内容正文:
2025-2026学年度期中考试
高二数学试题
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 若过点的直线的倾斜角为,则( )
A. B. C. D.
2. 已知向量,,若与共线,则( )
A. 12 B. 9 C. D.
3. 从1~5这5个整数中随机抽取1个数,记事件“抽到小于3的数”,事件“抽到大于2的数”,事件“抽到大于1的奇数”,则( )
A. 和不互斥 B. 和互斥且不对立
C. 和不互斥 D. 和互斥且不对立
4. 在空间直角坐标系Oxyz中,若异面直线l,m的方向向量分别为,,则l,m所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
5. 不透明的盒子里面装有五个分别标有数字1、2、3、4、5的乒乓球,这些球除数字外,其他完全相同,一位学生随机摸出两个球,两个球的数字之和是偶数的概率是( )
A. B. C. D.
6. 在三棱锥中,M为OA的中点,点N在线段BC上,若,则( )
A. B. 1 C. D.
7. 如图,在棱长为1的正方体中,那么直线与平面所成的角的余弦值是 ( )
A. B. C. D.
8. 已知两条直线,,有一动圆(圆心和半径都在变动)与都相交,并且被截在圆内的两条线段的长度分别是定值26,24,则动圆圆心的轨迹方程为( )
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. (多选)若某公司从五位大学毕业生甲,乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则( )
A. “从甲、乙、丙、丁,戊五人中录用三人”的样本空间中共10个样本点
B. “甲、乙、丙至少有两人被录用”的概率为
C. “丁、戊至多有一人被录用”的概率为
D. “甲或乙被录用”的概率为
10. 已知直线与圆恒有两个不同的公共点,则下列叙述正确的有( )
A. 直线过定点
B. 半径的取值范围是
C. 当时,线段长的最小值为
D. 当时,圆上到直线的距离为2的点恰好有三个,则
11. 如图1,在平行四边形中,,,,是中点,把沿直线翻折成(点位于平面上方),连接,,是中点,设平面与平面所成二面角为,则下列说法正确的是( )
A. 当时,
B. 当时,
C. 当时,直线与平面所成的角的正弦值是
D. 当时,三棱锥外接球的半径最大值是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 甲、乙两名射击运动员进行射击比赛,两人各射击一次,甲的中靶概率为0.9,乙的中靶概率为0.8.若甲、乙两人是否中靶互不影响,则甲、乙至少有一人中靶的概率为____________.
13. 已知圆与圆,若两圆有四条公切线,则直线与圆的位置关系是________.
14. 记球为体积为1的正方体的内切球,为平面与球交线上一动点,则的最小值为___________.
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. 如图所示,已知三角形的三个顶点为,求:
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在直线的方程;
(3)设分别是线段的中点,求直线所在直线的方程.
(注意:最后结果统一用一般式表示)
16. 甲、乙、丙三人进行乒乓球比赛,比赛规则如下:先通过抛掷两枚质地均匀的骰子的结果来决定第一局谁作为裁判,裁判外的两人比赛.一局结束后,败者作为下一局裁判,原裁判与胜者进行下一局比赛,按此规则共进行三局比赛,每局比赛结果相互独立且每局比赛无平局.
(1)设事件A=“两个骰子点数和能被3整除”,求事件A的概率;
(2)若在每一局比赛中,甲胜乙、甲胜丙的概率均为.现已决定出乙作为第一局的裁判,求甲恰好胜一局的概率.
17. 如图,在正方体中,为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)若正方体的棱长为2,求点到平面的距离.
18. 已知圆的圆心在直线:上,圆过点,且圆与x轴相切,圆:()与圆内切,切点为A.
(1)求圆的标准方程;
(2)求r的值以及点A的坐标;
(3)过点A的直线l与圆,在第一象限分别交于B,C两点,若,求直线l的方程.
19. 如图所示,在直三棱柱中,,,点是线段上的动点(不与点重合),且满足,实数.
(1)求三棱锥的体积.
(2)若二面角的余弦值不超过,求实数的取值范围.
(3)求四面体的外接球半径的取值范围.
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2025-2026学年度期中考试
高二数学试题
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 若过点的直线的倾斜角为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用斜率的定义及坐标公式列式求解.
【详解】由过点的直线的倾斜角为,得,
所以.
故选:D
2. 已知向量,,若与共线,则( )
A. 12 B. 9 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由空间向量共线的充要条件列式求得,,即得.
【详解】由向量,共线,
故存在,使得,即,
解得,,所以.
故选:C.
3. 从1~5这5个整数中随机抽取1个数,记事件“抽到小于3的数”,事件“抽到大于2的数”,事件“抽到大于1的奇数”,则( )
A. 和不互斥 B. 和互斥且不对立
C. 和不互斥 D. 和互斥且不对立
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可得样本空间,进而求得的样本点,可得结论.
【详解】这个试验的样本空间为,
则和互斥且对立,和互斥且但不对立.
故选:D.
4. 在空间直角坐标系Oxyz中,若异面直线l,m的方向向量分别为,,则l,m所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量夹角公式进行求解即可.
【详解】l,m所成角的余弦值为==.
故选:D
5. 不透明的盒子里面装有五个分别标有数字1、2、3、4、5的乒乓球,这些球除数字外,其他完全相同,一位学生随机摸出两个球,两个球的数字之和是偶数的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】列举出所有样本点,然后由古典概型概率公式可得.
【详解】从分别标有数字1、2、3、4、5的乒乓球随机摸出两个球的样本空间为:
,共10个样本点,
其中数字之和是偶数的样本点有:,共4个.
所以数字之和是偶数的概率为.
故选:B
6. 在三棱锥中,M为OA的中点,点N在线段BC上,若,则( )
A. B. 1 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量的线性运算即可求解.
【详解】设,
则
,
所以,解得.
故选:D
7. 如图,在棱长为1的正方体中,那么直线与平面所成的角的余弦值是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,结合正方体的性质及边长,得出坐标关系,从而求出平面的法向量,再利用空间向量的余弦公式计算求解.
【详解】以为原点,以为轴,为轴,为轴,建立如图所示空间直角坐标系,
则,
,
设平面的法向量为,则,令,则,
设直线与平面所成的角为,,则,
.
故选:B.
8. 已知两条直线,,有一动圆(圆心和半径都在变动)与都相交,并且被截在圆内的两条线段的长度分别是定值26,24,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用点到直线距离公式与圆内弦长与半径关系即可求解.
【详解】设动圆圆心,半径为,则到的距离,到的距离,因为被截在圆内的两条线段的长度分别是定值26,24,
,化简后得,相减得,将,代入后化简可得.
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. (多选)若某公司从五位大学毕业生甲,乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则( )
A. “从甲、乙、丙、丁,戊五人中录用三人”的样本空间中共10个样本点
B. “甲、乙、丙至少有两人被录用”的概率为
C. “丁、戊至多有一人被录用”的概率为
D. “甲或乙被录用”的概率为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用古典概型概率公式,以及对立事件的概率求解即可.
【详解】由题意,从五位大学毕业生中录用三人,所有不同的可能结果有(甲,乙,丙),
(甲,乙,丁),(甲,乙,戊),(甲,丙,丁),(甲,丙,戊),(甲,丁,戊),
(乙,丙,丁),(乙,丙,戊),(乙,丁,戊),(丙,丁,戊),共10种,故A正确;
其中“甲,乙,丙至少有两人被录用”的所有不同的可能结果有(甲,乙,丙),
(甲,乙,丁),(甲,乙,戊),(甲,丙,丁),(甲,丙,戊),(乙,丙,丁),(乙,丙,戊),共7种,
故“甲、乙、丙至少有两人被录用”的概率为.故B正确;
其中“丁,戊至多有一人被录用”的对立事件“丁,戊两人都被录用”的所有不同的可能结果有
(甲,丁,戊),(乙,丁,戊),(丙,丁,戊),共3种,
故“丁,戊至多有一人被录用”的概率为.故C错误;
其中“甲或乙被录用”的对立事件“甲与乙都未被录用”的所有不同的可能结果只有
(丙,丁,戊)这1种,故“甲或乙被录用”的概率为1-.选项D正确.
故选:ABD.
10. 已知直线与圆恒有两个不同的公共点,则下列叙述正确的有( )
A. 直线过定点
B. 半径的取值范围是
C. 当时,线段长的最小值为
D. 当时,圆上到直线的距离为2的点恰好有三个,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用合并参数可求直线所过定点,利用点在圆内可求半径范围,利用垂直关系可求长的最小值,利用点到直线的距离可判断D.
【详解】由直线l:,可化为,
由方程组,解得,即直线过定点,A正确;
因为直线与圆总有两个公共点,得点在圆内部,
所以,解得,B不正确;
当时,圆的方程为,得圆心,
所以,可得线段长的最小值为,C正确;
当时,圆的方程为,圆上到直线的距离为2的点恰好有三个,
所以到直线的距离为2,所以,D正确.
故选:ACD
11. 如图1,在平行四边形中,,,,是中点,把沿直线翻折成(点位于平面上方),连接,,是中点,设平面与平面所成二面角为,则下列说法正确的是( )
A. 当时,
B. 当时,
C. 当时,直线与平面所成的角的正弦值是
D. 当时,三棱锥外接球的半径最大值是
【答案】BD
【解析】
【分析】由题意可得为平面与平面所成二面角的平面角,建立空间直角坐标系,利用向量法计算可判断ABC;由题意可得,三棱锥外接球的半径最大,求解可判断D.
【详解】在图1中,因,,是中点,且,则,
由余弦定理,则,
所以,故在翻折后得图2中,,
所以为平面与平面所成二面角的平面角,即.
对于A,当时,为等边三角形,
如图以为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
可得,
则,故A错误;
所以,故B正确;
对于C,当时,在轴上如图所示,
则,则,
又平面的一个法向量为,
则,
故直线与平面所成的角的正弦值是,故C错误;
对于D,因为在平面翻折过程中,因,,
且,平面,所以平面,
又平面,故平面平面.
设为的外心,分别为的中点,
则,又平面平面,平面,
所以平面,
设是三棱锥外接球的球心,因为是直角三角形,为的外心,
则平面,从而越大,则外接球半径越大,
从而的外心到平面的距离越大,进而可知需越大,即越大,
由,可知时,符合题意,
此时因,
设三棱锥外接球的半径为,则,解得,故D正确.
故选:BD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 甲、乙两名射击运动员进行射击比赛,两人各射击一次,甲的中靶概率为0.9,乙的中靶概率为0.8.若甲、乙两人是否中靶互不影响,则甲、乙至少有一人中靶的概率为____________.
【答案】
【解析】
【分析】利用间接法直接计算即可.
【详解】由题可知:甲、乙至少有一人中靶的概率为.
故答案为:
13. 已知圆与圆,若两圆有四条公切线,则直线与圆的位置关系是________.
【答案】相离
【解析】
【分析】根据两圆存在四条切线,得到两圆外离,的范围,再利用直线与圆的位置关系判断.
【详解】圆的圆心为,半径为2,
圆的圆心为,半径为1,
由两圆存在四条切线,故两圆外离,则.
,即或,可得或,
圆的圆心为,半径为1,
则圆心到直线的距离,
直线与圆相离.
故答案为:相离.
14. 记球为体积为1的正方体的内切球,为平面与球交线上一动点,则的最小值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据已知正方体的棱长为1,球的半径,点的轨迹为圆,记圆心为,构建合适的空间直角坐标系得出相关点的坐标,应用向量法求点到平面的距离,进而确定圆的半径,并求出,利用点与圆的位置关系求的最小值.
【详解】由题意,得正方体的棱长为1,球的半径,点的轨迹为圆,记圆心为,
如图,以为原点建立空间直角坐标系,
则,
故,
设平面的法向量为,则,令,可得,
故点到平面的距离为,
故圆的半径,
由得,,
故,
故的最小值为.
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. 如图所示,已知三角形的三个顶点为,求:
(1)边上的中线所在直线的方程;
(2)边上的高所在直线的方程;
(3)设分别是线段的中点,求直线所在直线的方程.
(注意:最后结果统一用一般式表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先求出的中点,进而根据两点式求解或求出斜率,再用点斜式求解即可;
(2)先求出直线的斜率,根据可得,进而利用点斜式求解即可;
(3)先求出的中点,根据题设易得,进而利用点斜式求解即可.
【小问1详解】
由已知得的中点,即,
解法一:边上的中线的两点式方程为,即;
解法二:边上的中线的斜率为,
所以中线的方程为:,即.
【小问2详解】
因为,
又,则,所以,
则直线的方程为,即.
【小问3详解】
由已知得的中点,即,
因为分别是线段的中点,所以,即,
又,所以,
则直线所在直线的方程为:,即.
16. 甲、乙、丙三人进行乒乓球比赛,比赛规则如下:先通过抛掷两枚质地均匀的骰子的结果来决定第一局谁作为裁判,裁判外的两人比赛.一局结束后,败者作为下一局裁判,原裁判与胜者进行下一局比赛,按此规则共进行三局比赛,每局比赛结果相互独立且每局比赛无平局.
(1)设事件A=“两个骰子点数和能被3整除”,求事件A的概率;
(2)若在每一局比赛中,甲胜乙、甲胜丙的概率均为.现已决定出乙作为第一局的裁判,求甲恰好胜一局的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得样本总共有36个,符合的有12个,再利用古典概率即可求解;
(2)记事件为第局甲胜,,记事件为甲恰好胜一局,有如下两种情况:①第1局甲胜,第2局甲败,②第1局甲败,第3局甲胜,再结合概率的乘法公式即可求解.
【小问1详解】
因为骰子的质地均匀,所以各个样本点出现的可能性相等,因此这个试验是古典概型,
样本空间:共个样本点,
事件含有:
共12个样本点,故.
【小问2详解】
记事件为第局甲胜,,由题意知,
记事件为甲恰好胜一局,有如下两种情况:
①第1局甲胜,第2局甲败,②第1局甲败,第3局甲胜,
因为每局比赛结果相互独立,所以事件与与也独立,则
,
,
因为,且事件与互斥,
所以,
所以甲恰好胜一局的概率为.
17. 如图,在正方体中,为的中点.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)若正方体的棱长为2,求点到平面的距离.
【答案】(1)
,
平面为平行四边形,,
平面,平面,
平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据正方体的性质,得出,再根据线面平行判定定理得出线面平行;
(2)设正方体棱长为2,建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,利用法向量求出线面角的正弦值;
(3)利用向量法求出点到平面的距离.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设正方体边长为2,以为原点,为轴,为轴,为轴,建立如图所示空间直角坐标系,
则,
,
设平面的法向量为,
则,令,则,
,
设直线与平面所成角为,则.
【小问3详解】
正方体棱长为2,同(2)中假设,
,平面的法向量,
点到平面的距离.
18. 已知圆的圆心在直线:上,圆过点,且圆与x轴相切,圆:()与圆内切,切点为A.
(1)求圆的标准方程;
(2)求r的值以及点A的坐标;
(3)过点A的直线l与圆,在第一象限分别交于B,C两点,若,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【分析】(1)设圆,利用待定系数法即可求解;
(2)根据两圆的位置关系可求出,联立两圆的方程可求出点的坐标;
(3)设直线的方程为,表示出两圆的弦心距进而表示出和,最后利用列方程即可求解.
【小问1详解】
设圆,由题意可知,
解得,所以圆的标准方程为.
【小问2详解】
圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为,
两圆的圆心距为,因为两圆内切于点,所以, 解得或(舍去),
所以圆的标准方程为,
联立,解得,所以点的坐标为.
【小问3详解】
由题意可知,直线的斜率显然是存在的且大于,设直线的方程为,即,
圆的圆心到直线距离,根据弦长公式可得,
圆的圆心到直线距离,根据弦长公式可得,
所以,解得或(舍去),
故直线的方程为.
19. 如图所示,在直三棱柱中,,,点是线段上的动点(不与点重合),且满足,实数.
(1)求三棱锥的体积.
(2)若二面角的余弦值不超过,求实数的取值范围.
(3)求四面体的外接球半径的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)由题意,,先求得底面的面积,再求得点到平面的距离,结合锥体的体积公式即可求解;
(2)根据题意,建立空间直角坐标系,求得平面和平面的法向量,结合二面角的向量求法,即可得到关于的不等式,解不等式即可求得的取值范围;
(3)设四面体的外接球心的坐标为,半径为,根据空间两点间距离公式,由,可得,即,再由,可得,结合二次函数的性质,可求得,又,再结合二次函数的性质即可求解.
【小问1详解】
根据题意,,
又,
因为在直三棱柱中,,,
当点是线段上的中点时,平面,
所以点到平面的距离,即三棱锥的高,
所以.
【小问2详解】
在直三棱柱中,,,,
则以为原点,以为轴,以为轴,以为轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,,,
又,则,
则,,
设平面的法向量为,
则,取,则,,故,
又在直三棱柱中,,则平面,
所以平面的法向量为,
又二面角的平面角为锐角,则二面角的余弦值为:
,
令,因为,则,故,
即,则,即,故,所以.
【小问3详解】
设四面体的外接球心的坐标为,半径为,
则,
故,
则,所以外接球心的坐标为,
代入得,
即,
则,当时,取得最小值为,
当或时,,所以,
所以,当时,取得最小值为,
当时,,所以,所以,
所以四面体的外接球半径的取值范围为.
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