湖南省衡阳市2024届高三预测金卷（数学试题）注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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已知正方体的棱长为2，点为棱的中点，则平面截该正方体的内切球所得截面面积为（ ）ABCD2已知复数，其中，是虚数单位，则（ ）ABCD3我国南北朝时的数学著作张邱建算经有一道题为：“今有十等人，每等一人，宫赐金以等次差降之，上三人先入，得金四斤，持出，下三人后入得金三斤，持出，中间四人未到者，亦依次更给，问各得金几何？”则在该问题中，等级较高的二等人所得黄金比等级较低的九等人所得黄金（ ）A多1斤B少1斤C多斤D少斤4点为的三条中线的交点，且，则的值为( )ABCD5已知抛物线的焦点为，准线为，是上一点，是直线与抛物线的一个交点，若，则（ ）AB3CD26设函数的定义域为，命题：，的否定是（ ）A，B，C，D，7设，则是的（ ）A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件8函数在上为增函数，则的值可以是( )A0BCD9以，为直径的圆的方程是ABCD10已知二次函数的部分图象如图所示，则函数的零点所在区间为（ ）ABCD11若点位于由曲线与围成的封闭区域内（包括边界），则的取值范围是（ ）ABCD12地球上的风能取之不尽，用之不竭.风能是淸洁能源，也是可再生能源.世界各国致力于发展风力发电，近10年来，全球风力发电累计装机容量连年攀升，中国更是发展迅猛，2014年累计装机容量就突破了，达到，中国的风力发电技术也日臻成熟，在全球范围的能源升级换代行动中体现出大国的担当与决心.以下是近10年全球风力发电累计装机容量与中国新增装机容量图. 根据所给信息，正确的统计结论是（ ）A截止到2015年中国累计装机容量达到峰值B10年来全球新增装机容量连年攀升C10年来中国新增装机容量平均超过D截止到2015年中国累计装机容量在全球累计装机容量中占比超过二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13函数在的零点个数为_14已知函数若关于的不等式的解集是，则的值为_15如图，在三棱锥ABCD中，点E在BD上，EAEBECED，BDCD，ACD为正三角形，点M，N分别在AE，CD上运动（不含端点），且AMCN，则当四面体CEMN的体积取得最大值时，三棱锥ABCD的外接球的表面积为_.16在平面直角坐标系中，双曲线的一条准线与两条渐近线所围成的三角形的面积为_.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。17（12分）已知，函数有最小值7.（1）求的值；（2）设，求证：.18（12分）如图，在四棱锥P-ABCD中，底面ABCD是边长为2的菱形，为等边三角形，平面平面ABCD，M，N分别是线段PD和BC的中点.（1）求直线CM与平面PAB所成角的正弦值；（2）求二面角D-AP-B的余弦值；（3）试判断直线MN与平面PAB的位置关系，并给出证明.19（12分）选修4-2：矩阵与变换（本小题满分10分）已知矩阵A (k0)的一个特征向量为，A的逆矩阵A1对应的变换将点(3，1)变为点(1，1)求实数a，k的值20（12分）已知函数，的最大值为求实数b的值；当时，讨论函数的单调性；当时，令，是否存在区间，使得函数在区间上的值域为？若存在，求实数k的取值范围；若不存在，请说明理由21（12分）已知，.（1）解不等式；（2）若方程有三个解，求实数的取值范围.22（10分）某校为了解校园安全教育系列活动的成效，对全校学生进行了一次安全意识测试，根据测试成绩评定“合格”“不合格”两个等级，同时对相应等级进行量化：“合格”记5分，“不合格”记0分现随机抽取部分学生的答卷，统计结果及对应的频率分布直方图如下：等级不合格合格得分频数624（1）由该题中频率分布直方图求测试成绩的平均数和中位数；（2）其他条件不变，在评定等级为“合格”的学生中依次抽取2人进行座谈，每次抽取1人，求在第1次抽取的测试得分低于80分的前提下，第2次抽取的测试得分仍低于80分的概率；（3）用分层抽样的方法，从评定等级为“合格”和“不合格”的学生中抽取10人进行座谈现再从这10人中任选4人，记所选4人的量化总分为，求的数学期望参考答案一、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、A【解题分析】根据球的特点可知截面是一个圆，根据等体积法计算出球心到平面的距离，由此求解出截面圆的半径，从而截面面积可求.【题目详解】如图所示：设内切球球心为，到平面的距离为，截面圆的半径为，因为内切球的半径等于正方体棱长的一半，所以球的半径为，又因为，所以，又因为，所以，所以，所以截面圆的半径，所以截面圆的面积为.故选：A.【题目点拨】本题考查正方体的内切球的特点以及球的截面面积的计算，难度一般.任何一个平面去截球，得到的截面一定是圆面，截面圆的半径可通过球的半径以及球心到截面的距离去计算.2、D【解题分析】试题分析：由,得,则，故选D.考点：1、复数的运算；2、复数的模.3、C【解题分析】设这十等人所得黄金的重量从大到小依次组成等差数列 则 由等差数列的性质得 ，故选C4、B【解题分析】可画出图形，根据条件可得，从而可解出，然后根据，进行数量积的运算即可求出【题目详解】如图：点为的三条中线的交点，由可得：，又因，.故选：B【题目点拨】本题考查三角形重心的定义及性质，向量加法的平行四边形法则，向量加法、减法和数乘的几何意义，向量的数乘运算及向量的数量积的运算，考查运算求解能力，属于中档题.5、D【解题分析】根据抛物线的定义求得，由此求得的长.【题目详解】过作，垂足为，设与轴的交点为.根据抛物线的定义可知.由于，所以，所以，所以，所以.故选：D【题目点拨】本小题主要考查抛物线的定义，考查数形结合的数学思想方法，属于基础题.6、D【解题分析】根据命题的否定的定义，全称命题的否定是特称命题求解.【题目详解】因为：，是全称命题，所以其否定是特称命题，即，.故选：D【题目点拨】本题主要考查命题的否定，还考查了理解辨析的能力，属于基础题.7、A【解题分析】根据题意得到充分性，验证得出不必要，得到答案.【题目详解】，当时，充分性；当，取，验证成立，故不必要.故选：.【题目点拨】本题考查了充分不必要条件，意在考查学生的计算能力和推断能力.8、D【解题分析】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.【题目详解】当时，在上不单调，故A不正确；当时，在上单调递减，故B不正确；当时，在上不单调，故C不正确；当时，在上单调递增，故D正确.故选：D【题目点拨】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.9、A【解题分析】设圆的标准方程，利用待定系数法一一求出，从而求出圆的方程.【题目详解】设圆的标准方程为，由题意得圆心为，的中点，根据中点坐标公式可得，又，所以圆的标准方程为：，化简整理得，所以本题答案为A.【题目点拨】本题考查待定系数法求圆的方程，解题的关键是假设圆的标准方程，建立方程组，属于基础题.10、B【解题分析】由函数f(x)的图象可知，0f(0)a1，f(1)1ba0，所以1b2.又f(x)2xb，所以g(x)ex2xb，所以g(x)ex20，所以g(x)在R上单调递增，又g(0)1b0，g(1)e2b0，根据函数的零点存在性定理可知，函数g(x)的零点所在的区间是(0，1)，故选B.11、D【解题分析】画出曲线与围成的封闭区域，表示封闭区域内的点和定点连线的斜率，然后结合图形求解可得所求范围【题目详解】画出曲线与围成的封闭区域，如图阴影部分所示表示封闭区域内的点和定点连线的斜率，设，结合图形可得或，由题意得点A,B的坐标分别为，或，的取值范围为故选D【题目点拨】解答本题的关键有两个：一是根据数形结合的方法求解问题，即把看作两点间连线的斜率；二是要正确画出两曲线所围成的封闭区域考查转化能力和属性结合的能力，属于基础题12、D【解题分析】先列表分析近10年全球风力发电新增装机容量，再结合数据研究单调性、平均值以及占比，即可作出选择.【题目详解】年份2009201020112012201320142015201620172018累计装机容量158.1197.2237.8282.9318.7370.5434.3489.2542.7594.1新增装机容量39.140.645.135.851.863.854.953.551.4中国累计装机装机容量逐年递增，A错误；全球新增装机容量在2015年之后呈现下降趋势，B错误；经计算，10年来中国新增装机容量平均每年为，选项C错误；截止到2015年中国累计装机容量，全球累计装机容量，占比为，选项D正确.故选：D【题目点拨】本题考查条形图，考查基本分析求解能力，属基础题.二、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分。13、【解题分析】求出的范围，再由函数值为零，得到的取值可得零点个数【题目详解】详解：由题可知，或解得,或故有3个零点【题目点拨】本题主要考查三角函数的性质和函数的零点，属于基础题14、【解题分析】根据题意可知的两根为,再根据解集的区间端点得出参数的关系,再求解即可.【题目详解】解：因为函数,关于的不等式的解集是 的两根为：和；所以有：且；且；故答案为：【题目点拨】本题主要考查了不等式的解集与参数之间的关系,属于基础题.15、32【解题分析】设EDa，根据勾股定理的逆定理可以通过计算可以证明出CEED. AMx，根据三棱锥的体积公式，运用基本不等式，可以求出AM的长度，最后根据球的表面积公式进行求解即可.【题目详解】设EDa，则CDa.可得CE2+DE2CD2，CEED.当平面ABD平面BCD时，当四面体CEMN的体积才有可能取得最大值，设AMx.则四面体CEMN的体积（ax）axax（ax），当且仅当x时取等号.解得a