内容正文:
乐平一中2025-2026学年上学期12月份月考
高二数学试卷
命题人:余风娇 审题人:朱保军
时长:120分钟 总分:150分
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. 经过两点和的直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用两点确定直线斜率,再利用正切值求倾斜角即可.
【详解】经过两点和的直线斜率为,
所以该直线的倾斜角为,
故答案为:C
2. 已知,分别是平面 的法向量,则平面 的位置关系为( )
A. 平行 B. 垂直 C. 相交但不垂直 D. 重合
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间向量垂直的坐标表示即可解决问题.
【详解】因为,,
所以,故,
所以 .
故选:B.
3. 抛物线的焦点为,抛物线上一点在其对称轴的上方,若,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用抛物线的定义即可求解.
【详解】抛物线的方程为,,
设点的坐标为,,,
,代入抛物线方程,得,,,
则点的坐标是.
故选:D.
4. 在高二某班级中,有4名同学要参加足球、篮球、乒乓球三项比赛的报名活动,每人仅限选择一项参加,其中甲同学无法参与足球比赛的报名,则不同的报名种数有( )
A. 12 B. 16 C. 54 D. 81
【答案】C
【解析】
【分析】按照分步乘法计数原理计算可得.
【详解】甲同学有种报名方式,其余同学均有种报名方式,
所以不同的报名种数有种.
故选:C
5. 已知,则( )
A. 11 B. 12 C. 13 D. 14
【答案】C
【解析】
【分析】直接根据排列数的性质化简求解即可.
【详解】因为,
则,
整理可得,
解得,经检验,满足题意.
故选:C.
6. 在空间直角坐标系中,若一条直线经过点且以向量为方向向量,则这条直线可以用方程来表示.已知直线的方程为,则点到距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知直线经过点且以向量为方向向量,利用空间向量求点到直线的距离.
【详解】因为直线的方程为,即为,
可知直线经过点且以向量为方向向量,
可得,所以点到距离为.
故选:B.
7. 如图正方体的棱长为,,分别是棱,中点,点为底面内(包括边 界)的一动点,若直线与平面无公共点,则点的轨迹长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知可得平面,过点作平面,使平面平面,即可知点的轨迹为平面与平面的交线,即为 .
【详解】
如图所示,取中点,连接, ,,
点,分别为,中点,
,
又几何体为正方体,
则,,
四边形为平行四边形,
,
又,且, 平面,,平面,
平面平面,
又直线与平面无公共点,
平面,
点平面,
点 平面,
又点 平面,且平面平面,
点 ,
即动点的轨迹为线段 ,
且,
故选:B.
8. 如图,在三棱锥 中,平面⊥平面 ,,,,点P是线段上的动点,若线段上存在点 ,使得直线 与平面成30°的角,则线段 长度的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】以C为原点,CD为x轴,CB为y轴,过C作平面BCD的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,设,对于点的设法,采用向量式,求得平面法向量,而后利用线面所成角向量计算公式列方程求解.
【详解】如图,以C为原点,CD为x轴,CB为y轴,过C作平面BCD的垂线为z轴,
建立空间直角坐标系,
则,
设,设,
则,
,
设平面的法向量,
可得:,
令,则,
所以
直线PQ与平面成30°的角,
,
,
,
,又,
解得,
可得.
故选:B
二、多选题: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. 已知曲线的方程为,则( )
A. 当时,曲线为双曲线,其焦距为
B. 当时,曲线为双曲线,其实轴长为
C. 当时,曲线为圆
D. 曲线为焦点在轴上的椭圆,则
【答案】BC
【解析】
【分析】由双曲线、椭圆、圆的性质逐项判断可得.
【详解】对于A:当时,曲线的方程为,表示焦点在轴上的双曲线,其焦距为,实轴长为,故A不正确、B正确;
对于C:当时,曲线的方程为,表示圆心为坐标原点,半径为的圆,故C正确;由C显然D不正确;
故选:BC
10. 如图,在三棱锥中,平面 ,,,,,分别为,,,的中点,是的中点,是线段 上的动点,则( )
A. 若N为线段GH上的中点,则
B. 不存在点N,使得.
C. 存在 , ,使得
D. 异面直线CE与BH所成角的余弦值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】以点为原点建立空间直角坐标系,利用空间距离公式求解判断A;利用空间向量法证明线线垂直判断B;利用空间向量的线性坐标运算列式求解判断C;利用空间向量法求解异面直线夹角余弦值判断D.
【详解】在三棱锥中,平面 ,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
,
对于A,由N为线段GH上的中点,则,
又,所以,正确;
对于B,由是线段 上的动点,设,则,,
由,则不存在点,使得,正确;
对于C,由,得,
则,方程无解,因此不存在 , ,使得,错误;
对于D,,,则,
所以异面直线CE与BH所成角的余弦值为,D正确.
故选:ABD
11. 平面内到两个定点的距离比值为一定值的点的轨迹是一个圆,此圆被称为阿波罗尼斯圆,俗称“阿氏圆”.已知平面内点,动点满足,记点的轨迹为,则下列命题正确的是( )
A. 点的轨迹的方程是
B. 直线与点的轨迹相离
C. 过点的直线被点的轨迹所截得的弦的长度的最小值是
D. 已知点,点是直线上的动点,过点作点的轨迹的两条切线,切点为,则四边形面积的最小值是
【答案】AC
【解析】
【分析】根据已知条件求出点的轨迹方程,然后逐个分析每个命题中涉及到的直线与圆的位置关系、弦长公式计算以及四边形面积即可.
【详解】对于A,设,由可得,整理得,故A正确;
对于B,方程可变形为,圆心为,半径,
圆心到直线的距离为,
所以直线与点的轨迹相交,故B错误;
对于C,点在圆内,且到圆心的距离,
当直线与 垂直时,圆被直线所截得的弦长最小,
此时点到直线的距离即为,
所以弦长,故C正确;
对于D,四边形的面积,
当最小时,最小,的最小值即为点到直线的距离即,
所以,故D错误.
故选:AC
三、填空题:本题共小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,且与垂直,则的值为__________
【答案】
【解析】
【分析】法一:根据向量线性运算的坐标表示及向量垂直的坐标表示,化简解方程即可;法二:利用转化法表示向量垂直,结合向量垂直的坐标表示,列方程,可得解.
【详解】法一:由已知,,
则,,
又与垂直,
则,
解得 ,
法二:由与垂直,
则,
又,,
则,,,
所以,
解得 ,
故答案为:.
13. 2025年4月23日是第三十一个世界读书日.若将,,,,,,这些数字排成一排组成一个七位数,则不同的七位数有________个
【答案】
【解析】
【分析】易知不在第一位,先给确定位置,再针对其他数字进行排列,再确定三个的位置,相除即可.
【详解】将七位数从左至右依次称作第一位,第二位,…,第七位,
易知不在第一位,则有个位置可以选择,
又数字中有三个,
将剩余个数字进行全排列共种排法,
所以排成不同的七位数共有种,
故答案为:.
14. 如图,点分别是椭圆:的左、右焦点,是上两点,,且,则的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用椭圆的定义设出焦半径,结合勾股定理列方程组,求得离心率.
【详解】如图,延长,交椭圆于点,连接.
设由知且,
由椭圆的定义可知.
又所以,所以所以由椭圆的定义可知.
因为,
所以在中,由勾股定理得即.①
在中,由勾股定理得即整理得.
将代入①式得,整理得,所以离心率.
故答案为:.
四、解答题:本题共6小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 为丰富广大人民群众文化生活,增强群众文化获得感、幸福感,某省开展群众美术主题创作展.若此次展览中打算安排国画、油画、水彩画、插画、漫画、素描画六件艺术作品的展出顺序.
(1)若要求第一件展出的艺术作品不能是国画,则共有多少种不同的安排方案?
(2)若要求油画和插画的展出顺序相邻,则共有多少种不同的安排方案?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用间接法以及排列知识求出;
(2)利用捆绑法以及排列的知识解决.
【小问1详解】
将六件艺术作品展出,则展出顺序共有种,
若第一件展出的艺术作品是国画,则展出顺序共有种,
则第一件展出的艺术作品不是国画,共有种不同的安排方案;
【小问2详解】
因油画和插画的展出顺序相邻,则将其捆绑为一个整体,再将其与剩下的四件艺术作品一起排序,共有种不同的安排方案.
16. 如图,在直三棱柱中,D,E分别是AB,的中点.已知, ,
(1)证明:平面;
(2)求二面角余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)设,求证,根据线面平行的判定定理求证;
(2)以为原点建系,分别求出两个平面的法向量,根据法向量的夹角和二面角的平面角之间的关系求得.
【小问1详解】
连接,设,连接,
因是直三棱柱,则四边形为矩形,则为的中点,
因是的中点,则,
又平面,平面,则平面;
【小问2详解】
因, ,则,即 ,
则以为原点,所在直线为轴、轴、 轴建立如图所示空间直角坐标系,
则,
则,
设平面的一个法向量为,
则,令 ,则,
易知平面的一个法向量为,
则,
由图可知,二面角的平面角为钝角,
则二面角的平面角的余弦值为.
17. 如图,在棱长均为1的平行六面体中,底面是正方形,且,设,,.
(1)用,,表示,;并求出;
(2)求异面直线与所成角的余弦值.
【答案】(1),,
(2)
【解析】
【分析】(1)根据向量的线性运算法则直接表示向量,再利用转化法可求得模长;
(2)利用转化法表示向量数量积及向量夹角余弦值,进而可得异面直线夹角余弦值.
【小问1详解】
由已知,
,
又平行六面体的底面是正方形,且,
即,,
且,
则
;
【小问2详解】
由(1)得,则,
且,
则,
则异面直线与所成角的余弦值为.
18. 已知双曲线C:的离心率为,且点在双曲线上
(1)求C的方程;
(2)设点A为C的左顶点,若过点的直线l与C的右支交于P,Q两点.证明:直线AP和直线AQ的斜率乘积为定值.
【答案】(1);
(2)直线AP和直线AQ的斜率乘积为,证明过程见解析
【解析】
【分析】(1)根据离心率,点及,得到方程组,求出,得到双曲线方程;
(2)设直线l的方程为,联立,得到两根之和,两根之积,代入计算出.
【小问1详解】
由题意得,将代入中得
,又,
解得,故双曲线方程为;
【小问2详解】
由题意得,显然过点的直线l斜率不为0,
故设直线l的方程为,联立得
,则,解得,
设,则,
,
则.
19. 已知底面ABCD是正方形,平面 ,点E、F分别为线段PB、CQ的中点.
(1)求证: ;
(2)求点A到平面PCQ的距离;
(3)若点M是线段PQ上的动点,当直线EF与平面ACM所成角的正弦值取得最大值时,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)以点为坐标原点,以、、所在直线分别为、、 轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可证得线线垂直;
(2)先求出平面 的法向量,再利用空间向量法可求得点A到平面PCQ夹角的距离;
(3)先设,其中,得出向量的坐标,得到平面 的一个法向量,再利用空间向量法可得线面角的正弦是关于 的式子,结合值域计算即可求解.
【小问1详解】
因为ABCD为正方形,且平面,所以、、两两互相垂直,
以点为坐标原点,以、、所在直线分别为、、 轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则、、、、、、,
所以,
所以 ,所以 .
【小问2详解】
设平面 的法向量,,,
则,取 ,可得,
所以平面 的一个法向量为,又,
则点A到平面PCQ夹角的距离为;
【小问3详解】
假设存在点,使得,其中,
则,,
设平面 的一个法向量为,
则,取 ,可得,
所以平面 的一个法向量为,
设直线与平面 所成角为 ,
由题意可得,
设,即,
当即时, 取最大值;
因为,所以,所以.
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乐平一中2025-2026学年上学期12月份月考
高二数学试卷
命题人:余风娇 审题人:朱保军
时长:120分钟 总分:150分
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. 经过两点和的直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 已知,分别是平面 的法向量,则平面 的位置关系为( )
A. 平行 B. 垂直 C. 相交但不垂直 D. 重合
3. 抛物线的焦点为,抛物线上一点在其对称轴的上方,若,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
4. 在高二某班级中,有4名同学要参加足球、篮球、乒乓球三项比赛的报名活动,每人仅限选择一项参加,其中甲同学无法参与足球比赛的报名,则不同的报名种数有( )
A. 12 B. 16 C. 54 D. 81
5. 已知,则( )
A. 11 B. 12 C. 13 D. 14
6. 在空间直角坐标系中,若一条直线经过点且以向量为方向向量,则这条直线可以用方程来表示.已知直线的方程为,则点到距离为( )
A. B. C. D.
7. 如图正方体的棱长为,,分别是棱,中点,点为底面内(包括边 界)的一动点,若直线与平面无公共点,则点的轨迹长度为( )
A. B. C. D.
8. 如图,在三棱锥 中,平面⊥平面 ,,,,点P是线段上的动点,若线段上存在点,使得直线 与平面成30°的角,则线段 长度的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题: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. 已知曲线的方程为,则( )
A. 当时,曲线为双曲线,其焦距为
B. 当时,曲线为双曲线,其实轴长为
C. 当时,曲线为圆
D. 曲线为焦点在轴上的椭圆,则
10. 如图,在三棱锥中,平面 ,,,, ,分别为,,,的中点,是的中点, 是线段 上的动点,则( )
A. 若N为线段GH上的中点,则
B. 不存在点N,使得.
C. 存在 , ,使得
D. 异面直线CE与BH所成角的余弦值为
11. 平面内到两个定点的距离比值为一定值的点的轨迹是一个圆,此圆被称为阿波罗尼斯圆,俗称“阿氏圆”.已知平面内点,动点满足,记点的轨迹为,则下列命题正确的是( )
A. 点的轨迹的方程是
B. 直线与点的轨迹相离
C. 过点的直线被点的轨迹所截得的弦的长度的最小值是
D. 已知点,点是直线上的动点,过点作点的轨迹的两条切线,切点为,则四边形面积的最小值是
三、填空题:本题共小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,且与垂直,则的值为__________
13. 2025年4月23日是第三十一个世界读书日.若将,,,,,,这些数字排成一排组成一个七位数,则不同的七位数有________个
14. 如图,点分别是椭圆:的左、右焦点,是上两点,,且,则的离心率为__________.
四、解答题:本题共6小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 为丰富广大人民群众文化生活,增强群众文化获得感、幸福感,某省开展群众美术主题创作展.若此次展览中打算安排国画、油画、水彩画、插画、漫画、素描画六件艺术作品的展出顺序.
(1)若要求第一件展出的艺术作品不能是国画,则共有多少种不同的安排方案?
(2)若要求油画和插画的展出顺序相邻,则共有多少种不同的安排方案?
16. 如图,在直三棱柱中,D,E分别是AB,的中点.已知, ,
(1)证明:平面;
(2)求二面角余弦值.
17. 如图,在棱长均为1的平行六面体中,底面是正方形,且,设,,.
(1)用,,表示,;并求出;
(2)求异面直线与所成角的余弦值.
18. 已知双曲线C:的离心率为,且点在双曲线上
(1)求C的方程;
(2)设点A为C的左顶点,若过点的直线l与C的右支交于P,Q两点.证明:直线AP和直线AQ的斜率乘积为定值.
19. 已知底面ABCD是正方形,平面 ,点E、F分别为线段PB、CQ的中点.
(1)求证: ;
(2)求点A到平面PCQ的距离;
(3)若点M是线段PQ上的动点,当直线EF与平面ACM所成角的正弦值取得最大值时,求的值.
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