x ,a ∈R .函数h(x)=f (x )x -g(x)的导函数h′(x)在[52,4]上存在零点.(1) 求实数a 的取值范围;(2) 若存在实数a ,当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0时取得最大值,求正实数b 的最大值; (3) 若直线l 与曲线y =f(x)和y =g(x)都相切,且l 在y 轴上的截距为-12,求实数a 的值.已知无穷数列{a n }的各项均为正整数,其前n 项和为S n .记T n 为数列{a n }的前a n 项和,即T n =a 1+a 2+…+a n .(1) 若数列{a n }为等比数列,且a 1=1,S 4=5S 2,求T 3的值;(2) 若数列{a n }为等差数列,且存在唯一的正整数n(n ≥2),使得T na n<2,求数列{a n }的通项公式;(3) 若数列{T n }的通项为T n =n (n +1)2,求证:数列{a n }为等差数列.数学附加题(满分40分,考试时间30分钟)21. 【选做题】 在A ,B ,C 三小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.A. (选修42:矩阵与变换) 已知矩阵M =[1221],MN =[1001].(1) 求矩阵N ;(2) 求矩阵N 的特征值.B. (选修44:坐标系与参数方程)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =12t 2(t 为参数),以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρcos (θ-π4)= 2.若直线l 交曲线C 于A ,B 两点,求线段AB 的长.C. (选修45:不等式选讲) 已知a >0,求证:a 2+1a 2-2≥a +1a -2.【必做题】第22,23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.22. 某商场举行有奖促销活动,顾客购买每满400元的商品即可抽奖一次.抽奖规则如下:抽奖者掷各面标有1~6点数的正方体骰子1次,若掷得点数大于4,则可继续在抽奖箱中抽奖;否则获得三等奖,结束抽奖.已知抽奖箱中装有2个红球与m(m≥2,m∈N*)个白球,抽奖者从箱中任意摸出2个球,若2个球均为红球,则获得一等奖;若2个球为1个红球和1个白球,则获得二等奖;否则,获得三等奖(抽奖箱中的所有小球,除颜色外均相同).(1) 若m=4,求顾客参加一次抽奖活动获得三等奖的概率;(2) 若一等奖可获奖金400元,二等奖可获奖金300元,三等奖可获奖金100元,记顾客一次抽奖所获得的奖金为X,若商场希望X的数学期望不超过150元,求m的最小值.23.已知集合A n={1,2,…,n},n∈N*,n≥2,将A n的所有子集任意排列,得到一个有序集合组(M1,M2,…,M m),其中m=2n.记集合M k中元素的个数为a k,k∈N*,k≤m,规定空集中元素的个数为0.(1) 当n=2时,求a1+a2+…+a m的值;(2) 利用数学归纳法证明:不论n(n≥2)为何值,总存在有序集合组(M1,M2,…,M m),满足任意i∈N*,i≤m-1,都有|a i-a i+1|=1.2020届高三模拟考试试卷(南京、盐城)数学参考答案及评分标准1. {1,3}2. 53. -144. 3255. 126. 07. π28. 65π9. 5 10. 22 11. 8 12. ±25513. 2 14. (1,12+ln 2)15. 证明:(1) 因为点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,所以DE ∥AC.(2分) 因为AC ⊄平面PDE ,DE ⊂平面PDE ,所以AC ∥平面PDE.(4分) (2) 因为点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,所以DE =12AC.因为AC =2,所以DE =1.因为PD =2,PE =3,所以PD 2=PE 2+DE 2, 因此在△PDE 中,PE ⊥DE.(8分)又平面PDE ⊥平面ABC ,且平面PDE ∩平面ABC =DE ,PE ⊂平面PDE , 所以PE ⊥平面ABC.(12分)因为PE ⊂平面PBC ,所以平面PBC ⊥平面ABC.(14分) 16. 解:(1) 因为a =bcos C +csin B , 由a sin A =b sin B =c sin C,得sin A =sin Bcos C +sin Csin B .(2分) 因为sin A =sin[π-(B +C)]=sin(B +C)=sin Bcos C +cos Bsin C , 所以sin Bcos C +cos Bsin C =sin Bcos C +sin Csin B , 即cos Bsin C =sin Csin B .(4分)因为0<C <π,所以sin C ≠0,所以sin B =cos B.又0<B <π,所以sin B ≠0,从而cos B ≠0,所以tan B =1,所以B =π4.(6分)(2) 因为AD 是∠BAC 的平分线,设∠BAD =θ,所以A =2θ.因为cos A =-725,所以cos 2θ=cos A =-725,即2cos 2θ-1=-725,所以cos 2θ=925.因为0<A <π,所以0<θ<π2,所以cos θ=35,所以sin θ=1-cos 2θ=45.在△ABD 中,sin ∠ADB =sin(B +θ)=sin(π4+θ)=sin π4cos θ+cos π4sin θ=22×(35+45)=7210.(8分)由AD sin B =AB sin ∠ADB ,所以AB =ADsin ∠ADB sin B =177×7210×2=175.(10分) 在△ABC 中,sin A =1-cos 2A =2425,所以sin C =sin(A +B)=sin Acos B +cos Asin B =22×(2425-725)=17250.(12分) 由b sin B =c sin C ,得b =csin B sin C =175×2217250=5.(14分) 17. 解:(1) 连结CD ,因为BD 与圆C 相切,切点为D ,所以△BCD 为直角三角形. 因为∠CBD =θ,且圆形小岛的半径为1千米,所以DB =1tan θ,BC =1sin θ.因为岸边上的点A 与小岛圆心C 相距3千米,所以AB =AC -BC =3-1sin θ.(2分)因为BE 与圆C 相切,所以BE =DB =1tan θ,优弧DE ︵所对圆心角为2π-(π-2θ)=π+2θ,所以优弧DE ︵长l 为π+2θ.(4分)所以f(θ)=AB +BD +BE +l =3-1sin θ+1tan θ+1tan θ+π+2θ=3+π+2θ+2cos θ-1sin θ.(6分)因为0<AB <2,所以0<3-1sin θ<2,解得13<sin θ<1,所以sin θ的取值范围是(13,1).(8分)(2) 由f(θ)=3+π+2θ+2cos θ-1sin θ,得f′(θ)=-2+cos θsin 2θ+2=cos θ(1-2cos θ)sin 2θ.(10分) 令f′(θ)=0,解得cos θ=12.因为θ为锐角,所以θ=π3.(12分)设sin θ0=13,θ0为锐角,则0<θ0<π3.当θ∈(θ0,π3)时,f ′(θ)<0,则f(θ)在(θ0,π3)上单调递减;当θ∈(π3,π2)时,f ′(θ)>0,则f(θ)在(π3,π2)上单调递增.所以f(θ)在θ=π3时取得最小值.答:当θ=π3时,栈道总长度最短.(14分)18. 解:(1) 记椭圆C 的焦距为2c ,因为椭圆C 的离心率为12,所以c a =12.因为椭圆C 过点(0,3),所以b = 3. 因为a 2-c 2=b 2,解得c =1,a =2, 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2分)(2) ① 因为点B 为椭圆C 的上顶点,所以B 点坐标为(0,3). 因为O 为△BMN 的垂心,所以BO ⊥MN ,即MN ⊥y 轴. 由椭圆的对称性可知M ,N 两点关于y 轴对称.(4分) 不妨设M(x 0,y 0),则N(-x 0,y 0),其中-3<y 0< 3.因为MO ⊥BN ,所以MO →·BN →=0,即(-x 0,-y 0)·(-x 0,y 0-3)=0,得x 20-y 20+3y 0=0.(6分)又点M(x 0,y 0)在椭圆上,则x 204+y 203=1.由⎩⎪⎨⎪⎧x 20-y 20+3y 0=0,x 204+y 203=1,解得y 0=-437或y 0=3(舍去),此时|x 0|=2337. 故MN =2|x 0|=4337,即线段MN 的长为4337.(8分)② (解法1)设B(m ,n),记线段MN 中点为D.因为O 为△BMN 的重心,所以BO →=2OD →,则点D 的坐标为(-m 2,-n 2).(10分)若n =0,则|m|=2,此时直线MN 与x 轴垂直,故原点O 到直线MN 的距离为⎪⎪⎪⎪m 2, 即为1. 若n ≠0,此时直线MN 的斜率存在.设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则x 1+x 2=-m ,y 1+y 2=-n.又x 214+y 213=1,x 224+y 223=1,两式相减得(x 1+x 2)(x 1-x 2)4+(y 1+y 2)(y 1-y 2)3=0, 可得k MN =y 1-y 2x 1-x 2=-3m 4n .(12分)故直线MN 的方程为y =-3m 4n (x +m 2)-n2,即6mx +8ny +3m 2+4n 2=0, 则点O 到直线MN 的距离为d =|3m 2+4n 2|36m 2+64n 2.将m 24+n 23=1,代入得d =3n 2+9.(14分) 因为0<n 2≤3,所以d min =32. 又32<1,故原点O 到直线MN 距离的最小值为32.(16分) (解法2)设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),B(x 3,y 3),因为O 为△BMN 的重心,所以x 1+x 2+x 3=0,y 1+y 2+y 3=0,则x 3=-(x 1+x 2),y 3=-(y 1+y 2).(10分)因为x 234+y 233=1,所以(x 1+x 2)24+(y 1+y 2)23=1. 将x 214+y 213=1,x 224+y 223=1,代入得x 1x 24+y 1y 23=-12.(12分) 若直线MN 的斜率不存在,则线段MN 的中点在x 轴上,从而B 点位于长轴的顶点处. 由于OB =2,所以此时原点O 到直线MN 的距离为1.若直线MN 的斜率存在,设为k ,则其方程为y =kx +n.由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +n ,x 24+y 23=1,消去y 得(3+4k 2)x 2+8knx +4n 2-12=0 (*). 则Δ=(8kn)2-4(3+4k 2)(4n 2-12)>0,即3+4k 2>n 2.由根与系数关系可得x 1+x 2=-8kn 3+4k 2,x 1x 2=4n 2-123+4k 2, 则y 1y 2=(kx 1+n)(kx 2+n)=k 2x 1x 2+kn(x 1+x 2)+n 2=3n 2-12k 23+4k 2, 代入x 1x 24+y 1y 23=-12,得14×4n 2-123+4k 2+13×3n 2-12k 23+4k 2=-12,即n 2=k 2+34.(14分) 又3+4k 2>n 2,于是3+4k 2>k 2+34,即3k 2+94>0恒成立,因此k ∈R . 原点(0,0)到直线MN 的距离为d =|n|k 2+1=k 2+34k 2+1=1-14(k 2+1). 因为k 2≥0,所以当k =0时,d min =32. 又32<1,故原点O 到直线MN 距离的最小值为32.(16分)19. 解:(1) 因为h(x)=f (x )x-g(x)=x 2-x -(a -16)-aln x , 所以h′(x)=2x -1-a x =2x 2-x -a x. 令h′(x)=0,得2x 2-x -a =0.因为函数h′(x)在[52,4]上存在零点,即y =2x 2-x -a 在[52,4]上存在零点, 又函数y =2x 2-x -a 在[52,4]上单调递增, 所以⎩⎪⎨⎪⎧2×(52)2-52-a ≤0,2×42-4-a ≥0,解得10≤a ≤28. 因此,实数a 的取值范围是[10,28].(2分)(2) (解法1)因为当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0处取得最大值,即存在实数a ,当x ∈[0,b]时,f(0)≥f(x)恒成立,即x 3-x 2-(a -16)x ≤0对任意x ∈[0,b]都成立.(4分)当x =0时,上式恒成立;(6分)当x ∈(0,b]时,存在a ∈[10,28],使得x 2-x +16≤a 成立,(8分)所以x 2-x +16≤28,解得-3≤x ≤4,所以b ≤4.故当a =28时,b 的最大值为4.(10分)(解法2)由f(x)=x 3-x 2-(a -16)x ,得f′(x)=3x 2-2x -(a -16).设Δ=4+12(a -16)=4(3a -47).若Δ≤0,则f′(x)≥0恒成立,f(x)在[0,b]上单调递增,因此当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0时不能取得最大值,于是Δ>0,(4分)故f′(x)=0有两个不同的实数根,记为x 1,x 2(x 1<x 2).若x 1>0,则当x ∈(0,x 1)时,f ′(x)>0,f(x)在(0,x 1)上单调递增,因此当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0时不能取得最大值,所以x 1≤0.(6分)又x 1+x 2=23>0,因此x 2>0, 从而当x ∈(0,x 2)时,f ′(x)<0,f(x)单调递减;当x ∈(x 2,+∞)时,f ′(x)>0,f(x)单调递增,若存在实数a ,当x ∈[0,b]时,函数f(x)在x =0处取得最大值,则存在实数a ,使得f(0)≥f(b)成立,即b 3-b 2-(a -16)b ≤0.(8分)所以存在a ∈[10,28],使得b 2-b +16≤a 成立,所以b 2-b +16≤28,解得-3≤b ≤4,故当a =28时,b 的最大值为4.(10分)(3) 设直线l 与曲线y =f(x)相切于点A(x 1,f(x 1)),与曲线y =g(x)相切于点B(x 2,g(x 2)),过点A(x 1,f(x 1))的切线方程为y -[x 31-x 21-(a -16)x 1]=[3x 21-2x 1-(a -16)](x -x 1),即y =[3x 21-2x 1-(a -16)]x -2x 31+x 21.过点B(x 2,g(x 2))的切线方程为y -aln x 2=a x 2(x -x 2),即y =a x 2x +aln x 2-a. 因为直线l 在y 上的截距为-12,所以⎩⎪⎨⎪⎧3x 21-2x 1-(a -16)=a x 2①,-2x 31+x 21=-12 ②,aln x 2-a =-12 ③.(12分) 由②解得x 1=2,则⎩⎪⎨⎪⎧24-a =a x 2,aln x 2-a =-12,消去a ,得ln x 2+1-x 22x 2=0.(14分) 由(1)知10≤a ≤28,且x 2>0,则x 2≥57. 令p(x)=ln x +1-x 2x ,x ∈[57,+∞),则p′(x)=1x -12x 2=2x -12x 2. 因为p′(x)>0,所以函数p(x)在[57,+∞)上为增函数. 因为p(1)=0,且函数p(x)的图象是不间断的,所以函数p(x)在[57,+∞)上有唯一零点1, 所以方程ln x 2+1-x 22x 2=0的解为x 2=1,所以a =12. 所以实数a 的值为12.(16分)20. (1) 解:设等比数列{a n }的公比为q ,因为S 4=5S 2,所以a 1+a 2+a 3+a 4=5(a 1+a 2),即a 3+a 4=4(a 1+a 2),所以a 1q 2(1+q)=4a 1(1+q).因为数列{a n }的各项均为正整数,所以a 1,q 均为正数,所以q 2=4,解得q =2.又a 1=1,所以a n =2n -1,从而a 3=4,所以T 3=S 4=1+2+22+23=15.(2分)(2) 解:设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d.因为数列{a n }的各项均为正整数,所以d ∈Z .若d <0,令a n >0,得n <1-a 1d,这与{a n }为无穷数列相矛盾, 因此d ≥0,即d ∈N .(4分)因为S n =na 1+n (n -1)d 2,所以T n =a 1a n +a n (a n -1)d 2,因此T n a n =a 1+(a n -1)d 2. 由T n a n <2,得a 1+(a n -1)d 2<2.(6分) 因为a 1∈N *,d ∈N ,所以2>a 1+(a n -1)d 2≥a 1≥1,因此a 1=1. 于是1+(n -1)d 22<2,即(n -1)d 2<2. ① 若d =0,则存在无穷多个n(n ≥2),使得上述不等式成立,所以d =0不合题意;(8分)② 若d ∈N *,则n <1+2d 2, 因为存在唯一的正整数n(n ≥2),使得该不等式成立,所以2<1+2d 2≤3,即1≤d 2<2. 又d ∈N *,所以d =1,因此a n =1+(n -1)×1=n.(10分)(3) 证明:因为S n +1-S n =a n +1>0,所以S n +1>S n ,即数列{S n }单调递增.又T n +1-T n =(n +1)(n +2)2-n (n +1)2=n +1>0, 所以T n +1>T n ,即Sa n +1>Sa n ,因为数列{S n }单调递增,所以a n +1>a n .(12分)又a n ∈N *,所以a n +1≥a n +1,即a n +1-a n ≥1,所以a n +1-a 1=(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n +1-a n )≥n ,因此a n +1≥a 1+n ≥1+n ,即a n ≥n(n ≥2).又a 1≥1,所以a n ≥n ①.(14分)由T n +1-T n =n +1,得aa n +1+aa n +2+…+aa n +1=n +1,因此n +1≥aa n +1≥a n +1,即a n ≤n ②.由①②知a n =n ,因此a n +1-a n =1,所以数列{a n }为等差数列.(16分)2020届高三模拟考试试卷(南京、盐城)数学附加题参考答案及评分标准21. A. 解:(1) 因为M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1221,MN =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1001,所以N =M -1.(2分) 因为|M|=1×1-2×2=-3,(4分) 所以N =M -1=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤-13-2-3-2-3-13=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13 23 23-13.(6分) (2) N 的特征多项式f(λ)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪λ+13-23-23λ+13=(λ+13)2-(-23)2=(λ-13)(λ+1).(8分) 令f(λ)=0,解得λ=13或-1, 所以N 的特征值是13和1.(10分) B. 解:曲线C 的普通方程为y =12(x 2)2=18x 2.(2分) 由直线l 的极坐标方程ρcos (θ-π4)=2,得ρ(cos θcos π4+sin θsin π4)=2, 即22x +22y =2,所以直线l 的方程为y =-x +2.(4分) 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =18x 2,y =-x +2,消去y ,得x 2+8x -16=0,(6分)则x 1+x 2=-8,x 1x 2=-16,所以AB =1+(-1)2|x 1-x 2|=2×(x 1+x 2)2-4x 1x 2=2×(-8)2-4×(-16)=16.(10分)C. 证明:(证法1)因为a >0,所以a +1a≥2, 要证a 2+1a 2-2≥a +1a -2, 只需证a 2+1a 2≥(a +1a)-(2-2). 因为(a +1a)-(2-2)>0,所以只需证(a 2+1a2)2≥⎣⎡⎦⎤(a +1a )-(2-2)2,(4分) 即2(2-2)(a +1a )≥8-42,即证a +1a≥2.(8分) 因为a +1a≥2成立,所以要证的不等式成立.(10分) (证法2)令t =a +1a ,因为a >0,所以a +1a≥2,即t ≥2. 要证a 2+1a 2-2≥a +1a-2, 即证t 2-2-2≥t -2,即证t -t 2-2≤2-2,(4分) 即证2t +t 2-2≤2- 2.(6分) 由于f(t)=t +t 2-2在[2,+∞)上单调递增,则f(t)≥f(2)=2+2, 故2t +t 2-2≤22+2=2- 2. 所以要证的原不等式成立.(10分)22. 解:(1) 设“顾客参加一次抽奖活动获得三等奖”为事件A.因为m =4,所以P(A)=46+26×C 24C 26=23+13×25=45. 答:顾客参加一次抽奖活动获得三等奖的概率为45.(4分) (2) X 的所有可能取值为400,300,100.P(X =400)=26×C 22C 22+m =23(m +1)(m +2), P(X =300)=26×C 12C 1m C 22+m =4m 3(m +1)(m +2), P(X =100)=46+26×C 2m C 22+m =23+m (m -1)3(m +1)(m +2),(7分) 则E(X)=400×23(m +1)(m +2)+300×4m 3(m +1)(m +2)+100×[23+m (m -1)3(m +1)(m +2)]≤150,化简得3m 2-7m -6≥0. 因为m ≥2,m ∈N *,所以m ≥3,所以m 的最小值为3.(10分)23. (1) 解:当n =2时,A 2的子集为∅,{1},{2},{1,2},且m =4.所以a1+a2+…+a m=0+1+1+2=4.(2分)(2) 证明:①当n=2时,取一个集合组(M1,M2,M3,M4)=(∅,{1},{1,2},{2}),此时a1=0,a2=1,a3=2,a4=1,满足任意i∈N*,i≤3,都有|a i-a i+1|=1,所以当n=2时命题成立.(4分)②假设n=k(k∈N*,k≥2)时,命题成立,即对于A k={1,2,…,k},存在一个集合组(M1,M2,…,M m)满足任意i∈N*,i≤m-1,都有|a i-a i+1|=1,其中m=2k.当n=k+1时,则A k+1={1,2,…,k,k+1},集合A k+1的所有子集除去M1,M2,…,M m外,其余的子集都含有k+1.令M m+1=M m∪{k+1},M m+2=M m-1∪{k+1},…,M2m=M1∪{k+1},取集合组(M1,M2,…,M m,M m+1,M m+2,…,M2m),其中2m=2k+1,(6分)根据归纳假设知|a i-a i+1|=1,其中i∈N*,m+1≤i≤2m-1,(8分)所以此集合组满足|a i-a i+1|=1,其中i∈N*,i≤m-1或m+1≤i≤2m-1.又M m+1=M m∪{c},所以|a m-a m+1|=1,因此|a i-a i+1|=1,其中i∈N*,i≤2m-1,即当n=k+1时,命题也成立.综上,不论n为何值,总存在有序集合组(M1,M2,…,M m),满足任意i∈N*,i≤m-1,都有|a i-a i+1|=1.(10分)。
2020届江苏省南京市、盐城市高三下学期第二次模拟考试物理试题(带答案解析)
试卷第1页,总10页……外……………装…………○……__姓名:___________班级:_……内……………装…………○……绝密★启用前2020届江苏省南京市、盐城市高三下学期第二次模拟考试物理试题试卷副标题注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题1.在下列四幅u-t 图像中,能正确反映我国居民生活所用交流电的是( )A .B .C .D .2.物理老师在课堂上将一张薄面纸夹在一本厚厚的“唐诗辞典”的最下层两个页面之间,并将它们静置于桌面上要求学生抽出面纸,结果面纸总被拉断.然后物理老师为学生表演一项“绝活”——手托“唐诗辞典”让其运动并完好无损地抽出了面纸,则“唐诗辞典”可能( )A .水平向右匀速运动B .水平向左匀速运动C .向下加速运动D .向上加速运动3.如图所示,传送带以恒定速度v 0向右运动,A 、B 间距为L ,质量为m 的物块无初速试卷第2页,总10页…………○……………………订…………线…………※※请※※不※订※※线※※内※※答…………○……………………订…………线…………度放于左端A处,同时用水平恒力F向右拉物块,物块与传送带间的动摩擦因数为μ,物块从A运动到B的过程中,动能E k随位移x变化的关系图像不可能的是()A.B.C.D.4.为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E的大小,某同学用绝缘细线将质量为m、带电量为+q的金属球悬于O点,如图所示,稳定后,细线与竖直方向的夹角θ= 60°;再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开,再次稳定后,细线与竖直方向的夹角变为α= 30°,重力加速度为g,则该匀强电场的电场强度E大小为()A.E B.E C.E D.E=mg q5.如图,在真空中的绝缘光滑水平面上,边长为L的正三角形的三个顶点上分别固定放置电量为+Q、+Q、-Q的点电荷,以图中顶点为圆心、0. 5L为半径的圆与其腰及底边中线的交点分别为A、B、C、D。
2020届江苏省南京市、盐城市高三下学期第二次模拟考试数学试题(带答案解析)
………外…………○………学校:_______………内…………○………绝密★启用前2020届江苏省南京市、盐城市高三下学期第二次模拟考试数学试题试卷副标题xxx注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 一、填空题1.已知集合{}|21,A x x k k Z ==+∈,(){}|50B x x x =-<,则A B =I _____________.2.已知复数12z i =+,其中i 为虚数单位,则2z 的模为_______________. 3.如图是一个算法流程图,若输出的实数y 的值为1-,则输入的实数x 的值为______________.4.某校初三年级共有500名女生,为了了解初三女生1分钟“仰卧起坐”项目训练情况,统计了所有女生1分钟“仰卧起坐”测试数据(单位:个),并绘制了如下频率分布直方图,………线…………○……………线…………○……5.从编号为1,2,3,4的张卡片中随机抽取一张,放回后再随机抽取一张,则第二次抽得的卡片上的数字能被第一次抽得的卡片上数字整除的概率为_____________.6.已知函数()f x是定义在R上的奇函数,且周期为2,当(]0,1x∈时,()3af x x=+,则()f a的值为___________________.7.若将函数()sin23f x xπ⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象沿x轴向右平移()0ϕϕ>个单位后所得的图象与()f x的图象关于x轴对称,则ϕ的最小值为________________.8.在ABCV中,AB=AC=90BAC∠=︒,则ABCV绕BC所在直线旋转一周所形成的几何体的表面积为______________.9.已知数列{}n a为等差数列,数列{}n b为等比数列,满足{}{}{}123123,,,,,,2a a ab b b a b==-,其中0a>,0b>,则+a b的值为_______________.10.已知点P是抛物线24x y=上动点,F是抛物线的焦点,点A的坐标为()0,1-,则PFPA的最小值为______________.11.已知x,y为正实数,且2441xy x y++=,则x y+的最小值为________________.12.在平面直角坐标系xOy中,圆()()222:0C x m y r m-+=>.已知过原点O且相互垂直的两条直线1l和2l,其中1l与圆C相交于A,B两点,2l与圆C相切于点D.若AB OD=,则直线1l的斜率为_____________.13.在ABCV中,BC为定长,23AB AC BC+=u u u r u u u r u u u r,若ABCV的面积的最大值为2,则边BC的长为____________.…………订…………○…级:___________考号:___________…………订…………○…14.函数()xf x e x b =--(e 为自然对数的底数,b R ∈),若函数()()12g x f f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭恰有4个零点,则实数b 的取值范围为__________________.二、解答题15.如图,三棱锥P ABC -中,点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,且平面PDE ⊥平面ABC .()1求证://AC 平面PDE ; ()2若2PD AC ==,PE =PBC ⊥平面ABC .16.在ABC V 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos sin a b C c B =+.()1求B 的值;()2设BAC ∠的平分线AD 与边BC 交于点D ,已知177AD =,7cos 25A =-,求b 的值.17.如图,湖中有一个半径为1千米的圆形小岛,岸边点A 与小岛圆心C 相距3千米,为方便游人到小岛观光,从点A 向小岛建三段栈道AB ,BD ,BE ,湖面上的点B 在线段AC 上,且BD ,BE 均与圆C 相切,切点分别为D ,E ,其中栈道AB ,BD ,BE 和小岛在同一个平面上.沿圆C 的优弧(圆C 上实线部分)上再修建栈道»DE.记CBD ∠为θ.…………外…………………○…………订…………○…………线…………○……※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………内…………………○…………订…………○…………线…………○……()1用θ表示栈道的总长度()f θ,并确定sin θ的取值范围; ()2求当θ为何值时,栈道总长度最短.18.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的离心率为12,且过点(.()1求椭圆C 的方程;()2已知BMN △是椭圆C 的内接三角形,①若点B 为椭圆C 的上顶点,原点O 为BMN △的垂心,求线段MN 的长; ②若原点O 为BMN △的重心,求原点O 到直线MN 距离的最小值. 19.已知函数()()3216f x x x a x =---,()ln g x a x =,a R ∈.函数()()()f x h x g x x=-的导函数()h x '在5,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上存在零点.()1求实数a 的取值范围;()2若存在实数a ,当[]0,x b ∈时,函数()f x 在0x =时取得最大值,求正实数b 的最大值;()3若直线l 与曲线()y f x =和()y g x =都相切,且l 在y 轴上的截距为12-,求实数a 的值.20.已知矩阵1221M ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,1001⎡⎤=⎢⎥⎣⎦MN .()1求矩阵N ; ()2求矩阵N 的特征值.21.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2212x ty t =⎧⎪⎨=⎪⎩(t 为参数),以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 极坐标方程为cos 4πρθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭若直线l 交曲线C 于A ,B 两点,求线段AB 的长. 22.已知a >01a a+-2. 23.某商场举行有奖促销活动,顾客购买每满400元的商品即可抽奖一次.抽奖规则如下:抽奖者掷各面标有16-点数的正方体骰子1次,若掷得点数大于4,则可继续在抽奖箱中抽奖;否则获得三等奖,结束抽奖,已知抽奖箱中装有2个红球与()*2,m m m N ≥∈个白球,抽奖者从箱中任意摸出2个球,若2个球均为红球,则获得一等奖,若2个球为1个红球和1个白球,则获得二等奖,否则,获得三等奖(抽奖箱中的所有小球,除颜色外均相同).()1若4m =,求顾客参加一次抽奖活动获得三等奖的概率;()2若一等奖可获奖金400元,二等奖可获奖金300元,三等奖可获奖金100元,记顾客一次抽奖所获得的奖金为X ,若商场希望X 的数学期望不超过150元,求m 的最小值.24.已知集合{}1,2,,n A n =L ,*n N ∈,2n ≥,将n A 的所有子集任意排列,得到一个有序集合组()12,,,m M M M L ,其中2n m =.记集合k M 中元素的个数为k a ,*k N ∈,k m ≤,规定空集中元素的个数为0.()1当2n =时,求12m a a a +++L的值;()2利用数学归纳法证明:不论()2n n ≥为何值,总存在有序集合组()12,,,m M M M L ,满足任意*i N ∈,1i m ≤-,都有11i i a a +-=.参考答案1.{}1,3 【解析】 【分析】由集合A 和集合B 求出交集即可. 【详解】解:Q 集合{}|21,A x x k k Z ==+∈,(){}|50B x x x =-<,∴{}13A B ⋂=,.故答案为:{}1,3. 【点睛】本题考查了交集及其运算,属于基础题. 2.5 【解析】 【分析】利用复数模的计算公式求解即可. 【详解】解:由12z i =+,得()221234z i i =+=-+,所以25z ==.故答案为:5. 【点睛】本题考查复数模的求法,属于基础题. 3.14-【解析】 【分析】根据程序框图得到程序功能,结合分段函数进行计算即可. 【详解】解:程序的功能是计算()2log 21,02,0xx x y x ⎧+≤=⎨>⎩,若输出的实数y 的值为1-,则当0x ≤时,由()2log 211x +=-得14x =-,当0x >时,由21x =-,此时无解. 故答案为:14-. 【点睛】本题主要考查程序框图的识别和判断,理解程序功能是解决本题的关键,属于基础题. 4.325 【解析】 【分析】根据数据先求出0.02x =,再求出1分钟至少能做到30个仰卧起坐的初三女生人数即可. 【详解】解:Q ()0.0150.0350.01101x x ++++⋅=,∴0.02x =.则1分钟至少能做到30个仰卧起坐的初三女生人数为()10.0150.021*******-+⋅⋅=⎡⎤⎣⎦. 故答案为:325. 【点睛】本题主要考查频率分布直方图,属于基础题. 5.12【解析】 【分析】基本事件总数4416n =⨯=,第二次抽得的卡片上的数字能被第一次抽得的卡片上数字的基本事件有8个,由此能求出概率. 【详解】解:从编号为1,2,3,4的张卡片中随机抽取一张,放回后再随机抽取一张, 基本事件总数4416n =⨯=,第二次抽得的卡片上的数字能被第一次抽得的卡片上数字的基本事件有8个,分别为:()1,1,()1,2,()1,3,()1,4,()2,2,()2,4,()3,3,()4,4.所以第二次抽得的卡片上的数字能被第一次抽得的卡片上数字整除的概率为81162P ==. 故答案为12. 【点睛】本题考查概率的求法,考查古典概型、列举法等基础知识,属于基础题. 6.0 【解析】 【分析】由题意可得:(),0130,0,103a x x f x x ax x ⎧+<≤⎪⎪==⎨⎪⎪--≤<⎩,周期为2,可得()()11f f =-,可求出0a =,最后再求()f a 的值即可. 【详解】解:Q 函数()f x 是定义在R 上的奇函数,∴(),0130,0,103a x x f x x ax x ⎧+<≤⎪⎪==⎨⎪⎪--≤<⎩.由周期为2,可知()()11f f =-,∴1133a a+=-,∴0a =. ∴()()00f a f ==.故答案为:0. 【点睛】本题主要考查函数的基本性质,属于基础题. 7.2π【解析】 【分析】由题意利用函数()sin y A ωx φ=+的图象变换规律,三角函数的图像的对称性,求得ϕ的最小值. 【详解】解:将函数()sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象沿x 轴向右平移()0ϕϕ>个单位长度,可得 ()sin 2sin 2233y x x ππϕϕ⎡⎤⎛⎫=-+=-+ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的图象.根据图象与()f x 的图象关于x 轴对称,可得si s n in 22323x x πϕπ⎛⎫-+= ⎪⎝⎛⎫-+ ⎪⎝⎭⎭, ∴()221k ϕπ-=+,k Z ∈,即1k =-时,ϕ的最小值为2π. 故答案为:2π. 【点睛】本题主要考查函数()sin y A ωx φ=+的图象变换规律,正弦函数图像的对称性,属于基础题.8. 【解析】 【分析】由题知该旋转体为两个倒立的圆锥底对底组合在一起,根据圆锥侧面积S rl π=计算公式可得. 【详解】解:由题知该旋转体为两个倒立的圆锥底对底组合在一起,在ABC V 中,AB =AC =90BAC ∠=︒,如下图所示,底面圆的半径为2r AD ===,则所形成的几何体的表面积为()(122S r l l ππ=+=⨯⨯=.故答案为:. 【点睛】本题考查旋转体的表面积计算问题,属于基础题. 9.5 【解析】 【分析】根据题意,判断出22b =-,根据等比数列的性质可得()2221324b b b ==-=,再令数列{}n a 中的12a =-,2a a =,3a b =,根据等差数列的性质,列出等式22a b =-+,求出a 和b 的值即可. 【详解】解:由{}{}{}123123,,,,,,2a a a b b b a b ==-,其中0a >,0b >,可得22b =-,则()2221324b b b ==-=,令1b a =,3b b =,可得4ab =.①又令数列{}n a 中的12a =-,2a a =,3a b =, 根据等差数列的性质,可得2132a a a =+, 所以22a b =-+.② 根据①②得出1a =,4b =. 所以5a b +=. 故答案为5. 【点睛】本题主要考查等差数列、等比数列的性质,属于基础题.10【解析】 【分析】过点P 作PM 垂直于准线,M 为垂足,则由抛物线的定义可得PM PF =, 则sin PF PM PAM PA PA==∠,PAM ∠为锐角.故当PA 和抛物线相切时,PFPA 的值最小.再利用直线的斜率公式、导数的几何意义求得切点的坐标,从而求得PFPA的最小值. 【详解】解:由题意可得,抛物线24x y =的焦点()0,1F ,准线方程为1y =-,过点P 作PM 垂直于准线,M 为垂足,则由抛物线的定义可得PM PF =, 则sin PF PMPAM PA PA==∠,PAM ∠为锐角. 故当PAM ∠最小时,PFPA的值最小.设切点()P a ,由214y x =的导数为12y x '=,则PA 的斜率为12⋅==, 求得1a =,可得()2,1P ,∴2PM =,PA =∴sin PM PAM PA ∠==.. 【点睛】本题考查抛物线的定义,性质的简单应用,直线的斜率公式,导数的几何意义,属于中档题. 11.8 【解析】 【分析】由x ,y 为正实数,且2441xy x y ++=,可知4x ≠-,于是2414x y x -+=+,可得()241494644x x y x x x x -++=+=++-++,再利用基本不等式即可得出结果.【详解】解:Q x ,y 为正实数,且2441xy x y ++=,可知4x ≠-,∴2414x y x -+=+,∴()24149466844x x y x x x x -++=+=++-≥=++. 当且仅当3x =时取等号.∴x y +的最小值为8.故答案为:8. 【点睛】本题考查了基本不等式的性质应用,恰当变形是解题的关键,属于中档题.12. 【解析】 【分析】设1l :0kx y -=,2l :0x ky +=,利用点到直线的距离,列出式子r =⎪=⎪⎩,求出k 的值即可. 【详解】解:由圆()()222:0C x m y r m -+=>,可知圆心(),0C m ,半径为r .设直线1l :0kx y -=,则2l :0x ky +=,圆心(),0C m 到直线1l,OD Q AB OD =∴AB =圆心(),0C m 到直线2lr =,并根据垂径定理的应用,可列式得到r =⎪=⎪⎩,解得k =.故答案为:5±. 【点睛】本题主要考查点到直线的距离公式的运用,并结合圆的方程,垂径定理的基本知识,属于中档题. 13.2 【解析】 【分析】设BC a =,以B 为原点,BC 为x 轴建系,则()0,0B ,(),0C a ,设(),A x y ,0y ≠,()223,33AB AC a x y a +=--=u u u r u u u r ,利用求向量模的公式,可得22223a x y a ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭()0y ≠,根据三角形面积公式进一步求出a 的值即为所求.【详解】解:设BC a =,以B 为原点,BC 为x 轴建系,则()0,0B ,(),0C a ,设(),A x y ,0y ≠,则()223,33AB AC a x y a +=--==u u u r u u u r,即22223a x y a ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭()0y ≠,由12ABCS BC y =⋅V ,可得2222a a y ≤=. 则2BC a ==. 故答案为:2. 【点睛】本题考查向量模的计算,建系是关键,属于难题. 14.11,ln 22⎛⎫+ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】 令()12f x t -=,则()0f t =,()12f x t =+恰有四个解.由()1xf x e '=-判断函数增减性,求出最小值,列出相应不等式求解得出b 的取值范围. 【详解】 解:令()12f x t -=,则()0f t =,()12f x t =+恰有四个解. ()0f t =有两个解,由()1x f x e '=-,可得()f x 在(),0-∞上单调递减,在()0,∞+上单调递增,则()()min 010f x f b ==-<,可得1b >. 设()0f t =的负根为m , 由题意知,112m b +>-,12m b >-,102f b ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,则12102b e -->, ∴1ln 22b <+. ∴11,ln 22b ⎛⎫∈+ ⎪⎝⎭故答案为:11,ln 22⎛⎫+ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查导数在函数当中的应用,属于难题. 15.()1证明见解析;()2证明见解析. 【解析】 【分析】()1利用线面平行的判定定理求证即可; ()2D 为AB 中点,E 为BC 中点,可得112DE AC ==,2PD =,PE =222PD PE DE =+,故PDE △为直角三角形,PE DE ⊥,利用面面垂直的判定定理求证即可. 【详解】解: ()1证明:Q D 为AB 中点,E 为BC 中点,∴//AC DE ,又Q AC ⊄平面PDE ,DE ⊂平面PDE ,∴//AC 平面PDE ;()2证明:Q D 为AB 中点,E 为BC 中点,∴112DE AC ==,又2PD =,PE = 则222PD PE DE =+,故PDE △为直角三角形,PE DE ⊥,Q 平面PDE ⊥平面ABC ,平面PDE I 平面ABC DE =,PE DE ⊥,PE ⊂平面PDE ,∴PE ⊥平面ABC ,又∵PE ⊂平面PBC ,∴平面PBC ⊥平面ABC .【点睛】本题考查线面平行和面面垂直的判定定理的应用,属于基础题. 16.()14B π=;()2sin sin AD ADCb C∠=.【解析】 【分析】()1利用正弦定理化简求值即可;()2利用两角和差的正弦函数的化简公式,结合正弦定理求出b 的值.【详解】解:()1cos sin a b C c B -=,由正弦定理得:sin sin cos sin sin A B C C B -=,()sin sin cos sin sin B C B C C B π---=, ()sin sin cos sin sin B C B C C B +-=,sin cos sin cos sin cos sin sin B C C B B C C B +-=, sinCcos sin sin B C B =,又B ,C 为三角形内角,故sin 0B >,sin 0C >, 则cos sin 0B B =>,故tan 1B =,4B π=;(2)AD 平分BAC ∠,设BAD CAD x ∠=∠=,则()20,A x π=∈,0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,27cos cos 22cos 125A x x ==-=-,3cos 5x =,则4sin 5x ==,24sin 25A ==,又4B π=,则333sin sin sin cos cos sin 44450C A A A πππ⎛⎫=---=⎪⎝⎭()sin sin sin sin cos cos sin 44410ADC B x x x x πππ⎛⎫∠=+=+=+=⎪⎝⎭在ACD V 中,由正弦定理:sin sin b AD ADC C =∠,sin sin AD ADCb C∠=. 【点睛】本题考查正弦定理和两角和差的正弦函数的化简公式,二倍角公式,考查运算能力,属于基础题. 17.()1()1232sin tan f θπθθθ=-+++,1sin ,13θ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭;()2当3πθ=时,栈道总长度最短. 【解析】 【分析】()1连CD ,CE ,由切线长定理知:1tan tan CD BE BD θθ===,1sin sin CD BC θθ==,130sin AB AC BC θ=-=-≥,1sin 3θ≥,即01sin 3θ=,00,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 则()1232sin tan fθπθθθ=-+++,0,2πθθ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,进而确定sin θ的取值范围; ()2根据()12cos 23sin f θθθπθ-=-++求导得()()2cos 2cos 1sin f θθθθ--'=,利用增减性算出()min 533f πθ=+,进而求θ得取值. 【详解】解:()1连CD ,CE ,由切线长定理知:1tan tan CD BE BD θθ===,1sin sin CD BC θθ==, CBE CBD θ∠=∠=,又CD BD ⊥,CE BE ⊥,故2DCE πθ∠=-, 则劣弧»DE的长为2πθ-,因此,优弧»DE 的长为2πθ+, 又3AC =,故130sin AB AC BC θ=-=-≥,1sin 3θ≥,即01sin 3θ=,00,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以,()1232sin tan fθπθθθ=-+++,0,2πθθ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,则1sin ,13θ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭; ()2()12cos 23sin f θθθπθ-=-++,0,2πθθ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,其中01sin 3θ=,00,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()()2cos 2cos 1sin f θθθθ--'=故3πθ=时,()min 533f πθ=+ 所以当3πθ=时,栈道总长度最短.【点睛】本题主要考查导数在函数当中的应用,属于中档题.18.()122143x y +=;()2①7;②2. 【解析】 【分析】()1根据题意列出方程组求解即可;()2①由原点O 为BMN △的垂心可得BO MN ⊥,//MN x 轴,设(),M x y ,则(),N x y -,22443x y =-,根据·=0BM ON u u u r u u u u r 求出线段MN 的长;②设MN 中点为D ,直线OD 与椭圆交于A ,B 两点,O 为BMN △的重心,则2BO OD OA ==,设MN :y kx m =+,()11,M x y ,()22,N x y ,则()1212,A x x y y ++,当MN 斜率不存在时,则O 到直线MN 的距离为1,()()221212434460k x x mk x x m +++++=,由223412y kx mx y =+⎧⎨+=⎩,则()2224384120k x mkx m +++-=,122843mk x x k -+=+,212241243m x x k -=+,得出22443m k =+,根据d ===. 【详解】解:()1设焦距为2c,由题意知:22212b b ac c a ⎧⎪=⎪=-⎨⎪⎪=⎩,22431a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩因此,椭圆C 的方程为:22143x y +=;()2①由题意知:BO MN ⊥,故//MN x 轴,设(),M x y ,则(),N x y -,22443x y =-,2227·403BM ON x y y =-+=-=u u u u u u r u r,解得:y =B ,M不重合,故y =213249x =,故2MN x ==②设MN 中点为D ,直线OD 与椭圆交于A ,B 两点,O 为BMN △的重心,则2BO OD OA ==,当MN 斜率不存在时,则O 到直线MN 的距离为1;设MN :y kx m =+,()11,M x y ,()22,N x y ,则()1212,A x x y y ++()()222222121211221434343x x y y x y x y+++=+=+=,1212346x x y y +=-()()1212346x x kx m kx m +++=-()()221212434460kx x mk x x m +++++=223412y kx m x y =+⎧⎨+=⎩,则()2224384120k x mkx m +++-= ()2248430k m∆=+->,x =则:122843mk x x k -+=+,212241243m x x k -=+,代入式子得:22223286043m k m k --=+,22443m k =+设O 到直线MN 的距离为d,则d ===0k =时,min 2d =; 综上,原点O 到直线MN【点睛】本题考查椭圆的方程的知识点,结合运用向量,韦达定理和点到直线的距离的知识,属于难题.19.()1[]10,28;()24;()312. 【解析】 【分析】()1由题意可知,()2ln 16h x x x a x a =---+,求导函数()h x ',方程220x x a --=在区间5,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有实数解,求出实数a 的取值范围;()2由()()3216f x x x a x =---,则()23216f x x x a =--+',分步讨论,并利用导函数在函数的单调性的研究,得出正实数b 的最大值;()3设直线l 与曲线()y f x =的切点为()()321111,16x x x a x ---,因为()()23216f x x x a =---',所以切线斜率()2113216k x x a =---,切线方程为()2412y a x =--,设直线l 与曲线()y g x =的切点为()22,ln x a x ,因为()a g x x'=,所以切线斜率2a k x =,即切线方程为()222ln ay x x a x x =-+, 整理得22ln a y x a x a x =+-.所以2224ln 12aa x a x a ⎧=-⎪⎨⎪-=-⎩,求得257x ≥,设()115ln 227G x x x x ⎛⎫=+-≥ ⎪⎝⎭,则()221121022x G x x x x-=-=>',所以()G x 在5,7⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上单调递增,最后求出实数a 的值. 【详解】()1由题意可知,()2ln 16h x x x a x a =---+,则()2221a x x ah x x x x--'=--=, 即方程220x x a --=在区间5,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有实数解,解得[]10,28a ∈;()2因为()()3216f x x x a x =---,则()23216f x x x a =--+',①当()412160a ∆=--+≤,即47103a ≤≤时,()0f x '≥恒成立, 所以()f x 在[]0,b 上单调递增,不符题意; ②当47163a <<时,令()232160f x x x a =--+=',解得:13x ==,当x ⎛∈ ⎝⎭时,()0f x '>,()f x 单调递增, 所以不存在0b >,使得()f x 在[]0,b 上的最大值为()0f ,不符题意; ③当1628a ≤≤时,()232160f x x x a =--+=',解得:10x =<,20x =>且当()20,x x ∈时,()0f x '<,当()2,x x ∈+∞时,()0f x '>, 所以()f x 在()20,x 上单调递减,在()2,x +∞上单调递增,若20b x <≤,则()f x 在[]0,b 上单调递减,所以()()max 0f x f =, 若2b x >,则()()20,f x x 上单调递减,在()2,x b 上单调递增, 由题意可知,()()0f b f ≤,即()32160b b a b ---≤,整理得216b b a -≤-,因为存在[]16,28a ∈,符合上式,所以212b b -≤,解得04b <≤,综上,b 的最大值为4;()3设直线l 与曲线()y f x =的切点为()()321111,16x x x a x ---,因为()()23216f x x x a =---',所以切线斜率()2113216k x x a =---,即切线方程()()()232111111321616y x x a x x x x a x ⎡⎤=----+---⎣⎦整理得:()232111132162y x x a x x x ⎡⎤=----+⎣⎦由题意可知,3211212x x -+=-,即32112120x x --=,即()()211122360x x x -++=,解得12x =所以切线方程为()2412y a x =--,设直线l 与曲线()y g x =的切点为()22,ln x a x , 因为()ag x x'=,所以切线斜率2a k x =,即切线方程为()222ln a y x x a x x =-+, 整理得22ln ay x a x a x =+-. 所以2224ln 12aa x a x a ⎧=-⎪⎨⎪-=-⎩,消去a ,整理得2211ln 022x x +-=, 且因为[]()22410,28aa a x =-∈,解得257x ≥, 设()115ln 227G x x x x ⎛⎫=+-≥ ⎪⎝⎭,则()221121022x G x x x x -=-=>', 所以()G x 在5,7⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上单调递增,因为()10G =,所以21x =,所以24a a =-,即12a =. 【点睛】本题主要考查导数在函数中的研究,导数的几何意义,属于难题.20.()112332133N ⎡⎤-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦;()2113λ=,21λ=-.【解析】 【分析】()1由题意,可得a b N c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,利用矩阵的知识求解即可.()2矩阵N 的特征多项式为()21439f λλ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,令()0f λ=,求出矩阵N 的特征值.【详解】()1设矩阵a b N c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,则122210212201a b a c b d MN c d a c b d ++⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥++⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦, 所以21202021a c b d a c b d +=⎧⎪+=⎪⎨+=⎪⎪+=⎩,解得13a =-,23b =,23c =,13d =-,所以矩阵12332133N ⎡⎤-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦; ()2矩阵N 的特征多项式为()21439f λλ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,令()0f λ=,解得113λ=,21λ=-, 即矩阵N 的两个特征值为113λ=,21λ=-. 【点睛】本题考查矩阵的知识点,属于常考题. 21.16 【解析】 【分析】由cos cos cos sin sin 444πππρθρθρθ⎛⎫-=+= ⎪⎝⎭,化简得cos sin 2ρθρθ+=,由cos ,sin x y ρθρθ==,所以直线l 的直角坐标方程为2x y +=,因为曲线C 的参数方程为2212x ty t =⎧⎪⎨=⎪⎩,整理得28x y =,直线l 的方程与曲线C 的方程联立,228x y x y +=⎧⎨=⎩,整理得28160x x +-=,设()()1122,,,A x y B x y ,则1128,16x x x x +==-,根据弦长公式求解即可. 【详解】由cos cos cos sin sin 444πππρθρθρθ⎛⎫-=+= ⎪⎝⎭,化简得cos sin 2ρθρθ+=, 又因为cos ,sin x y ρθρθ==,所以直线l 的直角坐标方程为2x y +=,因为曲线C 的参数方程为2212x ty t =⎧⎪⎨=⎪⎩,消去t ,整理得28x y =,将直线l 的方程与曲线C 的方程联立,228x y x y+=⎧⎨=⎩,消去y ,整理得28160x x +-=, 设()()1122,,,A x y B x y ,则1128,16x x x x +==-, 所以AB ===将1128,16x x x x +==-,代入上式,整理得16AB =. 【点睛】本题考查参数方程,极坐标方程的应用,结合弦长公式的运用,属于中档题. 22.证明见解析 【解析】 【分析】利用分析法,证明a 132a +>即可. 【详解】证明:∵a >0,∴a 1a+≥2, ∴a 1a+-2≥0,1a a+-2, 只要证明a 221a +>(a 1a +)2﹣4(a 1a +)+4,只要证明:a 132a +>,∵a 1a +≥232>,∴原不等式成立. 【点睛】本题考查不等式的证明,着重考查分析法的运用,考查推理论证能力,属于中档题. 23.()135;()29. 【解析】 【分析】()1设顾客获得三等奖为事件A,因为顾客掷得点数大于4的概率为13,顾客掷得点数小于4,然后抽将得三等奖的概率为415,求出()P A ;()2由题意可知,随机变量X 的可能取值为100,300,400,相应求出概率,求出期望,化简得()()()2100200220016003321m m E X m m ++=+++,由题意可知,()150E X ≤,即()()2100200220016001503321m m m m +++≤++,求出m 的最小值. 【详解】()1设顾客获得三等奖为事件A ,因为顾客掷得点数大于4的概率为13, 顾客掷得点数小于4,然后抽将得三等奖的概率为24262264331515C C ⨯=⨯=,所以()1433155P A =+=; ()2由题意可知,随机变量X 的可能取值为100,300,400,且()()()()22221121100333321m m m m C P X C m m +-==+⨯=+++,()()()11222283003321m m C C mP X C m m +==⨯=++,()()()2222244003321m C P X C m m +==⨯=++,所以随机变量X 的数学期望,()()()()()()()()211841003004003321321321m m m E X m m m m m m ⎛⎫-=⨯++⨯+⨯ ⎪ ⎪++++++⎝⎭, 化简得()()()2100200220016003321m m E X m m ++=+++, 由题意可知,()150E X ≤,即()()2100200220016001503321m m m m +++≤++, 化简得2323180m m --≥,因为*m N ∈,解得9m ≥, 即m 的最小值为9. 【点睛】本题主要考查概率和期望的求法,属于常考题. 24.()14;()2证明见解析. 【解析】 【分析】()1当2n =时,集合n A 共有224=个子集,即可求出结果; ()2分类讨论,利用数学归纳法证明.【详解】()1当2n =时,集合n A 共有224=个子集,所以124m a a a +++=L ;()2①当2n =时,224m ==,由()1可知,1244a a a +++=L,此时令11a =,22a =,31a =,40a =, 满足对任意()*3i i N≤∈,都有11ii a a+-=,且40a =;②假设当()2n k k =≥时,存在有序集合组()122,,,k M M M L 满足题意,且20k a =, 则当1n k =+时,集合n A 的子集个数为1222k k +=⋅个,因为22k ⋅是4的整数倍,所以令211k a +=,222k a +=,231k a +=,240k a +=, 且()224124k k kj j a a j +++=≤≤-恒成立,即满足对任意121k i +≤-,都有11i i a a +-=,且210k a +=, 综上,原命题得证. 【点睛】本题考查集合的自己个数的研究,结合数学归纳法的应用,属于难题.。
【数学】2020南京盐城二模数学试题及答案.
数学参考答案及评分标准
说明: 1.本解答给出的解法供参考.如果考生的解法与本解答不同,可根据试题的主要考查内容
比照评分标准制订相应的评分细则. 2.对计算题,当考生的解答在某一步出现错误时,如果后续部分的解答未改变该题的内容
和难度,可视影响的程度决定给分,但不得超过该部分正确解答应得分数的一半;如果后 续部分的解答有较严重的错误,就不再给分. 3.解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数.
统计了所有女生 1 分钟“仰卧起坐”测试数据(单位:个),并绘制了如下频率分布直方图, 则 1 分钟至少能做到 30 个仰卧起坐的初三女生有 ▲ 个.
开始
输入 x
Y
x≤
N
y←log2 (2x + 1)
y←2x
输出 y 结束
(第 3 题图)
频率 组距 0.035
x 0.015
0.01
O 10 20 30 40 50 60 个数 (第 4 题图)
(2)因为点 D,E 分别为 AB,BC 的中点,所以 DE=1AC. 2
又因为 AC=2,所以 DE=1, 因为 PD=2,PE= 3, 所以 PD2=PE2+DE2, 因此在△PDE 中,PE⊥DE.···························································8 分 又平面 PDE⊥平面 ABC,且平面 PDE∩平面 ABC=DE,PE平面 PDE,
二、解答题(本大题共 6 小题,计 90 分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,
请把答案写在答题纸的指定区域内)
15.(本小题满分 14 分)
证明:(1)因为点 D,E 分别为 AB,BC 的中点, 所以 DE∥AC.·············································································2 分 因为 AC平面 PDE,DE平面 PDE, 所以 AC∥平面 PDE.···································································· 4 分
江苏省南京市、盐城市2020届高三第二次模拟考试 物理(含答案)
南京、盐城2020届高三模拟考试试卷物理2020.4本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分120分,考试时间100分钟.第Ⅰ卷(选择题共31分)一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.每小题只有一个选项符合题意.1. 在下列四幅ut图像中,能正确反映我国居民生活所用交流电的是()2. 物理老师在课堂上将一张薄面纸夹在一本厚厚的《唐诗辞典》的最下层两个页面之间,并将它们静置于桌面上要求学生抽出面纸,结果面纸总被拉断.然后物理老师为学生表演一项“绝活”——手托《唐诗辞典》让其运动并完好无损地抽出了面纸,则《唐诗辞典》可能()A. 水平向右匀速运动B. 水平向左匀速运动C. 向下加速运动D. 向上加速运动3. 如图所示,传送带以恒定速度v0向右运动,A、B间距为L,质量为m的物块无初速度放于左端A处,同时用水平恒力F向右拉物块,物块与传送带间的动摩擦因数为μ,物块从A运动到B的过程中,动能E k随位移x变化的关系图像不可能的是()4. 为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E的大小,某同学用绝缘细线将质量为m、带电量为+q的金属球悬于O点,如图所示,稳定后,细线与竖直方向的夹角θ=60°;再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开,再次稳定后,细线与竖直方向的夹角变为α=30°,重力加速度为g,则该匀强电场的电场强度E大小为()A. E=3mgq B. E=3mg2qC. E=3mg3q D. E=mgq5. 如图,在真空中的绝缘光滑水平面上,边长为L的正三角形的三个顶点上分别固定放置电量为+Q、+Q、-Q的点电荷.以图中顶点为圆心、0.5L 为半径的圆与其腰及底边中线的交点分别为A、B、C、D.下列说法正确的是()A. A点场强等于C点场强B. B点电势等于D点电势C. 由A点静止释放一正点电荷+q,其轨迹可能是直线也可能是曲线D. 将正点电荷+q沿圆弧逆时针从B经C移到D,电荷的电势能始终不变二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.6. 据报道,我国准备在2020年发射火星探测器,并于2021年登陆火星.如图所示为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图,其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆,轨道Ⅱ为圆.探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星,O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点,轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上,O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点.已知火星的半径为R,OQ=4R,轨道Ⅱ上经过O点的速度为v.下列说法正确的是()A. 在相等时间内,轨道Ⅰ上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等B. 探测器在轨道Ⅱ运动时,经过O点的加速度等于v23RC. 探测器在轨道Ⅰ运动时,经过O点的速度大于vD. 在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是3∶27. 如图所示,设水车的转轮以某一较大的角速度ω做匀速圆周运动,轮缘上有两个水滴A、B 同时从同一高度被甩出,并且都落到转轮右侧的水平地面上,假设水滴被甩出的瞬时速度大小与其在轮上运动时相等,速度方向沿转轮的切线方向,不计空气阻力.下列判断正确的是()A. 两水滴落到水平地面上的速度相同B. 两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等C. 高度一定,ω越大,两水滴在空中飞行的时间差Δt越大D. 高度一定,ω越大,两水滴落地点的距离Δx越大8. 如图所示,电源为恒流源,即无论电路中的电阻如何变化,流入电路的总电流I0始终保持恒定.理想电压表与理想电流表的示数分别为U、I.当变阻器R0的滑动触头向下滑动时,理想电压表与理想电流表的示数变化量分别为ΔU 、ΔI ,下列说法正确的是( )A. U 变小,I 变大B. U 变大,I 变小C. ⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI =R 1D. ⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI =R 0+R 39. 如图所示,在范围足够大、磁感应强度为B 的垂直纸面向里的水平匀强磁场内,固定着倾角θ=30° 的足够长绝缘斜面.一个质量为m 、电荷量为+q 的带电小物块置于斜面的顶端处于静止状态,现增加一水平向左的场强E=3mgq的匀强电场.设滑动时小物块的电荷量不变,从加入电场开始计时,小物块的摩擦力f大小与时间t、加速度大小a与时间t的关系图像可能正确的是()第Ⅱ卷(非选择题共89分)三、简答题:本题分必做题(第10、11、12题)和选做题(第13题)两部分,共42分.请将解答填写在相应的位置.【必做题】10. (8分)如图甲所示是某研究性学习小组探究小车加速度与力关系的实验装置,长木板置于水平桌面上,一端系有砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连,拉力传感器可显示绳中拉力F的大小,改变桶中砂的质量进行多次实验.完成下列问题:(1) 实验时,下列操作或说法正确的是________.A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量B. 小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数C. 选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小D. 为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2) 实验中得到一条纸带,相邻计数点间有四个点未标出,各计数点到A点的距离如图乙所示.电源的频率为50 Hz,则打点计时器打B点时砂桶的速度大小为________m/s.(3) 以拉力传感器的示数F为横坐标,以加速度a为纵坐标,画出的aF图像可能正确的是________.(4) 若作出aF图线,求出其“斜率”为k,则小车的质量为________.11. (10分)某同学想利用两节干电池测定一段粗细均匀的电阻丝电阻率ρ,设计了如图甲所示的电路.ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2 Ω的保护电阻,导电夹子P与电阻丝接触始终良好(接触电阻忽略不计).(1) 该同学连接成如图甲所示实验电路.请指出图中器材连接存在的问题:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(2) 实验时闭合开关,调节P的位置,将aP长度x和对应的电压U、电流I的数据记录如下表:x/m 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 U/V 2.18 2.10 2.00 1.94 1.72 1.48 I/A 0.28 0.31 0.33 0.38 0.43 0.49 U I/Ω 7.796.776.065.104.003.02① 请你根据表中数据在图乙上描点连线作UI和x 关系图线.② 根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积S =1.2×10-7 m 2,利用图乙图线,可求得电阻丝的电阻率ρ为________Ω·m ;根据图乙中的图线可求出电流表内阻为________Ω.(保留两位有效数字)③ 理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相同”).12. [选修3-5](12分)(1) 美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖.原来光在接触物体后,会对其产生力的作用,这个来自光的微小作用可以让微小的物体(如细胞)发生无损移动,这就是光镊技术.在光镊系统中,光路的精细控制非常重要,对此下列说法正确的是________.A. 光镊技术利用光的粒子性B. 光镊技术利用光的波动性C. 红色激光光子能量大于绿色激光光子能量D. 红色激光光子能量小于绿色激光光子能量(2) 放射性同位素的衰变能转换为电能.将某种放射性元素制成“放射性同位素电池”(简称同位素电池),带到火星上去工作,已知火星上的温度、压强等环境因素与地球有很大差别.该放射性元素到火星上之后,半衰期________(选填“变大”“变小”或“不变”).若该放射性元素的半衰期为T年,经过2T年,质量为m的该放射性元素还剩余的质量为________.(3) 2019年12月27日晚,“实践二十号”卫星被成功送入预定轨道,运载这一卫星的“长征五号”运载火箭在海南文昌航天发射场进行多次调试,在某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 000 m/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为多少千克?【选做题】13. 本题包括A、B两小题,请选定其中一小题作答.若多做,则按A小题评分.A. [选修3-3](12分)(1) 下列说法中正确的是________.A. 随着分子间距离的增大,分子间相互作用的斥力可能先减小后增大B. 压强是组成物质的分子平均动能的标志C. 在真空和高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素D. 液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性(2) 一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N,其pV图像如图所示.在过程1中,气体始终与外界无热量交换;在过程2中,气体先经历等容变化再经历等压变化.状态M、N的温度分别为T M、T N.则T M________(选填“>”“<”或“=”)T N,在过程1、2中气体对外做功分别为W1、W2,则W1________(选填“>”“<”或“=”)W2.(3) 水银气压计的工作原理如图所示,若某水银气压计中混入了一个气泡,上升到水银柱的上方,使水银柱上方不再是真空.当实际大气压相当于768 mm高的水银柱产生的压强时,这个水银气压计的读数只有750 mm,此时管中的水银面到管顶的距离为80 mm.当这个气压计的读数为740 mm水银柱时,实际的大气压相当于多高水银柱产生的压强?设温度保持不变.B. [选修3-4](12分)(1) 如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AB边的中点D,入射方向与边AB的夹角为θ=30°,经三棱镜折射后分为a、b两束单色光,单色光a偏折到BC边的中点E,单色光b偏折到F点,则下列说法正确的是________.A. 该棱镜中对单色光a的折射率为 3B. 在棱镜中传播,a光的传播速度较大C. a光的频率一定大于b光的频率D. 分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大(2) 一列很长的列车沿平直轨道飞快地匀速行驶,在列车的中点处,某乘客突然按亮电灯,使其发出一道闪光,该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等,都为c;站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度________(选填“相等”或“不等”).车上的乘客认为,电灯的闪光同时到达列车的前、后壁;地面上的观察者认为电灯的闪光先到达列车的________(选填“前”或“后”)壁.(3) 沿x轴正方向传播的简谐横波在t1=0时的波形如图所示,此时,波传播到x=2 m处的质点B,而平衡位置为x=0.5 m处的质点A正好位于波谷位置.再经0.2 s,质点A恰好第一次到达波峰.求:①该波的波速;②在t2=0.9 s时,平衡位置为x=5 m处的质点C的位移.四、计算题:本题共3小题,共47分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.14. (15分)如图所示,电阻不计、间距为L的平行金属导轨固定于水平面上,其左端接有阻值为R的电阻,整个装置放在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中.质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置于导轨上,以水平初速度v0向右运动,金属棒的位移为x时停下.其在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.求:金属棒在运动过程中(1) 通过金属棒ab 的电流最大值和方向; (2) 加速度的最大值a m ; (3) 电阻R 上产生的焦耳热Q R .15. (16分)如图所示,光滑斜面倾角θ=60°,其底端与竖直平面内半径R 的光滑圆弧轨道平滑对接,位置D 为圆弧轨道的最低点.两个质量均为m 的小球A 和小环B(均可视为质点)用L =1.5R 的轻杆通过轻质铰链相连.B 套在固定竖直光滑的长杆上,杆和圆轨道在同一竖直平面内,杆过轨道圆心,初始时轻杆与斜面垂直.在斜面上由静止释放A ,假设在运动过程中两杆不会碰撞,小球通过轨道连接处时无能量损失(速度大小不变).重力加速度为g.求:(1) 刚释放时,小球A 的加速度大小; (2) 小球A 运动到最低点时的速度大小;(3) 已知小球A 运动到最低点时,小环B 的瞬时加速度大小为a ,求此时小球A 受到圆弧轨道的支持力大小.16. (16分)真空中有如图所示的周期性交变磁场,设磁感应强度B 垂直纸面向里为正方向,B 0=1 T ,t 0=π×10-5 s ,k 为正整数.某直角坐标系原点O 处有一粒子源,在t =0时刻沿x 轴正方向发射速度为v 0=103 m/s 的正点电荷,比荷qm=1×105 C/kg ,不计粒子重力.(1) 若k =1,求粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子第3次(从O 点出发记为第1次)经过y 轴时的时刻;(2) 若k =2,求粒子在运动过程中与y 轴交点坐标的最大值和最小值;(3) 若t 0=π2×10-5 s ,则k 取何值时,粒子可做周期性循环运动回到出发点?并求出循环周期的最小值T min 和相应的k 值.2020届高三模拟考试试卷(南京、盐城)物理参考答案及评分标准1. C2. C3. A4. D5. B6. BC7. ACD8. AC9. BD 10. (1) B (2) 0.832 (3) A (4) 2k(每空2分)11. (1) 电压表应接3 V 量程,开始实验前开关应断开(2分)(2) ① 如图所示(2分)② 1.2×10-6(1.1×10-6~1.3×10-6)(2分) 2.0(2分) ③ 相同(2分) 12. (1) AD(4分)(2) 不变(2分) 0.25m(2分)(3) 解:Ft =mv ,m =Ftv =1.6×103 kg(4分)13. A. (1) CD(4分) (2) >(2分) >(2分)(3) 解:p 1=(768-750)mmHg =18 mmHg ,V 1=80S ,V 2=90S 由p 1V 1=p 2V 2可知p 2=16 mmHg p 0=(740+16)mmHg =756 mmHg(4分)B. (1) AC(4分)(2) 相等(2分) 后(2分)(3) 解:① 质点A 第一次到达波峰,时间间隔Δt =12T =0.2 s ,即T =0.4 s ,由v =λT可得波速v =5 m/s.(2分)② 由v =ΔxΔt 可知,波传到C 点的时间Δt =0.6 s ,此时C 沿y 轴正方向运动,再经过0.3 s ,C点到达波谷,即y =-2 cm.(2分)14. (15分)解:(1) 电动势的最大值为E m =BLv 0(2分) 由闭合电路欧姆定律得I =BLv 0R +r(2分) 通过导体棒ab 的电流方向为a →b(1分) (2) 由牛顿第二定律F +f =ma m (2分) 安培力F 大小为F =BIL ,其中I =BLv 0R +r(1分) 摩擦力f 大小为f =μmg代入得a m =B 2L 2v 0m (R +r )+μg(2分)(3) 由功能关系得12mv 20=μmgx +Q(2分)电阻R 上产生的热量Q R =RR +r Q(1分)代入得Q R =R R +r (12mv 20-μmgx)(2分)15. (16分)解:(1) 由牛顿第二定律得mgsin 60°=ma A (2分) 解得a A =32g(2分) (2) 小球A 初始位置距水平面高度设为h 1,由几何关系得 Rsin 60°+(h 1-12R)tan 30°=1.5Rsin 60°解得h 1=54R(1分)小环B 初始位置距水平面高度设为h 2,由几何关系得 h 2=h 1+1.5Rcos 60° 解得h 2=2R(1分)由系统机械能守恒mg Δh A +mg Δh B =12mv 2A +12mv 2B (2分) 式中v B =0(1分)Δh A =54R Δh B =0.5R(1分)解得v A = 3.5gR(1分)(3) 以小环B 为研究对象,由牛顿第二定律得F -mg =ma(2分) 以小球A 为研究对象,由牛顿第二定律得F N -F -mg =m v 2AR (2分)解得F N =5.5mg +ma(1分)16. (16分)解:(1) 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由Bqv 0=mv 20r 和T =2πr v 0解得r =mv 0Bq =0.01 m(1分)T =2πm Bq=2π×10-5 s(1分)当k =1时,因为t 0=T2,粒子第3次经过y 轴时恰好向上经历两个半圆(如图所示),则时间t =T =2π×10-5s(2分)(2) 当k =2时,2t 0=T ,粒子一个循环周期中运动分别为半圆→整圆→半圆→整圆, 因此,由几何关系得:与y 轴交点坐标的最大值为y max =4r =0.04 m(2分) 与y 轴交点坐标的最小值为y min =-2r =-0.02 m(3分)(3) 因为t 0=T 4,所以粒子先做14圆弧运动,之后对k 的不同值进行分类讨论:如图可见k =1、2、3、4时可能的分段情况.① k =1,粒子做14圆弧交替运动,向右上45° 方向无限延伸,不会循环运动(1分)② k =2,粒子做14圆弧与24圆弧交替运动,经过4个周期回到出发点,循环周期T 2=3T(1分)③ k =3,粒子做14圆弧与34圆弧交替运动,经过2个周期回到出发点,循环周期T 3=2T(1分)④ k =4,粒子做14圆弧与44圆弧交替运动,经过4个周期回到出发点,循环周期T 4=5T(1分)当k >4时,运动过程相似,每个周期中均增加p(正整数)个圆周,能循环的运动其循环周期均延长.(1分)综上可得:(1) 当k取非4q+1(q=0,1,2,…)的正整数时,均可以回到出发点.(1分)(2) 当k=3时,最小循环周期为T3=2T=4π×10-5s≈1.256×10-4s(1分)。
