内容正文:
2025-2026学年度第一学期期中考试试题
高二数学试卷
本试卷满分150分,考试用时120分钟.
考试说明:本试卷分第1卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分.
1.答题前,考生务必将姓名、考号写在答题卡上,并在指定位置粘贴条形码.
2.选择题部分,每小题选出答案后,考生必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号按要求涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.
3.非选择题各题的答案,必须书写在答题卡规定的区域,规定区域外答题不得分.
4.保持答题卡清洁,不得折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、刮纸刀.
第Ⅰ卷
一、单项选择题(每小题5分,共40分)
1. 直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
设直线的倾斜角为,根据直线方程求得斜率,然后利用求解.
【详解】设直线的倾斜角为,
因为直线方程为,
所以直线的斜率为,
所以,
因为,
所以.
故选:B
2. 已知定点和,动点满足,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用椭圆的定义求出轨迹方程.
【详解】依题意,,而,
因此点的轨迹是以为上下焦点,长轴长的椭圆,
而半焦距,则短半轴,
所以动点的轨迹方程为.
故选:C
3. 若直线l的方向向量为,平面的法向量为,则( )
A. B. C. D. l与斜交
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由直线l的方向向量与平面的法向量共线,判断结论即可.
【解答】由,,则
所以,则
故选:B.
4. 唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程为( )
A. 4 B. 5 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出点关于直线的对称点坐标,再由两点间距离公式计算可得结果.
【详解】设关于直线的对称点,如下图所示:
则,解得,即
此时即为最短路程,易知.
所以最短总路程为.
故选:C
5. 已知椭圆的左顶点和上顶点分别为,若的垂直平分线过的下顶点,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题干条件得到,进而列出方程,求出,进而求出离心率.
【详解】由题可知,因为的垂直平分线过的下顶点,所以,则,解得:,所以的离心率.
故选:A
6. 已知直三棱柱的所有棱长都相等,为的中点,则与所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】取线段的中点,则,设直三棱柱的棱长为,以点为原点,建立空间直角坐标系,利用空间向量法结合同角三角函数的基本关系可求解.
【详解】取线段的中点,则,设直三棱柱的棱长为,
以为原点,、、的方向分别为、、的正方向建立如图所示的空间直角坐标系,
则、、、,
所以,,
则.
设与所成角为,则.
所以与所成角的正弦值为.
故选:A
7. 若直线与曲线恰有两个交点,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】如图,直线恒过点,曲线表示出以为圆心,2为半径的右半圆,求出直线与圆相切时的斜率和直线过点的斜率,从而可求出答案.
【详解】如图,直线恒过点,曲线表示出以为圆心,2为半径的右半圆,
设直线与半圆相切于点,则
,解得(舍去)或,
所以,
因为,,所以,
因为直线与曲线恰有两个交点,
所以,
所以,
故选:A
8. 已知直线与直线相交于点为直线上一动点,则线段长度的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意两动直线分别过定点,由交轨法可知点的轨迹为以、为直径的圆,判断直线与该圆的位置关系,结合点到直线的距离、三角形三边关系即可求得线段长度的最小值.
【详解】直线恒过定点,直线恒过定点,
由两直线的方程可知:两直线相互垂直.
所以点的轨迹方程为(且),圆心为,
圆心到直线的距离,
所以且与直线相离,
所以线段长度的最小值为.
故选:A.
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
9. 已知空间向量,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 与夹角的余弦值为- D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用空间向量的坐标运算,对于A,结合向量平行的性质,即可求解,对于B,结合向量模公式,即可求解,对于C,结合向量的夹角公式,即可求解,对于D,结合向量垂直的性质,即可求解.
【详解】因为,,
所以,
因为,所以向量与不共线,故选项A不正确;
因为,,所以,故选项B正确;
因为,故选项C正确;
因为,所以,即,故选项D正确.
故选:BCD.
10. 以下四个命题表述正确的是( )
A. 若直线l 沿x 轴向左平移 3 个单位长度,再沿y 轴向上平移 2 个单位长度后,回到原来的位置,则 该直线l 的斜率为
B. 圆 上有且仅有 2 个点到直线l:的距离都等于1
C. 圆 与圆的交线为
D. 若圆 与圆M 关于直线 对称,则圆M 的方程为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据平移得出直线方程可判断A,由直线与圆的位置关系可判断B,根据两圆公共弦的求法判断C,由对称问题的求法判断D.
【详解】设直线l方程为,平移后可得,因为直线重合,
所以,解得,故A正确;
因为圆心到的距离,圆半径为2,故圆上存在3个点到直线距离为1,故B不正确;
两圆方程相减可得,即公共弦所在直线方程,故C正确;
设是圆M上任意一点,则关于直线的对称点在圆
上,所以,即,故D正确.
故选:ACD
11. 已知直线经过椭圆的一个焦点和一个顶点,且与在第四象限交于点的左、右焦点分别为,则( )
A. 离心率为 B. 的周长为
C. 以为直径的圆过点 D.
【答案】BC
【解析】
【分析】根据题设可求基本量,从而可判断A的正误,结合椭圆的定义可判断B的正误,结合焦点三角形的特征可判断C的正误,求出的坐标后利用弦长公式可求判断D的正误.
【详解】不妨设为上顶点,如图,
对于A,直线经过的右焦点和上顶点,所以,
则,所以离心率为,故A错误;
对于B,由椭圆的定义知可知,的周长为,B正确;
对于C,由A中分析可得,所以,
所以,则以为直径的圆过点,C正确;
对于D,由A中分析可知的方程为,
由解得或,则,
所以,D错误.
故选:BC.
第II卷
三、填空题(每小题5分,共15分)
12. 经过点M(2,1)作圆x2+y2=5的切线,则切线的方程为_____.
【答案】2x+y-5=0
【解析】
【分析】根据点M(2,1)及圆x2+y2=5知M在圆上,则M为切点即可求切点和圆心连线斜率,进而得到切线斜率,写出切线方程
【详解】点M(2,1),可知在圆x2+y2=5上
∴M为切点,切点和圆心连线斜率k=
则切线斜率为-2,故切线方程为y-1= -2(x-2),即2x+y-5=0
故答案为:2x+y-5=0
【点睛】本题考查了直线与圆的关系,根据点坐标与圆的方程确定点与圆的位置关系,进而求过点与圆相切的切线方程
13. 已知正方体的棱长为1,且满足,则的最小值是______.
【答案】##
【解析】
【分析】由空间向量的共面定理可得点四点共面,从而将求的最小值转化为求点到平面的距离,再根据等体积法计算.
【详解】∵,
∴由空间向量的共面定理可知,点四点共面,即点在平面上,
∴的最小值转化为求点到平面的距离,
由正方体棱长为1,可得时边长为的等边三角形,
则,,
根据等体积法得,,
∴,
∴的最小值是,
故答案为:.
14. 点在椭圆上,是圆的一条直径,则向量的最大值______.
【答案】##
【解析】
【分析】利用向量的线性运算和数量积,结合圆的几何性质得,设点,利用函数的单调性可求最值.
【详解】
因为,,,,
所以
,
设点,则,
又,所以,即,
所以
,
因为,所以当时,有最大值,最大值为.
故答案为:
四、解答题
15. 已知的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)求过点且与直线平行的直线的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求得直线的斜率,利用点斜式即可求得直线方程;
(2)由两直线垂直关系可得所求直线的斜率为3,代入点斜式方程可得结果.
【小问1详解】
由,可知,
故所求直线的方程为,
即.
【小问2详解】
易知,
则所求直线的斜率为3,
故所求直线的方程为,
即.
16. 已知平面上动点与两个定点和的距离之比等于2.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)记(1)中的轨迹为,过点且斜率为的直线被所截得的线段的长为2,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据列等式化简可得出点的轨迹方程;
(2)求出圆心到直线的距离,再利用点到直线的距离公式可得出关于的等式,即可解得的值.
【小问1详解】
因为动点与两个定点和的距离之比等于2,
即,则,
平方化简得,因此,动点的轨迹方程为;
【小问2详解】
圆的圆心,半径为2,
圆心到直线的距离为,
直线的方程为,即,
所以,整理可得,解得.
17. 如图,在四棱锥中,底面ABCD,底面四边形ABCD为菱形且,,M为OA的中点,N为BC的中点.
(1)证明:直线平面OCD;
(2)求点B到平面OCD的距离.
【答案】(1)
作于点P,则P为CD中点,分别以AB,AP,AO所在直线为x,y,z轴,建立如图空间直角坐标系.
则,,,,,,,,
∴,,,
设平面的法向量为,
则,,
即取,解得;
所以,平面OCD,
∴平面OCD;
(2)
【解析】
【分析】由题可过点A作垂线垂直于CD,垂足为CD中点,令中点为P,分别以AB,AP,AO所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用空间向量即可求出答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设点B到平面OCD的距离为,
则d为向量在向量上的投影数量的绝对值,
由,得,
所以点B到平面OCD的距离
18. 已知底面是平行四边形,平面,,,,且.
(1)求证:平面平面;
(2)线段上是否存在点,使得直线与平面所成角的正弦值是.若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明如下:
在中,,,,
则,可得,
所以,所以.
因为平面,平面,所以,
又因为,平面,平面,所以平面,
因为,所以平面,
又因为平面,所以平面平面.
(2)存在,或.
【解析】
【分析】(1)由,得到,再由平面,证得,进而证得平面,结合,得到平面,利用面面垂直的判定定理,即可证得平面平面.
(2)以为原点,建立空间直角坐标系,设,求得向量和平面的一个法向量为,结合向量的夹角公式,列出方程,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
是平行四边形,平面,,,,且.
假设线段上存在点,使得直线与平面所成角的正弦值是,
以为原点,所在直线分别为x轴、y轴、轴建立空间直角坐标系,
如图所示,则,
可得,,
设,
则,所以,
设平面的一个法向量为,则,
令,可得,所以,
设直线与平面所成角的大小为,
故,
整理得,解得或,所以或.
19. 已知椭圆的一个顶点为,焦点在轴上,且椭圆的右焦点到直线的距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆与直线相交于不同的两点、,为弦的中点,当时,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设椭圆的方程为,应用点线距离公式列方程求参数,即可得方程;
(2)联立直线与椭圆方程,应用韦达定理及中点坐标公式写出坐标,再根据对应直线斜率关系列方程,结合求参数范围.
【小问1详解】
依题意,设椭圆的方程为,则右焦点,
∵椭圆的右焦点到直线的距离为3,
∴,解得,故椭圆的方程为.
【小问2详解】
由题设,联立,得,
由题知,即①,
∴,从而,
∴,
∵,则,即②,
把②代入①得,解得,又,
故的取值范围是.
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本试卷满分150分,考试用时120分钟.
考试说明:本试卷分第1卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分.
1.答题前,考生务必将姓名、考号写在答题卡上,并在指定位置粘贴条形码.
2.选择题部分,每小题选出答案后,考生必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号按要求涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.
3.非选择题各题的答案,必须书写在答题卡规定的区域,规定区域外答题不得分.
4.保持答题卡清洁,不得折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、刮纸刀.
第Ⅰ卷
一、单项选择题(每小题5分,共40分)
1. 直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
2. 已知定点和,动点满足,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
3. 若直线l的方向向量为,平面的法向量为,则( )
A. B. C. D. l与斜交
4. 唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程为( )
A. 4 B. 5 C. D.
5. 已知椭圆的左顶点和上顶点分别为,若的垂直平分线过的下顶点,则的离心率为( )
A. B. C. D.
6. 已知直三棱柱的所有棱长都相等,为的中点,则与所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
7. 若直线与曲线恰有两个交点,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知直线与直线相交于点为直线上一动点,则线段长度的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
9. 已知空间向量,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 与夹角的余弦值为- D.
10. 以下四个命题表述正确的是( )
A. 若直线l 沿x 轴向左平移 3 个单位长度,再沿y 轴向上平移 2 个单位长度后,回到原来的位置,则 该直线l 的斜率为
B. 圆 上有且仅有 2 个点到直线l:的距离都等于1
C. 圆 与圆的交线为
D. 若圆 与圆M 关于直线 对称,则圆M 的方程为
11. 已知直线经过椭圆的一个焦点和一个顶点,且与在第四象限交于点的左、右焦点分别为,则( )
A. 离心率为 B. 的周长为
C. 以为直径的圆过点 D.
第II卷
三、填空题(每小题5分,共15分)
12. 经过点M(2,1)作圆x2+y2=5的切线,则切线的方程为_____.
13. 已知正方体的棱长为1,且满足,则的最小值是______.
14. 点在椭圆上,是圆的一条直径,则向量的最大值______.
四、解答题
15. 已知的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)求过点且与直线平行的直线的方程;
(2)求边上的高所在直线的方程.
16. 已知平面上动点与两个定点和的距离之比等于2.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)记(1)中的轨迹为,过点且斜率为的直线被所截得的线段的长为2,求的值.
17. 如图,在四棱锥中,底面ABCD,底面四边形ABCD为菱形且,,M为OA的中点,N为BC的中点.
(1)证明:直线平面OCD;
(2)求点B到平面OCD的距离.
18. 已知底面是平行四边形,平面,,,,且.
(1)求证:平面平面;
(2)线段上是否存在点,使得直线与平面所成角的正弦值是.若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
19. 已知椭圆的一个顶点为,焦点在轴上,且椭圆的右焦点到直线的距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆与直线相交于不同的两点、,为弦的中点,当时,求的取值范围.
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