内容正文:
喀什市2025-2026学年第一学期高二期中测试
数 学
时间:120分钟 满分:150分
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的.
1. 下列关于空间向量的说法正确的是( )
A. 空间中任意两个单位向量都相等 B. 空间中零向量的方向是确定的
C. 空间中相反向量的模长相等 D. 空间中共线的向量必在同一条直线上
【答案】C
【解析】
【分析】根据单位向量,零向量,相反向量,共线向量的概念即可判断.
【详解】相等向量是指长度相等,方向相同的向量,单位向量只是说明了长度,并未指明方向,故A错误;
零向量的方向是任意的,故B错误;
相反向量是指方向相反,长度相等的向量,故C正确;
由于向量可以平移,所以共线向量不一定在一条直线上,故D错误.
故选:C
2. 已知点,若向量,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,设,再由向量的坐标,列出方程,即可得到结果.
【详解】设,因为,且,
则,所以,即.
故选:A
3. 设,是空间两个不共线的非零向量,已知,,,且、、三点共线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】把问题转化为两向量平行,求参数的问题求解.
【详解】因为.
因为、、三点共线,所以.
所以.
故选:D
4. 已知两点,则直线的斜率为( )
A. B. -1 C. 2 D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】根据经过两点的直线的斜率公式,即可求得答案.
【详解】由题意知,
则直线的斜率为,
故选:D
5. 直线过点,且倾斜角为,则下列方程中能表示直线的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题直接写出直线方程得解.
【详解】直线过点,且倾斜角为,
所以直线的方程为.
故选:C.
6. 已知直线经过,两点,直线的倾斜角为,那么与( )
A. 垂直 B. 平行 C. 重合 D. 相交但不垂直
【答案】A
【解析】
【分析】分别求出两直线的斜率,根据斜率即可得出两直线的关系.
【详解】由题意,
所以,
所以.
故选:A.
7. 圆的方程为,则该圆的圆心与半径分别是( )
A. 圆心,半径 B. 圆心,半径
C. 圆心,半径5 D. 圆心,半径 5
【答案】A
【解析】
【分析】根据圆的标准方程即可确定圆心和半径.
【详解】由题意知圆的标准方程为,
则该圆的圆心与半径分别是、,
故选:A
8. 若方程表示圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将方程化成,再利用条件,即可求解.
【详解】因为方程可变形为,
由题知,得到,
故选:C.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知空间向量,,则下列计算正确的是( )
A. B.
C. 与的夹角满足 D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】对A,由向量数量积坐标运算求解判断;对B,由向量的模长公式求解判断;对C,由向量的夹角公式求解;对D,由空间向量垂直的坐标关系求解判断.
【详解】对于A,由向量的数量积坐标运算得,故A正确;
对于B,因为,故B正确;
对于C,由题意,,所以,故C正确;
对于D,由,所以与不垂直,故D错误.
故选:ABC.
10. 已知直线和直线,下列说法正确的是( )
A. 始终过定点
B. 若,则
C. 若,则或2
D. 当时,始终不过第三象限
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据定点判断A,根据直线垂直及重合求参判断B,结合直线的定点及斜率判断D.
【详解】过定点,故选项A正确;
当时,重合,故选项B错误;
由,得或2,故选项C正确;
当时,始终过,斜率为负,不会过第三象限,故选项D正确.
故选:ACD.
11. 已知圆的半径为2,则下列说法正确的是( )
A. B. 点在圆的外部
C. 圆心C的坐标为 D. 当直线平分圆的周长时,
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据圆的半径为2,代入可求得a值,可判断A、C的正误,根据点与圆的位置关系,代入检验,可判断B的正误;由题意,直线过圆心,代入可求得m值,可判断D的正误.
【详解】选项A:因为圆的半径为2,
所以,解得,则圆,故A正确;
选项B:将代入圆C方程可得,
所以点在圆的外部,故B正确;
选项C:圆心坐标为,故C正确;
选项D:因为直线平分圆的周长,
所以直线过圆心,则,解得,故D错误.
故选:ABC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.第12题第一空3分,第二空2分.
12. 直线方程为,则该直线在x轴上的截距为________,在y轴上的截距为________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据直线的截距式方程求直线在坐标轴上的截距.
【详解】直线的截距式方程为:.
所以直线在轴上的截距为4,在轴上的截距为.
故答案为:4;
13. 求两平行线与的距离为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据平行线间距离公式即可求解.
【详解】即与的距离为,
故答案为:
14. 在空间向量中,能作为基底的一组向量是________:
①,,;
②,,;
③,,.
【答案】②③
【解析】
【分析】逐一分析①②③,检查是否共面,分析即可得答案.
【详解】对于①:,
所以共面,不能作为空间向量中的基底,故①错误;
对于②:假设共面,则存在实数x,y,使得,
则,即,显然不成立,
此方程无解,所以不共面,可以作为基底,故②正确;
对于③:假设共面,则存在实数x,y,使得,
则,即,显然不成立,
此方程无解,所以不共面,可以作为基底,故③正确;
故答案为:②③
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 已知的顶点分别为.
(1)求边的中线所在直线的方程;
(2)求边的垂直平分线所在直线的方程.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)求出的中点D的坐标,再求出的斜率,进而由点斜式可得直线方程;
(2)求出的中点D的坐标,再求出的斜率,进而由垂直可得垂直平分线的斜率,由点斜式可得直线方程;
【小问1详解】
设中点的坐标为,则,,所以,
边中线过点两点,
所以,
所以所在直线方程为,
即;
【小问2详解】
因为斜率,
所以的垂直平分线的斜率,
所以的垂直平分线所在直线的方程为,
即.
16. 已知直线:,:,:.
(1)求与的交点的坐标;
(2)求点到直线的距离.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)联立直线方程得方程组,求解即得交点坐标.
(2)根据点到直线的距离公式求解即可.
【小问1详解】
由题设得方程组,,故.
【小问2详解】
由点到直线的距离公式可得所求距离.
17. 已知正方体的棱长为 2,以为原点,分别以,,为,,轴建立空间直角坐标系.
(1)写出点,,的坐标;
(2)求平面的一个法向量;
(3)证明:直线平面.
【答案】(1);;
(2)(答案不唯一)
(3)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)根据题意建立空间直角坐标系,写出坐标即可.
(2)根据法向量与平面垂直进行求解即可.
(3)根据平面法向量与直线的方向向量的关系进行证明即可.
【小问1详解】
根据题意,以为原点,分别以,,为,,轴建立空间直角坐标系,如图,
且正方体的棱长为,所以,,.
【小问2详解】
因为,,,
所以,,设平面的法向量为,
所以,得,
令,所以,所以平面的一个法向量为.
【小问3详解】
由(1)可知,,所以,由(2)可知,平面的法向量为,
所以,所以,因平面,所以直线平面.
18. 如图所示在棱长为1的正方形中,E为线段的中点,
(1)求点到直线的距离;
(2)求点到平面的距离.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等面积法即可求出点到直线的距离;
(2)建立空间直角坐标系,利用向量法求出点到平面的距离.
【小问1详解】
解:连接,,过点作于,如图所示
在直角三角形中,
在直角三角形中,
直线平面,平面
故点到直线的距离为.
小问2详解】
解:在正方体中,以为原点,建立如图所示的空间直角坐标系
,,,
,,,
设平面的一个法向量为:
则,即,令得
点到平面的距离为.
19. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,平面,,为的中点.
(1)求直线与平面所成角的正弦值;
(2)求二面角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得直线与平面所成角正弦值;
(2)利用空间向量法可求得二面角的余弦值.
【小问1详解】
因为是正方形,所以.
又因为平面,以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
所以、、、、.
所以,,.
设平面的一个法向量为,
则,取,则,,
所以.
所以直线与平面所成角的正弦值是.
【小问2详解】
由(1)知,,.
设平面的一个法向量为,则,
取,可得,则,
由图可知,二面角为锐角,所以二面角的余弦值为.
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时间:120分钟 满分:150分
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的.
1. 下列关于空间向量的说法正确的是( )
A. 空间中任意两个单位向量都相等 B. 空间中零向量的方向是确定的
C. 空间中相反向量的模长相等 D. 空间中共线的向量必在同一条直线上
2. 已知点,若向量,则点坐标是( )
A. B. C. D.
3. 设,是空间两个不共线的非零向量,已知,,,且、、三点共线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
4. 已知两点,则直线的斜率为( )
A. B. -1 C. 2 D. 1
5. 直线过点,且倾斜角为,则下列方程中能表示直线是( )
A. B. C. D.
6. 已知直线经过,两点,直线的倾斜角为,那么与( )
A. 垂直 B. 平行 C. 重合 D. 相交但不垂直
7. 圆的方程为,则该圆的圆心与半径分别是( )
A. 圆心,半径 B. 圆心,半径
C 圆心,半径5 D. 圆心,半径 5
8. 若方程表示圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知空间向量,,则下列计算正确的是( )
A. B.
C. 与的夹角满足 D.
10. 已知直线和直线,下列说法正确的是( )
A. 始终过定点
B. 若,则
C. 若,则或2
D. 当时,始终不过第三象限
11. 已知圆半径为2,则下列说法正确的是( )
A. B. 点在圆的外部
C. 圆心C的坐标为 D. 当直线平分圆的周长时,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.第12题第一空3分,第二空2分.
12. 直线方程为,则该直线在x轴上的截距为________,在y轴上的截距为________.
13. 求两平行线与的距离为________.
14. 在空间向量中,能作为基底的一组向量是________:
①,,;
②,,;
③,,.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 已知的顶点分别为.
(1)求边的中线所在直线的方程;
(2)求边的垂直平分线所在直线的方程.
16. 已知直线:,:,:.
(1)求与的交点的坐标;
(2)求点到直线的距离.
17. 已知正方体的棱长为 2,以为原点,分别以,,为,,轴建立空间直角坐标系.
(1)写出点,,坐标;
(2)求平面的一个法向量;
(3)证明:直线平面.
18. 如图所示在棱长为1的正方形中,E为线段的中点,
(1)求点到直线的距离;
(2)求点到平面的距离.
19. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,平面,,为的中点.
(1)求直线与平面所成角的正弦值;
(2)求二面角的余弦值.
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