内容正文:
府谷中学2025年秋高二年级期中质量调研检测卷
数学
注意事项:
1.本试题共4页,满分150分,时间120分钟.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上.
3.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,涂写在本试卷上无效.
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效.
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收.
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. 直线在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】在直线的方程中,令可得出直线在轴上的截距.
【详解】在直线的方程中,令可得,解得,故直线在轴上的截距为.
故选:B.
2. 若直线的倾斜角等于,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用直线的斜率与倾斜角的关系可得出的等式,解之即可.
【详解】由题意可知,直线的斜率为,故.
故选:A.
3. 圆与圆的公共弦所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求出圆心,再判断两圆位置关系,将两圆方程相减可判断选项;
【详解】圆圆心,半径为;
圆圆心,半径为;
因为,此时两圆相交,
将两圆方程相减得,即,
故两圆公共弦所在直线的方程为;
故选:D.
4. 圆与圆的位置关系是( )
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 内含
【答案】C
【解析】
【分析】利用圆心距与两圆半径的关系来判断即可.
【详解】由圆的圆心,半径为,
与圆的圆心,半径为,
则圆心距,
所以两圆位置关系是相外切,
故选:C.
5. 若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据方程表示焦点在轴上的椭圆,可得出关于实数的不等式组,解之即可.
【详解】因为方程表示焦点在轴上的椭圆,所以,解得.
故选:A.
6. 设空间向量,,.若、、不能构成空间的一个基底,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分析可知、、共面,设,根据空间向量的坐标运算可得出关于、、的方程组,解之即可.
【详解】由题意可知,、、共面,
设,即,
即,解得.
故选:C.
7. 空间直角坐标系中,经过点,且法向量为的平面方程为,经过点且一个方向向量为的直线l的方程为,阅读上面的材料并解决下面问题:现给出平面的方程为,经过的直线的方程为,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出直线的一个方向向量和平面的一个法向量的坐标,利用空间向量法求解即可.
【详解】由题意可知,直线的一个方向向量为,
平面的一个法向量为,
记直线与平面所成角为,
则,
即直线与平面所成角的正弦值为.
故选:B.
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为,直线与椭圆的另一个交点为,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用椭圆定义以及勾股定理解方程即可求得离心率大小.
【详解】连接,如下图所示:
由椭圆定义可知,又,可得;
易知,
因此在中可得,
满足,因此,
因此可得,即,
所以离心率.
故选: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. 下列利用方向向量、法向量判断线、面位置关系的结论中,正确的是( )
A. 两条不重合的直线、的方向向量分别是,,则
B. 直线的方向向量是,平面的法向量是,则
C. 两个不同的平面、的法向量分别是,,则
D. 两个不同的平面、的法向量分别是,,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用向量的位置关系与线面、面面的位置关系逐项判断即可.
【详解】对于A选项,因为,且直线、不重合,则,A对;
对于B选项,因为,则,所以或,B错;
对于C选项,因为,则,所以,C对;
对于D选项,因为,即,又因为平面、不重合,则,D对.
故选:ACD.
10. 已知双曲线过点,则下列结论正确的是( )
A.
B. 双曲线的离心率为
C. 双曲线的渐近线方程为
D. 直线与双曲线仅有一个交点
【答案】AD
【解析】
【分析】将点的坐标代入双曲线方程,可求出的值,可判断A选项;求出、、的值,结合双曲线的离心率公式可判断B选项;根据双曲线的方程可求出渐近线方程,可判断C选项;将直线方程与双曲线方程联立,结合判别式可判断D选项.
【详解】双曲线的标准方程为,
对于A选项,将点的坐标代入双曲线的方程得,解得,A对;
对于B选项,由A选项可知,双曲线的标准方程为,则,,,
双曲线的离心率为,B错;
对于C选项,双曲线的渐近线方程为,C错;
对于D选项,联立可得,则,
所以直线与双曲线仅有一个交点,D对.
故选:AD.
11. 已知直线与圆,则下列说法正确的是( )
A. 直线l过定点
B. 直线l与圆C恒相交
C. 直线l被圆C截得的最短弦长为
D. 若圆C上恰好有四个点到直线l的距离为1,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,整理直线方程,分离出参数,建立方程组,可得答案;对于B,由圆的标准方程把定点坐标代入圆的方程,可得答案;对于C,当时,直线被圆截得的弦长最短,求解可得答案;对于D,求得圆心到直线的距离可得答案.
【详解】对于A,由,则,
令,解得,所以直线恒过定点,故A错误;
对于B,由圆的方程为,,
所以在圆内,直线与圆恒有两个交点,故B正确;
对于C,由知圆心,半径为,
当时,直线被圆截得的弦长最短,又,
最短弦长为,故C正确;
对于D,当圆上恰有4点到直线的距离为1,且圆心,半径为,
则圆心到直线的距离,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. 直线与直线之间的距离为____________.
【答案】
【解析】
【分析】由平行线间的距离公式可求得结果.
【详解】由题意可知,直线与直线平行,这两条直线间的距离为.
故答案为:.
13. 已知双曲线的右焦点为,点在双曲线的左支上,为线段的中点,为坐标原点,若,则____________.
【答案】
【解析】
【分析】根据中位线的性质得出,再结合双曲线的定义求解即可.
【详解】设双曲线的左焦点为,连接,如下图所示:
因为、分别为、的中点,所以,
在双曲线中,,由双曲线的定义可得,
故.
故答案为:.
14. 已知正方体的棱长为,点为体对角线的中点,点为棱的中点,则点到平面的距离为____________.
【答案】
【解析】
【分析】以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得点到平面的距离.
【详解】以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴如下图所示的空间直角坐标系,
则、、、,
设平面的一个法向量为,则,,
则,令,则,
又因为,故点到平面的距离为.
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. 设直线过点,且和直线平行.
(1)求直线的方程;
(2)设直线与轴相交于点,求直线绕点逆时针旋转所得的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出直线的斜率,利用点斜式可得出直线的方程;
(2)分析可知,所求直线与直线垂直,可得出所求直线的斜率,并求出点的坐标,利用点斜式可得出所求直线的方程.
【小问1详解】
因为直线的斜率为,
故直线的斜率为,又直线过点,
所以直线的方程为:,化简得:.
【小问2详解】
在直线的方程中,令可得,解得,即点,
直线绕点逆时针旋转所得直线与直线垂直,则所求直线的斜率为,
故所求直线方程为,化简得:.
16. 三棱柱中,分别是上的点,且,设.
(1)试用表示向量;
(2)若,求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据空间向量的线性运算法则,结合向量的加法与减法的运算,进行化简,即可求解;
(2)由(1)知,结合,利用向量的数量积的运算公式,准确计算,即可求解.
【小问1详解】
解:在三棱柱中,由且,
可得
.
【小问2详解】
解:因为,
由(1)知,
则
,
所以.
17. 已知点,,,记的外接圆为圆G.
(1)求圆G的标准方程;
(2)设直线l经过点,且与圆G相切,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)利用三点坐标可确定圆方程;
(2)利用直线与圆相切则圆心到直线的距离等于半径建立等式即可求解.
【小问1详解】
设圆G的一般方程为,
圆G过三点,,,
解得
∴圆G的一般方程为,
故圆G的标准方程为.
【小问2详解】
由(1)知圆G是以为圆心,以为半径的圆,
(i)若直线l的斜率不存在,
则此时直线l的方程为,
圆心G到直线l的距离为,满足与圆G相切;
(ii)若直线l的斜率存在,
则设直线l的方程为,即,
∵直线l与圆G相切,
∴圆心G到直线l的距离为,解得,
∴直线l的方程为.
综上,直线l的方程为或
18. 在平面直角坐标系中,已知点,点,动点满足:直线与直线的斜率之积是.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)直线与(1)中轨迹相交于两点,且为的中点,求弦长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)借助斜率公式计算后化简即可得;
(2)设出直线方程及两交点坐标,联立直线方程与曲线方程,消去可得与两交点横坐标有关韦达定理,再借助点为中点,代入计算后结合弦长公式即可得.
【小问1详解】
依题意,,化简得,
故动点的轨迹的方程为;
【小问2详解】
若直线斜率不存在,则中点纵坐标为,不合题意;
故直线斜率存在,设,、,
联立,消去,有,
,
即,,,
由为的中点,则,化简得,
且有,则,整理得,解得,
则,故,,
则.
19. 如图,在四棱锥中,平面平面,是等腰三角形,,底面是梯形,,,,,E是的中点.请用空间向量知识解答下列问题.
(1)求证:;
(2)求二面角的余弦值;
(3)线段上是否存在点Q,使得平面?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)不存在,理由见解析
【解析】
【分析】(1)取中点F,连接,以E为原点,以、、所在直线分别为x、y、z轴,建立空间直角坐标系,计算得到和的坐标,由可证结果;
(2)由二面角的向量求法进行求解;
(3)先假设存在点Q,使得平面,设,,可得,由可计算得到,故在线段上不存在点Q,使得平面.
【小问1详解】
证明:取中点F,连接,
,,E是的中点,,
则以E为原点,以、、所在直线分别为x、y、z轴,建立空间直角坐标系,如图所示,
,,,,
,,,,
,,
,,即.
【小问2详解】
由(1)可得,,,,,,
,,
设平面的一个法向量为,则
令,则,,,
依题意平面的一个法向量为,
设二面角的大小为,由图知,为锐角,
,
即二面角的余弦值为.
【小问3详解】
在线段上不存在点Q,使得平面,
理由如下:
假设存在点Q,使得平面,设,,
,
由(2)可知,平面的一个法向量为,
则,解得,
故在线段上不存在点Q,使得平面.
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2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上.
3.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,涂写在本试卷上无效.
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效.
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收.
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. 直线在轴上的截距为( )
A. B. C. D.
2. 若直线的倾斜角等于,则实数( )
A. B. C. D.
3. 圆与圆的公共弦所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
4. 圆与圆的位置关系是( )
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 内含
5. 若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6. 设空间向量,,.若、、不能构成空间的一个基底,则实数( )
A. B. C. D.
7. 空间直角坐标系中,经过点,且法向量为的平面方程为,经过点且一个方向向量为的直线l的方程为,阅读上面的材料并解决下面问题:现给出平面的方程为,经过的直线的方程为,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
8. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为,直线与椭圆的另一个交点为,若,则的离心率为( )
A. B. 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. 下列利用方向向量、法向量判断线、面位置关系的结论中,正确的是( )
A. 两条不重合的直线、的方向向量分别是,,则
B. 直线的方向向量是,平面的法向量是,则
C. 两个不同的平面、的法向量分别是,,则
D. 两个不同的平面、的法向量分别是,,则
10. 已知双曲线过点,则下列结论正确的是( )
A.
B. 双曲线的离心率为
C. 双曲线的渐近线方程为
D. 直线与双曲线仅有一个交点
11. 已知直线与圆,则下列说法正确的是( )
A. 直线l过定点
B. 直线l与圆C恒相交
C. 直线l被圆C截得的最短弦长为
D. 若圆C上恰好有四个点到直线l的距离为1,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线与直线之间的距离为____________.
13. 已知双曲线的右焦点为,点在双曲线的左支上,为线段的中点,为坐标原点,若,则____________.
14. 已知正方体的棱长为,点为体对角线的中点,点为棱的中点,则点到平面的距离为____________.
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. 设直线过点,且和直线平行.
(1)求直线的方程;
(2)设直线与轴相交于点,求直线绕点逆时针旋转所得的直线方程.
16. 三棱柱中,分别是上的点,且,设.
(1)试用表示向量;
(2)若,求的长.
17. 已知点,,,记的外接圆为圆G.
(1)求圆G的标准方程;
(2)设直线l经过点,且与圆G相切,求直线l的方程.
18. 在平面直角坐标系中,已知点,点,动点满足:直线与直线的斜率之积是.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)直线与(1)中轨迹相交于两点,且为的中点,求弦长.
19. 如图,在四棱锥中,平面平面,是等腰三角形,,底面是梯形,,,,,E是的中点.请用空间向量知识解答下列问题.
(1)求证:;
(2)求二面角的余弦值;
(3)线段上是否存在点Q,使得平面?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
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