内容正文:
字节精准教育联盟·AI赋能
2025~2026学年度上期期末综合能力调查
高二·数学
考生注意:
1.本问卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,测试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将答题卡内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在问卷、草稿纸上作答无效.
4.考试结束后,请将问卷、答题卡和草稿纸一并交回.
◈预祝你们考试成功◈
一.单选题: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,只有一项符合要求.
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D. 135°
【答案】B
【解析】
【分析】先求斜率,利用斜率与倾斜角的关系即可求解.
【详解】设倾斜角为,因为斜率,所以,
而,可得,
故选:B.
2. 双曲线的虚轴长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据虚轴长的定义进行求解即可.
【详解】由双曲线的标准方程可知:,
因此双曲线的虚轴长为.
故选:C
3. 圆 与圆 的位置关系是( )
A. 内含 B. 相交 C. 内切 D. 外切
【答案】B
【解析】
【分析】根据圆心距离和半径之间的关系,判断两圆的位置关系即可.
【详解】有题意可得圆,则
圆 与圆的圆心分别为,半径分别为,
因为,,,所以,,所以两圆相交.
故选:B.
4. 将一枚质地均匀的骰子连续抛掷2次,记所得点数分别为x,y,则能被3整除的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据古典概型求解概率即可.
【详解】所有基本事件有个,
和从3,6中选共有4个, 和从1,4中选1个,从2,5中选1个,共有8个,
所求概率为.
故选:D.
5. 如图,在平行六面体中,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先用表示向量,再根据求解即可.
【详解】因为在平行六面体中,,
所以,
故选:A
6. 若1,,,4成等差数列;1,,,,4成等比数列,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用等差数列的通项公式得、等比中项的性质及等比数列通项公式得,即可求.
【详解】若1,,,,4的公比为 ,则,
由题设,,则(负值舍),
所以.
故选:A
7. 已知椭圆的左、右焦点分别为,点 是以为直径的圆与椭圆在第一象限内的一个交点,延长与椭圆交于点 ,若,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用椭圆的定义,结合在圆中直径所对的圆周角为直角、勾股定理、椭圆离心率公式进行求解即可.
【详解】设,则,于是有,
由椭圆的定义可知:,
,
在圆中,是直径,所以,
由勾股定理可得:,
,代入中,得
,
故选:B
8. 过点向曲线:(n为正整数)引斜率为()的切线,切点为,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 数列的前n项和为 D.
【答案】D
【解析】
【分析】设直线,方程联立由判断A;可得,,从而结合累加法求和可判断B;由,结合等差数列的求和公式可判断C;令,结合导数可得在上单调递增,进而可判断D.
【详解】对于A,由可得:,
设直线,联立,
得,
则由,即,
解得:(负值舍去),故A错误;
对于B,由韦达定理可得:,,
所以,故B错误;
对于C,因为,则,故C错误;
因为,,
所以,
设,则,可得在上单调递增,
则时,,
又,则,故D正确.
故选:D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 任意抛掷一枚骰子一次,观察它向上一面的点数,得到样本空间为,若事件,事件,事件 满足,下列结论中正确的是( )
A.
B. 事件 ,, 两两独立
C. 当事件时,
D. 当事件时,事件 包含10个样本点
【答案】AC
【解析】
【分析】A.可以由古典概型的概率计算判断;B. 由事件独立性的判定推断;C. 利用题干条件求解;D. 列举法可判断
【详解】A,样本空间 包含 6 个样本点,事件,因此,正确;
B,由题意得,故,而,
因,故事件A与B不独立,错误;
C,事件时,,已知,,
代入得,,解得,正确;
D,当事件时,,,事件C可以为,
包含4 个样本点,错误.
故选:AC
10. 设为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与抛物线 交于 , 两点,过的中点作 轴的平行线交抛物线于点 ,则( )
A. B.
C. 的面积为 D.
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A,由直线过点,可得,求得,即可判断;对于B,联立直线与抛物线方程,由焦点弦公式求出,即可判断;对于C,求出到直线的距离为,再由三角形的面积公式求解即可;对于D,求出 点的坐标,再求出的值,即可判断.
【详解】解:对于A,直线过点,
所以抛物线的焦点,
所以,,,故A正确;
对于B,由A可知抛物线 的方程为,
设,,
由,消去并化简得,
解得,,
所以,故B错误;
对于C,直线,即,
到直线的距离为,
所以三角形的面积为,故C错误;
对于D,设的中点为,
由上可知,
故,
即,
所以,
所以,故D正确.
故选:AD.
11. 在棱长为6的正方体中,分别是棱的中点, 是棱上的动点,则( )
A.
B. 异面直线 与 所成角的余弦值是
C. 的最小值是
D. 正方体被平面截得的五边形的周长为
【答案】ABD
【解析】
【分析】如图建系,求得各点坐标及所需向量坐标,根据数量积公式,代入计算,即可判断A的正误;根据向量夹角公式,即可判断B的正误;将平面沿顺时针旋转与平面共面,当A、H、E三点共线时,有最小值,根据长度,求得最小值,即可判断C的正误;如图作辅助线,则五边形AMFEN的周长即为所求,分别求得各个长度,即可判断D的正误.
【详解】以D为原点,为x,y,z轴正方向建系,如图所示,
则,
所以,
选项A:因为,
所以,即,故A正确;
选项B:,
因为异面直线 与 所成角范围是,
所以异面直线 与 所成角的余弦值是,故B正确;
选项C:将平面沿顺时针旋转与平面共面,连接 ,如图所示,
当A、H、E三点共线时,有最小值,
且最小值为,故C错误;
选项D:延长 ,与的延长线交于点G,与 的延长线交于点H,
连接,交于点M,连接AH,交BC于点N,连接MF,NE,
则五边形AMFEN的周长即为所求,
因为分别是棱的中点,,
所以,则,
在中,,
因为,
所以,
所以,所以,则,
所以在中,,
在中,,
同理,,
所以五边形AMFEN的周长为,故D正确.
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 双曲线的两条渐近线互相垂直,则_______.
【答案】
【解析】
【分析】求出双曲线的渐近线方程,由条件列方程求 .
【详解】因为双曲线的方程为,所以,
所以双曲线的渐近线方程为,
又双曲线的两条渐近线互相垂直,
所以,所以,
故答案为: .
13. 已知数列的前项和为,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】利用前项和与通项公式的关系求解通项公式即可.
【详解】当时,,
当时,,
此时,不符,故.
故答案为:
14. 已知,分别为双曲线 :的左右焦点,过点且斜率存在的直线与双曲线 的渐近线相交于两点,且点A、B在x轴的上方,A、B两个点到x轴的距离之和为,若,则双曲线的渐近线方程是_____________________.
【答案】
【解析】
【分析】设是 的中点,先求得 点的坐标,然后利用点差法求得,进而求得正确答案.
【详解】设,依题意,设 的中点为,
由于,所以,所以,,
由于,所以,
所以,所以或,
由于在双曲线的渐近线上,
所以,两式相减并化简得,,
若,则不符合题意,舍去.
若,则,所以,
所以渐近线方程为.
故答案为:
【点睛】本题解题的关键点有两个,一个是,则在线段 的垂直平分线上,由此可以构建中点和斜率的关系式;另一个关键点是点差法,利用点差法可以减少运算量,可以快速求得问题的答案.
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分.其中 15 题 13 分,16—17 题各 15 分,18—19 题各 17 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知数列的前n项和为,,且4,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,记数列的前项和为,证明:.
【答案】(1)
(2)证明:因为,
所以
,
因为为单调递增数列,且,
所以.
【解析】
【分析】(1)根据与的关系求数列的通项公式.
(2)利用裂项求和法求数列的前项和,再根据数列的单调性证明.
【小问1详解】
由题意.
当时,.
当时,,,
两式相减,得
所以,
又因为,所以.
所以数列是以为首项,以为公差的等差数列.
所以.
【小问2详解】
略
16. 小李同学参加机器人知识竞赛,需回答4个问题.竞赛规则规定:答对第1,2,3,4个问题分别得50分、50分、100分、200分,答错得零分,假设小李同学答对第1,2,3,4个问题的概率分别为,各题只有一次答题机会,且答对与否相互之间没有影响.
(1)求小李同学得100分的概率;
(2)求小李同学至少得350分的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)分析得100分的两种互斥答题组合,分别计算概率后求和;
(2)分析至少得350分的三种互斥答题组合,分别计算概率后求和.
【小问1详解】
得100分的情况有2种:
答对第1、2题,答错第3、4题:
概率为,
答对第3题,答错第1、2、4题:
概率为.
得100分的概率为.
【小问2详解】
至少得350分的情况有3种:
答对第1、3、4题,答错第2题:
概率为,
答对第2、3、4题,答错第1题:
概率为,
答对第1、2、3、4题:概率为,
至少得350分的概率为
17. 古希腊数学家阿波罗尼斯结合前人的研究成果,写出了《圆锥曲线论》,此书中有许多关于平面轨迹的问题,例如:平面内到两定点距离之比等于定值(不为1)的动点轨迹为圆,称为阿波罗尼斯圆.已知平面内两定点,,点P满足.
(1)记动点的轨迹为 ,求轨迹 的方程;
(2)设点,点在直线上,过点作轨迹 的两条切线,切点分别为,求四边形面积的最小值.
【答案】(1)
(2)4
【解析】
【分析】(1)设点,根据阿波罗尼斯圆的定义得出等量关系,化简变形可得轨迹 的方程;
(2)利用图形以及相切关系,利用勾股定理得出四边形的面积表达式,再由点到直线距离公式即可求得面积最小值.
【小问1详解】
设点,
由点,,点P满足可得;
化简可知轨迹 的方程为.
【小问2详解】
易知轨迹 是以为圆心,半径为2的圆,
又点,因此 即为圆心,
点 到直线的距离为,
因此直线与轨迹 相离,如下图所示:
显然,且,又因为为公共边,
所以,
因此四边形的面积为;
显然当取得最小值时,四边形面积最小,
又点在直线上,
当时,满足题意,此时即为点 到直线的距离,所以;
所以四边形面积的最小值为.
18. 如图所示,在直三棱柱中,,,点 是线段上的动点(不与点重合).
(1)求证:
(2)若平面与平面所成角的正弦值不小于,求线段 的取值范围.
(3)设点 到面的距离为 ,四面体的外接球半径为 ,求的取值范围.
【答案】(1)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,,,,,,
,
,
即,故.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题意,建立空间直角坐标系,利用两向量数量积等于零证明两直线垂直;
(2)设,通过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,,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的范围,根据空间中点到线的距离公式可得 的值,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设,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,
设二面角的平面角为锐角 ,
有
则二面角的余弦值为:
令,因为,则 ,故,
即,则,即,故,所以,
故.
【小问3详解】
设四面体的外接球心 的坐标为,
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,
由(1)知,
设平面的法向量为,
,取,则,
所以,
点 到平面的距离为,
所以的取值范围为.
19. 已知椭圆 过点,且与双曲线有相同的焦点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)设 为 的上顶点,为左焦点, , 为 上的两点,点 关于轴的对称点为,线段的中点为,若为的平分线,
(i)求证:直线过定点;
(ii)求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i)设直线、的倾斜角分别为和 ,则直线的倾斜角为 ,
由题设知和 均不等于,又直线的斜率为 ,故其倾斜角为,
从而有,即 ,
则,即 ,
又 ,故 ,
设直线、的斜率分别为、,则,
设直线、的方程分别为、,设,
联立,得 ,解得,
则,故点 ,
同理可得 ,
由题意可知,直线的斜率存在,故设直线的方程为,
代入点 坐标得 ,化简得 ,
同理有 ,
故、是方程 的两个根,
故 ,解得,
故直线方程为,过定点 ;
(ii)
【解析】
【分析】(1)求出双曲线的焦点,再根据焦点相同设椭圆方程,进而得出方程组求解即可;
(2)(i)设直线、的倾斜角分别为和 ,得出 ,再利用两角和差的正切公式以及诱导公式得出直线、的斜率之积为 ,再分别设直线、方程并与椭圆方程联立求出坐标,再设的方程,将坐标代入,建立一元二次方程,结合韦达定理可求;
(ii)将问题转化为求 的范围,联立直线与椭圆的方程,利用弦长公式计算 ,再利用换元法求函数最值即可.
【小问1详解】
双曲线的标准形式为,
因为,所以双曲线的焦点为,
因为椭圆 与双曲线的焦点相同,故可设其方程为,且 ,
因为在椭圆上,所以,解得,
故椭圆 的方程为;
【小问2详解】
(i)略
(ii)因为,故,故 ,
由(i)可知,直线方程为 ,
设 、,则 ,,
联立,得 ,
因为点 在曲线 内部,则必有 ,
则,,
则
,
令 ,则,
因为,则 ,则 ,即 ,
故 ,所以 ,
则 的取值范围为.
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高二·数学
考生注意:
1.本问卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,测试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将答题卡内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在问卷、草稿纸上作答无效.
4.考试结束后,请将问卷、答题卡和草稿纸一并交回.
◈预祝你们考试成功◈
一.单选题: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,只有一项符合要求.
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D. 135°
2. 双曲线的虚轴长为( )
A. B. C. D.
3. 圆 与圆 的位置关系是( )
A. 内含 B. 相交 C. 内切 D. 外切
4. 将一枚质地均匀的骰子连续抛掷2次,记所得点数分别为x,y,则能被3整除的概率为( )
A. B. C. D.
5. 如图,在平行六面体中,,,则( )
A. B.
C. D.
6. 若1,,,4成等差数列;1,,,,4成等比数列,则等于( )
A. B. C. D.
7. 已知椭圆的左、右焦点分别为,点 是以为直径的圆与椭圆在第一象限内的一个交点,延长与椭圆交于点 ,若,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 过点向曲线:(n为正整数)引斜率为()的切线,切点为,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 数列的前n项和为 D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 任意抛掷一枚骰子一次,观察它向上一面的点数,得到样本空间为,若事件,事件,事件 满足,下列结论中正确的是( )
A.
B. 事件 , , 两两独立
C. 当事件时,
D. 当事件时,事件 包含10个样本点
10. 设 为坐标原点,直线过抛物线的焦点,且与抛物线 交于 , 两点,过的中点作 轴的平行线交抛物线于点 ,则( )
A. B.
C. 的面积为 D.
11. 在棱长为6的正方体中,分别是棱的中点,是棱上的动点,则( )
A.
B. 异面直线 与所成角的余弦值是
C. 的最小值是
D. 正方体被平面截得的五边形的周长为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 双曲线的两条渐近线互相垂直,则_______.
13. 已知数列的前项和为,,则________.
14. 已知,分别为双曲线 :的左右焦点,过点且斜率存在的直线 与双曲线 的渐近线相交于两点,且点A、B在x轴的上方,A、B两个点到x轴的距离之和为,若,则双曲线的渐近线方程是_____________________.
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分.其中 15 题 13 分,16—17 题各 15 分,18—19 题各 17 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知数列的前n项和为,,且4,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,记数列的前项和为,证明:.
16. 小李同学参加机器人知识竞赛,需回答4个问题.竞赛规则规定:答对第1,2,3,4个问题分别得50分、50分、100分、200分,答错得零分,假设小李同学答对第1,2,3,4个问题的概率分别为,各题只有一次答题机会,且答对与否相互之间没有影响.
(1)求小李同学得100分的概率;
(2)求小李同学至少得350分的概率.
17. 古希腊数学家阿波罗尼斯结合前人的研究成果,写出了《圆锥曲线论》,此书中有许多关于平面轨迹的问题,例如:平面内到两定点距离之比等于定值(不为1)的动点轨迹为圆,称为阿波罗尼斯圆.已知平面内两定点,,点P满足.
(1)记动点的轨迹为 ,求轨迹 的方程;
(2)设点,点在直线上,过点作轨迹 的两条切线,切点分别为,求四边形面积的最小值.
18. 如图所示,在直三棱柱中,,,点 是线段上的动点(不与点重合).
(1)求证:
(2)若平面与平面所成角的正弦值不小于,求线段 的取值范围.
(3)设点 到面的距离为 ,四面体的外接球半径为 ,求的取值范围.
19. 已知椭圆 过点,且与双曲线有相同的焦点.
(1)求椭圆 的方程;
(2)设 为 的上顶点,为左焦点, , 为 上的两点,点 关于 轴的对称点为,线段的中点为,若为的平分线,
(i)求证:直线过定点;
(ii)求 的取值范围.
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