内容正文:
2025学年第一学期台金七校联盟期中联考
高二年级数学学科试题
命题学校:黄岩中学 审题学校:路桥中学
考生须知:
1.本卷共4页满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字.
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效.
4.考试结束后,只需上交答题纸.
选择题部分
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题可得直线斜率,即可得倾斜角.
【详解】,则直线斜率为,
则直线倾斜角满足.
故选:B
2. 椭圆的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据椭圆的定义进行求解即可.
【详解】因为椭圆方程为,
所以,所以.
所以焦点坐标为.
故选:C.
3. 已知空间向量,,若,则( )
A. 1 B. C. D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】由空间向量垂直的坐标表示即可求解.
【详解】因为,,且,所以,解得,
故选:B.
4. 直线和直线,则“”是“”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】由题意先求出的充要条件,然后根据充分不必要条件的定义判断即可.
【详解】由题设,
解得或.
故,.
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:B.
5. 已知抛物线上任意一点,定点,若点是圆上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用圆的性质结合抛物线的定义求解即可.
【详解】抛物线焦点,准线,设点到准线的距离为,点到准线的距离为
.
故选:B
6. 如图,在正方体中,是棱的中点,点在棱上,且,若平面,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,求平面的法向量,根据线面平行可得,运算求解即可.或利用线面平行的判定结合条件可得.
【详解】解法一:以为坐标原点,所在直线分别为轴、轴、轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体的棱长为1,
则,,可得,
设是平面的法向量,则,
令,则,即,
由,且,可得,
又因为,则,
由平面,可得,
解得.
解法二:如图,取中点,连接,易证,
所以平面即为平面,
易知当为的中点时,,平面,平面,
从而平面,所以.
故选:C.
7. 已知,若圆上存在点满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用向量数量积的坐标表示求得点的轨迹方程为圆,再利用两圆相交得到关于的不等式,解之即可得解.
【详解】设点,则,,
所以,则,
所以点的轨迹方程为,圆心为,半径为3,
由此可知圆与有公共点,
又圆的圆心为,半径为2,
所以,解得,即的取值范围是,
故选:A.
8. 已知焦点在轴上的椭圆,点,当时,上有且仅有一点到点的距离最小,则的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设椭圆上任意一点,可得出,可知在时取得最小值,结合二次函数的基本性质可得出,可得出,再结合可得出该椭圆离心率的取值范围.
【详解】设椭圆上任意一点,
则,
由对称性可知:在时取得最小值,
又因为二次函数对称轴为,
所以,即,所以,又因为,所以.
故选:A.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知双曲线C:,下列对双曲线C判断正确的是( )
A. 实轴长是虚轴长的2倍 B. 焦距为4
C. 离心率为 D. 渐近线方程为
【答案】BD
【解析】
【分析】根据双曲线的标准方程求出a、b、c,可以求出实轴长、虚轴长、焦距、离心率、渐近线方程,对四个选项一一验证即可.
【详解】∵双曲线C:∴..∴∴.∴双曲线的实轴长是,虚轴长是,A错误;焦距为.B正确;离心率为,C错误:渐近线方程为,D正确.
故选:BD
10. 已知:,直线相交于,直线的斜率分别为,则( )
A. 当时,点的轨迹为除去两点的椭圆
B. 当时,点的轨迹为除去两点的双曲线
C. 当时,点的轨迹为一条直线
D. 当时,的轨迹为除去两点的抛物线
【答案】ABD
【解析】
【分析】设点,,.
逐个代入选项化简与的关系式,来验证选项即可得到答案.
【详解】设点,,.
当时,,
.
故点的轨迹为除去两点的椭圆,A正确
;当时,,
故点的轨迹为除去两点的双曲线,B正确;
当时,.
,即不含点,
轨迹是一条直线不含,C错误;
当时,则.
故的轨迹为除去两点的抛物线,D正确.
故选:ABD.
11. 如图,底面半径为的圆柱体量杯倾斜固定在桌面上,加入一定量的水使得上表面的形状是椭圆.再加入体积为的水,使得水面高度增加,沿杯壁高度增加,下列四个结论中,正确的是( )
A. 椭圆的离心率为
B.
C. 水平面与圆柱底面所成的角为
D. 水面面积为cm2
【答案】BCD
【解析】
【分析】由水面增加高度与杯壁增加高度得出水平面与圆柱底面所成的角,进而计算得椭圆长轴长,结合短轴长为底面直径,即可求出离心率,由割补法求出增加水的体积,再由柱体体积公式求出水面面积即可.
【详解】如图,为初始水面椭圆长轴,为上升后的水面椭圆长轴,为之间的垂线段,为平行于圆柱底面的圆的直径,
因为,则,则,
则,即水平面与圆柱底面所成的角为,
则,
则,,
将增加的部分沿着切开,再将含与的两部分拼凑,可得,
则,,
由以上可得A错误,BCD正确,
故选:BCD.
非选择题部分
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 过点且与直线平行的直线记为,则两平行线,之间的距离为_________.
【答案】##2.4
【解析】
【分析】利用两直线的平行关系先求,再由平行线的距离公式计算即可.
【详解】由题意不妨设,则,
所以两平行线,之间的距离.
故答案为:
13. 把正方形沿对角线翻折,使得二面角的大小为,则直线与平面所成角的正弦值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由二面角的定义找出其平面角,由线面角的定义作辅助线,由几何法求解即可.
【详解】设正方形边长为1,取线段的中点,连接,则有,
又平面,所以平面,
则为二面角的平面角,即,
则,
取的中点,连接,,
则,,
又平面,平面,
所以,又平面,
所以平面,
则为直线与平面所成角,
,
故答案为:.
14. 若对圆上任意一点,的取值与无关,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】通过换元法对条件表达式进行变形,得出其几何意义,再利用表达式与无关的条件得出解集的包含关系,进而得出实数的取值范围.
【详解】
令,表达式化为,表示数轴上点到点和点的距离之和,
当位于和之间,即或时,该距离之和为常数,否则会随着变化,
圆的圆心为,半径为1,
对于直线,圆心到直线的距离需满足,即,解得,
当,即时,要使完全包含于,需满足,即;
当,即时,与无包含关系,不合题意,舍去;
综上,实数的取值范围为.
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. 已知圆
(1)求过点且与圆相切的直线方程;
(2)已知直线被圆截得的弦长为,求实数的值.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)分直线斜率存在和不存在,利用点到直线的距离公式可得答案;
(2)圆心到直线的距离、弦长的一半、圆的半径利用勾股定理可得答案..
【小问1详解】
当直线斜率存在时,设直线,
即,
圆心到直线的距离为,
解得,
此时直线方程为,
当直线斜率不存在时,直线方程为,此时直线与圆相切,
综上,所求直线方程为或.
【小问2详解】
记圆心到直线的距离为,则,
又弦长为,圆的半径为2,则,
解得,所以.
16. 如图,分别是三棱锥的棱、的中点,是线段上一点且,记,,.
(1)用,,表示,,;
(2)若,,,,求异面直线与所成角的余弦值.
【答案】(1),,;
(2).
【解析】
【分析】(1)利用向量的线性运算及向量基本定理,将,,用,,表示出来即可;
(2)由(1)得,,可求得,以及,再结合空间夹角公式,代入求值即可.
【小问1详解】
如图,连接,结合向量线性运算及向量基本定理,可得
,
,
.
【小问2详解】
由题意,得,,,
又由(1)得,,,
所以,
,
所以,
设异面直线与所成角为,则,
即异面直线与所成角的余弦值为.
17. 已知抛物线的焦点到其准线的距离为.
(1)求抛物线的准线方程;
(2)设过焦点的直线与抛物线交于两点,为坐标原点,记的面积为,当时,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)根据已知条件求出,进而求出准线方程;
(2)联立直线与抛物线方程,结合韦达定理将的表达式求出来,进而可求得直线方程.
【小问1详解】
抛物线焦点为,准线为,
由题意得,故准线方程为.
【小问2详解】
由(1)可得抛物线的方程为,焦点,
显然直线的斜率不可能为零,故可设直线的方程为,
代入抛物线方程整理得,,
设,则,
,
,
由,得,解得,
∴直线的方程为或.
18. 如图,在三棱柱中,底面是边长为2的等边三角形,,D,E分别是线段,的中点,在平面ABC内的射影为.
(1)求证:平面BDE;
(2)若点F为棱的中点,求点到平面BDE的距离;
(3)若点F为线段上的动点(不包括端点),求平面FBD与平面BDE夹角的余弦值的取值范围.
【答案】(1)证明:连接,因为在平面ABC内的射影为,
所以⊥平面,
因为平面,所以⊥,⊥,
因为为边长为2的等边三角形,D是线段的中点,
所以⊥,
因为,平面,
所以⊥平面,
因为平面,所以⊥,
因为,四边形为平行四边形,
所以平行四边形为菱形,故⊥,
因为D,E分别是线段,的中点,所以,
故⊥,
因为,平面,
所以⊥平面;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)作出辅助线,得到⊥平面,⊥,又平行四边形为菱形,故⊥,又,从而得到线面垂直,
(2)建立空间直角坐标系,由(1)知,⊥平面;故平面的一个法向量为,利用点到平面的距离向量公式求出答案;
(3)设,求出,求出平面的法向量,结合平面的一个法向量为,从而得到,换元后,得到.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,两两垂直,
以为坐标原点,所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
因为⊥,D是线段的中点,
所以由三线合一可得,
又,故为等边三角形,
,
由(1)知,⊥平面;故平面的一个法向量为,
点到平面BDE的距离;
【小问3详解】
点F为线段上的动点(不包括端点),设,
,则,故,故,
设平面的法向量为,
则,
解得,令,则,故,
又平面的一个法向量为,
故,
令,
则,
因为,故,
,
平面FBD与平面BDE夹角的余弦值取值范围是.
【点睛】立体几何二面角求解方法:
(1)作出辅助线,找到二面角的平面角,并结合余弦定理或勾股定理进行求解;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,利用空间向量相关公式求解.
19. 已知椭圆的离心率为,左焦点为,左、右顶点分别为,上顶点为,且的外接圆半径为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设斜率存在的直线交椭圆于两点(位于轴的两侧),记直线的斜率分别为,若.
(i)试判断直线是否过定点,若是,求出此定点坐标;若不是,请说明理由;
(ii)设直线与轴的交点为,记与的面积分别为,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i)直线恒过定点;(ii).
【解析】
【分析】(1)由离心率推出的关系式,再由题设求得和,借助于正弦定理求出,即得椭圆方程;
(2)(i)设直线,将其与椭圆方程联立,写出韦达定理,设直线的斜率为,计算得,再由可得,利用斜率公式,结合韦达定理,化简计算求得或,验证取舍后即得直线的方程,即可证得结论;(ii)根据(i)的结论可推得,令,结合韦达定理推得,由可得,进而求出的范围,即可求得的取值范围.
【小问1详解】
如图,连接,因椭圆的离心率为,则,即,
在中,,则,
在中,,由正弦定理得,
解得故,则椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
(i)由题知直线的斜率存在,且不为0,设直线,
联立,消去,可得,
依题意,,即,
设,则,
设直线的斜率为,因为,且,
则,即,
又因为,故,
即有,即(*),
又,所以,
代入(*),可得,
化简得,解得或,
又位于轴的两侧,所以,解得,
所以,故直线的方程,故必过定点.
(ii)由(i)已得直线过定点,
则,,
于是,令,则,由(i)可得,
由,解得,
再代入,可得,
化简得,
因为,所以,即:,
解得,即,
则,故.
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高二年级数学学科试题
命题学校:黄岩中学 审题学校:路桥中学
考生须知:
1.本卷共4页满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字.
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效.
4.考试结束后,只需上交答题纸.
选择题部分
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 椭圆的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
3. 已知空间向量,,若,则( )
A. 1 B. C. D. 3
4. 直线和直线,则“”是“”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 已知抛物线上任意一点,定点,若点是圆上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6. 如图,在正方体中,是棱的中点,点在棱上,且,若平面,则( )
A. B. C. D.
7. 已知,若圆上存在点满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知焦点在轴上的椭圆,点,当时,上有且仅有一点到点的距离最小,则的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知双曲线C:,下列对双曲线C判断正确的是( )
A. 实轴长是虚轴长的2倍 B. 焦距为4
C. 离心率为 D. 渐近线方程为
10. 已知:,直线相交于,直线的斜率分别为,则( )
A. 当时,点的轨迹为除去两点的椭圆
B. 当时,点的轨迹为除去两点的双曲线
C. 当时,点的轨迹为一条直线
D. 当时,的轨迹为除去两点的抛物线
11. 如图,底面半径为的圆柱体量杯倾斜固定在桌面上,加入一定量的水使得上表面的形状是椭圆.再加入体积为的水,使得水面高度增加,沿杯壁高度增加,下列四个结论中,正确的是( )
A. 椭圆的离心率为
B.
C. 水平面与圆柱底面所成的角为
D. 水面面积为cm2
非选择题部分
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 过点且与直线平行的直线记为,则两平行线,之间的距离为_________.
13. 把正方形沿对角线翻折,使得二面角的大小为,则直线与平面所成角的正弦值为__________.
14. 若对圆上任意一点,的取值与无关,则实数的取值范围为__________.
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. 已知圆
(1)求过点且与圆相切的直线方程;
(2)已知直线被圆截得的弦长为,求实数的值.
16. 如图,分别是三棱锥的棱、的中点,是线段上一点且,记,,.
(1)用,,表示,,;
(2)若,,,,求异面直线与所成角的余弦值.
17. 已知抛物线的焦点到其准线的距离为.
(1)求抛物线的准线方程;
(2)设过焦点的直线与抛物线交于两点,为坐标原点,记的面积为,当时,求直线的方程.
18. 如图,在三棱柱中,底面是边长为2的等边三角形,,D,E分别是线段,的中点,在平面ABC内的射影为.
(1)求证:平面BDE;
(2)若点F为棱的中点,求点到平面BDE的距离;
(3)若点F为线段上的动点(不包括端点),求平面FBD与平面BDE夹角的余弦值的取值范围.
19. 已知椭圆的离心率为,左焦点为,左、右顶点分别为,上顶点为,且的外接圆半径为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设斜率存在的直线交椭圆于两点(位于轴的两侧),记直线的斜率分别为,若.
(i)试判断直线是否过定点,若是,求出此定点坐标;若不是,请说明理由;
(ii)设直线与轴的交点为,记与的面积分别为,求的取值范围.
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