2024屆上海市黃浦區(qū)格致中學(xué)普高招生全國統(tǒng)考（一）數(shù)學(xué)試題模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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選項中，只有一項是符合題目要求的。1．在平面直角坐標(biāo)系中，銳角頂點在坐標(biāo)原點，始邊為x軸正半軸，終邊與單位圓交于點，則（）A． B． C． D．2．過橢圓的左焦點的直線過的上頂點，且與橢圓相交于另一點，點在軸上的射影為，若，是坐標(biāo)原點，則橢圓的離心率為（）A． B． C． D．3．已知集合則（）A． B． C． D．4．給出以下四個命題：①依次首尾相接的四條線段必共面；②過不在同一條直線上的三點，有且只有一個平面；③空間中如果一個角的兩邊與另一個角的兩邊分別平行，那么這兩個角必相等；④垂直于同一直線的兩條直線必平行.其中正確命題的個數(shù)是（）A．0 B．1 C．2 D．35．在中，為邊上的中線，為的中點，且，，則（）A． B． C． D．6．設(shè)直線過點，且與圓：相切于點，那么（）A． B．3 C． D．17．用一個平面去截正方體，則截面不可能是（）A．正三角形 B．正方形 C．正五邊形 D．正六邊形8．已知四棱錐，底面ABCD是邊長為1的正方形，，平面平面ABCD，當(dāng)點C到平面ABE的距離最大時，該四棱錐的體積為（）A． B． C． D．19．若集合，，則A． B． C． D．10．已知命題：，，則為()A．， B．，C．， D．，11．設(shè)為自然對數(shù)的底數(shù)，函數(shù)，若，則()A． B． C． D．12．已知函數(shù)，則函數(shù)的零點所在區(qū)間為（）A． B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．在的二項展開式中，所有項的系數(shù)之和為1024，則展開式常數(shù)項的值等于_______．14．在中，內(nèi)角所對的邊分別是.若，，則__，面積的最大值為___.15．如圖，在中，已知，為邊的中點．若，垂足為，則的值為__．16．若函數(shù)，則的值為______.三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）已知矩陣，求矩陣的特征值及其相應(yīng)的特征向量．18．（12分）某市為了鼓勵市民節(jié)約用電，實行“階梯式”電價，將該市每戶居民的月用電量劃分為三檔，月用電量不超過度的部分按元/度收費(fèi)，超過度但不超過度的部分按元/度收費(fèi)，超過度的部分按元/度收費(fèi)．（I）求某戶居民用電費(fèi)用（單位：元）關(guān)于月用電量（單位：度）的函數(shù)解析式；（Ⅱ）為了了解居民的用電情況，通過抽樣，獲得了今年1月份戶居民每戶的用電量，統(tǒng)計分析后得到如圖所示的頻率分布直方圖，若這戶居民中，今年1月份用電費(fèi)用不超過元的占，求，的值；（Ⅲ）在滿足（Ⅱ）的條件下，若以這戶居民用電量的頻率代替該月全市居民用戶用電量的概率，且同組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點代替，記為該居民用戶1月份的用電費(fèi)用，求的分布列和數(shù)學(xué)期望.19．（12分）如圖，在四邊形中，，，.（1）求的長；（2）若的面積為6，求的值.20．（12分）如圖，在四棱錐中，底面為矩形，側(cè)面底面，為棱的中點，為棱上任意一點，且不與點、點重合．．（1）求證：平面平面；（2）是否存在點使得平面與平面所成的角的余弦值為？若存在，求出點的位置；若不存在，請說明理由．21．（12分）如圖所示，在四棱錐中，底面為正方形，，，，，為的中點，為棱上的一點.（1）證明：面面；（2）當(dāng)為中點時，求二面角余弦值.22．（10分）設(shè)數(shù)列是公差不為零的等差數(shù)列，其前項和為，，若，，成等比數(shù)列．（1）求及；（2）設(shè)，設(shè)數(shù)列的前項和，證明：．

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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解題分析】

根據(jù)單位圓以及角度范圍，可得，然后根據(jù)三角函數(shù)定義，可得，最后根據(jù)兩角和的正弦公式，二倍角公式，簡單計算，可得結(jié)果.【題目詳解】由題可知：，又為銳角所以，根據(jù)三角函數(shù)的定義：所以由所以故選：A【題目點撥】本題考查三角函數(shù)的定義以及兩角和正弦公式，還考查二倍角的正弦、余弦公式，難點在于公式的計算，識記公式，簡單計算，屬基礎(chǔ)題.2、D【解題分析】

求得點的坐標(biāo)，由，得出，利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算得出點的坐標(biāo)，代入橢圓的方程，可得出關(guān)于、、的齊次等式，進(jìn)而可求得橢圓的離心率.【題目詳解】由題意可得、.由，得，則，即.而，所以，所以點.因為點在橢圓上，則，整理可得，所以，所以.即橢圓的離心率為故選：D.【題目點撥】本題考查橢圓離心率的求解，解答的關(guān)鍵就是要得出、、的齊次等式，充分利用點在橢圓上這一條件，圍繞求點的坐標(biāo)來求解，考查計算能力，屬于中等題.3、B【解題分析】

解對數(shù)不等式可得集合A，由交集運(yùn)算即可求解.【題目詳解】集合解得由集合交集運(yùn)算可得，故選：B.【題目點撥】本題考查了集合交集的簡單運(yùn)算，對數(shù)不等式解法，屬于基礎(chǔ)題.4、B【解題分析】

用空間四邊形對①進(jìn)行判斷；根據(jù)公理2對②進(jìn)行判斷；根據(jù)空間角的定義對③進(jìn)行判斷；根據(jù)空間直線位置關(guān)系對④進(jìn)行判斷.【題目詳解】①中，空間四邊形的四條線段不共面，故①錯誤.②中，由公理2知道，過不在同一條直線上的三點，有且只有一個平面，故②正確.③中，由空間角的定義知道，空間中如果一個角的兩邊與另一個角的兩邊分別平行，那么這兩個角相等或互補(bǔ)，故③錯誤.④中，空間中，垂直于同一直線的兩條直線可相交，可平行，可異面，故④錯誤.故選：B【題目點撥】本小題考查空間點，線，面的位置關(guān)系及其相關(guān)公理，定理及其推論的理解和認(rèn)識；考查空間想象能力，推理論證能力，考查數(shù)形結(jié)合思想，化歸與轉(zhuǎn)化思想.5、A【解題分析】

根據(jù)向量的線性運(yùn)算可得,利用及，計算即可.【題目詳解】因為,所以，所以，故選：A【題目點撥】本題主要考查了向量的線性運(yùn)算，向量數(shù)量積的運(yùn)算，向量數(shù)量積的性質(zhì)，屬于中檔題.6、B【解題分析】

過點的直線與圓：相切于點，可得.因此，即可得出.【題目詳解】由圓：配方為，，半徑.∵過點的直線與圓：相切于點，∴；∴；故選：B.【題目點撥】本小題主要考查向量數(shù)量積的計算，考查圓的方程，屬于基礎(chǔ)題.7、C【解題分析】試題分析：畫出截面圖形如圖顯然A正三角形，B正方形：D正六邊形，可以畫出五邊形但不是正五邊形；故選C．考點：平面的基本性質(zhì)及推論．8、B【解題分析】

過點E作，垂足為H，過H作，垂足為F，連接EF.因為平面ABE，所以點C到平面ABE的距離等于點H到平面ABE的距離.設(shè)，將表示成關(guān)于的函數(shù)，再求函數(shù)的最值，即可得答案.【題目詳解】過點E作，垂足為H，過H作，垂足為F，連接EF.因為平面平面ABCD，所以平面ABCD，所以.因為底面ABCD是邊長為1的正方形，，所以.因為平面ABE，所以點C到平面ABE的距離等于點H到平面ABE的距離.易證平面平面ABE，所以點H到平面ABE的距離，即為H到EF的距離.不妨設(shè)，則，.因為，所以，所以，當(dāng)時，等號成立.此時EH與ED重合，所以，.故選：B.【題目點撥】本題考查空間中點到面的距離的最值，考查函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想，考查空間想象能力和運(yùn)算求解能力，求解時注意輔助線及面面垂直的應(yīng)用.9、C【解題分析】

解一元次二次不等式得或，利用集合的交集運(yùn)算求得.【題目詳解】因為或，，所以，故選C.【題目點撥】本題考查集合的交運(yùn)算，屬于容易題.10、C【解題分析】

根據(jù)全稱量詞命題的否定是存在量詞命題，即得答案.【題目詳解】全稱量詞命題的否定是存在量詞命題，且命題：，，.故選：.【題目點撥】本題考查含有一個量詞的命題的否定，屬于基礎(chǔ)題.11、D【解題分析】

利用與的關(guān)系，求得的值.【題目詳解】依題意，所以故選：D【題目點撥】本小題主要考查函數(shù)值的計算，屬于基礎(chǔ)題.12、A【解題分析】

首先求得時，的取值范圍.然后求得時，的單調(diào)性和零點，令，根據(jù)“時，的取值范圍”得到，利用零點存在性定理，求得函數(shù)的零點所在區(qū)間.【題目詳解】當(dāng)時，.當(dāng)時，為增函數(shù)，且，則是唯一零點.由于“當(dāng)時，.”，所以令，得，因為，，所以函數(shù)的零點所在區(qū)間為.故選：A【題目點撥】本小題主要考查分段函數(shù)的性質(zhì)，考查符合函數(shù)零點，考查零點存在性定理，考查函數(shù)的單調(diào)性，考查化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法，屬于中檔題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13、【解題分析】

利用展開式所有項系數(shù)的和得n=5,再利用二項式展開式的通項公式，求得展開式中的常數(shù)項.【題目詳解】因為的二項展開式中，所有項的系數(shù)之和為4n=1024,n=5,故的展開式的通項公式為Tr+1=C·35-r,令,解得r=4,可得常數(shù)項為T5=C·3=15,故填15.【題目點撥】本題主要考查了二項式定理的應(yīng)用、二項式系數(shù)的性質(zhì)，二項式展開式的通項公式，屬于中檔題.14、1【解題分析】

由正弦定理，結(jié)合，，可求出；由三角形面積公式以及角A的范圍,即可求出面積的最大值.【題目詳解】因為，所以由正弦定理可得，所以;所以，當(dāng)，即時，三角形面積最大.故答案為(1).1(2).【題目點撥】本題主要考查解三角形的問題，熟記正弦定理以及三角形面積公式即可求解，屬于基礎(chǔ)題型.15、【解題分析】

，由余弦定理，得，得，，，所以，所以．點睛：本題考查平面向量的綜合應(yīng)用．本題中存在垂直關(guān)系，所以在線性表示的過程中充分利用垂直關(guān)系，得到，所以本題轉(zhuǎn)化為求長度，利用余弦定理和面積公式求解即可．16、【解題分析】

根據(jù)題意，由函數(shù)的解析式求出的值，進(jìn)而計算可得答案．【題目詳解】根據(jù)題意，函數(shù)，則，則；故答案為：.【題目點撥】本題考查分段函數(shù)的性質(zhì)、對數(shù)運(yùn)算法則的應(yīng)用，考查函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想，考查運(yùn)算求解能力．三、解答題：共70分。解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、矩陣屬于特征值的一個特征向量為，矩陣屬于特征值的一個特征向量為【解題分析】

先由矩陣特征值的定義列出特征多項式，令解方程可得特征值，再由特征值列出方程組，即可求得相應(yīng)的特征向量.【題目詳解】由題意，矩陣的特征多項式為，令，解得，，將代入二元一次方程組，解得，所以矩陣屬于特征值的一個特征向量為；同理，矩陣屬于特征值的一個特征向量為v【題目點撥】本題主要考查了矩陣的特征值與特征向量的計算，其中解答中熟記矩陣的特征值和特征向量的計算方法是解答的關(guān)鍵，著重考查了推理與運(yùn)算能力，屬于基礎(chǔ)題.18、（1）；（2），；（3）見解析.【解題分析】試題分析:（1）根據(jù)題意分段表示出函數(shù)解析式;（2）將代入（1）中函數(shù)解析式可得，即，根據(jù)頻率分布直方圖可分別得到關(guān)于的方程,即可得;（3）取每段中點值作為代表的用電量,分別算出對應(yīng)的費(fèi)用值,對應(yīng)得出每組電費(fèi)的概率,即可得到的概率分布列,然后求出的期望.試題解析:（1）當(dāng)時，；當(dāng)當(dāng)時，；當(dāng)當(dāng)時，，所以與之間的函數(shù)解析式為.（2）由（1）可知，當(dāng)時，，則，結(jié)合頻率分布直方圖可知，∴，（3）由題意可知可取50，150，250，350，450，550，當(dāng)時，，∴，當(dāng)時，，∴，當(dāng)時，，∴，當(dāng)時，，∴，當(dāng)時，，∴，當(dāng)時，，∴，故的概率分布列為25751402203104100.10.20.30.20.150.05所以隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望19、(1)(2)【解題分析】

（1）利用余弦定理可得的長；（2）利用面積得出，結(jié)合正弦定理可得.【題目詳解】解：（1）由題可知.在中，，所以.（2），則.又，所以.【題目點撥】本題主要考查利用正弦定理和余弦定理解三角形，已知角較多時一般選用正弦定理，已知邊較多時一般選用余弦定理.20、（1）證明見解析（2）存在，為中點【解題分析】

（1）證明面，即證明平面平面；（2）以為坐標(biāo)原點，為軸正方向，為軸正方向，為軸正方向，建立空間直角坐標(biāo)系．利用向量方法得，解得，所以為中點．【題目詳解】（1）由于為中點，．又，故，所以為直角三角形且，即．又因為面，面面，面面，故面，又面，所以面面．（2）由（1）知面，又四邊形為矩形，則兩兩垂直．以為坐標(biāo)原點，為軸正方向，為軸正方向，為軸正方向，建立空間直角坐標(biāo)系．則，設(shè)，則，設(shè)平面的法向量為，則有，令，則，則平面的一個法向量為，同理可得平面的一個法向量為，設(shè)平面與平面所成角為，則由題意可得，解得，所以點為中點．【題目點撥】本題主要考查空間幾何位置關(guān)系的證明，考查空間二面角的應(yīng)用，意在考查學(xué)生對這些知識的理解掌握水平.21、（1）證明見解析；（2）.【解題分析】

（1）要證明面面，只需證明面即可；（2）以為坐標(biāo)原點，以，，分別為，，軸建系，分別計算出面法向量，面的法向量，再利用公式計算即可.【題目詳解】證明：（1）因為底面為正方形，所以又因為，，滿足，所以又，面，面，，所以面.又因為面，所以，面面.（2）由（1）知，，兩兩垂直，以為坐標(biāo)原點，以，，分別為，，軸建系如圖所示，則，，,，則，.所以，，，，設(shè)面