2022学年第二学期徐汇、松江、金山区高三年级数学学科学习能力诊断卷（理科试卷）（考试时间：120分钟，满分150分）一．填空题（本大题满分56分）本大题共有14题，考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果，每个空格填对得4分，否则一律得零分.1．若函数的反函数图像过点，则=.2．已知函数的值域为，集合，则=.3．已知，且，则=___________.4．已知圆锥的母线长为，侧面积为，则此圆锥的体积为__________（结果保留）.开始i=1,S=0S=S+输出S结束否是第6题图20225．已知（为虚数单位）是一元二次方程(均为实数)的一个根，则=__________.6．如图给出的是计算的值的一个程序框图，图中空白执行框内应填入.7.在极坐标系中,过圆的圆心,且垂直于极轴的直线的极坐标方程是__________.8.将参数方程（为参数，）化为普通方程，所得方程是__________.9.在二项式的展开式中，常数项的值是，则=.10．一质地均匀的正方体三个面标有数字，另外三个面标有数字.将此正方体连续抛掷两次，若用随机变量表示两次抛掷后向上面所标有的数字之积，则数学期望=___________.1311．已知椭圆内有两点为椭圆上一点，则的最大值为.12.如图，为直线外一点，若中任意相邻两点的距离相等，设，用表示，其结果为.13.设函数，将向左平移个单位得到函数，将向上平移个单位得到函数,若的图像恒在的图像的上方，则正数的取值范围为.14.如图，现将一张正方形纸片进行如下操作：第一步，将纸片以为顶点，任意向上翻折，折痕与交于点，然后复原，记；第二步，将纸片以为顶点向下翻折，使与重合，得到折痕,然后复原，记；第三步，将纸片以为顶点向上翻折，使与重合，得到折痕，然后复原，记；按此折法从第二步起重复以上步骤……，得到，则.二．选择题（本大题满分20分）本大题共有413题，每题有且只有一个正确答案，考生应在答题纸的相应编号上，将代表答案的小方格涂黑，选对得5分，否则一律得零分.15．已知为实数，命题甲：，命题乙：，则甲是乙的（）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16．已知函数，设，则是（）A.奇函数，在上单调递减B.奇函数，在上单调递增C.偶函数，在上递减，在上递增D.偶函数，在上递增，在上递减17．气象意义上从春季进入夏季的标志为：“连续5天的日平均温度均不低于22(0C)”.现有甲、乙、丙三地连续5天的日平均温度的记录数据（记录数据都是正整数）：①甲地：5个数据的中位数为，众数为；②乙地：5个数据的中位数为，总体均值为；③丙地：5个数据中有一个数据是，总体均值为，总体方差为；则肯定进入夏季的地区有()A.0个B.1个C.2个D.3个18.如图所示，向量的模是向量的模的倍，的夹角为,那么我们称向量经过一次变换得到向量.在直角坐标平面内，设起始向量，向量经过次第18题图变换得到的向量为，其中为逆时针排列，记坐标为，则下列命题中不正确的是（）A.13B.C.D.三．解答题（本大题满分74分）本大题共有5题，解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤.19．(本题满分12分)在中，分别是角的对边，且,若的面积，求的值.20．(本题满分14分)本题共有2个小题，第1小题满分6分，第2小题满分8分.某轮船公司的一艘轮船每小时花费的燃料费与轮船航行速度的平方成正比，比例系数为.轮船的最大速度为海里/小时.当船速为海里/小时，它的燃料费是每小时元，其余航行运作费用（不论速度如何）总计是每小时元.假定运行过程中轮船以速度匀速航行．（1）求的值；（2）求该轮船航行海里的总费用（燃料费+航行运作费用）的最小值.1321．(本题满分14分)本题共有2个小题，第1小题满分6分，第2小题满分8分.如图，已知是正三棱柱，它的底面边长和侧棱长都是，为侧棱的中点．第21题图（1）求异面直线与所成角的大小（结果用反三角函数值表示）；（2）求直线到平面的距离.22．(本题满分16分)本题共有3个小题，第1小题满分4分，第2小题满分6分，第3小题满分6分.已知数列的前项和为,数列是首项为，公差为的等差数列.（1）求数列的通项公式；（2）设，对任意的正整数，将集合中的三个元素排成一个递增的等差数列，其公差为，求证：数列为等比数列；13（3）对（2）题中的，求集合的元素个数.23．(本题满分18分)本题共有3个小题，第1小题满分4分，第2小题满分6分，第3小题有三个问题情形，每位考生只能选择一个作答，若多答，只对所答情形中最前面的一个记分，情形一、二、三满分依次为5分、6分、8分.已知双曲线的中心在原点，是它的一个顶点，是它的一条渐近线的一个方向向量.求双曲线的方程；若过点()任意作一条直线与双曲线交于两点(都不同于点)，13求证：为定值；对于双曲线G:，为它的右顶点，为双曲线G上的两点(都不同于点)，且，那么直线是否过定点？若是，请求出此定点的坐标；若不是，说明理由.然后在以下三个情形中选择一个，写出类似结论（不要求书写求解或证明过程）.情形一：双曲线及它的左顶点；情形二：抛物线及它的顶点；情形三：椭圆及它的顶点.13数学（理）参考答案一．填空题:(本题共有14题，每小题4分)1．2.3.4.5.196．7.8.()9.10.11.12.13.14.二．选择题：（本题共有4小题，每小题5分）15.B16.B17.C18.D三．解答题19．（本题12分）解：由条件可得，……………2分即，……………4分………………………………8分由余弦定理,得………………10分于是，.………………………………………12分20.（本题14分）本题共有2小题，第（1）小题6分，第（2）小题8分.解：（1）由题意得燃料费，………………………………2分把=10，代入得.………………………………………………6分（2），……………………………………9分=，………………………11分其中等号当且仅当时成立，解得，……………13分所以，该轮船航行海里的总费用13的最小值为2400（元）.……………………………14分21．（本题14分）本题共有2题，第(1)小题6分,第(2)小题8分.解：（1）方法一：以中点为坐标原点，如图建立空间直角坐标系.………1分由题意得则..............3分设为向量的夹角，则，.....5分异面直线与所成角的大小为arccos.......6分方法二：取中点，连结.………………………………….2分（或其补角）为异面直线所成的角.……3分由题意得:在中，;在中，;……………………4分在等腰三角形中，………5分所以异面直线与所成角的大小为.....6分（2）方法一：由题意可得,所以，到平面的距离即为到平面的距离，设为.…………….8分设平面的法向量为，,由得13,…………………11分,即.……………………………………………………12分所以故直线到平面的距离为.…………………………………14分方法二：由题意可得,所以，到平面的距离即为到平面的距离，设为.…………….8分由题意得，等腰底边上的高为，则，且到平面的距离为，………………………………………12分由得……………………………………………………………13分，则，所以，直线到平面的距离为.……………14分22．(本题满分16分)本题共有3个小题，第（1）小题满分4分，第（2）小题满分6分,第（3）小题满分6分.解：(1)由条件得，即,…………………………..2分所以，.……………………………………………………..4分13(2)由（1）可知所以，，,，…………………………..7分由及得依次成递增的等差数列,……………..8分所以，…………………………..9分满足为常数，所以数列为等比数列.…………………………..10分（3）①当为奇数时，，…………………………..12分同样，可得,所以，集合的元素个数为；……..13分②当为偶数时，同理可得集合的元素个数为..…..16分23．(本题满分18分)本题共有3个小题，第1小题满分4分，第2小题满分6分，第3小题有三个问题情形，每位考生只能选择一个作答，若多答，只对所答情形中最前面的一个记分，情形一、二、三满分依次为5分、7分、8分。解：(1)设双曲线C的方程为，则，…….2分13又，得，所以，双曲线C的方程为.………….4分当直线垂直于轴时，其方程为，的坐标为(,)、(,)，，得=0.………………..6分当直线不与轴垂直时，设此直线方程为，由得.设，则,，……………..8分故.……....9分＋＋=0.综上，=0为定值.………………10分(3)当满足时，取关于轴的对称点、，由对称性知，此时与所在直线关于轴对称，若直线过定点，则定点必在轴上.……..11分设直线的方程为：，由，得设，则,，由，得，，即，，13化简得，或(舍)，……………………………………….13分所以，直线过定点(,0).………………………………..14分情形一：在双曲线G：中，若为它的左顶点，为双曲线G上的两点(都不同于点)，且，则直线过定点(,0).…….15分情形二：在抛物线中，若为抛物线上的两点(都不同于原点)，且，则直线过定点.…………..16分情形三：（1）在椭圆中，若为它的右顶点，为椭圆上的两点(都不同于点),且，则直线过定点(,0)；…………..15分（2）在椭圆中，若为它的左顶点，为椭圆上的两点(都不同于点)，且，则直线过定点(,0)；………..16分（3）在椭圆中，若为它的上顶点，为椭圆上的两点(都不同于点),且，则直线过定点(0,)；………..17分（4）在椭圆中，若为它的下顶点，为椭圆上的两点(都不同于点),且，则直线过定点(0,).………..18分13
