1、2022届(全国甲卷)高考数学(理)模拟试卷一、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.集合,则( )A.B.C.D.2.为了了解某校九年级1600名学生的体能情况,随机抽查了部分学生,测试1分钟仰卧起坐的成绩(次数),将数据整理后绘制成如图所示的频率分布直方图.根据统计图的数据,下列结论错误的是( )A.该校九年级学生1分钟仰卧起坐的次数的中位数为26.25次B.该校九年级学生1分钟仰卧起坐的次数的众数为27.5次C.该校九年级学生1分钟仰卧起坐的次数超过30次的人数约为320D.该校九年级学生1分钟仰卧起坐的次数少于20次的人数
2、约为323.已知(其中i为虚数单位),则复数( )A.B.C.D.4.我们处在一个有声世界里,不同场合,人们对声音的音量会有不同要求.音量大小的单位是分贝(dB),对于一个强度为I的声波,其音量的大小可由如下公式计算:(其中是人耳能听到的声音的最低声波强度).设的声音强度为,的声音强度为,则是的( )A.倍B.10倍C.倍D.倍5.已知,是双曲线的左、右焦点,点M为双曲线的左支上一点,满足,且,则该双曲线的离心率( )A.B.C.D.26.如图所示是某几何体的三视图,则它的表面积等于( )A.B.C.D.7.已知等比数列的前n项和为,且公比,则( )A.B.C.D.8.如图,某景区欲在两山顶A
3、,C之间建缆车,需要测量两山顶间的距离.已知山高,在水平面上E处测得山顶A的仰角为30,山顶C的仰角为60,则两山顶A,C之间的距离为( )A.B.C.D.9.已知,则( )A.B.C.D.10.袋中装有2个红球,3个黄球,有放回地抽取3次,每次抽取1球,则3次中恰有2次抽到黄球的概率是( )A.B.C.D.11.在体积为的直三棱柱中,为等边三角形,且的外接圆半径为,则该三棱柱外接球的表面积为( )A.B.C.D.12.已知定义在R上的函数,若函数为偶数,且对任意,都有,若,则实数a的取值范围是( )A.B.C.D.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13.已知函数,则函数在点处的
4、切线方程为_.14.已知向量,且,则_.15.已知椭圆离心率的最小值为,其左、右焦点分别为,若P是椭圆上位于y轴右侧的一点,则_.16.已知函数,其中为实数,且,若对恒成立,且,则的单调递增区间为_.三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第1721题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共60分。17.2021年5月22日10时40分,“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台,到达火星表面,开始巡视探测.为了增强学生的科技意识,某学校进行了一次专题讲座,讲座结束后,进行了一次专题测试(满分:100分),其中理科学生有600名
5、学生参与测试,其得分都在内,得分情况绘制成频率分布直方图如下,在区间的频率依次构成等差数列.若规定得分不低于80分者为优秀,文科生有400名学生参与测试,其中得分优秀的学生有50名.(1)若以每组数据的中间值代替本组数据,求理科学生得分的平均值;(2)请根据所给数据完成下面的列联表,并说明是否有99.9%以上的把握认为,得分是否优秀与文理科有关?优秀不优秀合计理科生文科生合计1000附:,其中.0.0500.0100.0013.8416.63510.82818.在,且;,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.已知是公差不为0的等差数列,其前n项和为,_.(1)求数列的通项公式;(2)
6、设,求数列的前n项和.19.如图,在四棱柱中,平面ABCD,ABCD为矩形,E,F分别在线段,CD上,.(1)证明:平面;(2)若,求二面角的余弦值.20.已知抛物线上的点到其焦点F的距离为.(1)求抛物线C的方程;(2)点在抛物线C上,过点的直线l与抛物线C交于两点,点H与点A关于x轴对称,直线AH分别与直线OE,OB交于点M,N(O为坐标原点),求证:.21.已知函数,其中常数.(1)若在上是增函数,求实数a的取值范围;(2)当时,求证:导函数与函数的图象有两个交点.(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。22. 选修44:坐标系与参数
7、方程在平面直角坐标系xOy中,l的参数方程为(t为参数).以坐标原点为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为.(1)求C的直角坐标方程和l的极坐标方程;(2)设点,直线l与C交于A,B两点.求.23. 选修45:不等式选讲已知函数.(1)求不等式的解集;(2)若恒成立,求a的取值范围.答案以及解析1.答案:B解析:因为集合,集合,则,故选B.2.答案:D解析:由题图可知中位数是26.25次,众数是27.5次.1分钟仰卧起坐的次数超过30次的频率为0.2,所以估计该校九年级学生1分钟仰卧起坐的次数超过30次的人数约为320;1分钟仰卧起坐的次数少于20次的频率为0.1,所以该
8、校九年级学生1分钟仰卧起坐的次数少于20次的人数约为160.D是错误的.3.答案:B解析:由题意可得,故选B.4.答案:B解析:依题意可知,所以,则,所以.故选B.5.答案:D解析:本题考查余弦定理的应用、双曲线的几何性质.,由双曲线的定义得,所以,即,即,解得(负值舍去),则该双曲线的离心率.故选D.6.答案:A解析:由三视图可得几何体的直观图,如图所示.所以,所以几何体的表面积.7.答案:B解析:由等比数列的性质知,故,可看作是一元二次方程的两根,解得,或,.又,故选B.8.答案:A解析:已知,.在中,由余弦定理得,则.故两山顶A,C之间的距离为.9.答案:A解析:因为,所以,则,即,所以
9、,故选A.10.答案:B解析:本题考查古典概型.因为每次都有5种选择,所以共有(种)抽取方法,3次中恰有2次抽到黄球,有三种情况:第一次和第二次抽到黄球,有(种)抽取方法;第一次和第三次抽到黄球,有(种)抽取方法;第二次和第三次抽到黄球,有(种)抽取方法,所以3次中恰有2次抽到黄球的概率.11.答案:A解析:设的边长为a,由的外接圆半径为可得,故,则的面积.由三棱柱的体积为可得,故.设三棱柱外接球的半径为R,则,故该三棱柱外接球的表面积为.12.答案:A解析:因为函数为偶函数,所以的图象关于直线对称.又对任意,都有,所以在上单调递增,在上单调递减.因为,所以,解得.故选A.13.答案:解析:,
10、函数在点处的切线斜率,所求的切线方程为,即.14.答案:-7解析:,.,解得.15.答案:5解析:依题意,设,则.由椭圆的定义可知,因此,因为是右焦点,所以,因此,整理,得,于是有,故.16.答案:解析:由对恒成立知,得到或,代入并由检验得,的取值为,所以由,得的单调递增区间是.17.答案:(1)理科学生得分的平均值为73分.(2)表格见解析,有99.9%以上的把握认为得分是否优秀与文理科有关.解析:(1)由第三、二、四组的频率依次构成等差数列可得.又频率分布直方图中所有小矩形面积之和为1,则,解得,理科学生得分的平均值为(分).(2)理科学生优秀的人数为,补全22列联表如表所示,优秀不优秀合
11、计理科生150450600文科生50350400合计2008001000,有99.9%以上的把握认为得分是否优秀与文理科有关.18.答案:(1)若选,设数列的公差为.由得解得所以.若选,当时,当时,满足,所以.若选,设数列的公差为.因为,即,所以.又,所以,解得,所以.(2)因为,所以,则,两式相减,得,所以,所以.19.答案:(1)见解析(2)解析:(1)过点E作,交AB于点H,连接FH,所以.又因为,所以,所以.因为平面,平面,所以平面.又因为,平面,平面,所以平面.因为,EH,平面EFH,所以平面平面.又因为平面EFH,所以平面.(2)以A为坐标原点,分别以AB,AD,所在直线为x,y,
12、z轴,建立如图所示的空间直角坐标系.则,则,.设平面的法向量为,则可得令,得.设平面的法向量为,则可得令,得.所以.由图可知,二面角为锐角,所以二面角的余弦值为.20.答案:(1)方程为.(2)证明过程见解析.解析:(1)由点在抛物线上可得,解得.由抛物线的定义可得,整理得,解得或(舍去).故抛物线C的方程为.(2)由在抛物线C上可得,解得,所以,直线OE的方程为.易知,均不为0.由题意知直线l的斜率存在且大于0,设直线l的方程为,联立,得消去y,得.则,得,所以,.由直线OE的方程为,得.易知直线OB的方程为,故.数形结合可知,要证,即证,即证,即证,即证,则,此等式显然成立,所以.21.答
13、案:(1)取值范围是.(2)证明过程见解析.解析:(1)因为在上是增函数,所以在上恒成立,即恒成立,只需使即可.设,则.当时,函数在上单调递减;当时,函数在上单调递增,所以的最小值为,所以,解得,故实数a的取值范围是.(2)证明:当时,.令,则.令得;令得,所以在上单调递增,在上单调递减,所以在处取极小值,.因为,所以存在,使得,所以有两个零点,即导函数与函数的图象有两个交点.22.答案:(1)C的直角坐标方程为;l的极坐标方程.(2).解析:(1)将代入,得曲线C的直角坐标方程为.将(t为参数)消去参数t,得直线l的普通方程为.将代入,得直线l的极坐标方程.(2)设点A,B对应的参数分别为.因为,所以.将(t为参数)代入,得,所以.,所以.23.答案:(1)解集为.(2)取值范围为.解析:(1)由,得或或解得或-或,因此不等式的解集为.(2)恒成立,只需即可,由(1)可知在上为减函数,在上为增函数,故,所以,即,所以,即a的取值范围为.