内容正文:
大足中学2025-2026学年度第一学期高2027届第一次月考
数 学 试 题
总分150分 考试时间:120分钟
命题人:
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上.考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答.若在试题卷上作答,答案无效.
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,求出直线斜率,进而求出其倾斜角.
【详解】直线的斜率,倾斜角范围为,
所以直线的倾斜角为.
故选:B
2. 已知空间两点,向量满足,则实数的值为( )
A. 0 B. 1 C. 0或1 D. 不存在
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间向量平行的坐标关系即可求解.
【详解】已知,,则,
因为,所以,
解得.
故选:A.
3. 如果,,那么直线不通过( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】C
【解析】
【分析】结合直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系即可求解.
【详解】因为,所以,直线可化为,因为,,所以,也即,,所以直线不过第三象限.
故选:C.
4. 我国古代数学名著《九章算术》中,将底面为矩形且一侧棱垂直于底面的四棱锥称为阳马.如图所示,已知四棱锥是阳马,平面,且,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量加、减运算法则,以为基底表示出向量即可.
【详解】
.
故选:D
5. 若直线与直线平行,则( )
A. 0 B. 或0 C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】根据两直线平行的条件列方程求得的值,然后检验,排除两直线重合的情况.
【详解】由题意得,即,解得或.
当时,两直线方程都为,两直线重合,不合题意,舍去;
当时,两直线方程分别为和,此时两直线平行,符合题意.
故选:C.
6. 以点为圆心且经过点的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据圆的标准方程,根据题意求出即可.
【详解】依题意得圆的半径,
则圆的标准方程为.
故选:D.
7. 已知定点,点在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据中点关系,即可将代入圆的方程求解.
【详解】设,则,由于在上运动,
故,化简得,
故选:A
8. 如图所示,平行六面体中,以顶点为端点的三条棱长都为1,且两两夹角为.求与夹角的余弦值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
以为空间向量的基底,表示出和,由空间向量的数量积求出向量的夹角的余弦值即得.
【详解】由题意.
以为空间向量的基底,,,
,
,
,
∴.∴与夹角的余弦值为.
故选:B.
【点睛】本题考查用空间向量法求异面直线所成的角,解题时选取空间基底,把其他向量用基底表示,然后由数量积的定义求得向量的夹角,即得异面直线所成的角.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.)
9. 已知向量,则下列结论中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 不存在实数,使得 D. 若,则
【答案】AC
【解析】
【分析】根据向量的模的计算公式A正确,根据向量垂直的条件B错误,以及共线向量的相关判断C正确,条件根据向量计算基本法则得出D错误,即可得出答案.
【详解】对于A 中,由可得解得,故A 选项正确;
对于B 中,由,可得,解得,故B 选项错误;
对于C中,若存在实数λ,使得则显然λ无解,即不存在实数λ,使得故C 选项正确;
对于D中,则,解得,故D错误.
故选:AC
10. 下列说法正确的是( )
A. 直线的一个方向向量为,则直线的斜率等于
B. “”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
C. 当点到直线的距离最大时,的值为
D. 已知直线过定点且与以为端点的线段有交点,则直线的斜率的取值范围是
【答案】CD
【解析】
【分析】由方向向量定义与斜率关系可判断A错误,根据两直线垂直关系可知时也符合题意,因此B错误,利用直线过定点以及垂直关系可判断C正确,由两点间的斜率公式以及斜率的取值范围可得D正确.
【详解】对于A,当方向向量为时直线的斜率等于,因此A错误,
对于B,当时,两直线为和,此时两直线互相垂直,即充分性成立;
若两直线垂直,当时,两直线分别为和,满足互相垂直,因此必要性不成立,即B错误;
对于C,将直线整理可得,
显然直线恒过定点,当与直线垂直时距离最大,
此时满足,即可得,解得,因此C正确;
对于D,如下图所示:
易知,直线与轴平行,
显然直线必须在至之间,以及至之间才满足题意,
所以可知直线的斜率的取值范围是.
故选:CD
11. 直线分别与轴、轴交于,两点,点在圆上,过直线上的一点作圆的切线,则( )
A. 面积的最小值为6 B. 面积的最大值为12
C. 切线长的最小值是4 D. 切线长的最小值是
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据题意,由条件可得坐标,由直线与圆的位置关系即可得到点到距离的最小值,从而判断AB,再由勾股定理代入计算,即可判断CD.
【详解】根据题意,直线分别与轴、轴交于,两点,则,,故,
圆的圆心到直线的距离,
圆的半径为,则点到距离的最小值为,最大值为,
故面积的最小值,所以A项正确;
面积的最大值,所以选项B正确;
圆心到直线的距离,所以切线长的最小值,所以C项正确.
故选:ABC.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知向量,则与同向的单位向量为_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据单位向量的定义及坐标公式即可求解.
【详解】由单位向量的定义可知,与同向的单位向量为.
故答案为:
13. 曲线与曲线关于直线对称,则曲线的一般式方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】在曲线上任取一点,求出点关于直线的对称点的坐标,将点的坐标代入曲线的方程,化简可得出曲线的方程.
【详解】在曲线上任取一点,则点关于直线的对称点为,
因为点在曲线上,则有,
即为.
故曲线的方程为.
故答案为:.
14. 若直线与曲线有一个交点,则实数的取值范围是 _______.
【答案】
【解析】
【分析】转化为直线与曲线有一个交点,数形结合求解即可.
【详解】由可得,得,
所以曲线表示圆的上半圆,
直线表示过点且斜率为的直线,如下图所示:
当直线与半圆相切且切点位于第二象限时,
则,解得;
当直线过点时,则,解得.
又与圆相切,
由图可知,直线与曲线有一个交点,
则实数的取值范围是
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 已知的三个顶点坐标分别是.
(1)求边所在的直线的一般式方程;
(2)求边上的中线所在直线的一般式方程;
(3)求边上的高所在直线的一般式方程.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)先求出所在的直线的斜率,写出点斜式方程,再化成一般式方程;
(2)先求出的中点坐标,再求出所在直线的斜率,写出点斜式方程,再化成一般式方程;
(3)根据已知条件,结合直线垂直的性质,求出边上的高所在直线的斜率,写出点斜式方程,再化成一般式方程.
【小问1详解】
由,
得所在的直线的斜率,
所以所在的直线的方程:,即,
所以边所在的直线的一般式方程:;
【小问2详解】
由,
得的中点坐标为,所在的直线的斜率,
所以中线所在直线的方程:,即,
所以中线所在直线的一般式方程为;
【小问3详解】
由得,边的斜率,
所以边上的高所在直线的斜率,
所以上的高所在直线的方程为:,
即,
所以边上的高所在直线的一般式方程为.
16. 如图,在四棱锥中,平面ABCD,底面ABCD为矩形,E,F分别为PA,CD的中点.
(1)求证:平面PBF;
(2)若,求直线PC与平面PBF所成角的正弦值.
【答案】(1)
取PB的中点G,连接EG,GF,如图.
因为E,G是PA,PB的中点,所以,且.
因为,且,
所以,所以四边形EGFD为平行四边形,
所以,
又平面PBF,平面PBF,
所以平面PBF.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据三角形中位线定理,结合平行四边形的判定定理和性质、线面平行的判定定理进行证明即可;
(2)建立空间直角坐标系,利用空间向量夹角公式进行求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,以A为坐标原点,,,的方向分别为x轴、y轴、z轴的正方向建立空间直角坐标系,
则.
所以,,.
设平面PBF的法向量为,
则,
则| ,
所以直线PC与平面PBF所成角的正弦值为.
17. 已知直线恒过定点,圆经过点和点,且圆心在直线上.
(1)求定点的坐标与圆的方程;
(2)过的直线被圆截得的弦长为8,求直线方程.
【答案】(1),
(2)或
【解析】
【分析】(1)直线变形为,列出方程组,求出定点的坐标,设出圆心坐标,根据半径相等列出方程,求出,从而确定圆心和半径,写出圆的方程;
(2)分直线斜率不存在和斜率存在两种情况,结合垂径定理,求出直线方程.
【小问1详解】
变形为,
令,解得:,
故定点的坐标为,
由圆心在直线上可设圆心坐标为,则,
即,解得:,
故圆心坐标为,半径为,
故圆的方程为;
【小问2详解】
当直线斜率不存在时,直线为,
此时圆心到的距离为,
由垂径定理得:弦长为,满足要求,
当直线斜率存在时,设直线为,
圆心到直线即距离为,
由垂径定理得:,解得:,
故直线方程为:即
综上:直线方程为或
18. 如图,在四棱锥中,平面平面,为的中点,,,,,.
(1)求点到平面的距离;
(2)在线段上是否存在点,使得平面?若存在,求出点的位置;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点是中点
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,利用坐标法可求得点到平面的距离;
(2)利用坐标法设点,根据线面平行列方程,解方程即可.
【小问1详解】
因为平面平面,平面平面,
且平面,故平面.
以为原点,所在直线为轴,过点平行于的直线为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,,
所以,,,,
设平面的法向量为,
则,即,
令,得平面的一个法向量为,
所以点到平面的距离为;
【小问2详解】
由(1)知,平面的一个法向量为,
“线段上存在点,使得平面”等价于“”.
因为,设,,
则,,
所以,解得,
所以线段上存在点,即中点,使得平面.
19. 在某地举办的智能AI大赛中,主办方设计了一个矩形场地ABCD(如图),AB的长为9米,AD的长为18米.在AB边上距离A点6米的F处有一只电子狗,在距离A点3米的E处放置一个机器人.电子狗的运动速度是机器人运动速度的两倍,如果同时出发,机器人比电子狗早到达或同时到达某点(电子狗和机器人沿各自的直线方向到达某点),那么电子狗将被机器人捕获,电子狗失败,这点叫失败点.
(1)判断点A是否为失败点(不用说明理由);
(2)求在这个矩形场地内电子狗失败的区域面积S;
(3)若P为矩形场地AD边上的一动点,当电子狗在线段FP上都能逃脱时,求的取值范围.
【答案】(1)A是失败点
(2)(米2);
(3)
【解析】
【分析】(1)直接根据失败点的概念即可判断;
(2)建立直角坐标系,求出点的轨迹为圆,进而得面积;
(3)根据临界位置为当线段FP与(2)中圆相切时,即可得结果.
【小问1详解】
由于,,即机器人和电子狗同时到达点A,
故A是失败点
【小问2详解】
建立以A点为坐标原点,AD为x轴,AB为y轴的直角坐标系,如图,,
设机器人的速度为v,则电子狗的速度为2v,电子狗失败的区域内任意点,
可得,即,,
即失败点组成的区域为以为圆心,2为半径的半圆及其内部,
所以电子狗失败的区域面积(米2)
【小问3详解】
当线段FP与(2)中圆相切时,即,所以,
因为电子狗在线段FP上都能逃脱时,所以
又因为,所以的取值范围是.
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大足中学2025-2026学年度第一学期高2027届第一次月考
数 学 试 题
总分150分 考试时间:120分钟
命题人:
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上.考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答.若在试题卷上作答,答案无效.
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 已知空间两点,向量满足,则实数的值为( )
A. 0 B. 1 C. 0或1 D. 不存在
3. 如果,,那么直线不通过( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
4. 我国古代数学名著《九章算术》中,将底面为矩形且一侧棱垂直于底面的四棱锥称为阳马.如图所示,已知四棱锥是阳马,平面,且,若,则( )
A. B.
C. D.
5. 若直线与直线平行,则( )
A. 0 B. 或0 C. D. 1
6. 以点为圆心且经过点的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
7. 已知定点,点在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,平行六面体中,以顶点为端点的三条棱长都为1,且两两夹角为.求与夹角的余弦值是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.)
9. 已知向量,则下列结论中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 不存在实数,使得 D. 若,则
10. 下列说法正确的是( )
A. 直线的一个方向向量为,则直线的斜率等于
B. “”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
C. 当点到直线的距离最大时,的值为
D. 已知直线过定点且与以为端点的线段有交点,则直线的斜率的取值范围是
11. 直线分别与轴、轴交于,两点,点在圆上,过直线上的一点作圆的切线,则( )
A. 面积的最小值为6 B. 面积的最大值为12
C. 切线长的最小值是4 D. 切线长的最小值是
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知向量,则与同向的单位向量为_________.
13. 曲线与曲线关于直线对称,则曲线的一般式方程为______.
14. 若直线与曲线有一个交点,则实数的取值范围是 _______.
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 已知的三个顶点坐标分别是.
(1)求边所在的直线的一般式方程;
(2)求边上的中线所在直线的一般式方程;
(3)求边上的高所在直线的一般式方程.
16. 如图,在四棱锥中,平面ABCD,底面ABCD为矩形,E,F分别为PA,CD的中点.
(1)求证:平面PBF;
(2)若,求直线PC与平面PBF所成角的正弦值.
17. 已知直线恒过定点,圆经过点和点,且圆心在直线上.
(1)求定点的坐标与圆的方程;
(2)过的直线被圆截得的弦长为8,求直线方程.
18. 如图,在四棱锥中,平面平面,为的中点,,,,,.
(1)求点到平面的距离;
(2)在线段上是否存在点,使得平面?若存在,求出点的位置;若不存在,说明理由.
19. 在某地举办的智能AI大赛中,主办方设计了一个矩形场地ABCD(如图),AB的长为9米,AD的长为18米.在AB边上距离A点6米的F处有一只电子狗,在距离A点3米的E处放置一个机器人.电子狗的运动速度是机器人运动速度的两倍,如果同时出发,机器人比电子狗早到达或同时到达某点(电子狗和机器人沿各自的直线方向到达某点),那么电子狗将被机器人捕获,电子狗失败,这点叫失败点.
(1)判断点A是否为失败点(不用说明理由);
(2)求在这个矩形场地内电子狗失败的区域面积S;
(3)若P为矩形场地AD边上的一动点,当电子狗在线段FP上都能逃脱时,求的取值范围.
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