内容正文:
广东省2025—2026学年上学期高二年级期中调研测试
数学试卷
试卷共4页,19小题,满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.考查范围:选择性必修第一册第一章至第二章.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上.
3.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.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,请将答题卡交回.
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. 直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定的直线方程,化为直线的斜截式方程,得出直线的斜率.
【详解】由直线方程,可得
所以直线的斜率.
故选:A.
2. 在空间直角坐标系中,点的中点到坐标原点的距离为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】用中点坐标公式求出点,再根据两点间距离公式求解即可.
【详解】由中点坐标公式可知:点,故.
故选:C.
3. 若直线与直线之间的距离为,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】利用平行线间的距离公式求解.
【详解】由题意知,
又,
解得,
故选:B.
4. 过点的圆的半径为( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据几何法求出圆心,进而可求圆的半径.
【详解】易知以为端点构成的线段的中垂线方程为,
以为端点构成的线段的中垂线方程为,如图:
设圆心坐标为,显然点为直线与直线的交点,即.
所以圆心坐标为,故圆的半径.
故选:B.
5. 已知空间向量,若,则( )
A. 4 B. 8 C. 12 D. 16
【答案】C
【解析】
【分析】先求出的坐标,再根据空间向量的模的坐标公式求出即可得解.
【详解】由已知得,则,
即,可得,因此.
故选:C.
6. 在正三棱柱中,为的中点,则( )
A. -1 B. C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】用空间向量将表示出来,然后结合正三棱柱的垂直关系和向量的数量积定义求出结果即可.
【详解】因为为的中点,故,
因为正三棱柱,所以,故,
于是..
故选:D.
7. 已知圆与圆交于两点,且直线经过线段上靠近的三等分点,则( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】通过两圆公共弦方程与线段三等分点的结合,求解参数的值.
【详解】圆的圆心为,半径;圆的圆心为,半径.
圆心距为,由于两圆相交,所以,
将两圆方程相减,得公共弦的方程:,
化简为,即.
线段的长度为,靠近的三等分点的坐标为.
因为直线经过,将其代入公共弦方程得,解得.
故选:C.
8. 已知半径为2的球与平面相切,球面上两点满足,且点到平面的距离为3,则点到平面距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,可得球的方程为,设的坐标为,的坐标为,结合向量的运算求得,可求结论.
【详解】过点得平面的垂线为,在平面内作两条互相垂直的直线为轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则球的方程为,
因为点到的距离为3,所以设的坐标为,所以,
设的坐标为,则,,
因为,所以,所以,
所以,所以,
又由平面向量知识可得,
所以,
又因为,所以,
所以,两边平方得,
所以,所以,
解得,所以,
所以点到平面距离的最大值为.
故选: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. 已知是空间向量的一个基底,,则下列选项中不能作为空间向量的一个基底的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据空间向量的基底概念,结合共面向量基本定理逐一判断即可.
【详解】对于A,假设,则,
因不共面。故,该方程无解,故不共面,可作为空间向量的一个基底,故A不符合题意;
对于B,因,故不能作为空间向量的一个基底,故B符合题意;
对于C,因,故不能作为空间向量的一个基底,故C符合题意;
对于D,因,故不能作为空间向量的一个基底,故D符合题意.
故选:BCD.
10. 记,直线,则下列结论正确的是( )
A. 当时,点到的距离为
B. 当在上时,的截距式方程为
C. 当时,
D. 当时,
【答案】AC
【解析】
【分析】利根据点到直线的距离公式可判断A;根据直线截距式方程的含义判断B;根据直线垂直和平行的条件求参数,可判断CD.
【详解】对于A,当时,,点到的距离,故A正确;
对于B,当在上时,,此时,与x轴无交点,故无截距式方程,故B错误;
对于C,由可得,解得,故C正确;
对于D,由可得,可得,故D错误.
故选:AC.
11. 已知高为2的斜三棱柱中,在底面上的射影为点,且四边形是边长为2的正方形.设分别为的中点,则( )
A.
B. 平面
C. 三棱锥的体积为
D. 直线与直线所成角的余弦值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用空间向量法,结合坐标运算,向量共线的坐标运算和向量垂直的坐标运算来确定各选项.
【详解】正方形的边长为2,则是以为直角顶点的等腰直角三角形.
以点为原点,以的方向分别为轴,轴正方向,
过点且垂直于底面的直线为轴,向上为轴正方向建立空间直角坐标系,如图,
则,由四边形是正方形,得,
因为顶点在底面上的射影是点,且棱柱的高为2,所以.
故,则,则,
则,,
故直线与不垂直,A错误.
由.设平面的法向量为.
由,得,
由,得,取,得.
由于,因此向量与共线,也即直线垂直于平面,B正确.
三棱锥的体积等价于三棱锥的体积,,
三棱锥的高即到平面的距离,等于1.
故,C正确.
,设直线与的夹角为,
则,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. 记点,点在圆上,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由圆外一点到圆上一点的距离,即可解出答案.
【详解】因为,故点在圆外,
因为圆的半径,设圆心,
圆心与点的连线长,
故,
即,
故答案为:.
13. 已知曲线,过直线上一点作的两条切线,若两切点之间的距离为,则的坐标为__________.
【答案】
【解析】
【分析】设切点为,与交于点,通过,得到,进而可求解.
【详解】设切点为,易知曲线为圆在轴上方的部分,且,
记坐标原点为与交于点,则,
则,且Q为的中点,,,
故,故,
所以,
易知直线上到原点距离为4的点有两个,
且与y轴的交点到原点距离为4,
由于曲线为圆在轴上方的部分,故符合题意的只有一个,
易知其坐标即为.
故答案为:
14. 在平面直角坐标系中,直线过定点,点在直线上,则的最大值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】因为,所以,根据两角差的正切公式,结合各点坐标,可得的表达式,根据基本不等式,即可得答案.
【详解】直线可表示为,可知其过定点.
设,设,注意到,
则,
而,
故,
于是,当且仅当时,等号成立,
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. 在中,.
(1)求的平分线所在直线的斜截式方程;
(2)求边上的高所在直线的一般式方程.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)根据已知点的坐标特征,判断,推得的平分线所在直线的倾斜角为,即可写出直线的斜截式方程;
(2)先求出直线的斜率,利用垂直关系求出边上的高的斜率,由点斜式求得其方程,整理得直线的一般式方程.
小问1详解】
由,易得直线的斜率为0,故其方程为,
直线的斜率不存在,故其方程为,可得,
易知的平分线所在直线的倾斜角为,又经过点,则其方程为,
故的平分线所在直线的斜截式方程为.
【小问2详解】
由可得直线的斜率,
故边上的高所在直线的斜率,
又所求直线经过点,故其方程为,
故边上的高所在直线的一般式方程为.
16. 已知为直线的方向向量,为平面的法向量,为平面的法向量,且不在内.
(1)证明:;
(2)求与所成角的正弦值;
(3)求与的夹角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由线面平行的向量表示证明;
(2)由线面角的向量法计算;
(3)由二面角的向量法计算.
【小问1详解】
由,可知l∥β或l⊂β,
又l⊄β,所以l∥β.
【小问2详解】
记l与α所成的角为θ1,则sinθ1===.
【小问3详解】
记α与β的夹角为θ2,则cosθ2===,
由θ2∈知sinθ2==.
17. 在平面直角坐标系中,过点的直线与圆交于两点,.
(1)若,求的斜率;
(2)若的斜率为,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)设的方程为,利用圆的弦长公式得到方程,解出即可;
(2)写出直线方程,利用点到直线的距离公式得到方程,解出,再求出三角形的高,最后利用三角形面积公式即可.
【小问1详解】
若的斜率为0,则,不合题意.
故设的方程为,点到直线的距离,
又,即,解得,
故的斜率.
【小问2详解】
由题知.
此时点到直线的距离,解得.
而点到的距离,
又,故的面积.
18. 已知圆过点,且与圆内切,记的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)圆与交于两点.过点作圆的两条切线,切点分别为.
(i)求的取值范围;
(ii)若,求点到直线的距离.
【答案】(1)
(2)(i);(ii).
【解析】
【分析】(1)设出圆的标准方程,利用两圆的位置关系和点在圆上建立方程求解参数,最后得到圆的方程即可.
(2)(i)利用两圆相交建立不等式,求解参数范围即可,(ii)作出符合题意的图形,分别求出P到的距离和到的距离,结合题意得到,进而求解即可.
小问1详解】
设,则设圆,
因为两圆内切,所以,
而圆过点,可得,
两边同时平方可得,解得,
故,于是T的方程为.
【小问2详解】
(i)由题意得圆与交于两点,则其圆心之间的距离为,
则,解得,
故的取值范围是.
(ii)如图,作出符合题意图形,设,连接,与交于,
由公共弦性质得,由切点弦性质得,
而,可得三点共线,
由两点间距离公式得,
因为,所以,解得,
联立方程组,可得,
即直线的方程为,
由点到直线的距离公式得G到AB的距离,
则P到的距离,
设点P到的距离为s,即,
由题意得,,
则,则,即,
由勾股定理得,
得到,由题意得,
故点到的距离即与间的距离,该距离为.
19. 如图,四边形是边长为2、中心为的正方形,为平面外一动点,满足平面平面,且四棱锥的体积为.设线段的中点为为线段上一动点(不包含端点).
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的最大值;
(3)求点到平面与平面的距离的平方之和的最大值,并指出此时点与点的位置.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)最大值为4,P点位于A点正上方高为2的位置,Q点与B点重合.
【解析】
【分析】(1)由线面平行的判定定理证明;
(2)建立如图所示的空间直角坐标系,由体积公式求得棱锥的高,设点,由空间向量法求线面角,再结合函数性质得最大值.
(3)设=+λ,其中,由空间向量法求得点面距,求得点面距的平方和后,先让固定,式子为关于的二次函数,得最大值,再让变化得最大值,然后可得位置.
【小问1详解】
由题意,得O为的中点,且点M是线段的中点,
故是的中位线,故.
又平面,而平面,
故平面;
【小问2详解】
如图,以点A为坐标原点,,的方向分别为x,y轴正方向,垂直于平面ABCD向上的方向为z轴正方向,建立空间直角坐标系,由题意可知,.
设四棱锥的高为h,由体积公式易有,解得h=2.
又平面⊥平面,且平面⋂平面,
故点P在平面内的投影落在直线上.
设点,则M,=.
由题,Q为线段上一点,因此点P,Q,B三点共线,
即等价于求直线与平面所成角的最大值,
设平面的法向量为.又,.
则即
令a=2,可得平面的一个法向量=(2,2,2-t).
设直线BM与平面所成角为θ.
则sinθ====.
故当t=2时,取得最小值8,此时取得最大值,
又θ∈,由正弦函数单调性可知,此时θ取得最大值,
即直线与平面所成角的最大值为.
【小问3详解】
不妨设=+λ,其中,则.
设为Q到平面的距离,为Q到平面的距离,
设平面的法向量为,又,.
则即
令,可得平面的一个法向量为,
则,即.
设平面的法向量为,又,
则即
令,可得平面的一个法向量为,
又则,即=.
故所求距离的平方和.
对于固定t,S是关于λ的开口向上的二次函数,其在区间[0,1)上的最大值必在端点取得.
当λ=0时,S=,当λ=1时S=,
且由于,故>,
即对于固定的t,S的最大值为,在λ=0时取得,
又的最大值在t2=0,即t=0时取得,此时S的最大值为4,
当且仅当λ=0,t=0时取得.
此时,即点A的正上方;,Q点与B点重合.
综上所述,距离平方和的最大值为4.取得最大值时,P点位于A点正上方高为2的位置,Q点与B点重合.
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数学试卷
试卷共4页,19小题,满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.考查范围:选择性必修第一册第一章至第二章.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上.
3.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.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,请将答题卡交回.
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. 直线斜率为( )
A. B. C. D.
2. 在空间直角坐标系中,点的中点到坐标原点的距离为( )
A. 2 B. C. D.
3. 若直线与直线之间的距离为,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 过点的圆的半径为( )
A. 1 B. C. 2 D.
5. 已知空间向量,若,则( )
A. 4 B. 8 C. 12 D. 16
6. 在正三棱柱中,为的中点,则( )
A. -1 B. C. D. 1
7. 已知圆与圆交于两点,且直线经过线段上靠近的三等分点,则( )
A. 1 B. C. D. 2
8. 已知半径为2的球与平面相切,球面上两点满足,且点到平面的距离为3,则点到平面距离的最大值为( )
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. 已知是空间向量的一个基底,,则下列选项中不能作为空间向量的一个基底的是( )
A. B.
C. D.
10. 记,直线,则下列结论正确的是( )
A. 当时,点到的距离为
B. 当在上时,的截距式方程为
C. 当时,
D. 当时,
11. 已知高为2的斜三棱柱中,在底面上的射影为点,且四边形是边长为2的正方形.设分别为的中点,则( )
A.
B. 平面
C. 三棱锥的体积为
D. 直线与直线所成角的余弦值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 记点,点在圆上,则取值范围是__________.
13. 已知曲线,过直线上一点作的两条切线,若两切点之间的距离为,则的坐标为__________.
14. 在平面直角坐标系中,直线过定点,点在直线上,则的最大值为__________.
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. 在中,.
(1)求的平分线所在直线的斜截式方程;
(2)求边上的高所在直线的一般式方程.
16. 已知为直线的方向向量,为平面的法向量,为平面的法向量,且不在内.
(1)证明:;
(2)求与所成角的正弦值;
(3)求与的夹角的正弦值.
17. 在平面直角坐标系中,过点的直线与圆交于两点,.
(1)若,求的斜率;
(2)若的斜率为,求的面积.
18. 已知圆过点,且与圆内切,记的轨迹为.
(1)求方程;
(2)圆与交于两点.过点作圆的两条切线,切点分别为.
(i)求的取值范围;
(ii)若,求点到直线的距离.
19. 如图,四边形是边长为2、中心为的正方形,为平面外一动点,满足平面平面,且四棱锥的体积为.设线段的中点为为线段上一动点(不包含端点).
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角最大值;
(3)求点到平面与平面的距离的平方之和的最大值,并指出此时点与点的位置.
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