内容正文:
2025~2026学年度第一学期期中考试
高二数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 设(其中为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
2. 已知全集,集合,集合,则 ( )
A. B. C. D.
3. 设向量,若,则( )
A. 2 B. 1 C. D. 0
4. 圆心在轴上,且经过点的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
5. 已知正方体的棱长为4,则点C到平面的距离等于( )
A. B. C. D.
6. 设双曲线的右焦点为F,过F作C的一条渐近线的垂线,垂足为A.若(O为原点),则C的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
7. 若,其中m,n均为实数,则( )
A. B. C. D.
8. 已知,若对任意实数x均有,则满足条件的有序实数对的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
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. 在下列四个命题中,正确的是( )
A. 命题“,使得”的否定是“,都有”
B. 当时,的最小值是5
C. 已知集合,若,则m的值为
D. “”是“”的必要不充分条件
10. 过点作圆的两条切线,切点分别为,则下列判断正确的是( )
A. 有一条切线方程为 B. 有一条切线方程为
C. D. 四边形的面积为2
11. 第24届冬季奥林匹克运动会圆满结束,根据规划,国家体育馆成为北京冬奥会开、闭幕式的场馆,国家体育馆内外两圈的钢骨架是离心率相同的椭圆,若椭圆和椭圆的离心率相同,且,则下列正确的是( )
A.
B.
C. 如果两个椭圆,分别是同一个矩形的内切椭圆和外接椭圆,则
D. 由外层椭圆的左顶点向内层椭圆分别作两条切线与交于两点,的右顶点为,若直线与的斜率之积为,则椭圆的离心率为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若直线与直线垂直,则a=______.
13. 已知,则__________.
14. 定义域为的函数满足,当时,,若在上有9个零点,则实数的取值范围是__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文宇说明、证明过程或演算步骤.
15. 在中,角所对的边分别为,且.
(1)求角:
(2)若的面积为,求的周长.
16. 一中学为了解某次物理考试的成绩,随机抽取了50名学生的成绩,根据这50名学生的成绩(成绩均在之间),将样本数据分为6组:、、…、、,绘制成频率分布直方图(如图所示).
(1)求频率分布直方图中a的值,并估计这50名学生的物理成绩的平均数(同一组中的数据以该组数据所在区间中点的值作代表);
(2)在样本中,从成绩在内的学生中,随机抽取2人,求这2人成绩都在内的概率.
17. 已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,是线段的中点.
(1)求点的轨迹方程;
(2)记(1)中所求轨迹为曲线,过定点的直线与曲线交于、两点,并且,求直线的方程.
18. 如图,四边形与均为菱形,,,.
(1)求证:平面;
(2)为线段上的动点,求与平面所成角正弦值的最大值;
(3)设中点为,为四边形内的动点(含边界)且,求动点的轨迹长度.
19. 已知椭圆的左右顶点分别为为上一点,离心率为为上异于的点.
(1)求的方程;
(2)为椭圆上异于的另一点(不与重合),直线不与坐标轴平行,点关于原点对称的点为.若直线与相交于点,直线与直线相交于点.证明:在上存在定点,使得的面积为定值,并求出该定值;
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2025~2026学年度第一学期期中考试
高二数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 设(其中为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用复数的运算法则化简所求复数.
【详解】因为,则.
故选:C
2. 已知全集,集合,集合,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用集合的运算法则可得答案.
【详解】由及,
可得:,
又因为,
所以.
故选:B
3. 设向量,若,则( )
A. 2 B. 1 C. D. 0
【答案】C
【解析】
【分析】根据共线向量的坐标表示,列出方程,即可求解.
【详解】因为向量,
由,可得,解得.
故选:C.
4. 圆心在轴上,且经过点的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设出圆的标准方程,代入点的坐标,建立方程求解参数即可.
【详解】设该圆的标准方程为,
将代入方程,可得,解得,
得到圆的标准方程为,故C正确.
故选:C
5. 已知正方体的棱长为4,则点C到平面的距离等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用等体积法,由求解.
【详解】,
,
则,设点C到平面的距离为h,
则,
又因为,
所以,
故选:A
6. 设双曲线的右焦点为F,过F作C的一条渐近线的垂线,垂足为A.若(O为原点),则C的离心率为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据双曲线的渐近线的性质,结合双曲线的离心率公式进行求解即可.
【详解】如图所示:
由得,所以,
故选:A
7. 若,其中m,n均为实数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】构造函数,可得函数为增函数,借助单调性即可得出结果.
【详解】由变形,可得:,
设函数,
因为指数函数在上是增函数,在上是减函数,
所以在上是增函数,
所以在上是增函数.
由可得,即.
故选:C
8. 已知,若对任意实数x均有,则满足条件的有序实数对的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】根据三角函数恒成立,则对应的图象完全相同,通过,,三种情况讨论求解即可
【详解】,任意实数均有.
当时,任意实数均有,且,
时,符合题意;
任意实数均有,即,
,
只能任意实数均有,则,
当时,,则,
,符合题意;
当时,.
所以,,
又,符合题意.
综上所述,满足条件的有序实数对有,,共3个.
故选:C
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. 在下列四个命题中,正确的是( )
A. 命题“,使得”的否定是“,都有”
B. 当时,的最小值是5
C. 已知集合,若,则m的值为
D. “”是“”的必要不充分条件
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据命题的否定即可求解A,根据基本不等式即可求解B,根据元素与集合的关系即可求解C,根据充分必要条件的定义即可求解D.
【详解】对于A, “,使得”的否定是“,都有”,A正确,
对于B,当时,,则,当且仅当,即时取到等号,故B正确,
对于C,若,解得,则集合,符合题意,若,此时无解,因此若,则m的值为,故C正确,
对于D, 由可得到,当时,或,故“”是“”的充分不必要条件,D错误,
故选:ABC
10. 过点作圆的两条切线,切点分别为,则下列判断正确的是( )
A. 有一条切线方程为 B. 有一条切线方程为
C. D. 四边形的面积为2
【答案】ACD
【解析】
【分析】由待定系数法求切线方程,判断A、B;分别求出直线的斜率,判断C;将四边形的面积表示为计算求值,判断D.
【详解】圆,圆心,半径为1,
对于A、B:若切线的斜率存在,设切线为即,
由,解得或,所以切线方程为或,故A正确,B错误;
对于C:由题意可知,切点在以为直径的圆上,的中点为,半径为,
圆方程为,即,
又切点在圆上,如图,设、分别为切线和和圆的公共点,可得直线,,
又
,,故C正确;
对于D,如图,,则
,,故D正确.
故选:ACD.
11. 第24届冬季奥林匹克运动会圆满结束,根据规划,国家体育馆成为北京冬奥会开、闭幕式的场馆,国家体育馆内外两圈的钢骨架是离心率相同的椭圆,若椭圆和椭圆的离心率相同,且,则下列正确的是( )
A.
B.
C. 如果两个椭圆,分别是同一个矩形的内切椭圆和外接椭圆,则
D. 由外层椭圆的左顶点向内层椭圆分别作两条切线与交于两点,的右顶点为,若直线与的斜率之积为,则椭圆的离心率为
【答案】BCD
【解析】
【分析】由离心率相同及已知得到、即可判断A、B;由在椭圆上得到,进而判断C;根据对称性确定的坐标,结合斜率两点式得,进而判断D.
【详解】选项A:因为离心率相同,所以,即,且,
所以,所以,故A错误;
选项B: 因为,所以,
由选项A解析 ,可得,即,
所以,故B正确;
选项C:由题意可得满足椭圆方程,
又因为,所以,所以,所以,故C正确;
选项D:因为,所以,.
设,由椭圆对称性知关于x轴对称,所以,
所以直线斜率,直线斜率,
所以,
所以,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. 若直线与直线垂直,则a=______.
【答案】
【解析】
【分析】根据直线互相垂直的充要条件得到方程,解出即可.
【详解】由题意得:,解得:.
故答案为:2.
13. 已知,则__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据二倍角的余弦公式及同角三角函数的基本关系求解.
【详解】因为,
所以
.
故答案为:
14. 定义域为的函数满足,当时,,若在上有9个零点,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据条件及分段函数解析式作出函数的大致图象,利用数形结合思想及直线与圆的位置关系计算即可.
【详解】因为定义域为的函数满足,
且当时,,
所以的图象(部分)如下所示:
则当时,,
所以,又,
令,即,
依题意与有且仅有9个交点,
显然,由图可知与有两个交点,且在时,
令,则,
即表示以为圆心,1为半径的半圆(轴及轴上方部分),
所以,解得.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文宇说明、证明过程或演算步骤.
15. 在中,角所对的边分别为,且.
(1)求角:
(2)若的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理进行边角转化,再利用两角和的正弦公式进行化简即可求解;
(2)利用三角形的面积公式和余弦定理即可求解.
【小问1详解】
由正弦定理得.
因为,
所以,即.
又,所以,即,
因为,所以.
【小问2详解】
因为,所以.
由余弦定理得,即,
即,可得,
所以的周长为.
16. 一中学为了解某次物理考试的成绩,随机抽取了50名学生的成绩,根据这50名学生的成绩(成绩均在之间),将样本数据分为6组:、、…、、,绘制成频率分布直方图(如图所示).
(1)求频率分布直方图中a的值,并估计这50名学生的物理成绩的平均数(同一组中的数据以该组数据所在区间中点的值作代表);
(2)在样本中,从成绩在内的学生中,随机抽取2人,求这2人成绩都在内的概率.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)利用频率分布直方图中各组频率之和等于1求出的值,再根据平均数计算公式计算即可;
(2)先计算出内的人数,分别表示出随机试验和事件所含的样本点,利用古典概型概率公式计算即得.
【小问1详解】
由频率分布直方图可得,,解得,;
这50名学生的物理成绩的平均数为:;
【小问2详解】
由频率分布直方图可知,成绩在内的学生有人,
其中内有2人,设为,内有3人,设为,
“从成绩在内的学生中随机抽取2人”对应的样本空间为:
,而事件 “2人成绩都在内”=,
由古典概型概率公式可得,.
即这2人成绩都在内的概率为.
17. 已知线段的端点的坐标是,端点在圆上运动,是线段的中点.
(1)求点的轨迹方程;
(2)记(1)中所求轨迹为曲线,过定点的直线与曲线交于、两点,并且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)设点、,根据中点坐标公式化简得出,代入等式化简可得出点的轨迹方程;
(2)利用勾股定理求出圆心到直线的距离,再对直线的斜率是否存在进行分类讨论,结合点到直线的距离公式可求得答案.
【小问1详解】
设点、,
因为点是线段的中点,则,所以,
因为点在圆上,则,即,
化简得,
故点的轨迹方程为.
【小问2详解】
由(1)可知,曲线是以点为圆心,半径为的圆,
由勾股定理可知,圆心到直线的距离为.
若轴,直线的方程为,此时圆心到直线的距离为,符合题意;
若直线的斜率存在,设直线的方程为,即,
由题意可得,解得,
此时直线的方程为,即.
综上所述,直线的方程为或.
18. 如图,四边形与均为菱形,,,.
(1)求证:平面;
(2)为线段上的动点,求与平面所成角正弦值的最大值;
(3)设中点为,为四边形内的动点(含边界)且,求动点的轨迹长度.
【答案】(1)证明:因为四边形为菱形,则,
设,连接,则为的中点,
因为,则,
因为,、平面,故平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用菱形的几何性质可得出,设,利用等腰三角形三线合一的性质可得出,再利用线面垂直的判定定理可证得结论成立;
(2)连接,推导出,以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,设,其中,利用空间向量法可求得与平面所成角正弦值的最大值;
(3)设点,根据可得出点的轨迹方程,明确点的轨迹形状,即可得解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连接,因为四边形为菱形,则,
又因为,则为等边三角形,
因为为的中点,则,
又因为平面,以点为坐标原点,、、所在直线分别为、
、轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
因为,四边形为菱形,且,则是边长为的等边三角形,
所以,,,,
同理可得,
所以,、、、、、,
则,,
设平面的法向量为,
则,取,可得,
因为为上的动点,设,其中,
且,,
所以,,
设直线与平面所成角为,
则
,
当时,取最大值,且最大值为,
因此,与平面所成角正弦值的最大值为.
【小问3详解】
因为为的中点,则,
设点,则,,
因为,即,即,
化简可得,
故动点的轨迹是以点为圆心,半径为的圆在四边形内的部分,
即圆心角为的圆弧,故所求轨迹的长度为.
19. 已知椭圆的左右顶点分别为为上一点,离心率为为上异于的点.
(1)求的方程;
(2)为椭圆上异于的另一点(不与重合),直线不与坐标轴平行,点关于原点对称的点为.若直线与相交于点,直线与直线相交于点.证明:在上存在定点,使得的面积为定值,并求出该定值;
【答案】(1)
(2)
设,则,
设直线的方程:代入的方程得:
,
,
由共线得,;
由共线得;
两式相加得
,
,故的方程为,
联立与的方程解得,,
则在定直线上,
则使得的面积为定值的点一定为:过点且与直线平行的直线与的交点,
此时.
【解析】
【分析】(1)根据已知离心率及点在椭圆上列式计算求解;
(2)设直线联立方程组得出韦达定理,再应用三点共线列式及,再化简得出的方程,最后应用面积得出定值.
【小问1详解】
由题知,解得,
故的方程为:;
【小问2详解】
略
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