内容正文:
高二学业水平阶段性检测(一)
数学试题
本试卷共19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
一、单项选择题:本大题共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. 椭圆的左顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据椭圆标准方程有,即可得左顶点坐标.
【详解】由椭圆标准方程为,则,故左顶点的坐标为.
故选:B
2. 下列说法正确的是( )
A. 若,是两个空间向量,,则不一定共面
B.
C. 若P在线段AB上,则
D. 在空间直角坐标系中,点关于坐标平面的对称点为
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间向量的概念、性质和运算法则,对各选项进行判断,即可得到结果
【详解】根据向量的特点,若,是两个空间向量,则,一定共面,故选项A错误;
,故选项B错误;
若P在线段AB上,则,根据共线定理可知存在实数,使得故选项C正确;
在空间直角坐标系中,点关于坐标平面的对称点为,故选项D错误;
故选:C.
3. 直线的倾斜角等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出直线的斜率,利用直线的倾斜角与斜率的关系可得出该直线的倾斜角.
【详解】直线方程可化为,故该直线的斜率为,该直线的倾斜角为.
故选:D.
4. 在三棱锥中,M是的中点,P是的重心.设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】取的中点D,连接,,,根据向量的加法可得,再由向量的线性运算可得选项.
【详解】解:如图,取的中点D,连接,,.在中,
.
故选:C.
5. 直线与直线互相垂直,则实数的值为
A. B. C. D. 0
【答案】C
【解析】
【详解】由直线与直线互相垂直,可得.
解得.
故选C.
【点睛】已知两直线的一般方程判定垂直时,记住以下结论,可避免讨论:已知,, .
6. 圆与圆的公共点个数为( )
A. 0 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,判断两圆位置关系即可得解.
【详解】圆的圆心,半径;圆的圆心,半径,
则,圆与圆相交,
所以两圆的公共点个数为2.
故选:C
7. 人造地球卫星的运行轨道是以地心为焦点的椭圆.设地球的半径为,卫星近地点、远地点离地面的距离分别为,,则卫星轨道的离心率等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意画出图形,结合椭圆的定义,求出椭圆的长半轴a,半焦距c,即可确定椭圆的离心率.
【详解】椭圆的离心率:,(c,半焦距;a,长半轴)
所以只要求出椭圆的c和a,
由题意,结合图形可知,
,
,
所以.
故选:A.
【点睛】本题是基础题,考查椭圆的离心率的求法,注意半焦距与长半轴的求法,是解题的关键,考查学生的作图视图能力.
8. 已知,为两条异面直线,在直线上取点,,在直线上取点,,使,且(称为异面直线,的公垂线).已知,,,,则异面直线,所成的角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题可设异面直线,所成的角为,利用向量可得的值,即求.
【详解】设异面直线,所成的角为,
∵,且,,,,,
∴
∴
∴
∴,又
∴.
故选:B.
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,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知直线:,则下列结论正确的是( )
A. 直线的倾斜角是
B. 若直线:,则
C. 点到直线的距离是
D. 过与直线平行的直线方程是
【答案】ACD
【解析】
【分析】求出给定直线的斜率经计算可判断A,B;求点到直线距离判断C;由平行直线求方程判断D作答.
【详解】直线:的斜率,则其倾斜角为,A正确;
直线:的斜率,显然,,即与不垂直,B不正确;
点到直线的距离,C正确;
设过与直线平行的直线方程是,则有,解得,
所以过与直线平行的直线方程是,D正确.
故选:ACD
10. 已知椭圆的中心在原点,焦点,在轴上,且短轴长为2,离心率为,过焦点作轴的垂线,交椭圆于,两点,则下列说法正确的是( )
A. 椭圆方程为 B. 椭圆方程为
C. D. 的周长为
【答案】ACD
【解析】
【分析】由已知求得b,再由离心率结合隐含条件求得a,可得椭圆方程,进一步求得通径及的周长判断得答案.
【详解】由已知得,2b=2,b=1,,
又,解得,
∴椭圆方程为,
如图:
∴,的周长为.
故选:ACD.
【点睛】本题考查椭圆的简单性质,考查数形结合的解题思想方法,是中档题.
11. 在棱长为1的正方体中,点P满足,,,则以下说法正确的是( )
A. 当时,直线平面
B. 当时,线段CP长度的最小值为
C. 当时,直线CP与平面所成的角不可能为
D. 当时,存在唯一点P使得直线DP与直线所成的角为
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于A,可知点在线段上,易证平面平面,利用线面平行的性质可证得结论; 对于B,可知三点共线,线段在中,当点为中点时即可求得距离最小值; 对于C,设点在平面内的射影为在线段上,则为所求角,求,可判断结果;对于D,可证得点为中点,此时可判断.
【详解】对于A,当时,,即点在线段上,利用正方体的性质,易证平面平面,平面,平面,故A正确;
对于B,当时,可知三点共线,线段在中,当点为中点时,最小,此时,,故长度的最小值为,故B正确;
对于C,当时,可知三点共线,点在平面内的射影为在线段上,则为与平面所成的角,,又,所以,而,所以与平面所成的角不可能为,故C正确;
对于D, 当时,,设的中点为,则,即,即点为中点,此时,故D错误;
故选:ABC.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知空间向量,则向量在向量上的投影向量的坐标______
【答案】
【解析】
【分析】结合数量积的坐标运算,根据投影向量的概念求解.
【详解】空间向量,
则,,
则向量在向量上的投影向量的坐标为.
故答案为:.
13. 如图,在平行六面体中,,,,,AC与BD相交于点O,则______.
【答案】
【解析】
【分析】用向量法求解距离,将转换成模长和夹角已知的向量,根据向量平方等于模长的平方进行计算
【详解】由图可得,,所以
所以,
故答案为:
14. 已知圆上一动点,定点,轴上一点,则的最小值等于______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意画出示意图,进而数形结合求解;
【详解】根据题意画出圆,以及点B(6,1)的图象如图,
作B关于x轴的对称点,连接圆心与,则与圆的交点A,即为的最小值,为点(0,2)到点(6,-1)的距离减圆的半径,
即,
故答案为:.
【点睛】考查“将军饮马”知识,数形结合的思想,画出图形,做出B点的对称点是解决本题的突破点;
四、解答题:本大题共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. 已知为坐标原点,直线().
(1)若与直线平行,求;
(2)求点到的最大距离及此时的值.
【答案】(1);
(2);.
【解析】
【分析】(1)将两条直线方程化为斜截式,利用斜率相等,纵截距不相等可求出结果.
(2)根据直线方程求出所过定点,当时,O到直线l的距离最大,据此求解即可.
【小问1详解】
由直线得,得直线的斜率为,
由得,得斜率为,
因为直线与直线平行,所以,
解得.
【小问2详解】
由直线可得,
故直线l恒过定点,
所以O到l的最大距离小于等于,
此时,,
所以,即,解得.
16. 在平面直角坐标系中,圆的圆心在直线上,且圆经过点和点.
(1)求圆的标准方程;
(2)求经过点且与圆恰有1个公共点的直线的方程.
【答案】(1);
(2)或
【解析】
【分析】(1)由题意可知,圆心应在弦PQ的中垂线上,求出该直线方程,与圆心所在直线方程联立求解,求得圆心坐标,再利用点P在圆上,求出半径,进而求出圆的方程;
(2)分直线的斜率是否存在进行讨论,设出直线的点斜式方程,由直线与圆相切可知,圆心到直线的距离等于半径,求出直线的斜率,从而求出直线的方程.
【详解】解:(1)直线的斜率,中点坐标为,
所以中垂线方程为,即,
由得,圆心,所以,
所以圆的标准方程为:.
(2)当该直线斜率不存在,即直线方程为时,成立,
当该直线斜率存在时,设其方程为:,即,
因为该直线与圆恰有1个公共点,
所以圆心到直线距离,得.
所以切线方程为或.
【点睛】本题考查的知识要点:圆与直线的位置关系式的应用,点到直线的距离公式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题.
17. 如图,在菱形ABCD中,,,沿对角线BD将折起,使A,C之间的距离为,若P,Q分别为线段BD,CA上的动点.
(1)求线段PQ长度的最小值;
(2)当线段PQ长度最小时,求直线PQ与平面ACD所成角的余弦值.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)首先证明平面平面,由此建立空间直角坐标系,利用向量法求得长度的最小值.
(2)利用向量法求得直线与平面所成角的正弦值,再求得其余弦值.
【详解】(1)依题意,四边形是菱形,边长为,,
所以三角形和三角形是等边三角形.
设是的中点,则,
所以,所以,
由于,所以平面.
以为原点建立如图所示空间直角坐标系.
设,其中,
所以,
当时,取得最小值为.
(2)由(1)得.
,
,
设平面的法向量为,
则,故可设.
设与平面所成角为,
则,
所以.
18. 在如图所示的多面体中,且,,且,且,平面ABCD,,M,N分别为棱的中点.
(I)求点F到直线EC的距离;
(II)求平面BED与平面EDC夹角的余弦值;
(III)在棱GF上是否存在一点Q,使得平面MNQ//平面EDC?若存在.指出点Q的位置,若不存在,说明理由.
【答案】(I);
(II);
(III)不存在,证明如下:
设GF上存在一点Q,设,
则,
设平面MNQ的法向量为
则,令,则
若平面平面,则,
故不存在,即不存在点Q使得平面平面
【解析】
【分析】(I)由题知,,,又,建立以D点为原点的空间直角坐标系,求得向量,,则点F到直线EC的距离为;
(II)求得平面BED和平面EDC的法向量,利用向量的夹角求得二面角的余弦值;
(III)假设GF上存在点Q使得平面平面,设出坐标,求得平面MNQ的法向量,与平面EDC的法向量应共线,验证是否存在即可.
【详解】(I)由平面ABCD知,,,又,
则建立以D点为原点的空间直角坐标系,如图所示,
则,,,,,,,
则,
,,
所以点F到直线EC的距离为
(II)由(I)知,,,
设平面BED的法向量为,
则,令,则
设平面EDC的法向量为,
则,令,则
故
由图知,二面角为锐二面角,故余弦值为
(III)略
19. 已知为坐标原点,直线上一点,动点满足:,.
(1)求动点的轨迹的标准方程;
(2)直线与轨迹相交于两点,线段的中点为,射线交轨迹于点,交直线于点.证明:.
【答案】(1);
(2)由题意:设,的中点为,
由得:
由韦达定理得:,所以,
即点
因为,所以射线
由得:,即点;
由得:
又因为,所以,即∙
【解析】
【分析】(1)根据题意,利用两点之间的距离公式即可求得动点P的轨迹W的标准方程;(2)将直线方程代入椭圆方程,利用韦达定理及中点坐标公式求得E点坐标,求得直线OE的方程,联立方程组,求得D和G点坐标,由,即可证明|OG|2=|OD|•|OE|.
【详解】(1)设,由题知:,
所以
又因为,所以
所以得:
所以轨迹的方程为:.
(2)略
【点睛】本题考查轨迹方程的求法、直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理及中点坐标公式,考查计算能力,属于中档题.
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数学试题
本试卷共19题.全卷满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
一、单项选择题:本大题共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. 椭圆的左顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
2. 下列说法正确的是( )
A. 若,是两个空间向量,,则不一定共面
B.
C. 若P在线段AB上,则
D. 在空间直角坐标系中,点关于坐标平面的对称点为
3. 直线的倾斜角等于( )
A. B. C. D.
4. 在三棱锥中,M是的中点,P是的重心.设,,,则( )
A. B.
C. D.
5. 直线与直线互相垂直,则实数的值为
A. B. C. D. 0
6. 圆与圆的公共点个数为( )
A. 0 B. 3 C. 2 D. 1
7. 人造地球卫星的运行轨道是以地心为焦点的椭圆.设地球的半径为,卫星近地点、远地点离地面的距离分别为,,则卫星轨道的离心率等于( )
A. B. C. D.
8. 已知,为两条异面直线,在直线上取点,,在直线上取点,,使,且(称为异面直线,的公垂线).已知,,,,则异面直线,所成的角为( )
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,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知直线:,则下列结论正确的是( )
A. 直线的倾斜角是
B. 若直线:,则
C. 点到直线的距离是
D. 过与直线平行的直线方程是
10. 已知椭圆的中心在原点,焦点,在轴上,且短轴长为2,离心率为,过焦点作轴的垂线,交椭圆于,两点,则下列说法正确的是( )
A. 椭圆方程为 B. 椭圆方程为
C. D. 的周长为
11. 在棱长为1的正方体中,点P满足,,,则以下说法正确的是( )
A. 当时,直线平面
B. 当时,线段CP长度的最小值为
C. 当时,直线CP与平面所成的角不可能为
D. 当时,存在唯一点P使得直线DP与直线所成的角为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知空间向量,则向量在向量上的投影向量的坐标______
13. 如图,在平行六面体中,,,,,AC与BD相交于点O,则______.
14. 已知圆上一动点,定点,轴上一点,则的最小值等于______.
四、解答题:本大题共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. 已知为坐标原点,直线().
(1)若与直线平行,求;
(2)求点到的最大距离及此时的值.
16. 在平面直角坐标系中,圆的圆心在直线上,且圆经过点和点.
(1)求圆的标准方程;
(2)求经过点且与圆恰有1个公共点的直线的方程.
17. 如图,在菱形ABCD中,,,沿对角线BD将折起,使A,C之间的距离为,若P,Q分别为线段BD,CA上的动点.
(1)求线段PQ长度的最小值;
(2)当线段PQ长度最小时,求直线PQ与平面ACD所成角的余弦值.
18. 在如图所示的多面体中,且,,且,且,平面ABCD,,M,N分别为棱的中点.
(I)求点F到直线EC的距离;
(II)求平面BED与平面EDC夹角的余弦值;
(III)在棱GF上是否存在一点Q,使得平面MNQ//平面EDC?若存在.指出点Q的位置,若不存在,说明理由.
19. 已知为坐标原点,直线上一点,动点满足:,.
(1)求动点的轨迹的标准方程;
(2)直线与轨迹相交于两点,线段的中点为,射线交轨迹于点,交直线于点.证明:.
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