福建省莆田等三校2021-2022學(xué)年高考數(shù)學(xué)四模試卷含解析

1、2021-2022高考數(shù)學(xué)模擬試卷注意事項(xiàng)：1答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1蒙特卡洛算法是以概率和統(tǒng)計(jì)的理論、方法為基礎(chǔ)的一種計(jì)算方法，將所求解的問(wèn)題同一定的概率模型相聯(lián)系；用均勻投點(diǎn)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)模擬和抽樣，以獲得問(wèn)題的近似解，故又稱統(tǒng)計(jì)模擬法或統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)法.現(xiàn)向

2、一邊長(zhǎng)為的正方形模型內(nèi)均勻投點(diǎn)，落入陰影部分的概率為，則圓周率（ ）ABCD2設(shè)函數(shù)，則函數(shù)的圖像可能為（ ）ABCD3要得到函數(shù)的圖象，只需將函數(shù)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)（ ）A伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍（縱坐標(biāo)不變），再將得到的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度B伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍（縱坐標(biāo)不變），再將得到的圖像向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度C縮短到原來(lái)的倍（縱坐標(biāo)不變），再將得到的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度D縮短到原來(lái)的倍（縱坐標(biāo)不變），再將得到的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度4將一塊邊長(zhǎng)為的正方形薄鐵皮按如圖（1）所示的陰影部分裁下，然后用余下的四個(gè)全等的等腰三角形加工成一個(gè)正四棱錐形容器，將該容器按如圖（2）放置，若其正視圖為等腰直角三

3、角形，且該容器的容積為，則的值為（ ）A6B8C10D125已知橢圓，直線與直線相交于點(diǎn)，且點(diǎn)在橢圓內(nèi)恒成立，則橢圓的離心率取值范圍為（ ）ABCD6函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位得到函數(shù)的圖象，并且函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增，在區(qū)間上單調(diào)遞減，則實(shí)數(shù)的值為（ ）ABC2D7已知，則的值等于（ ）ABCD8已知函數(shù)，且)，則“在上是單調(diào)函數(shù)”是“”的（ ）A充分不必要條件B必要不充分條件C充分必要條件D既不充分也不必要條件9如圖，平面四邊形中，現(xiàn)將沿翻折，使點(diǎn)移動(dòng)至點(diǎn)，且，則三棱錐的外接球的表面積為（ ）ABCD10已知集合，則（ ）ABCD11已知函數(shù)，則（ ）A1B2C3D412復(fù)數(shù)，若復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)

4、對(duì)應(yīng)的點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱，則等于（ ）ABCD二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13的展開(kāi)式中，的系數(shù)是_.14曲線在處的切線的斜率為_(kāi).15若展開(kāi)式的二項(xiàng)式系數(shù)之和為64，則展開(kāi)式各項(xiàng)系數(shù)和為_(kāi)16已知函數(shù)與的圖象上存在關(guān)于軸對(duì)稱的點(diǎn)，則的取值范圍為_(kāi)三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17（12分）在直角坐標(biāo)系中，直線的參數(shù)方程為（為參數(shù)，）.在以為極點(diǎn)，軸正半軸為極軸的極坐標(biāo)中，曲線：.（1）當(dāng)時(shí)，求與的交點(diǎn)的極坐標(biāo)；（2）直線與曲線交于，兩點(diǎn)，線段中點(diǎn)為，求的值.18（12分）已知?jiǎng)狱c(diǎn)到定點(diǎn)的距離比到軸的距離多.（1）求動(dòng)點(diǎn)的軌跡的方程；（2）設(shè)，是

5、軌跡在上異于原點(diǎn)的兩個(gè)不同點(diǎn)，直線和的傾斜角分別為和，當(dāng)，變化且時(shí)，證明：直線恒過(guò)定點(diǎn)，并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo).19（12分）已知函數(shù)（1）若函數(shù)在處取得極值1，證明：（2）若恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍.20（12分）秉持“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)文明發(fā)展理念，為推動(dòng)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，有必要調(diào)查研究新能源汽車(chē)市場(chǎng)的生產(chǎn)與銷(xiāo)售.下圖是我國(guó)某地區(qū)年至年新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量（單位：萬(wàn)臺(tái)）按季度（一年四個(gè)季度）統(tǒng)計(jì)制成的頻率分布直方圖. （1）求直方圖中的值，并估計(jì)銷(xiāo)量的中位數(shù)；（2）請(qǐng)根據(jù)頻率分布直方圖估計(jì)新能源汽車(chē)平均每個(gè)季度的銷(xiāo)售量（同一組數(shù)據(jù)用該組中間值代表），并以此預(yù)計(jì)年的銷(xiāo)售量.21（12

6、分）已知數(shù)列的前項(xiàng)和為，且點(diǎn)在函數(shù)的圖像上；（1）求數(shù)列的通項(xiàng)公式；（2）設(shè)數(shù)列滿足：，求的通項(xiàng)公式；（3）在第（2）問(wèn)的條件下，若對(duì)于任意的，不等式恒成立，求實(shí)數(shù)的取值范圍；22（10分）在平面直角坐標(biāo)系中，已知橢圓的左頂點(diǎn)為，右焦點(diǎn)為，為橢圓上兩點(diǎn)，圓.（1）若軸，且滿足直線與圓相切，求圓的方程；（2）若圓的半徑為，點(diǎn)滿足，求直線被圓截得弦長(zhǎng)的最大值.參考答案一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1A【解析】計(jì)算出黑色部分的面積與總面積的比，即可得解.【詳解】由，.故選：A【點(diǎn)睛】本題考查了面積型幾何概型的概率的計(jì)算，屬于基礎(chǔ)

7、題.2B【解析】根據(jù)函數(shù)為偶函數(shù)排除，再計(jì)算排除得到答案.【詳解】定義域?yàn)椋?，函數(shù)為偶函數(shù)，排除 ，排除 故選【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)圖像，通過(guò)函數(shù)的單調(diào)性，奇偶性，特殊值排除選項(xiàng)是常用的技巧.3B【解析】分析：根據(jù)三角函數(shù)的圖象關(guān)系進(jìn)行判斷即可詳解：將函數(shù)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍（縱坐標(biāo)不變），得到 再將得到的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到 故選B點(diǎn)睛：本題主要考查三角函數(shù)的圖象變換，結(jié)合和的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵4D【解析】推導(dǎo)出，且，設(shè)中點(diǎn)為，則平面，由此能表示出該容器的體積，從而求出參數(shù)的值【詳解】解：如圖（4），為該四棱錐的正視圖，由圖（3）可知，且，由為等腰直角三角形可知，設(shè)

8、中點(diǎn)為，則平面，解得.故選：D【點(diǎn)睛】本題考查三視圖和錐體的體積計(jì)算公式的應(yīng)用，屬于中檔題.5A【解析】先求得橢圓焦點(diǎn)坐標(biāo)，判斷出直線過(guò)橢圓的焦點(diǎn).然后判斷出，判斷出點(diǎn)的軌跡方程，根據(jù)恒在橢圓內(nèi)列不等式，化簡(jiǎn)后求得離心率的取值范圍.【詳解】設(shè)是橢圓的焦點(diǎn)，所以.直線過(guò)點(diǎn)，直線過(guò)點(diǎn)，由于，所以，所以點(diǎn)的軌跡是以為直徑的圓.由于點(diǎn)在橢圓內(nèi)恒成立，所以橢圓的短軸大于，即，所以，所以雙曲線的離心率，所以.故選：A【點(diǎn)睛】本小題主要考查直線與直線的位置關(guān)系，考查動(dòng)點(diǎn)軌跡的判斷，考查橢圓離心率的取值范圍的求法，屬于中檔題.6C【解析】由函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位得到，函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增，在區(qū)間上單調(diào)遞減，

9、可得時(shí)，取得最大值，即，當(dāng)時(shí)，解得，故選C.點(diǎn)睛：本題主要考查了三角函數(shù)圖象的平移變換和性質(zhì)的靈活運(yùn)用，屬于基礎(chǔ)題；據(jù)平移變換“左加右減，上加下減”的規(guī)律求解出，根據(jù)函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增，在區(qū)間上單調(diào)遞減可得時(shí)，取得最大值，求解可得實(shí)數(shù)的值.7A【解析】由余弦公式的二倍角可得，再由誘導(dǎo)公式有，所以【詳解】由余弦公式的二倍角展開(kāi)式有又故選：A【點(diǎn)睛】本題考查了學(xué)生對(duì)二倍角公式的應(yīng)用，要求學(xué)生熟練掌握三角函數(shù)中的誘導(dǎo)公式，屬于簡(jiǎn)單題8C【解析】先求出復(fù)合函數(shù)在上是單調(diào)函數(shù)的充要條件，再看其和的包含關(guān)系，利用集合間包含關(guān)系與充要條件之間的關(guān)系，判斷正確答案.【詳解】，且)，由得或，即的定義域?yàn)榛颍?/p>

10、且） 令，其在單調(diào)遞減，單調(diào)遞增，在上是單調(diào)函數(shù)，其充要條件為即.故選：C.【點(diǎn)睛】本題考查了復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性的判斷問(wèn)題，充要條件的判斷，屬于基礎(chǔ)題.9C【解析】由題意可得面，可知，因?yàn)?，則面，于是.由此推出三棱錐外接球球心是的中點(diǎn)，進(jìn)而算出，外接球半徑為1，得出結(jié)果.【詳解】解：由，翻折后得到，又，則面，可知又因?yàn)?，則面，于是，因此三棱錐外接球球心是的中點(diǎn)計(jì)算可知，則外接球半徑為1，從而外接球表面積為故選：C.【點(diǎn)睛】本題主要考查簡(jiǎn)單的幾何體、球的表面積等基礎(chǔ)知識(shí)；考查空間想象能力、推理論證能力、運(yùn)算求解能力及創(chuàng)新意識(shí)，屬于中檔題10B【解析】求出集合，利用集合的基本運(yùn)算即可得到結(jié)論.【詳解

11、】由，得，則集合，所以，.故選：B.【點(diǎn)睛】本題主要考查集合的基本運(yùn)算，利用函數(shù)的性質(zhì)求出集合是解決本題的關(guān)鍵，屬于基礎(chǔ)題.11C【解析】結(jié)合分段函數(shù)的解析式,先求出,進(jìn)而可求出.【詳解】由題意可得，則.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查了求函數(shù)的值,考查了分段函數(shù)的性質(zhì),考查運(yùn)算求解能力,屬于基礎(chǔ)題.12A【解析】先通過(guò)復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱，得到，再利用復(fù)數(shù)的除法求解.【詳解】因?yàn)閺?fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)關(guān)于虛軸對(duì)稱，且復(fù)數(shù)，所以所以故選：A【點(diǎn)睛】本題主要考查復(fù)數(shù)的基本運(yùn)算和幾何意義，屬于基礎(chǔ)題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13【解析】先將原式展開(kāi)成，發(fā)現(xiàn)中不含，故

12、只研究后面一項(xiàng)即可得解.【詳解】，依題意，只需求中的系數(shù)，是.故答案為：-40【點(diǎn)睛】本題考查二項(xiàng)式定理性質(zhì)，關(guān)鍵是先展開(kāi)再利用排列組合思想解決，屬于基礎(chǔ)題.14【解析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義令，即可求出切線斜率.【詳解】，即曲線在處的切線的斜率.故答案為：【點(diǎn)睛】本題考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義、導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則以及基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，屬于基礎(chǔ)題.151【解析】由題意得展開(kāi)式的二項(xiàng)式系數(shù)之和求出的值，然后再計(jì)算展開(kāi)式各項(xiàng)系數(shù)的和.【詳解】由題意展開(kāi)式的二項(xiàng)式系數(shù)之和為，即，故，令，則展開(kāi)式各項(xiàng)系數(shù)的和為.故答案為：【點(diǎn)睛】本題考查了二項(xiàng)展開(kāi)式的二項(xiàng)式系數(shù)和項(xiàng)的系數(shù)和問(wèn)題，需要運(yùn)用定義加以區(qū)

13、分，并能夠運(yùn)用公式和賦值法求解結(jié)果，需要掌握解題方法.16【解析】?jī)珊瘮?shù)圖象上存在關(guān)于軸對(duì)稱的點(diǎn)的等價(jià)命題是方程在區(qū)間上有解，化簡(jiǎn)方程在區(qū)間上有解，構(gòu)造函數(shù)，求導(dǎo)，求出單調(diào)區(qū)間，利用函數(shù)性質(zhì)得解.【詳解】解：根據(jù)題意，若函數(shù)與的圖象上存在關(guān)于軸對(duì)稱的點(diǎn)，則方程在區(qū)間上有解，即方程在區(qū)間上有解，設(shè)函數(shù)，其導(dǎo)數(shù)，又由，可得：當(dāng)時(shí)， 為減函數(shù)，當(dāng)時(shí)， 為增函數(shù)，故函數(shù)有最小值，又由；比較可得： ，故函數(shù)有最大值，故函數(shù)在區(qū)間上的值域?yàn)椋蝗舴匠淘趨^(qū)間上有解，必有，則有，即的取值范圍是；故答案為：；【點(diǎn)睛】本題利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)在某區(qū)間上最值求參數(shù)的問(wèn)題, 函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題的拓展. 由于函數(shù)的零點(diǎn)就是方程的根

14、，在研究方程的有關(guān)問(wèn)題時(shí)，可以將方程問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問(wèn)題解決. 此類(lèi)問(wèn)題的切入點(diǎn)是借助函數(shù)的零點(diǎn)，結(jié)合函數(shù)的圖象，采用數(shù)形結(jié)合思想加以解決.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟。17（1），；（2）【解析】（1）依題意可知，直線的極坐標(biāo)方程為（），再對(duì)分三種情況考慮；（2）利用直線參數(shù)方程參數(shù)的幾何意義，求弦長(zhǎng)即可得到答案.【詳解】（1）依題意可知，直線的極坐標(biāo)方程為（），當(dāng)時(shí)，聯(lián)立解得交點(diǎn)，當(dāng)時(shí)，經(jīng)檢驗(yàn)滿足兩方程，（易漏解之處忽略的情況）當(dāng)時(shí)，無(wú)交點(diǎn)；綜上，曲線與直線的點(diǎn)極坐標(biāo)為，（2）把直線的參數(shù)方程代入曲線，得，可知，所以.【點(diǎn)睛】本題考查直線與曲線交點(diǎn)的極坐標(biāo)、利

15、用參數(shù)方程參數(shù)的幾何意義求弦長(zhǎng)，考查函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想、分類(lèi)討論思想，考查邏輯推理能力、運(yùn)算求解能力.18（1）或；（2）證明見(jiàn)解析，定點(diǎn)【解析】（1）設(shè)，由題意可知，對(duì)的正負(fù)分情況討論，從而求得動(dòng)點(diǎn)的軌跡的方程；（2）設(shè)其方程為，與拋物線方程聯(lián)立，利用韋達(dá)定理得到，所以，所以直線的方程可表示為，即，所以直線恒過(guò)定點(diǎn)【詳解】（1）設(shè)，動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)的距離比到軸的距離多，時(shí)，解得，時(shí)，解得.動(dòng)點(diǎn)的軌跡的方程為或（2）證明：如圖，設(shè)，由題意得（否則）且，所以直線的斜率存在，設(shè)其方程為，將與聯(lián)立消去，得，由韋達(dá)定理知，顯然，將式代入上式整理化簡(jiǎn)可得：，所以，此時(shí)，直線的方程可表示為，即，所以

16、直線恒過(guò)定點(diǎn).【點(diǎn)睛】本題主要考查了動(dòng)點(diǎn)軌跡，考查了直線與拋物線的綜合，是中檔題19（1）證明見(jiàn)詳解；（2）【解析】（1）求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)，由在處取得極值1，可得且.解出，構(gòu)造函數(shù)，分析其單調(diào)性，結(jié)合，即可得到的范圍，命題得證；（2）由分離參數(shù)，得到恒成立，構(gòu)造函數(shù)，求導(dǎo)函數(shù)，再構(gòu)造函數(shù)，進(jìn)行二次求導(dǎo).由知，則在上單調(diào)遞增.根據(jù)零點(diǎn)存在定理可知有唯一零點(diǎn)，且.由此判斷出時(shí)，單調(diào)遞減，時(shí)，單調(diào)遞增，則，即.由得，再次構(gòu)造函數(shù)，求導(dǎo)分析單調(diào)性，從而得，即，最終求得，則.【詳解】解：（1）由題知，函數(shù)在，處取得極值1，且，令，則為增函數(shù)，即成立.（2）不等式恒成立，即不等式恒成立，即恒成立，令，則令

17、，則,，在上單調(diào)遞增，且，有唯一零點(diǎn)，且，當(dāng)時(shí)，單調(diào)遞減；當(dāng)時(shí)，單調(diào)遞增.，由整理得，令，則方程等價(jià)于而在上恒大于零，在上單調(diào)遞增，.，實(shí)數(shù)的取值范圍為.【點(diǎn)睛】本題考查了函數(shù)的極值，利用導(dǎo)函數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性，函數(shù)的零點(diǎn)存在定理，證明不等式，解決不等式恒成立問(wèn)題.其中多次構(gòu)造函數(shù)，是解題的關(guān)鍵，屬于綜合性很強(qiáng)的難題.20（1），中位數(shù)為；（2）新能源汽車(chē)平均每個(gè)季度的銷(xiāo)售量為萬(wàn)臺(tái)，以此預(yù)計(jì)年的銷(xiāo)售量約為萬(wàn)臺(tái).【解析】（1）根據(jù)頻率分布直方圖中所有矩形面積之和為可計(jì)算出的值，利用中位數(shù)左邊的矩形面積之和為可求得銷(xiāo)量的中位數(shù)的值；（2）利用每個(gè)矩形底邊的中點(diǎn)值乘以相應(yīng)矩形的面積，相加可得出銷(xiāo)量的

18、平均數(shù)，由此可預(yù)計(jì)年的銷(xiāo)售量.【詳解】（1）由于頻率分布直方圖的所有矩形面積之和為，則，解得，由于，因此，銷(xiāo)量的中位數(shù)為；（2）由頻率分布直方圖可知，新能源汽車(chē)平均每個(gè)季度的銷(xiāo)售量為（萬(wàn)臺(tái)），由此預(yù)測(cè)年的銷(xiāo)售量為萬(wàn)臺(tái).【點(diǎn)睛】本題考查利用頻率分布直方圖求參數(shù)、中位數(shù)以及平均數(shù)的計(jì)算，考查計(jì)算能力，屬于基礎(chǔ)題.21（1）（2）當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，.（3）【解析】（1）根據(jù),討論與兩種情況,即可求得數(shù)列的通項(xiàng)公式;（2）由（1）利用遞推公式及累加法,即可求得當(dāng)n為奇數(shù)或偶數(shù)時(shí)的通項(xiàng)公式.也可利用數(shù)學(xué)歸納法,先猜想出通項(xiàng)公式,再用數(shù)學(xué)歸納法證明.（3）分類(lèi)討論,當(dāng)n為奇數(shù)或偶數(shù)時(shí),分別求得的最大值,即可求得的取值范圍.【詳解】（1）由題意可知,.當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),也滿足上式.所以.（2）解法一：由（1）可知,即.當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),所以,當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),所以,當(dāng)時(shí),n為偶數(shù)當(dāng)時(shí),n為偶數(shù)所以以上個(gè)式子相加,得.又,所以當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),.同理,當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),所以,當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),.解法二：猜測(cè)：當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),.猜測(cè)：當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),.以下用數(shù)學(xué)歸納法證明：,命題成立；假設(shè)當(dāng)時(shí),命題成立；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),當(dāng)時(shí),n為偶數(shù),由得故,時(shí),命題也成立.綜上可知, 當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)同