内容正文:
六校联盟2025学年第一学期期中联考
高二数学试题卷
(2025.11)
命题:温岭市箬横中学(张芳芳 吕陈佳)
审题:温岭市箬横中学(郑芳)
考生须知:
1.考试范围:选择性必修第一册第一章至第三章3.3.1(抛物线方程)
2.本试题卷分选择题和非选择题两部分.全卷共4页,满分150分,考试时间120分钟.
3.考生答题前,务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上.
选择题部分
一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
3. 已知两条平行直线,则和间的距离为( )
A. B. C. D.
4. 已知空间向量,则向量在向量上的投影向量是( )
A. B. C. D.
5. 如图,在四面体中,,,,,为线段的中点,则等于( )
A. B. C. D.
6. 在中国古代数学著作《九章算术》中记载了一种称为“曲池”的几何体,该几何体的上、下底面平行,且均为扇环形(扇环是指圆环被扇形截得的部分).现有一个如图所示的曲池,它的高为4,,,,均与曲池的底面垂直,底面扇环对应的两个圆的半径分别为2和4,对应的圆心角为90°,则图中异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7. 在平面直角坐标系中,一道光线沿直线:经轴反射,反射光线与圆:恰有一个公共点,则( )
A. B. C. D.
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与椭圆交于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)
9. 已知直线,则下列说法正确的是( )
A. 直线过点 B. 直线的斜率为
C. 直线的纵截距为3 D. 直线不经过第一象限
10. 已知圆,则下列命题正确的是( )
A. 圆心坐标为
B. 过点引圆的两条切线,切点记为,则四边形的面积为
C. 若经过点的直线与圆相交,且弦长为4,则直线方程为
D. 圆上恰有三个点到直线的距离为
11. 随着我国航天科技的快速发展,双曲线镜的特性使得它在天文观测中具有重要作用.双曲线的光学性质是:从双曲线的一个焦点发出的光线,经双曲线反射后,反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.由此可得,过双曲线上任意一点的切线平分该点与两焦点连线的夹角.已知分别为双曲线的左、右焦点,,点的坐标为,则下列结论正确的是( )
A. 双曲线的离心率为2
B. 若从射出一道光线,经双曲线反射,其反射光线所在直线的斜率的取值范围为
C.
D. 过双曲线左支上点作双曲线的切线交轴于,则
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. 若向量,且,则__________.
13. 已知F是抛物线C:的焦点,P是抛物线C上一动点,Q是曲线上一动点,则的最小值为______
14. 若为平面上两个定点,则满足为常数的动点的轨迹是直线,满足的动点的轨迹是圆.将此性质类比到空间中,解决下列问题.已知点为空间中四个定点,,且两两的夹角都是,若动点满足,动点满足,则的最小值是__________.
四、解答题(本题共5小题;其中第15小题13分,第16小题15分,第17小题15分,第18小题17分,第19小题17分;共77分)
15. 已知点,
(1)求的面积;
(2)是否存在点,使四边形为直角梯形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
16. 如图,在四棱锥中,底面是正方形,,是的中点.
(1)证明:平面;
(2)若平面平面,,,求直线与平面所成的角的正弦值.
17. 如图,2025年中国机器人及人工智能大赛总决赛中,主办方设计了一个矩形坐标场地(包含边界和内部),长为12米,为场地中间分割线,在距离点6米的处放置一只机器犬,在距离点3米的处放置一个机器人,机器犬行走的速度为机器人行走的速度的两倍,若机器犬和机器人在场地内沿着直线方向同时到达场地内某点(即),则机器犬将被机器人捕获,点叫成功点.
(1)请建立恰当的平面直角坐标系,求在这个矩形场地内(包含边界)成功点的轨迹方程;
(2)现准备在点处安装一台监测设备用来追踪机器犬被捕获的过程.若该设备发射的信号覆盖范围呈圆形,请问信号范围至少为多少米?
18. 已知椭圆,焦距为,椭圆上的点到两焦点的距离之和为4.
(1)求椭圆的方程;
(2)经过右顶点的直线与椭圆的另一个交点为,点关于轴的对称点为(与不重合),直线与轴的交点分别为和.若,求线段的长.
19. 离散曲率是刻画空间弯曲性的重要指标.设为多面体的一个顶点,定义多面体在点处的离散曲率为,其中为多面体的所有与点相邻的顶点,且平面,平面,平面和平面为多面体的所有以为公共点的面.已知三棱锥如图所示.
(1)求三棱锥在各个顶点处的离散曲率的和;
(2)若平面为中点,三棱锥在顶点处的离散曲率为.求点到平面的距离;
(3)在(2)的前提下,又知为侧面内一动点,记二面角为,直线与平面所成角为,若,求三棱锥体积的最大值.
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六校联盟2025学年第一学期期中联考
高二数学试题卷
(2025.11)
命题:温岭市箬横中学(张芳芳 吕陈佳)
审题:温岭市箬横中学(郑芳)
考生须知:
1.考试范围:选择性必修第一册第一章至第三章3.3.1(抛物线方程)
2.本试题卷分选择题和非选择题两部分.全卷共4页,满分150分,考试时间120分钟.
3.考生答题前,务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上.
选择题部分
一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定的直线方程,直接求出倾斜角作答.
【详解】直线垂直于x轴,所以直线的倾斜角为.
故选:C
2. 双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据双曲线的方程,得到双曲线的焦点在轴上,且,即可求解双曲线的渐近线方程.
【详解】由双曲线,可知双曲线的焦点在轴上,且,
所以其渐近线方程为.
故选:B.
3. 已知两条平行直线,则和间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由两平行线间距离公式求解即可;
【详解】,
所以由两平行线间的距离公式可得,
故选:D.
4. 已知空间向量,则向量在向量上的投影向量是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量坐标运算求出数量积及模长,再结合投影向量公式计算即可.
【详解】由已知可得,
所以向量在向量上的投影向量是.
故选:D.
5. 如图,在四面体中,,,,,为线段的中点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量的线性运算求解.
【详解】由已知,
故选:D.
6. 在中国古代数学著作《九章算术》中记载了一种称为“曲池”的几何体,该几何体的上、下底面平行,且均为扇环形(扇环是指圆环被扇形截得的部分).现有一个如图所示的曲池,它的高为4,,,,均与曲池的底面垂直,底面扇环对应的两个圆的半径分别为2和4,对应的圆心角为90°,则图中异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用向量法求解异面直线与所成角的余弦值.
【详解】图,
设上底面圆心为,下底面圆心为,连接,,,
以为原点,分别以,,所在直线为轴、轴、轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,
则,,
,
又异面直线所成角的范围为,
故异面直线与所成角的余弦值为.
故选:A.
7. 在平面直角坐标系中,一道光线沿直线:经轴反射,反射光线与圆:恰有一个公共点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分析可知直线过定点,斜率为,根据直线与圆相切列式求解即可.
【详解】圆:的圆心为,半径,
因为直线:即为,
令,可得,即直线过定点,
根据对称性可知,直线过定点,斜率为,
则直线:,即,
则,整理可得,解得.
故选:C.
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与椭圆交于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,根据椭圆的定义可得,,结合勾股定理列方程可得,进而结合余弦定理可求得,进而求解即可.
【详解】因为,设,如图所示,
由椭圆的定义可知,,则,
同理,则,
因为,则,
则,化简可得,
则,则(舍去)或,
所以,所以为椭圆的上(或下)顶点,
又,
所以在中,,解得,即.
故选:A
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)
9. 已知直线,则下列说法正确的是( )
A. 直线过点 B. 直线的斜率为
C. 直线的纵截距为3 D. 直线不经过第一象限
【答案】BD
【解析】
【分析】利用代入法判断A;将直线的一般式化为斜截式方程判断BC;画出图象判断D.
【详解】已知直线,即,
则直线的斜率为,纵截距为,B正确,C错误;
再令,得,所以直线不过点,A错误;
作出直线,可知直线不经过第一象限,D正确.
故选:BD
10. 已知圆,则下列命题正确的是( )
A. 圆心坐标为
B. 过点引圆的两条切线,切点记为,则四边形的面积为
C. 若经过点的直线与圆相交,且弦长为4,则直线方程为
D. 圆上恰有三个点到直线的距离为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,将圆的一般方程化为标准方程即可判断;对于B,由题意,可得,,求出,,进而求解判断即可;对于C,当直线的斜率不存在时直线也满足题意,进而判断即可;对于D,先求出圆心到直线的距离为,再结合圆的半径即可判断.
【详解】对于A,由圆,即,
则圆心为,半径为,故A正确;
对于B,由题意,,且,
而,,
则,
则四边形的面积为,故B正确;
对于C,当直线的斜率不存在时,直线的方程为,
此时直线与圆相交于点,弦长为4,满足题意,故C错误;
对于D,圆心到直线的距离为,
由于,则圆上恰有三个点到直线的距离为,故D正确.
故选:ABD
11. 随着我国航天科技的快速发展,双曲线镜的特性使得它在天文观测中具有重要作用.双曲线的光学性质是:从双曲线的一个焦点发出的光线,经双曲线反射后,反射光线的反向延长线经过双曲线的另一个焦点.由此可得,过双曲线上任意一点的切线平分该点与两焦点连线的夹角.已知分别为双曲线的左、右焦点,,点的坐标为,则下列结论正确的是( )
A. 双曲线的离心率为2
B. 若从射出一道光线,经双曲线反射,其反射光线所在直线的斜率的取值范围为
C.
D. 过双曲线左支上点作双曲线的切线交轴于,则
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,根据题意求离心率即可;对于B,由题意知反射光所在直线为直线,斜率介于两条渐近线斜率之间;对于C,可得,,直线的斜率不存在,进而得到,然后可得;对于D,可设切线方程,联立得到点坐标即可求解.
【详解】对于A,双曲线,焦点在轴,
则,
所以双曲线的离心率,故A错误;
对于B,如图:反射光所在直线为直线,
根据双曲线的性质可知斜率介于两条渐近线斜率之间,
又渐近线斜率,
所以反射光线所在直线的斜率的取值范围为,故B正确;
对于C,由题意得,又,,
则,,直线的斜率不存在,
所以,
,又,
所以,故C正确;
对于D,由题意知,切线斜率不为零,可设方程为,
联立得:,
,解得,
即切点的纵坐标,
,解得,
又点在左支上,所以,
,故D错误;
故选:BC.
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. 若向量,且,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据空间向量平行的坐标计算可得,进而结合模的坐标公式求解即可.
【详解】由,则,解得,
则,所以.
故答案为:.
13. 已知F是抛物线C:的焦点,P是抛物线C上一动点,Q是曲线上一动点,则的最小值为______
【答案】5
【解析】
【分析】由抛物线定义,将最小值转化为点所在圆的圆心到准线的距离减圆半径.
【详解】曲线,即,
设其圆心为,则.
抛物线的准线,
过点作,垂足为,则,
所以.
当共线时,最小,此时最小值为点到直线的距离.
设到直线的距离为,则,
则的最小值为.
所以的最小值为.
故答案为:.
14. 若为平面上两个定点,则满足为常数的动点的轨迹是直线,满足的动点的轨迹是圆.将此性质类比到空间中,解决下列问题.已知点为空间中四个定点,,且两两的夹角都是,若动点满足,动点满足,则的最小值是__________.
【答案】0
【解析】
【分析】根据类比性质,可知动点的轨迹是过的终点且垂直的平面,动点的轨迹是以线段为直径的球,从而的最小值就是球心到平面的距离减去球的半径,再对距离与半径进行计算即可.
【详解】如图,由题,当与共线时,则,即,此时的点记作点,则,
所以动点的轨迹是过的终点且垂直的平面,动点的轨迹是以线段为直径的球,
的最小值就是球心到平面的距离减去球的半径.
.
,
.
故答案为:.
四、解答题(本题共5小题;其中第15小题13分,第16小题15分,第17小题15分,第18小题17分,第19小题17分;共77分)
15. 已知点,
(1)求的面积;
(2)是否存在点,使四边形为直角梯形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,或
【解析】
【分析】(1)先求直线方程,在根据点到直线的距离公式求高,最后利用面积公式计算即可;
(2)分和两种情况,利用平行,垂直列方程组求解坐标即可
【小问1详解】
,则,
即,,
点到直线的距离,
则;
【小问2详解】
设点.
,,
与不垂直,
若,则,
,解得,
点.
若,则,
,
解得,点,
综上,存在点,使四边形为直角梯形,或.
16. 如图,在四棱锥中,底面是正方形,,是的中点.
(1)证明:平面;
(2)若平面平面,,,求直线与平面所成的角的正弦值.
【答案】(1)
如图,连接与相交于点,连接,
正方形的对角线和交于点,
又,,
又平面,平面,平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)连接辅助线,利用中位线定理可得,根据线面平行判定定理即可证明;
(2)建立空间直角坐标系,求出向量的坐标,平面的法向量坐标,根据直线与平面所成角的向量公式求解线面角的正弦值即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,因为平面平面,平面平面,过点在平面内作的垂线,可得垂线垂直于平面,
又因为,则以为坐标原点,向量,方向分别为,轴的正方向,为轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,,,
又由,,,可得点的坐标为,点的坐标为,
设平面的法向量为,由,,
有,取,,,可得平面的一个法向量为,
又由,有,
故直线与平面所成的角的正弦值为.
17. 如图,2025年中国机器人及人工智能大赛总决赛中,主办方设计了一个矩形坐标场地(包含边界和内部),长为12米,为场地中间分割线,在距离点6米的处放置一只机器犬,在距离点3米的处放置一个机器人,机器犬行走的速度为机器人行走的速度的两倍,若机器犬和机器人在场地内沿着直线方向同时到达场地内某点(即),则机器犬将被机器人捕获,点叫成功点.
(1)请建立恰当的平面直角坐标系,求在这个矩形场地内(包含边界)成功点的轨迹方程;
(2)现准备在点处安装一台监测设备用来追踪机器犬被捕获的过程.若该设备发射的信号覆盖范围呈圆形,请问信号范围至少为多少米?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)建立平面直角坐标系,设,由求解;
(2)设出C为圆心的圆的方程,由两圆内含或内切求解.
【小问1详解】
建立如图所示平面直角坐标系:
设,则,
因为,
所以,化简得,
成功点的轨迹方程为;
【小问2详解】
由(1)知:,
设以C为圆心的圆的方程为,
因为信号覆盖追踪机器犬被捕获的过程,即覆盖成功点,
所以两圆内含或内切,
所以,解得,
所以信号范围至少为米.
18. 已知椭圆,焦距为,椭圆上的点到两焦点的距离之和为4.
(1)求椭圆的方程;
(2)经过右顶点的直线与椭圆的另一个交点为,点关于轴的对称点为(与不重合),直线与轴的交点分别为和.若,求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,解方程组即可求解;
(2)设,进而求出坐标,再根据可求出,,进而求解即可.
【小问1详解】
由题意得,,解得,
则椭圆的方程为.
【小问2详解】
由(1)知,,
如图:
设点,所以,
所以直线的方程为,令,得,
同理直线的方程为,令,得,
又,
因为,所以,所以,
由题意知,,则,所以,则,
所以.
19. 离散曲率是刻画空间弯曲性的重要指标.设为多面体的一个顶点,定义多面体在点处的离散曲率为,其中为多面体的所有与点相邻的顶点,且平面,平面,平面和平面为多面体的所有以为公共点的面.已知三棱锥如图所示.
(1)求三棱锥在各个顶点处的离散曲率的和;
(2)若平面为中点,三棱锥在顶点处的离散曲率为.求点到平面的距离;
(3)在(2)的前提下,又知为侧面内一动点,记二面角为,直线与平面所成角为,若,求三棱锥体积的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由离散曲率的定义求、、、,即可得;
(2)由线面垂直的性质和判断得,结合求得,由为中点,确定的长,结合三棱锥等体积转换求解点到平面的距离即可;
(3)根据已知条件与二面角、线面角的定义,推出点在平面上的射影的轨迹是以为焦点,以为准线的抛物线一部分,再结抛物线与直线相交、等体积法,即可求解棱锥体积的最大值.
【小问1详解】
由离散曲率的定义得:
,
,
,
,
所以,
故三棱锥在各个顶点处的离散曲率的和为;
【小问2详解】
由平面,平面,得,
又,,,平面,
则平面,
又平面,所以,即,
又,
即,
解得,
由平面,平面,得,
则为等腰直角三角形,所以,,
因为为中点,所以,,
又,所以,
因为,则,
则,故,
设点到平面的距离为,
在三棱锥中,有,
所以,则,
故点到平面的距离为;
【小问3详解】
如图,作平面,垂足为,作,垂足为,连接,,,
则,,
因为,所以,
又、平面,
所以,所以,
由抛物线定义知,点的轨迹是以为焦点,以为准线的抛物线一部分,
取的中点为,如图以中点为原点,所在直线为轴,的垂直平分线为轴建立平面直角坐标系,
则,,
则以为焦点,以为准线的抛物线方程为,
故点的轨迹为该抛物线在三角形内部部分,即图中的曲线部分,
直线斜率为,则直线方程为:,
联立,解得或(结合图形舍)
即,
当与重合时,此时可得在上,使得取最大值,
的最大值满足:,
所以,
三棱锥体积的最大值为.
第1页/共1页
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