2023高考數學模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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．已知非零向量，滿足，，則與的夾角為（）A． B． C． D．2．在中，，，，則邊上的高為（）A． B．2 C． D．3．下列不等式正確的是（）A． B．C． D．4．設m，n為直線，、為平面，則的一個充分條件可以是()A．，， B．，C．， D．，5．已知為虛數單位，復數，則其共軛復數（）A． B． C． D．6．已知三棱錐的四個頂點都在球的球面上,平面,是邊長為的等邊三角形,若球的表面積為,則直線與平面所成角的正切值為()A． B． C． D．7．很多關于整數規律的猜想都通俗易懂，吸引了大量的數學家和數學愛好者，有些猜想已經被數學家證明，如“費馬大定理”，但大多猜想還未被證明，如“哥德巴赫猜想”、“角谷猜想”.“角谷猜想”的內容是：對于每一個正整數，如果它是奇數，則將它乘以再加1；如果它是偶數，則將它除以；如此循環，最終都能夠得到.下圖為研究“角谷猜想”的一個程序框圖.若輸入的值為，則輸出i的值為（）A． B． C． D．8．若直線l不平行于平面α，且l?α，則（）A．α內所有直線與l異面B．α內只存在有限條直線與l共面C．α內存在唯一的直線與l平行D．α內存在無數條直線與l相交9．已知復數z，則復數z的虛部為（）A． B． C．i D．i10．函數的定義域為，集合，則（）A． B． C． D．11．函數的最大值為，最小正周期為，則有序數對為（）A． B． C． D．12．設復數滿足為虛數單位)，則（）A． B． C． D．二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．已知某幾何體的三視圖如圖所示，則該幾何體外接球的表面積是______.14．已知函數f(x)＝若關于x的方程f(x)＝kx有兩個不同的實根，則實數k的取值范圍是________．15．關于函數有下列四個命題：①函數在上是增函數；②函數的圖象關于中心對稱；③不存在斜率小于且與函數的圖象相切的直線；④函數的導函數不存在極小值.其中正確的命題有______.（寫出所有正確命題的序號）16．在長方體中，，，，為的中點，則點到平面的距離是______.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（12分）某貧困地區幾個丘陵的外圍有兩條相互垂直的直線型公路，以及鐵路線上的一條應開鑿的直線穿山隧道，為進一步改善山區的交通現狀，計劃修建一條連接兩條公路和山區邊界的直線型公路，以所在的直線分別為軸，軸，建立平面直角坐標系，如圖所示，山區邊界曲線為，設公路與曲線相切于點，的橫坐標為.（1）當為何值時，公路的長度最短?求出最短長度；（2）當公路的長度最短時，設公路交軸，軸分別為，兩點，并測得四邊形中，，，千米，千米，求應開鑿的隧道的長度.18．（12分）在一次電視節目的答題游戲中，題型為選擇題，只有“A”和“B”兩種結果，其中某選手選擇正確的概率為p，選擇錯誤的概率為q，若選擇正確則加1分，選擇錯誤則減1分，現記“該選手答完n道題后總得分為”.（1）當時，記，求的分布列及數學期望；（2）當，時，求且的概率.19．（12分）數列滿足，，其前n項和為，數列的前n項積為.（1）求和數列的通項公式；（2）設，求的前n項和，并證明：對任意的正整數m、k，均有.20．（12分）在△ABC中，角所對的邊分別為向量，向量，且.（1）求角的大小；（2）求的最大值.21．（12分）在數列中，已知，且，.（1）求數列的通項公式；（2）設，數列的前項和為，證明：.22．（10分）選修4-2：矩陣與變換（本小題滿分10分）已知矩陣A＝(k≠0)的一個特征向量為α＝，A的逆矩陣A－1對應的變換將點(3，1)變為點(1，1)．求實數a，k的值．

2023學年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）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．B【答案解析】

由平面向量垂直的數量積關系化簡，即可由平面向量數量積定義求得與的夾角.【題目詳解】根據平面向量數量積的垂直關系可得，，所以，即，由平面向量數量積定義可得，所以，而，即與的夾角為.故選：B【答案點睛】本題考查了平面向量數量積的運算，平面向量夾角的求法，屬于基礎題.2．C【答案解析】

結合正弦定理、三角形的內角和定理、兩角和的正弦公式，求得邊長，由此求得邊上的高.【題目詳解】過作，交的延長線于.由于，所以為鈍角，且，所以.在三角形中，由正弦定理得，即，所以.在中有，即邊上的高為.故選：C【答案點睛】本小題主要考查正弦定理解三角形，考查三角形的內角和定理、兩角和的正弦公式，屬于中檔題.3．D【答案解析】

根據，利用排除法，即可求解．【題目詳解】由，可排除A、B、C選項，又由，所以．故選D．【答案點睛】本題主要考查了三角函數的圖象與性質，以及對數的比較大小問題，其中解答熟記三角函數與對數函數的性質是解答的關鍵，著重考查了推理與運算能力，屬于基礎題．4．B【答案解析】

根據線面垂直的判斷方法對選項逐一分析，由此確定正確選項.【題目詳解】對于A選項，當，，時，由于不在平面內，故無法得出.對于B選項，由于，，所以.故B選項正確.對于C選項，當，時，可能含于平面，故無法得出.對于D選項，當，時，無法得出.綜上所述，的一個充分條件是“，”故選：B【答案點睛】本小題主要考查線面垂直的判斷，考查充分必要條件的理解，屬于基礎題.5．B【答案解析】

先根據復數的乘法計算出，然后再根據共軛復數的概念直接寫出即可.【題目詳解】由，所以其共軛復數.故選：B.【答案點睛】本題考查復數的乘法運算以及共軛復數的概念，難度較易.6．C【答案解析】

設為中點,先證明平面，得出為所求角,利用勾股定理計算,得出結論．【題目詳解】設分別是的中點平面是等邊三角形又平面為與平面所成的角是邊長為的等邊三角形，且為所在截面圓的圓心球的表面積為球的半徑平面本題正確選項：【答案點睛】本題考查了棱錐與外接球的位置關系問題，關鍵是能夠通過垂直關系得到直線與平面所求角，再利用球心位置來求解出線段長，屬于中檔題．7．B【答案解析】

根據程序框圖列舉出程序的每一步，即可得出輸出結果.【題目詳解】輸入，不成立，是偶數成立，則，；不成立，是偶數不成立，則，；不成立，是偶數成立，則，；不成立，是偶數成立，則，；不成立，是偶數成立，則，；不成立，是偶數成立，則，；成立，跳出循環，輸出i的值為.故選：B.【答案點睛】本題考查利用程序框圖計算輸出結果，考查計算能力，屬于基礎題.8．D【答案解析】

通過條件判斷直線l與平面α相交，于是可以判斷ABCD的正誤.【題目詳解】根據直線l不平行于平面α，且l?α可知直線l與平面α相交，于是ABC錯誤，故選D.【答案點睛】本題主要考查直線與平面的位置關系，直線與直線的位置關系，難度不大.9．B【答案解析】

利用復數的運算法則、虛部的定義即可得出【題目詳解】，則復數z的虛部為.故選：B.【答案點睛】本題考查了復數的運算法則、虛部的定義，考查了推理能力與計算能力，屬于基礎題.10．A【答案解析】

根據函數定義域得集合，解對數不等式得到集合，然后直接利用交集運算求解.【題目詳解】解：由函數得，解得，即；又，解得，即，則.故選：A.【答案點睛】本題考查了交集及其運算，考查了函數定義域的求法，是基礎題.11．B【答案解析】函數（為輔助角）∴函數的最大值為，最小正周期為故選B12．B【答案解析】

易得，分子分母同乘以分母的共軛復數即可.【題目詳解】由已知，，所以.故選：B.【答案點睛】本題考查復數的乘法、除法運算，考查學生的基本計算能力，是一道容易題.二、填空題：本題共4小題，每小題5分，共20分。13．【答案解析】

先由三視圖在長方體中將其還原成直觀圖，再利用球的直徑是長方體體對角線即可解決.【題目詳解】由三視圖知該幾何體是一個三棱錐，如圖所示長方體對角線長為，所以三棱錐外接球半徑為，故所求外接球的表面積.故答案為：.【答案點睛】本題考查幾何體三視圖以及幾何體外接球的表面積，考查學生空間想象能力以及基本計算能力，是一道基礎題.14．【答案解析】由圖可知，當直線y＝kx在直線OA與x軸(不含它們)之間時，y＝kx與y＝f(x)的圖像有兩個不同交點，即方程有兩個不相同的實根．15．①②③【答案解析】

由單調性、對稱性概念、導數的幾何意義、導數與極值的關系進行判斷．【題目詳解】函數的定義域是，由于，在上遞增，∴函數在上是遞增，①正確；，∴函數的圖象關于中心對稱，②正確；，時取等號，∴③正確；，設，則，顯然是即的極小值點，④錯誤．故答案為：①②③.【答案點睛】本題考查函數的單調性、對稱性，考查導數的幾何意義、導數與極值，解題時按照相關概念判斷即可，屬于中檔題．16．【答案解析】

利用等體積法求解點到平面的距離【題目詳解】由題在長方體中，，，所以，所以，設點到平面的距離為，解得故答案為：【答案點睛】此題考查求點到平面的距離，通過在三棱錐中利用等體積法求解，關鍵在于合理變換三棱錐的頂點.三、解答題：共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．（1）當時，公路的長度最短為千米；（2）（千米）.【答案解析】

（1）設切點的坐標為，利用導數的幾何意義求出切線的方程為，根據兩點間距離得出，構造函數，利用導數求出單調性，從而得出極值和最值，即可得出結果；（2）在中，由余弦定理得出，利用正弦定理，求出，最后根據勾股定理即可求出的長度.【題目詳解】（1）由題可知，設點的坐標為，又，則直線的方程為，由此得直線與坐標軸交點為：，則，故，設，則.令，解得=10.當時，是減函數；當時，是增函數.所以當時，函數有極小值，也是最小值，所以，此時.故當時，公路的長度最短，最短長度為千米.（2）在中，，,所以，所以，根據正弦定理,，，，又，所以.在中，，，由勾股定理可得，即，解得，（千米）.【答案點睛】本題考查利用導數解決實際的最值問題，涉及構造函數法以及利用導數研究函數單調性和極值，還考查正余弦定理的實際應用，還考查解題分析能力和計算能力.18．（1）見解析，0（2）【答案解析】

（1）即該選手答完3道題后總得分,可能出現的情況為3道題都答對,答對2道答錯1道,答對1道答錯2道,3道題都答錯,進而求解即可；（2）當時,即答完8題后,正確的題數為5題,錯誤的題數是3題,又,則第一題答對,第二題第三題至少有一道答對,進而求解.【題目詳解】解:（1）的取值可能為,,1,3,又因為,故,,,,所以的分布列為：13所以（2）當時,即答完8題后,正確的題數為5題,錯誤的題數是3題,又已知,第一題答對,若第二題回答正確,則其余6題可任意答對3題；若第二題回答錯誤,第三題回答正確,則后5題可任意答對題，此時的概率為（或）.【答案點睛】本題考查二項分布的分布列及期望,考查數據處理能力,考查分類討論思想.19．（1），；（2），證明見解析【答案解析】

（1）利用已知條件建立等量關系求出數列的通項公式．（2）利用裂項相消法求出數列的和，進一步利用放縮法求出結論．【題目詳解】（1），，得是公比為的等比數列，，，當時，數列的前項積為，則，兩式相除得，得，又得，；（2），故.【答案點睛】本題考查的知識要點：數列的通項公式的求法及應用，數列的前項和的應用，裂項相消法在數列求和中的應用，主要考查學生的運算能力和轉換能力，屬于中檔題．20．（1）（2）2【答案解析】

（1）轉化條件得，進而可得，即可得解；（2）由化簡可得，由結合三角函數的性質即可得解.【題目詳解】（1），，由正弦定理得，即，又，，又，，，由可得.（2）由（1）可得，，，，，，的最大值為2.【答案點睛】本題考查了平面向量平行、正弦定理以及三角恒等變換的應用，考查了三角函數的性質，屬于中檔題.21．（1）；（2）見解析.【答案解析】

（1）由已知變形得到，從而是等差數列，然后利用等差數列的通項公式計算即可；（2）先求出數列的通項，再利用裂項相消法求出即可.【題目詳解】（1）由已知，，即，又，則數列是以1為首項3為公差的