内容正文:
武功县2025~2026学年度第一学期期中质量监测
高二数学
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
4.本卷主要命题范围:选择性必修第一册第一章~第二章.
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. 已知向量,,则的值为( )
A. B. 9 C. -7 D. 7
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量数量积坐标运算法则进行计算.
【详解】.
故选:D
2. 直线的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据直线得出斜率,进而根据斜率与倾斜角的关系求解.
【详解】由化为,
即该直线斜率为,所以其倾斜角为.
故选:C.
3. 已知点,则点A关于轴的对称点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间点关于坐标轴对称的知识确定正确选项.
【详解】由题意可知:点关于轴的对称点的坐标为.
故选:A.
4. 已知圆C的圆心坐标为,且过坐标原点,则圆C的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由圆C过原点可得半径,结合圆的标准方程即得解.
【详解】由题意,圆心,半径,
故圆C方程为.
故选:B
5. 在空间直角坐标系中,已知点,向量平面,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】直接利用空间向量中点到平面的距离公式求解即可.
【详解】由题意,平面的一个法向量为,点,
所以,
所以点到平面的距离为.
故选:A
6. 如图所示,在平行六面体中,点为上底面对角线的中点,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】结合空间向量基本定理,根据空间向量线性运算法则计算可得.
【详解】依题意
,
又,所以,.
故选:C
7. 已知从点发出的一束光线,经过直线反射,反射光线恰好过点,则反射光线所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】运用点关于线的对称找出对称点,结合光线反射性质计算即可.
【详解】点关于对称的点设为,
则,反射光线经过点,
则反射光线所在的直线方程为,即.
故选:C.
8. 已知圆C:上任意一点关于直线的对称点也在圆上.则实数( )
A. 4 B. 6 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据圆的对称性可知直线要经过圆心.
【详解】圆C:的标准方程为,
要使得圆上任意一点关于直线的对称点也在圆上,
则直线经过圆心,即,解得,
故选:B
二、选择题: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,错误的有( )
A. 坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率
B. 直线的倾斜角的取值范围是
C. 若一条直线的斜率为,则此直线的倾斜角为
D. 若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据直线的斜率与倾斜角的定义,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中:当直线与轴垂直时,直线的倾斜角为,斜率不存在,所以A错误;
对于B中:根据直线倾斜角的定义,可得直线倾斜角的取值范围是,所以B正确;
对于C中:一条直线的斜率为,此直线的倾斜角不一定为,
如:直线的斜率为,它的倾斜角为,所以C错误;
对于D中:一条直线的倾斜角为时,它的斜率为或不存在,所以D错误.
故选:ACD
10. 过点作直线与圆C:相交于A,B两点,则( )
A. 弦AB的长度的最小值为
B. 当弦AB最短时弦所在的直线方程为
C. 弦AB的长度的最小值为
D. 当弦AB最短时弦所在的直线方程为
【答案】CD
【解析】
【分析】根据圆的几何性质、最短弦长等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】圆的圆心为,半径为,
,所以在圆内,,
当AB⊥PC时,弦AB最短,
最短弦长,A选项错误,C选项正确.
,所以当最短时,,
此时直线的方程为,B选项错误,D选项正确.
故选:CD
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点E,F分别为棱,的中点,点P是线段上的一动点,则下列说法正确的是( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 存在点P,使得
C. 的周长的最小值为
D. 直线与平面所成角的正弦值的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】证明平面,结合锥体体积公式判断A;利用直线与圆的位置关系判断B;利用对称求出最小值判断C;利用线面角的定义求解判断D.
【详解】对于A,在正方体中,连接,则,又,
则,而平面,平面,因此平面,又直线,
则点P到平面的距离为定值,面积为定值,因此为定值,A正确;
对于B,在矩形中,,则与以为直径的圆相离,
点在此圆外,因此,B错误;
对于C,,在等腰梯形中,作点F关于的对称点,
连接交于点P,此时取得最小值长,,
,,因此的周长的最小值为,C正确;
对于D,连接,由平面,得是直线与平面所成的角,
则,而正的边长为,因此的最小值为的高,
即,因此,D正确.
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知三点共线,则_____________.
【答案】
【解析】
【分析】首先根据A与B的坐标,结合截距式方程可求直线AB的方程,再将C点代入可求m的值.
【详解】直线的方程为,代人,解得.
故答案为:-3.
13. 已知向量若共面,则____________
【答案】
【解析】
【分析】由条件,根据空间向量基本定理即可列方程组求解。
【详解】因为共面,所以存在实数,使得,
即,
即,解得.
故答案为:
14. 已知直线l:的图象与曲线C:有且只有一个交点,则实数k的取值范围是_____________.
【答案】或
【解析】
【分析】求出动直线所过定点,化简曲线为半圆,作出图象,数形结合可得解.
【详解】由可得,即直线过定点,
由可得,即曲线C:,
作出曲线与直线的图象,如图,
当直线过点时,斜率,当直线过点时,斜率,
直线与曲线相切时,圆心到直线的距离,
即,解得或(由图可知不符合题意,舍去),
由图可知,当直线斜率满足或时,直线与曲线只有一个交点.
故答案为:或
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 在平面直角坐标系xOy中,已知直线l经过点和点.
(1)求直线l的方程;
(2)若直线m与l平行,且m与l间的距离为,求直线m的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)法一,已知两点求斜率,再由点斜式方程可得,法二,由两点式方程可得;
(2)设出直线方程,由直线平行得斜率,再由两平行直线间的距离公式可求.
【小问1详解】
法一:由题意得直线l的斜率,
故直线l的方程为,即;
法二:由两点式方程可得,,
化简得.
【小问2详解】
可设直线m的方程为,
由题意得,解得或,
故直线m的方程为或.
16. 已知向量,.
(1)求的值;
(2)求向量与夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据向量模的坐标表示求解;
(2)根据向量夹角的坐标表示求解.
【小问1详解】
,,
,,
.
【小问2详解】
设与的夹角为,则,
,,
,,
,
,
向量与夹角的余弦值为.
17. 已知圆,直线,,且直线和均平分圆.
(1)求圆的标准方程
(2)直线与圆相交于,两点,且,求实数的值.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据直线和均平分圆,可知两条直线都过圆心,通过联立求出两条直线的交点坐标,由此得到圆心坐标即可得到圆的标准方程.
(2)根据,及为等腰三角形可得到,可得圆心到直线的距离,再根据点到直线的距离公式即可求出实数的值.
【小问1详解】
因为直线和均平分圆,所以直线和均过圆心,
因为,解得,所以直线和的交点坐标为,
所以圆心的坐标为,
因为圆,所以圆心坐标为,
所以,解得,
所以圆的方程为,即,
所以圆的标准方程为.
【小问2详解】
由(1)得圆的标准方程为,圆心,半径,
因为,且为等腰三角形,所以,
因为,
所以圆心到直线的距离,
根据点到直线的距离公式,
即,解得或,
所以实数的值为或.
18. 如图,在长方体中,,,.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)由长方体可知,,两两垂直,以为坐标原点,
向量,,分别为,,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
有,,,,,,.
因为,,,
所以,,
所以,,
又因为,平面,所以平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)建立如图所示的空间直角坐标系,利用向量的数量积为零证明,,再由线面垂直的判定定理得到即可;
(2)求出平面的法向量,代入空间线面角公式求解即可;
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设平面的法向量为,
由,,有
取,,,可得平面的一个法向量为,
设直线与平面所成的角为,
因为,所以,
,,
所以,
所以直线与平面所成的角的正弦值为.
19. 如图,在四棱锥中,底面是直角梯形,,平面平面.
(1)当时,证明:平面;
(2)若平面与平面的夹角的余弦值为,求的值.
【答案】(1)
如图,过点作的平行线,与相交于点,连接,
,
,
四边形是平行四边形,,
又平面平面平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)过点作的平行线,与相交于点,连接,结合已知证明四边形是平行四边形,即,由此结合线面平行的判定定理即可得证.
(2)建立适当的空间直角坐标系,求得平面的法向量为,平面的法向量为,由此结合向量夹角余弦公式即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,取的中点的中点,连,
,
平面平面,平面平面面,
所以平面,
,
,
由两两垂直,以为坐标原点,向量方向分别为轴方向建立如图所求的空间直角坐标系,
可得,
设平面的法向量为,由,
有,取,可得,
设平面的法向量为,由,
.
有,取,可得,
所以,
由和平面与平面的夹角的余弦值为,
有,平方后整理为,解得或(舍去),
故若平面与平面的夹角的余弦值为,可得的值为.
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2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
4.本卷主要命题范围:选择性必修第一册第一章~第二章.
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. 已知向量,,则的值为( )
A. B. 9 C. -7 D. 7
2. 直线的倾斜角为( )
A. B.
C. D.
3. 已知点,则点A关于轴的对称点的坐标为( )
A. B.
C. D.
4. 已知圆C的圆心坐标为,且过坐标原点,则圆C的方程为( )
A. B.
C. D.
5. 在空间直角坐标系中,已知点,向量平面,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,在平行六面体中,点为上底面对角线的中点,若,则( )
A. B.
C. D.
7. 已知从点发出的一束光线,经过直线反射,反射光线恰好过点,则反射光线所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
8. 已知圆C:上任意一点关于直线的对称点也在圆上.则实数( )
A. 4 B. 6 C. D.
二、选择题: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,错误的有( )
A. 坐标平面内的任何一条直线均有倾斜角和斜率
B. 直线的倾斜角的取值范围是
C. 若一条直线的斜率为,则此直线的倾斜角为
D. 若一条直线的倾斜角为,则此直线的斜率为
10. 过点作直线与圆C:相交于A,B两点,则( )
A. 弦AB的长度的最小值为
B. 当弦AB最短时弦所在的直线方程为
C. 弦AB的长度的最小值为
D. 当弦AB最短时弦所在的直线方程为
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点E,F分别为棱,的中点,点P是线段上的一动点,则下列说法正确的是( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 存在点P,使得
C. 的周长的最小值为
D. 直线与平面所成角的正弦值的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知三点共线,则_____________.
13. 已知向量若共面,则____________
14. 已知直线l:的图象与曲线C:有且只有一个交点,则实数k的取值范围是_____________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 在平面直角坐标系xOy中,已知直线l经过点和点.
(1)求直线l的方程;
(2)若直线m与l平行,且m与l间的距离为,求直线m的方程.
16. 已知向量,.
(1)求的值;
(2)求向量与夹角的余弦值.
17. 已知圆,直线,,且直线和均平分圆.
(1)求圆的标准方程
(2)直线与圆相交于,两点,且,求实数的值.
18. 如图,在长方体中,,,.
(1)证明:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
19. 如图,在四棱锥中,底面是直角梯形,,平面平面.
(1)当时,证明:平面;
(2)若平面与平面的夹角的余弦值为,求的值.
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