内容正文:
广元市市直属普通高中备课联盟第一次联合检测
高2023级数学学科试题
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答题前,考生务必将自已的姓名、考号填写在答题卡相应的位置上.
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,用铅笔将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.写在本试卷上无放.
3.回答第Ⅱ卷时,将感觉写在答题卡上,写在本试卷上无效.
4.考试结束后,将答题卡交回.
第I卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个进项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 直线与直线之间的距离为( )
A. B. C. D.
2. 过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B.
C. 或 D. 或
3. 设,向量,,且,,则( )
A. B. 3 C. D. 4
4. 圆与圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
5. 古希腊数学家阿基米德利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆的中心为原点,焦点均在轴上,的面积为,过点的直线交于点,且的周长为12.则的标准方程为( )
A. B.
C. D.
6. 设,为两个随机事件,以下命题正确的为( )
A. 若,是对立事件,则
B. 若,是互斥事件,,则
C. 若,且,则,是独立事件
D. 若,是独立事件,,则
7. 下列命题中,正确命题的个数为( )
①若直线的一个方向向量是,平面的一个法向量是,则
②若向量,满足,且,则在方向上的投影向量为
③若,则,的夹角是钝角
④已知正四面体的棱长为1,则
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
8. 已知矩形,,,为边上一点且,与交于点,将沿棱折起,使得点折到点的位置,则的最大值是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.漏选按比例给分,多选或铺选不得分.)
9. 已知直线:,:,则( )
A. 当时,直线的倾斜角为60° B. 当时,
C. 若,则 D. 直线始终过定点
10. 如图所示,在棱长为2的正方体中,,分别为棱,的中点,则下列结论正确的是( )
A. 直线与是平行直线
B. 直线与所成的角为
C. 直线与平面所成的角为
D. 平面截正方体所得的截面面积为
11. 已知椭圆分别为的左、右焦点,A,B分别为的左、右顶点,点是椭圆上的一个动点,且点到距离的最大值和最小值分别为3和1.下列结论正确的是( )
A. 椭圆的离心率为
B. 存在点,使得
C. 若,则外接圆的面积为
D. 的最小值为
第II卷
三、填空题(本通共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 袋子中有四个小球,分别写有“中、华、民、族”四个字,有放回地从中任取一个小球,直到“中”“华”两个字都取到才停止.用随机模拟的方法估计恰好抽取三次停止的概率,利用电脑随机产生0到3之间取整数值的随机数,分别用代表“中、华、民、族”这四个字,以每三个随机数为一组,表示取球三次的结果,经随机模拟产生了以下18组随机数:
由此可以估计,恰好抽取三次就停止的概率为____________.
13. 如图所示,在棱长均为2的平行六面体中,,点M为与的交点,则的长为___________.
14. 已知圆,若从点发出的光线经过直线:,反射后恰好平分圆C的圆周,反射光线所在直线的方程是______.
四、解答题(本大题共5小题,共7分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 求经过直线的交点,且满足下列条件的直线的方程.
(1)与直线平行,
(2)与直线垂直.
16. 已知1号箱中有3个白球和6个红球,2号箱中有5个白球和4个红球,
(1)若每次同时从两个号箱中随机取出1个球,取出的球不再放回.求经过1次取球,取出的2个球中有红球的概率;
(2)若先从1号箱取出一球放入2号箱,再从2号箱中随机取出一球,求从2号箱中取出红球的概率.
17. 如图,在三棱锥中,分别为的中点,.
(1)证明::
(2)求平面和平面夹角的正弦值;
(3)在线段上是否存在点,使得点到平面的距离是?若存在,求出的值:苦不存在,请说明理由.
18. 已知曲线直线,为坐标原点.
(1)讨论曲线的形状;
(2)当时,直线与曲线相交于两点、,若,求曲线的方程;
(3)当时,直线与曲线相交于两点、,试问在曲线上是否存在点,使得?若存在,求出实数的取值范围?若不存在,请说明理由.
19. 已知圆和点
(1)过点M作圆O的切线,求切线的方程;
(2)已知,设P为满足方程的任意一点,过点P向圆O引切线,切点为B,试探究:平面内是否存在一定点N,使得为定值?若存在,则求出定点N的坐标,并指出相应的定值;若不存在,则说明理由;
(3)过点M作直线l交圆O于两个不同的点C,线段CD不经过圆心,分别在点C,D处作圆O的切线,两条切线交于点E,求证:点E在一条定直线上,并求出该直线的方程.
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广元市市直属普通高中备课联盟第一次联合检测
高2023级数学学科试题
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答题前,考生务必将自已的姓名、考号填写在答题卡相应的位置上.
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,用铅笔将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.写在本试卷上无放.
3.回答第Ⅱ卷时,将感觉写在答题卡上,写在本试卷上无效.
4.考试结束后,将答题卡交回.
第I卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个进项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 直线与直线之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由两平行线间的距离求解即可.
【详解】直线化为:,
所以直线与直线之间的距离为:
.
故选:B.
2. 过点的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】在用截距式求直线方程时需要讨论解决是否为0,截距为0则过原点;截距不为0用截距式设出方程后带点即可.
【详解】设直线在两坐标轴上的截距分别为:,,则
①,则直线过原点,则直线方程为:
②则,则设直线方程为:,即,则,∴直线方程为:
综上所述:该直线方程为或
故选:D
3. 设,向量,,且,,则( )
A. B. 3 C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】由向量的关系列等式求解x,y的值,再运用向量加法的坐标表示公式,结合向量的模计算得出结果.
【详解】向量,且,
∴,解得,
∴,
∴,
故选:B
4. 圆与圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先两圆相减求公共弦所在直线方程,再代入弦长公式,即可求解.
【详解】圆与圆,相减得,
圆心到直线的距离,又
则公共弦长为.
故选:C.
5. 古希腊数学家阿基米德利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆的中心为原点,焦点均在轴上,的面积为,过点的直线交于点,且的周长为12.则的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据“逼近法”先确定,再结合椭圆的定义计算即可.
【详解】设椭圆的长半轴长与短半轴长分别为,结合题意可知椭圆方程为:,
由条件得,
又的周长为,
所以,即椭圆方程为:.
故选:A
6. 设,为两个随机事件,以下命题正确的为( )
A. 若,是对立事件,则
B. 若,是互斥事件,,则
C. 若,且,则,是独立事件
D. 若,是独立事件,,则
【答案】C
【解析】
【分析】根据对立事件的概念判断A,根据互斥事件的概率加法公式判断B,根据独立事件的定义及概率公式判断C、D.
【详解】对于A,若是对立事件,则,A错误;
对于B,若是互斥事件,,则,B错误;
对于C,,则,,
又,则是独立事件,C正确;
对于D,若是独立事件,则是独立事件,而,
则,D错误.
故选:C
7. 下列命题中,正确命题的个数为( )
①若直线的一个方向向量是,平面的一个法向量是,则
②若向量,满足,且,则在方向上的投影向量为
③若,则,的夹角是钝角
④已知正四面体的棱长为1,则
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间向量的坐标运算判断直线与平面的位置关系,即可判断①;利用投影向量的计算公式判断②;根据向量夹角与数量积的关系判断③;利用正四面体的几何性质结合空间向量的运算转化求解即可判断④,从而得结论.
【详解】对于①,若直线的一个方向向量是,平面的一个法向量是,
则,所以或,故①不正确;
对于②,若向量,满足,且,
则在方向上的投影向量为,故②正确;
对于③,若,,的夹角是钝角或平角,故③不正确;
对于④,已知正四面体的棱长为1,
则
,
故④正确;
综上,正确命题的个数为2个.
故选:C.
8. 已知矩形,,,为边上一点且,与交于点,将沿棱折起,使得点折到点的位置,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分析可知,,结合垂直关系可知平面,结合长度关系可知点在以点为圆心,半径为的圆上,结合圆的性质分析求解.
【详解】在矩形,,,,
由可得,
由可得,
则,即,
可知折起后,必有,,,
,平面,
故平面,
因为是确定的直线,故对任意点,,,都在同一个确定的平面内,
因为,可知点在以点为圆心,半径为的圆上(如图),
由图知,当且仅当与该圆相切时,取到最大值,
则也取到最大值,
此时,,
则的最大值为.
故选:.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于证明平面后,要考虑动点的轨迹,同时将理解为点与圆上的点的连线,结合图形,得出当且仅当与该圆相切时,取到最大值的结论.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.漏选按比例给分,多选或铺选不得分.)
9. 已知直线:,:,则( )
A. 当时,直线的倾斜角为60° B. 当时,
C. 若,则 D. 直线始终过定点
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据直线的斜率即可判断A,根据平行和垂直在直线一般式满足的系数关系即可求解BC,将变形为:,即可求解定点判断D.
【详解】对于A,当时,直线:,故斜率,则倾斜角为120°,A错误,
对于B,等价于,解得,故B正确,
对于C,若,且,故,故C正确,
对于D,:变形为:,令且,解得,故恒过,D正确,
故选:BCD
10. 如图所示,在棱长为2的正方体中,,分别为棱,的中点,则下列结论正确的是( )
A. 直线与是平行直线
B. 直线与所成的角为
C. 直线与平面所成的角为
D. 平面截正方体所得的截面面积为
【答案】BCD
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用向量法可判断A、B、C,作出平面截正方体所得的截面即可求出面积判断D.
【详解】对于A,以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,.
∵分别为棱的中点,∴、,
则,,∴和不共线,故A错误;
对于B,∵,,∴,
∴,∴直线与所成的角为,故B正确.
对于C,由于平面的一个法向量为,
,
∴,直线与平面所成的角为,故C正确;
对于D,连接,易知,则平面截正方体所得的截面为等腰梯形,
∵棱长为2,∴,,,
∴等腰梯形的高为,
∴,故D正确,
故选:BCD.
11. 已知椭圆分别为的左、右焦点,A,B分别为的左、右顶点,点是椭圆上的一个动点,且点到距离的最大值和最小值分别为3和1.下列结论正确的是( )
A. 椭圆的离心率为
B. 存在点,使得
C. 若,则外接圆的面积为
D. 的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】A由题可得,然后可计算离心率;B等价于判断方程组是否有解;C设,由余弦定理及题目条件可得,然后由正弦定理可得外接圆半径,即可判断选项正误;D设,可将化为,后由基本不等式可得最小值.
【详解】A选项,因为点是椭圆上的一个动点,且点到距离的最大值和最小值分别为3和1,
故有:,解得:,
椭圆的离心率,故A正确;
B选项,若椭圆上存在点,使得,则点在圆上,
又因为方程组无解,故B错误;
C选项,设,则,
若,即,
在中,由余弦定理可得
,
因为,所以,
根据正弦定理可知,,故C正确;
D选项,设,则:
,
令,则,
所以,
当且仅当,即时取“=”,
所以的最小值为,故D正确.
故选:ACD
【点睛】方法点睛:对于外接圆问题,常联想正弦定理,外心,向量等知识;对于最值问题,常联想基本不等式,函数单调性,导数等知识.
第II卷
三、填空题(本通共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 袋子中有四个小球,分别写有“中、华、民、族”四个字,有放回地从中任取一个小球,直到“中”“华”两个字都取到才停止.用随机模拟的方法估计恰好抽取三次停止的概率,利用电脑随机产生0到3之间取整数值的随机数,分别用代表“中、华、民、族”这四个字,以每三个随机数为一组,表示取球三次的结果,经随机模拟产生了以下18组随机数:
由此可以估计,恰好抽取三次就停止的概率为____________.
【答案】
【解析】
【分析】利用古典概型的随机数法求解.
【详解】由随机产生的随机数可知恰好抽取三次就停止的有,共4组随机数,
所以恰好抽取三次就停止的概率约为,
故答案为:
13. 如图所示,在棱长均为2的平行六面体中,,点M为与的交点,则的长为___________.
【答案】
【解析】
【分析】可以通过向量的加法将表示为其他向量的和,再利用向量的模长公式来求解.
【详解】根据向量加法三角形法则得到,,
即,即,展开得到,
,
运用数量积公式计算得到.
因为,所以.
故答案为:.
14. 已知圆,若从点发出的光线经过直线:,反射后恰好平分圆C的圆周,反射光线所在直线的方程是______.
【答案】
【解析】
【分析】设关于直线的对称点为,列出方程组,求得,根据反射后恰好平分圆C的圆周,得到反射光线经过两点,结合直线的点斜式方程,即可求解.
【详解】如图所示,由圆,可得圆心为,
设关于直线的对称点为,
则满足,解得,即,
因为反射后恰好平分圆C的圆周,所以反射光线经过两点,
又由,所以反射光线的方程为,即.
故答案为:.
四、解答题(本大题共5小题,共7分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 求经过直线的交点,且满足下列条件的直线的方程.
(1)与直线平行,
(2)与直线垂直.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)联立直线方程后可求,利用平行直线系可求直线方程;
(2)利用垂直直线系可求直线方程.
【小问1详解】
由可得,故,
设所求直线为,代入可得,
故与已知直线平行的直线方程为.
【小问2详解】
设所求直线为,代入可得,
故与已知直线垂直的直线方程为.
16. 已知1号箱中有3个白球和6个红球,2号箱中有5个白球和4个红球,
(1)若每次同时从两个号箱中随机取出1个球,取出的球不再放回.求经过1次取球,取出的2个球中有红球的概率;
(2)若先从1号箱取出一球放入2号箱,再从2号箱中随机取出一球,求从2号箱中取出红球的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先求出两箱中分别取到红球的概率,再用1减去两球均为白球的概率即得;
(2)按从1号箱取出一球是红球还是白球分类讨论可得.
【小问1详解】
从1号箱取出1个球是红球的概率是,从2号箱取出1个球是红球的概率是,
所以取出的2个球中有红球的概率是;
【小问2详解】
从1号箱取出一球放入2号箱,若这球是红球,则2号箱中红球为5个,若这球是白球,则2号箱中红球为4个,
所以从2号箱中取出红球的概率为.
17. 如图,在三棱锥中,分别为的中点,.
(1)证明::
(2)求平面和平面夹角的正弦值;
(3)在线段上是否存在点,使得点到平面的距离是?若存在,求出的值:苦不存在,请说明理由.
【答案】(1)
因为为中点,故,而,故,
而,平面,
故平面,而平面,故.
(2)
(3)
设,其中,
由(2)可得平面的法向量为,
故到平面的距离为,由题设有,
故,故.
【解析】
【分析】(1)根据题设中的边的关系可证明,再结合线面垂直的判定和性质可得;
(2)结合(1)中结果可建立如图所示的空间直角坐标系,求出平面法向量后可求夹角的正弦值;
(2)设,利用点到平面的距离公式可求的值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,结合(1)中可得,
而,故,故,
结合(1)中及可建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
故平面的法向量为,
设平面的法向量为,而,
则即,取,则,
故,而,故.
【小问3详解】
略
18. 已知曲线直线,为坐标原点.
(1)讨论曲线的形状;
(2)当时,直线与曲线相交于两点、,若,求曲线的方程;
(3)当时,直线与曲线相交于两点、,试问在曲线上是否存在点,使得?若存在,求出实数的取值范围?若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
当时,,曲线表示垂直于轴的两条直线;
当时,曲线表示焦点在轴上的椭圆;
当时,曲线表示单位圆;
当时,曲线表示焦点在轴上的椭圆.
(2)
(3)存在,理由如下:当时,曲线的方程为,表示焦点在轴上的椭圆.
直线过曲线的右顶点,
设点,点,
把直线代入曲线的方程得,
由题意知,和是此方程的两个根,由于,
由韦达定理可得,可得,所以,,
因为,所以,
所以点的坐标为,点在曲线上,
则由点的坐标满足椭圆的方程,化简可得,即,则,
由此求得.因此,在曲线上存在点,使得,且实数的取值范围是.
【解析】
【分析】(1)对实数的取值进行分类讨论,化简曲线方程,结合圆锥曲线方程的形式可得出曲线的形状;
(2)设点、,将直线的方程与曲线的方程联立,列出韦达定理,利用弦长公式结合韦达定理可求出的值,即可得出曲线的方程;
(3)设点,点,将直线的方程与曲线的方程联立,求出点的坐标,根据求出点的坐标,再将点的坐标代入曲线的方程,可求出的取值范围.
【小问1详解】
当时,曲线的方程为,可得,曲线表示垂直于轴的两条直线;
当时,曲线表示焦点在轴上的椭圆;
当时,曲线表示单位圆;
当时,曲线表示焦点在轴上的椭圆.
【小问2详解】
当时,直线的方程为,设点、,
代入曲线得,,
,
所以,,,
由弦长公式得
,解得,
所以曲线的方程为.
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中取值范围问题的五种求解策略:
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
19. 已知圆和点
(1)过点M作圆O的切线,求切线的方程;
(2)已知,设P为满足方程的任意一点,过点P向圆O引切线,切点为B,试探究:平面内是否存在一定点N,使得为定值?若存在,则求出定点N的坐标,并指出相应的定值;若不存在,则说明理由;
(3)过点M作直线l交圆O于两个不同的点C,线段CD不经过圆心,分别在点C,D处作圆O的切线,两条切线交于点E,求证:点E在一条定直线上,并求出该直线的方程.
【答案】(1)和
(2)存在,定点,定值或定点,定值
(3)
设,,,,,
由,则,即,
又,故,同理,
所以直线CD为,又M在CD上,所以,
故点E在直线上.
【解析】
【分析】(1)先讨论切线斜率不存在,再由切线斜率存在时,设切线为,然后利用得到即可;
(2)由题设,若,存在使为定值,利用,得到参数值;
(3)设,,,则,,然后利用向量数量积的坐标表示与向量的垂直关系即可.
【小问1详解】
当切线斜率不存在时,显然与圆相切,
当切线斜率存在时,设切线为,由圆心到切线的距离为1,
所以,解得,则,整理得,
综上,切线的方程为和
【小问2详解】
由题设,若,则,整理得,
若存在,使为定值,
又,,
则,
整理得,
即,
整理得,
要使为定值,则,
得,,或,,,
综上,存在定点,定值,或定点,定值
.
【小问3详解】
略
【点睛】关键点点睛:第三问,应用切线的性质及向量垂直的坐标表示列方程得,结合在圆上得到同一直线方程形式为关键.
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