精品解析:天津市西青区2025-2026学年高二上学期期中考试数学试卷
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内容正文:
2025~2026学年度第一学期学校中期学业质量检测
高二数学试卷
本卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分.答题时间100分钟,满分120分.
第I卷
一、选择题:本题共10小题,每小题4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,请将正确答案的序号填涂到答题卡上.
1. 在空间直角坐标系中,点关于平面的对称点是( )
A. B. C. D.
2. 三条直线,,的位置如图所示,它们的斜率分别为,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
3. 若直线与直线平行,则的值为( )
A. 2 B. C. D.
4. 已知圆,圆,则圆与圆的位置关系为( )
A. 相交 B. 外切 C. 内含 D. 外离
5. 过点且与有相同焦点的椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
6. 如图,在三棱柱中,,点为棱的中点,则( )
A. B.
C. D.
7. 已知是直线的方向向量,是平面的法向量,若,则实数( )
A. B. C. 1 D. 4
8. 我国汉代初年成书的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣.”这是我国古代人民利用平面镜反射原理的首个实例,体现了传统文化中的数学智慧.已知一条光线从点射出,经轴反射,反射光线恰好平分圆的圆周,则反射光线所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
9. 已知,两点,若过点的直线与线段有交点,则直线的斜率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
10. 已知椭圆的左、右顶点分别为,且以线段为直径的圆与直线相切,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.请将正确的答案填写到答题纸上.试题中包含2个空的,答对1个空的得3分,全部答对的得4分.
11. 已知直线过两点且斜率为1,则实数的值为__________.
12. 如果椭圆上一点与焦点的距离等于2,那么点与另一个焦点的距离为__________.
13. 已知直线与圆交于A、B两点,且,则__________.
14. 已知直线经过点,且在两坐标轴上的截距相等,则直线的方程为__________.
15. 已知正四面体ABCD的棱长为1,点E、F分别是BC,AD的中点,则的值为_____.
16. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆,后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系中,定点两点,动点满足,则点的轨迹为阿氏圆,以下称该阿氏圆为曲线.给出下列结论:
①曲线的方程为;
②在曲线上存在点,使得到点的距离为10;
③在曲线上不存在点,使得;
④若曲线上至少有3个点到直线的距离等于1,则.
其中正确结论的序号为__________.
三、解答题:本大题共4小题,共56分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17. 已知的三个顶点.
(1)求边所在的直线方程;
(2)求边上的高线所在的直线方程及边上高线的长.
18. 已知圆心为的圆经过点和,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点作圆的切线,求切线方程.
19. 如图,平面是正方形,平面,,点,分别为棱和的中点.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求平面与平面的夹角的余弦值.
20. 已知椭圆的长轴长为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点为椭圆的上顶点,若过点的直线交椭圆于点(异于点),且的面积为9,求直线的方程.
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2025~2026学年度第一学期学校中期学业质量检测
高二数学试卷
本卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分.答题时间100分钟,满分120分.
第I卷
一、选择题:本题共10小题,每小题4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,请将正确答案的序号填涂到答题卡上.
1. 在空间直角坐标系中,点关于平面的对称点是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间直角坐标系的概念求解.
【详解】点关于平面的对称点是.
故选:B.
2. 三条直线,,的位置如图所示,它们的斜率分别为,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据直线的倾斜角与斜率的关系判断即可.
【详解】设三条直线,,的倾斜角为,
由图可知,
所以.
故选:B.
3. 若直线与直线平行,则的值为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据一般式两直线平行得到方程求出参数的值,再代入检验即可.
【详解】因为直线与直线平行,
所以,解得或;
当时直线与直线平行,符合题意;
当时直线与直线重合,不符合题意;
综上可得.
故选:A
4. 已知圆,圆,则圆与圆的位置关系为( )
A. 相交 B. 外切 C. 内含 D. 外离
【答案】C
【解析】
【分析】利用圆与圆位置关系的定义即可求解.
【详解】由题可得:圆,半径,圆,半径,则,
所以两个圆内含;
故选:C
5. 过点且与有相同焦点的椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据已知方程求出焦点即为所求椭圆焦点,设出所求椭圆方程,代入,解方程组即可.
【详解】由知,焦点为,,即,.
设所求椭圆方程为,则,解得,
故所求椭圆方程为.
故选:A.
6. 如图,在三棱柱中,,点为棱的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意结合空间向量的线性运算求解即可.
【详解】因为,点为棱的中点,
所以
.
故选:B.
7. 已知是直线的方向向量,是平面的法向量,若,则实数( )
A. B. C. 1 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间位置关系的向量法判断,再根据向量平行的坐标运算,即可求解.
【详解】由题意可知,,
所以,即,解得:.
故选:A
8. 我国汉代初年成书的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣.”这是我国古代人民利用平面镜反射原理的首个实例,体现了传统文化中的数学智慧.已知一条光线从点射出,经轴反射,反射光线恰好平分圆的圆周,则反射光线所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求得点关于轴的对称点的坐标与圆的圆心坐标,由两点式可求反射光线所在直线方程.
【详解】由,可得圆心,
由反射定律可知,点关于轴的对称点在反射光线所在的直线上,
又反射光线恰好平分圆的圆周,所以反射光线过,
由直线的两点式方程可得反射光线所在直线方程为,即.
故选:B.
9. 已知,两点,若过点的直线与线段有交点,则直线的斜率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】画出图像,根据倾斜角变化得到斜率变化.
【详解】如图所示,
直线逆时针旋转到的位置才能保证过点的直线与线段有交点,
从转到轴的过程中,倾斜角变大到,斜率增大到正无穷,此时斜率为,此时直线的斜率的取值范围为,
从轴旋转到过程中,倾斜角从开始变大,斜率从负无穷开始增大,此时斜率为,
此时直线的斜率的取值范围为,综上直线的斜率的取值范围为.
故选:D.
10. 已知椭圆的左、右顶点分别为,且以线段为直径的圆与直线相切,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用点到直线的距离公式得出即可求出.
【详解】以线段为直径的圆与直线相切,
则原点到直线的距离,得,
则离心率.
故选:A
二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.请将正确的答案填写到答题纸上.试题中包含2个空的,答对1个空的得3分,全部答对的得4分.
11. 已知直线过两点且斜率为1,则实数的值为__________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据题意结合斜率公式运算求解即可.
【详解】因为直线过两点且斜率为1,
则,解得,
所以实数的值为2.
故答案为:2.
12. 如果椭圆上一点与焦点的距离等于2,那么点与另一个焦点的距离为__________.
【答案】8
【解析】
【分析】根据椭圆方程可知,再结合椭圆的定义运算求解即可.
【详解】设椭圆的长轴长为,
由题意可知:,且,
因为,可得,
所以点与另一个焦点的距离为8.
故答案为:8.
13. 已知直线与圆交于A、B两点,且,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据弦长可得圆心到直线的距离,结合点到直线的距离公式运算求解.
【详解】圆,即,圆心为,半径,
则圆心到直线的距离,
因为,即,可得,
即,解得,即.
故答案为:.
14. 已知直线经过点,且在两坐标轴上的截距相等,则直线的方程为__________.
【答案】或
【解析】
【分析】分截距均为与截距均不为两种情况讨论,利用待定系数法计算可得.
【详解】若截距均为,设为,则,解得,
所以直线的方程为,即;
若截距均不为,设为,则,解得,
所以直线的方程为,即;
综上可得直线的方程为或.
故答案为:或
15. 已知正四面体ABCD的棱长为1,点E、F分别是BC,AD的中点,则的值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】由正四面体的定义知,正四面体相对的棱互相垂直,从而可得出,进而得出.
【详解】如图,四面体是正四面体,
四面体的每个面都是正三角形,且相对的棱相互垂直,且棱长为,
又点E、F分别是BC,AD的中点,
,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了正四面体的定义,正四面体的相对的棱互相垂直,向量垂直的充要条件,向量加法的几何意义,向量数量积的运算及计算公式,考查了计算和推理能力,属于基础题.
16. 古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆,后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系中,定点两点,动点满足,则点的轨迹为阿氏圆,以下称该阿氏圆为曲线.给出下列结论:
①曲线的方程为;
②在曲线上存在点,使得到点的距离为10;
③在曲线上不存在点,使得;
④若曲线上至少有3个点到直线的距离等于1,则.
其中正确结论的序号为__________.
【答案】①③
【解析】
【分析】求出轨迹方程判断①;利用圆的几何性质求出圆上的点与点的距离范围判断②;求出圆的轨迹方程,确定两圆位置关系判断③;由已知条件结合点到直线距离列出不等式求解判断④.
【详解】对于①:设点,
因为,整理得,
所以曲线的方程为,故①正确;
对于②:因为曲线是以为圆心,半径为的圆,
且点到圆心的距离,
则圆上一点到点的距离的取值范围为,且,
所以曲线上不存在点,使得到点的距离为10,故②错误;
对于③:设点,
因为,则,整理得,
可知点E的轨迹以为圆心,半径的圆,
且,可知两圆内含,没有公共点,
所以曲线上不存在点,使得,故③正确;
对于④:圆心到直线的距离为,
若曲线上至少有3个点到直线的距离等于1,
则,即,解得,故④错误;
故答案为:①③.
三、解答题:本大题共4小题,共56分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17. 已知的三个顶点.
(1)求边所在的直线方程;
(2)求边上的高线所在的直线方程及边上高线的长.
【答案】(1)
(2);
【解析】
【分析】(1)根据题意结合直线的两点式方程求解即可;
(2)根据垂直关系可设所求直线方程为,代入点即可得结果,再利用点到直线的距离公式求高线的长.
【小问1详解】
因为,
则直线的方程为,即.
【小问2详解】
因为直线的方程为,
设边上的高线所在的直线方程为,
代入点可得,即,
所以边上的高线所在的直线方程为,
且边上高线的长即为点到直线的距离.
18. 已知圆心为的圆经过点和,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)过点作圆的切线,求切线方程.
【答案】(1);
(2)或
【解析】
【分析】(1)设圆心,通过半径求得,进而可求解:
(2)通过讨论斜率存在与不存在,由圆心到直线距离等于半径,列出等式求解即可.
【小问1详解】
由题意设圆心,
因为,即,
解得,即,半径,
所以圆的标准方程为;
【小问2详解】
当切线的斜率不存在时,则切线方程为,
此时圆心到直线的距离为,符合条件;
当切线的斜率存在时,设过的切线方程为,
即,
则圆心到切线的距离,解得,
此时切线的方程为:,即,
综上所述:过的切线方程为或.
19. 如图,平面是正方形,平面,,点,分别为棱和的中点.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)
因为为正方形,且平面,所以、、两两互相垂直,
以点为坐标原点,以、、所在直线分别为、、轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,,,
所以,
所以,所以.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出、,利用向量法计算可得;
(2)求出平面的法向量,利用空间向量法计算可得;
(3)求出平面的法向量,利用空间向量法计算可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设平面的法向量,,,
则,取,可得,
所以平面的一个法向量为,
又,
设直线与平面所成角为,则,
所以直线与平面所成角的正弦值为;
【小问3详解】
因为,,
设平面为法向量为,则,取,
又平面的一个法向量为,
设平面与平面的夹角为,
则,
所以平面与平面的夹角的余弦值为.
20. 已知椭圆的长轴长为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点为椭圆的上顶点,若过点的直线交椭圆于点(异于点),且的面积为9,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据题意可知,代入点可得,即可得椭圆方程;
(2)求和直线的方程,设,根据面积关系求点B的坐标,即可得直线方程.
【小问1详解】
因为椭圆的长轴长为,则,
即,则椭圆方程为,
代入点可得,解得,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
因为,,则,
直线:,即,
设,,
则点到直线的距离,
因为,即,
可得或(舍去),
又因为,则,
可得或,解得或,
若,即,则直线:;
若,即,则直线为,即;
综上所述:直线的方程为或.
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