内容正文:
2025~2026学年上学期期中学业水平测试
高二数学试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册第一章~第三章第1节.
一、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,只有一项是符合题目要求的.
1. 在平面直角坐标系xOy中,直线在y轴上的截距为( )
A. B. 6 C. D.
2. 在空间直角坐标系中,点关于平面对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
3. 若方程表示圆,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 若,则“”是“方程表示椭圆”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 若圆与轴相切,则这个圆截轴所得的弦长为( )
A. 4 B. C. 8 D.
6. 在正三棱锥中,,点为空间中的一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 已知为椭圆的两个焦点,P为C上一点,则的最大值等于( )
A. 2 B. C. D.
8. 在平面直角坐标系中,点,直线上存在点满足,则的取值范围是( )
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 直线与圆相切,则实数等于( )
A. B. C. D.
10. 已知是椭圆的左、右焦点,是上一点,若是直角三角形,则( )
A. B. C. D.
11. 如图,多面体是各棱长均为1的平行六面体截去三棱锥后剩下的几何体,若点是三角形的重心,,则下列说法正确的是( )
A.
B. 异面直线所成角的余弦值为
C.
D. 若四点共面,则点是线段的中点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知空间向量,,且,则__________.
13. 已知直线与直线平行,则直线与直线间的距离为__________.
14. 已知点是椭圆的下顶点,是的右焦点,延长交于点,若,则的离心率为__________.
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. 如图,在直三棱柱中,,,,点E,F满足,,记.
(1)当平面平面时,求的值;
(2)当时,求直线与平面所成角的大小.
16. 已知椭圆:()上任意一点到两个焦点的距离之和为,且离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作直线交椭圆于,两点,点为线段的中点,求直线的方程.
17. 如图,在直四棱柱中,四边形是矩形,,点分别为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求点到平面的距离;
(3)求二面角的正弦值.
18. 已知与,过点作的切线,切点分别为、.
(1)求直线与的方程;
(2)求;
(3)求与的所有公切线的方程.
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2025~2026学年上学期期中学业水平测试
高二数学试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教A版选择性必修第一册第一章~第三章第1节.
一、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,只有一项是符合题目要求的.
1. 在平面直角坐标系xOy中,直线在y轴上的截距为( )
A. B. 6 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用截距的概念进行求解即可.
【详解】令,解得,即直线在轴上的截距为.
故选:A.
2. 在空间直角坐标系中,点关于平面对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据关于平面对称,值变为相反数,其它不变这一结论直接写结论即可.
【详解】由题意知点关于对称的点的坐标为.
故选:.
3. 若方程表示圆,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由二元二次方程表示圆的条件求解即可.
【详解】由题意,得,
解得.
故选:D.
4. 若,则“”是“方程表示椭圆”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】通过方程表示椭圆的等价条件:或,再根据充分性和必要性进行判断.
【详解】若方程表示椭圆,则,
解得或,
所以“”是“方程表示椭圆”的必要不充分条件.
故选:B.
5. 若圆与轴相切,则这个圆截轴所得的弦长为( )
A. 4 B. C. 8 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,求得,结合圆的弦长公式,即可求解.
【详解】由圆,可得圆的圆心坐标为,半径为,
因为圆与轴相切,所以,
所以截轴所得弦长为.
故选:C.
6. 在正三棱锥中,,点为空间中的一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】记的重心为,点是的中点,点是的中点,进而求得,利用空间向量加减、数乘的几何意义,将化为,数形结合求最小值.
【详解】记的重心为,点是的中点,点是的中点,
在正三棱锥中,所以,
平面,又平面,所以,则.
又,
所以
,
所以当与重合时,取最小值0,
此时有最小值.
故选:C
7. 已知为椭圆的两个焦点,P为C上一点,则的最大值等于( )
A. 2 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用椭圆的定义及二次函数的性质计算即可.
【详解】由题意知,半焦距,所以由椭圆定义知,
故,
且,
又,所以当或时,
取得最小值,且其最小值为,所以的最大值为.
故选:C.
8. 在平面直角坐标系中,点,直线上存在点满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先设点,再应用两点间距离公式计算得出圆的方程,再结合圆心到直线距离列式计算求解.
【详解】设,又,所以,
整理得,所以,解得,
即的取值范围是.
故选:A.
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 直线与圆相切,则实数等于( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】由题意,圆心到直线的距离等于半径建立方程,解之即得.
【详解】由,可得,知其圆心为,半径为,
依题意,圆心到直线的距离为,
解得或.
故选:AC.
10. 已知是椭圆的左、右焦点,是上一点,若是直角三角形,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据是直角三角形,分类讨论得出即可求解.
【详解】由题意知,
若,令,得,所以,故A正确;
若,则,又,所以,故D正确;
当点为的上顶点或下顶点时,,又,所以,故B正确.
故选:ABD.
11. 如图,多面体是各棱长均为1的平行六面体截去三棱锥后剩下的几何体,若点是三角形的重心,,则下列说法正确的是( )
A.
B. 异面直线所成角的余弦值为
C.
D. 若四点共面,则点是线段的中点
【答案】BCD
【解析】
【分析】用基底表示,再结合数量积计算即可求解判断A;由基底法和向量夹角余弦公式计算,再结合异面直线所成角定义即可求解判断B;由基底法计算即可判断C;用基底表示,由共面定理求出即可得解.
【详解】因为,
所以,
取FC中点为M,因为点是三角形的重心,
所以,
所以
,
所以,
所以
,所以,故A错误;
因为,所以异面直线所成角即为所成角,
因为,
所以,
所以所成角即异面直线所成角的余弦值为,故B正确;
因为
,
所以,即,故C正确;
,
因为四点共面,所以,
所以,所以点是线段的中点,故D正确.
故选:BCD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知空间向量,,且,则__________.
【答案】6
【解析】
【分析】根据空间向量平行公式计算求解.
【详解】因为,所以其对应坐标成比例,即,解得.
故答案为:6.
13. 已知直线与直线平行,则直线与直线间的距离为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】先根据平行得出参数,再应用平行线间的距离公式计算求解.
【详解】因为直线与直线平行,
所以,解得,
所以直线,直线,
所以直线与直线间的距离为.
故答案为:.
14. 已知点是椭圆的下顶点,是的右焦点,延长交于点,若,则的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据椭圆的基本性质,和椭圆离心率的定义,利用向量共线,求出点的坐标,进而求出离心率.
【详解】设椭圆的焦距为,设,所以,因为,所以,即,即,
因为点在椭圆上,所以,所以,所以的离心率为.
故答案为:.
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. 如图,在直三棱柱中,,,,点E,F满足,,记.
(1)当平面平面时,求的值;
(2)当时,求直线与平面所成角的大小.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出平面和平面的一个法向量,再由面面垂直得到法向量的数量积为零求解即可;
(2)由空间线面角公式再结合特殊角的三角函数值计算即可;
【小问1详解】
在直三棱柱中,,,
又,故以A为坐标原点,直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系(如图所示),
则,,,
所以,,,.
设平面的一个法向量,
则,即,
令,解得,,所以,
设平面的一个法向量,
则,即,
令,解得,,所以,
因为平面平面,所以,
所以,即,,
所以.
【小问2详解】
当时,,结合(1),得,,
设直线与平面所成角为,
所以,
又,所以.
16. 已知椭圆:()上任意一点到两个焦点的距离之和为,且离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作直线交椭圆于,两点,点为线段的中点,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由已知条件和椭圆定义求出,再由离心率求出,根据求出,即可求得椭圆的标准方程;
(2)使用点差法进行求解即可.
【小问1详解】
由椭圆的定义知,,∴,
又∵椭圆的离心率,∴,
∴,
∴椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
∵为椭圆内一点,∴直线与椭圆必交于,两点,
设,,当时,不合题意,故,
∵为线段的中点,∴,∴,
又∵,均在椭圆上,∴,
两式相减,得,即,
∴,∴,即,
∴直线的方程为,即.
17. 如图,在直四棱柱中,四边形是矩形,,点分别为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求点到平面的距离;
(3)求二面角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)先建立空间直角坐标系,写出直线的方向向量,并求出平面的法向量,从而证明线面平行;
(2)用点到面的距离公式,求出点到面的距离;
(3)先求出两平面夹角的余弦,再用同角三角函数的关系,求出二面角的正弦值.
【小问1详解】
证明:以为坐标原点,所在的直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图所示,
则.
设平面的一个法向量为,又,
,所以
令,解得,所以平面的一个法向量为,
又,所以,
又平面,所以平面.
【小问2详解】
由(1)知.
设平面的一个法向量为,所以
令,解得,所以平面的一个法向量为,
所以点到平面的距离,
即点到平面的距离为.
【小问3详解】
由(1)知平面的一个法向量为,由(2)知平面的一个法向量为,
设二面角的大小为,
又
所以,
即二面角的正弦值为.
18. 已知与,过点作的切线,切点分别为、.
(1)求直线与的方程;
(2)求;
(3)求与的所有公切线的方程.
【答案】(1)直线与的方程为或.
(2)
(3)或或
【解析】
【分析】(1)求出圆的圆心坐标和半径,对切线的斜率是否存在进行分类讨论,在切线的斜率不存在时,直接验证即可;在切线的斜率存在时,设出切线方程,利用直线与圆的位置关系求出参数的值,综合可得出切线的方程;
(2)求出的值,利用二倍角的余弦公式求出的值,利用平面向量数量积的定义可求得的值;
(3)分析可知两圆外切,可知两圆的公切线有三条,将两圆方程作差可得出其中一条公切线方程,然后利用三角形相似与对称性可求出另外两条公切线的方程,
【小问1详解】
可化为,圆心,半径.
设过且与圆相切的直线为,
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,此时直线与相切,符合题意.
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
因为直线与相切,所以,解得,
所以直线的方程为,即.
综上所述,直线与的方程为或.
【小问2详解】
由切线的几何性质可得,
,所以,
又,,
所以.
【小问3详解】
的圆心,半径;的圆心,半径.
因为,所以与外切,因此与共有条公切线.
与两方程相减,得一条公切线为.
设直线是与的一条公切线,
且直线与轴交于点,与相切于点,与相切于点
,则,所以,即,所以.
所以,,所以.
将代入,得,
所以一条公切线为,即.
根据对称性,直线,即也是与的公切线.
综上所述,与的所有公切线的方程为或或.
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