内容正文:
儋州市2025年秋季学期高二年级学业监测试题
数学
考生注意:
1.本试卷共150分,考试时间120分钟.
2.作答时,请将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.)
1. 已知向量且,则实数的值为( )
A. B. 0 C. 4 D. 8
2. 已知事件相互独立,且,则( )
A. 0.8 B. 0.7 C. 0.5 D. 0.3
3. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
4. 已知椭圆的一个焦点与抛物线的焦点重合,且椭圆的离心率为,则椭圆的标准方程为( )
A B.
C. D.
5. 已知双曲线的渐近线方程为,则实数的值为( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 8
6. 甲、乙两人下棋,和棋概率为,乙获胜概率为,甲获胜概率是
A. B. C. D.
7. 在棱长为2的正方体中,分别为的中点,则异面直线所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
8. 已知椭圆与双曲线有相同焦点,点是它们的一个公共点,且,设椭圆和双曲线的离心率分别为,则的值为( )
A. B. C. 4 D. 8
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,全对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.共18分.)
9. 已知空间向量,则下列结论正确的有( )
A.
B.
C. 与的夹角为
D. 与同向的单位向量是
10. 已知直线和圆,则下列结论正确的是( )
A. 直线恒过定点
B. 存在实数,使得直线与圆相切
C. 当时,直线被圆截得弦长等于2
D. 当时,圆上恰有3个点到直线的距离等于1
11. 已知曲线,则下列结论正确的是( )
A. 当时,曲线是焦点在轴上的双曲线
B. 当时,曲线是焦点在轴上的椭圆
C. 若曲线表示椭圆,且焦距为,则或
D. 若曲线表示双曲线,则它的渐近线方程为
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 在正四棱锥中,底面边长为2,侧棱长为3,则直线与平面所成角的正弦值为__________.
13. 已知向量,点在直线上运动,当取最小值时,点的坐标为__________.
14. 天气预报中,在元旦假期,甲地的降雨概率是0.2,乙地的降雨概率是0.3,假定在这段时间内两地是否降雨相互之间没有影响,则至少有一个地区降雨的概率为__________.
四、解答题(本题共5小题,共77分.)、
15. 某校高二年级举行数学竞赛,已知甲、乙两名同学获奖的概率分别为和,且两人是否获奖相互独立.求:
(1)两人都获奖的概率;
(2)两人中恰有一人获奖的概率;
(3)两人中至少有一人获奖的概率.
16. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,底面,点为棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
17. 已知椭圆的右焦点为,过焦点的直线与椭圆交于两点,且弦长,求直线的斜率.
18. 某特色景区入口处,建有一座抛物线形拱门以提升景观.已知拱门底部宽度为12米,拱门最高点距地面6米.为确保车辆安全通行,需对通过车辆的高度进行限制.请同学按照以下要求建立平面直角坐标系:以拱门最高点为原点,平行于地面的方向为轴,竖直向下为轴正方向.
(1)求该抛物线形拱门方程;
(2)一辆载货后总宽度为3.8米(即车厢左右两侧距中心线各1.9米)的货车需要安全通过此拱门.若货车车厢顶部为水平平面,请计算并说明,为了保证车厢顶部任何一点都不触及拱门,货车车厢的最大允许高度是多少米?(精确到0.1米)
19. 已知双曲线的离心率为,且过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)设点是双曲线上两点,且,其中为双曲线右焦点,记直线的斜率为.证明:是定值.
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儋州市2025年秋季学期高二年级学业监测试题
数学
考生注意:
1.本试卷共150分,考试时间120分钟.
2.作答时,请将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.)
1. 已知向量且,则实数的值为( )
A. B. 0 C. 4 D. 8
【答案】B
【解析】
【分析】由即可求解.
【详解】因为向量且,
所以,
即,解得.
故选:B.
2. 已知事件相互独立,且,则( )
A. 0.8 B. 0.7 C. 0.5 D. 0.3
【答案】A
【解析】
【分析】根据相互独立事件同时发生的乘法公式求出,再由和事件的概率公式求.
【详解】因为事件相互独立,
所以,
所以,
故选:A
3. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题可得直线斜率,即可得倾斜角.
【详解】,则直线斜率为,
则直线倾斜角满足.
故选:B
4. 已知椭圆的一个焦点与抛物线的焦点重合,且椭圆的离心率为,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设椭圆的半焦距为,求出抛物线的焦点坐标,即可求,由椭圆离心率可求,再根据可求,即可得椭圆的标准方程.
【详解】易知抛物线的焦点为,
设椭圆的半焦距为,
因为椭圆的一个焦点与抛物线的焦点重合,
所以.
因为椭圆的离心率为,
所以,解得,
所以,
所以椭圆的标准方程为.
故选:B
5. 已知双曲线的渐近线方程为,则实数的值为( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 8
【答案】A
【解析】
【分析】先判断双曲线的焦点在轴上,再由其渐近线方程列出关于的方程求解即得.
【详解】因为方程表示双曲线,所以,
又双曲线的焦点在轴上,所以其渐近线方程为,
由解得.
故选:A
6. 甲、乙两人下棋,和棋概率为,乙获胜概率为,甲获胜概率是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:因为和棋概率为,乙获胜概率为,所以甲获胜概率是,故选C.
考点:概率.
7. 在棱长为2的正方体中,分别为的中点,则异面直线所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据异面直线所成角的定义,结合正方体的性质即可求解.
【详解】连接,
由于分别为的中点,故,又,因此,
因此或其补角即为所成角,
由于,故,
因此,
故选:A
8. 已知椭圆与双曲线有相同的焦点,点是它们的一个公共点,且,设椭圆和双曲线的离心率分别为,则的值为( )
A. B. C. 4 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】通过椭圆与双曲线的定义得到焦点弦长的和与差,结合余弦定理建立等式,联立推导得出、与的关系,代入离心率表达式计算得结果.
【详解】设,,由椭圆定义得,由双曲线定义得(不妨设).
由余弦定理,,即.
由得,代入上式得,故.
由,得,即.
联立得,整理得.
因,,故,, 则.
故选:C
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,全对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.共18分.)
9. 已知空间向量,则下列结论正确有( )
A.
B.
C. 与的夹角为
D. 与同向的单位向量是
【答案】AD
【解析】
【分析】根据向量模的计算公式,可判定A正确;根据空间向量的数量积的坐标运算公式,可判定B错误;根据向量的夹角公式,可判定C错误;根据同向的单位向量的计算方法,可判定D正确.
【详解】对于A,由向量,可得,故A正确;
对于B,由向量,
可得,故B错误;
对于C,由向量的夹角公式,可得,
而,则,故C错误;
对于D,由题意得与同向的单位向量,故D正确.
故选:AD.
10. 已知直线和圆,则下列结论正确的是( )
A. 直线恒过定点
B. 存在实数,使得直线与圆相切
C. 当时,直线被圆截得的弦长等于2
D. 当时,圆上恰有3个点到直线的距离等于1
【答案】AB
【解析】
【分析】利用直线过定点的求法判断A,利用圆心到直线的距离等于半径求解判断B,根据半弦长、半径、弦心距的关系求解判断C,由直线过圆心判断D.
【详解】由圆可知圆心,半径,
对于A,方程可化为,
由得,故直线恒过定点,故A正确,
对于B,当与圆相切时,则圆心到直线距离,解得,
即存在,使得直线与圆相切,故B正确;
对于C,当时,直线方程为,圆心到直线距离,
则直线被圆截得的弦长为,故C错误;
对于D,当时,直线方程为,圆心在直线上,故圆上存在2个点到直线的距离等于1,故D错误.
故选:AB
11. 已知曲线,则下列结论正确是( )
A. 当时,曲线是焦点在轴上的双曲线
B. 当时,曲线是焦点在轴上的椭圆
C. 若曲线表示椭圆,且焦距为,则或
D. 若曲线表示双曲线,则它的渐近线方程为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据椭圆与双曲线的标准方程及性质,对各选项逐一进行分析.
【详解】对于A,当时,曲线方程为,此时曲线是焦点在轴上的双曲线,故A错误,
对于B,当时,曲线符合焦点在轴上的椭圆的标准方程,故B正确,
对于C,若曲线表示椭圆,则且,
当焦点在轴上时,,则,又焦距为,
,,即,
当焦点在轴上时,,则,又焦距为,
,,即,
综上,或,故C正确,
对于D,若曲线表示双曲线,则,此时曲线方程为,
它的渐近线方程为,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. 在正四棱锥中,底面边长为2,侧棱长为3,则直线与平面所成角的正弦值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】连接交于点,连接,根据正四棱锥的性质即可得解.
【详解】连接交于点,连接,
由正四棱锥的性质可知,平面,
所以直线与平面所成角为,
又为正方形,,所以,
则,
在中,.
故答案为:
13. 已知向量,点在直线上运动,当取最小值时,点的坐标为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据空间向量数量积的坐标表示列式,再结合二次函数的最值求解.
【详解】因点在直线上运动,可设,
所以,,
所以.
所以当时,取得最小值.
此时点坐标为.
故答案为:
14. 天气预报中,在元旦假期,甲地的降雨概率是0.2,乙地的降雨概率是0.3,假定在这段时间内两地是否降雨相互之间没有影响,则至少有一个地区降雨的概率为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用相互独立事件概率公式计算即可得.
【详解】至少有一个地区降雨的概率为.
故答案为:.
四、解答题(本题共5小题,共77分.)、
15. 某校高二年级举行数学竞赛,已知甲、乙两名同学获奖的概率分别为和,且两人是否获奖相互独立.求:
(1)两人都获奖的概率;
(2)两人中恰有一人获奖的概率;
(3)两人中至少有一人获奖的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)设甲,乙获奖分别为事件A,B,两人都获奖为事件,然后由独立事件概率乘法公式可得答案;
(2)两人中恰有一人获奖为事件,然后由独立事件概率乘法公式,互斥事件概率加法公式可得答案;
(3)两人至少有一人获奖的对立事件为,然后由对立事件概率计算公式可得答案.
【小问1详解】
设甲,乙获奖分别为事件A,B.则,
两人都获奖为事件,则;
【小问2详解】
两人中恰有一人获奖为事件,
则
;
【小问3详解】
两人至少有一人获奖的对立事件为,则两人至少有一人获奖的概率为:.
16. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,底面,点为棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)0
【解析】
【分析】(1)连接交于,连接,根据线面平行的判定定理即可证明;(2)由底面可得,进而得到平面,然后得到平面,最后由面面垂直的判定定理即可求解.
【小问1详解】
如图,连接交于,连接,则为的中点,
又点为棱中点,所以,因为平面,平面,所以平面;
【小问2详解】
依题意,底面,底面,所以;
又,,平面,所以平面;
又平面,所以;
因为,点为棱的中点,所以;
又,,平面,所以平面;
又平面,所以平面平面;
所以平面与平面夹角为,即平面与平面夹角的余弦值为0.
17. 已知椭圆的右焦点为,过焦点的直线与椭圆交于两点,且弦长,求直线的斜率.
【答案】
【解析】
【分析】分直线的斜率是否存在讨论,当斜率存在时,设直线的方程为,与椭圆方程联立,利用韦达定理结合弦长公式可得,结合已知可求得直线的斜率.
【详解】由椭圆,得椭圆,所以,
解得,所以椭圆的右焦点为,
当直线的斜率不存在时,直线方程为,与椭圆两交点,
所以,故不符合题意;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
由,消去得,,
整理得,因为直线过椭圆焦点,必有,
设,则由韦达定理得,
所以
又因为,所以,所以,
所以,解得.
所以,直线的斜率.
18. 某特色景区入口处,建有一座抛物线形拱门以提升景观.已知拱门底部宽度为12米,拱门最高点距地面6米.为确保车辆安全通行,需对通过车辆高度进行限制.请同学按照以下要求建立平面直角坐标系:以拱门最高点为原点,平行于地面的方向为轴,竖直向下为轴正方向.
(1)求该抛物线形拱门的方程;
(2)一辆载货后总宽度为3.8米(即车厢左右两侧距中心线各1.9米)的货车需要安全通过此拱门.若货车车厢顶部为水平平面,请计算并说明,为了保证车厢顶部任何一点都不触及拱门,货车车厢的最大允许高度是多少米?(精确到0.1米)
【答案】(1);
(2)米.
【解析】
【分析】(1)按照题目要求建立平面直角坐标系,分析抛物线所过点的坐标即可代入求解;
(2)过点作轴的垂线,与和抛物线分别交于点,求出点的纵坐标,然后可得,结合实际意义可得.
【小问1详解】
按照题目要求建立平面直角坐标系,如图:
由题意可知,抛物线的标准方程为,且过点,
则,解得,由实际意义可知,,
所以该抛物线形拱门的方程为.
【小问2详解】
由对称性可知,当货车的左右两侧的车厢距离抛物线的对称轴米时,可通过的车辆高度最大.
过点作轴的垂线,与和抛物线分别交于点,
令,代入得,
所以,由实际意义可知货车车厢的最大允许高度为米.
19. 已知双曲线的离心率为,且过点.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)设点是双曲线上两点,且,其中为双曲线的右焦点,记直线的斜率为.证明:是定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)借助离心率定义与所过点计算即可得;
(2)设出点、坐标,再利用向量性质可得点、坐标关系,利用双曲线方程计算可得、坐标,即可得直线的斜率,即可得证.
【小问1详解】
由题意可得,解得,
故双曲线的标准方程为;
【小问2详解】
由双曲线的标准方程为,故,
设、,则、,
由,则有,化简得,
由点是双曲线上两点,则、,
将代入,有,
整理得,又可得,
则,解得,则,
则,则,
当时,,
此时直线的斜率为;
当时,,
此时直线的斜率为,
故为定值或.
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