内容正文:
合肥一六八中学教育集团淮北五中分校2025-2026学年度
第一学期期末考试高二数学试题卷
(考试时间120分钟,满分150分)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.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. 复数( )
A. B. C. D.
2. 若直线:与直线:平行,则这两条直线间的距离为( )
A. B. C. D.
3. 已知向量,且,那么( )
A. 4 B. 5 C. 6 D.
4. 抛物线的焦点到其准线的距离为( )
A. B. C. 3 D. 6
5. 已知空间向量,,则在上投影向量为( )
A. B. C. D.
6. 双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
7. 若直线是圆的一条对称轴,则圆心坐标为( )
A. B. C. D.
8. 已知O为坐标原点,过双曲线C:(,)的右焦点F作一条渐近线的垂线,垂足为点M,过M作x轴的垂线,垂足为N,若N为OF的中点,则双曲线的离心率为( )
A 1 B. C. D. 2
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. 已知点到直线的距离为1,则的值可以是( )
A. 5 B. 10 C. D. 15
10. 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. 两条不重合直线,的方向向量分别是,,则
B. 两个不同的平面,的法向量分别是,,则
C. 直线的方向向量,平面的法向量是,则
D. 直线的方向向量,平面的法向量是,则
11. 如下图,直角梯形ABCD中,,.则下列说法正确的是( )
A. 以AD所在直线为旋转轴,将此梯形旋转一周,所得旋转体的侧面积为
B. 以CD所在直线为旋转轴,将此梯形旋转一周,所得旋转体的体积为
C. 以AB所在直线为旋转轴,将此梯形旋转一周,所得旋转体的全面积为
D. 以BC所在直线为旋转轴,将此梯形旋转一周,所得旋转体的体积为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 过点的圆的切线方程为 _________________.
13. 两平面的法向量分别为,则两平面的夹角为__________.
14. 已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,A为C上一点,且|AF|=5,O为坐标原点,则
的面积为___________.
四、解答题:本题共5小题,共77分(13+15+15+17+17=77).解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过点,且与椭圆有共同焦点;
(2)经过 两点.
16. 如图所示,在平行六面体中,O为AC中点.设,,.
(1)用,,表示;
(2)设E是棱上的点,且,用,,表示.
17. 如图,在三棱锥P-ABC中,PA⊥AB,PA⊥BC,AB⊥BC,PA=AB=BC=2,D为线段AC中点,E为线段PC上一点.
(1)求证:PA⊥BD;
(2)求证:平面BDE⊥平面PAC;
(3)当PA∥平面BDE时,求三棱锥E-BCD的体积.
18. 已知椭圆的一个焦点为,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若动点为椭圆外一点,且点到椭圆的两条切线相互垂直,求点的轨迹方程.
19. 如图,在三棱锥中,,,O为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若点M在棱上,,,且二面角的大小为,求的值.
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合肥一六八中学教育集团淮北五中分校2025-2026学年度
第一学期期末考试高二数学试题卷
(考试时间120分钟,满分150分)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.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. 复数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数的除法运算化简可得答案.
【详解】.
故选:A
2. 若直线:与直线:平行,则这两条直线间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先由直线平行求出参数k,再由两平行直线的距离公式即可求解.
【详解】因为直线:与直线:平行,
所以,所以,
所以直线:即,
所以这两条直线间的距离为.
故选:B.
3. 已知向量,且,那么( )
A. 4 B. 5 C. 6 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间向量平行求出,再由空间向量模的公式求解.
【详解】因为,
所以,解得,
所以,
故选:C
4. 抛物线的焦点到其准线的距离为( )
A. B. C. 3 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】根据抛物线标准方程,写出准线和焦点,进而求出结果.
【详解】可知抛物线,则焦点为,准线为,
则焦点到其准线的距离为.
故选:C.
5. 已知空间向量,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用投影向量的定义求解.
【详解】空间向量,,则,
所以在上的投影向量为.
故选:A
6. 双曲线的渐近线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据双曲线渐近线知识求解即可.
【详解】由题意可知,双曲线的渐近线方程为,即.
故选:A
7. 若直线是圆的一条对称轴,则圆心坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先得到圆心坐标,即可得到圆心在直线上,从而求出参数的值.
【详解】圆的圆心为,
因为直线是圆的一条对称轴,
所以圆心在直线上,
所以,解得,
故圆心坐标为.
故选:A.
8. 已知O为坐标原点,过双曲线C:(,)的右焦点F作一条渐近线的垂线,垂足为点M,过M作x轴的垂线,垂足为N,若N为OF的中点,则双曲线的离心率为( )
A. 1 B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据渐近线的性质可得:,因为为直角三角形,且,利用勾股定理得到,点N为垂足,且N为OF的中点,所以,即,再结合离心率的公式,即可得离心率的值.
【详解】
如图所示:双曲线的右焦点到渐近线的距离为,得,
又,在,,所以,
又且N为OF中点,所以,
即该双曲线为等轴双曲线,
所以离心率;
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. 已知点到直线的距离为1,则的值可以是( )
A 5 B. 10 C. D. 15
【答案】AD
【解析】
【分析】利用点线距离公式列方程求参数即可.
【详解】由点线距离公式有或.
故选:AD
10. 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. 两条不重合直线,的方向向量分别是,,则
B. 两个不同的平面,的法向量分别是,,则
C. 直线的方向向量,平面的法向量是,则
D. 直线的方向向量,平面的法向量是,则
【答案】AB
【解析】
【分析】运用空间线线平行,线面平行,线面垂直,面面垂直的向量证明方法,结合向量平行垂直的坐标结论,逐个判断即可.
【详解】对A,两条不重合直线,的方向向量分别是,,则,所以,A正确;
对B,两个不同的平面,的法向量分别是,,
则,所以,B正确;
对C,直线的方向向量,平面的法向量是,
则,所以或,C错误;
对D,直线的方向向量,平面的法向量是,则,所以,D错误.
故选:AB
11. 如下图,直角梯形ABCD中,,.则下列说法正确是( )
A. 以AD所在直线为旋转轴,将此梯形旋转一周,所得旋转体的侧面积为
B. 以CD所在直线为旋转轴,将此梯形旋转一周,所得旋转体的体积为
C. 以AB所在直线为旋转轴,将此梯形旋转一周,所得旋转体的全面积为
D. 以BC所在直线为旋转轴,将此梯形旋转一周,所得旋转体的体积为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据切割法得到旋转体,再结合柱体、锥体的体积公式和表面积公式求出体积或表面积,即可判断各项的正误.
【详解】延长DA、CB交于点E,如图,
由题意得,AE=AD=2,.
对于A,以AD所在直线为轴旋转,得到一个圆台,此圆台由大圆锥切去小圆锥得到,
所以圆台的侧面积,A错误;
对于B,以CD所在直线为轴旋转,得到一个以2为底面半径以2为高的圆柱与一个以2为底面半径以2为高的圆锥的组合体,
所以该组合体的体积为:,B正确;
对于C,以AB所在直线为轴旋转,得到一个圆柱挖去一个圆锥的旋转体,如图,
所以该旋转体表面积为:,C正确;
对于D,以BC所在直线为轴旋转,得到一个圆锥的体积和一个圆台的体积的和切去一个小圆锥的体积,如图,
,D正确.
故选:BCD
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共计15分.
12. 过点的圆的切线方程为 _________________.
【答案】或
【解析】
【分析】根据切线斜率存在和不存在分类讨论,斜率存在时设直线方程,由圆心到切线距离等于半径求解.
【详解】当切线的斜率不存在时,
切线的方程为,圆心到该直线的距离等于半径1,符合题意,
当切线的斜率存在时,
设过点的切线方程为,即,
∵圆心到直线的距离等于半径,
∴,解得,
∴切线方程为,
综上所述,切线方程为或.
故答案为:或.
13. 两平面的法向量分别为,则两平面的夹角为__________.
【答案】
【解析】
【分析】运用空间向量的夹角公式,结合数量积和模长可解.
【详解】解:两平面的法向量分别为,
设两平面的夹角为,所以,
因为,所以,即两平面的夹角为.
故答案为:.
14. 已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,A为C上一点,且|AF|=5,O为坐标原点,则
的面积为___________.
【答案】2
【解析】
【分析】
根据抛物线的标准方程求出交点,再利用焦半径公式求出点的纵坐标,利用三角形的面积公式即可求解.
【详解】根据题意,抛物线:的焦点为,
设,则,,,
.
故答案为:2
四、解答题:本题共5小题,共77分(13+15+15+17+17=77).解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过点,且与椭圆有共同的焦点;
(2)经过 两点.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)由条件可设所求椭圆方程为,利用已知条件求出,,即可得解.
(2)设椭圆方程为 ,代入点坐标,求得,,即可得答案.
【小问1详解】
椭圆,即,故,
焦点为, ,
设所求椭圆的标准方程,
所以 ,
解得 ,
所以所求椭圆的标准方程为;
【小问2详解】
设所求椭圆的方程,
将代入上式得 ,
解得
所以所求椭圆的标准方程为.
16. 如图所示,在平行六面体中,O为AC的中点.设,,.
(1)用,,表示;
(2)设E是棱上的点,且,用,,表示.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,由空间向量的线性运算,即可得到结果;
(2)根据题意,由空间向量的线性运算,即可得到结果;
【小问1详解】
因为,
且,,,
则.
【小问2详解】
17. 如图,在三棱锥P-ABC中,PA⊥AB,PA⊥BC,AB⊥BC,PA=AB=BC=2,D为线段AC的中点,E为线段PC上一点.
(1)求证:PA⊥BD;
(2)求证:平面BDE⊥平面PAC;
(3)当PA∥平面BDE时,求三棱锥E-BCD的体积.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)
【解析】
【详解】试题分析:(Ⅰ)要证明线线垂直,一般转化为证明线面垂直;(Ⅱ)要证明面面垂直,一般转化为证明线面垂直、线线垂直;(Ⅲ)由即可求解.
试题解析:(I)因为,,所以平面,
又因为平面,所以.
(II)因为,为中点,所以,
由(I)知,,所以平面.
所以平面平面.
(III)因为平面,平面平面,
所以.
因为为中点,所以,.
由(I)知,平面,所以平面.
所以三棱锥的体积.
【名师点睛】线线、线面的位置关系以及证明是高考的重点内容,而其中证明线面垂直又是重点和热点,要证明线面垂直,根据判定定理可转化为证明线与平面内的两条相交直线垂直,也可根据面面垂直的性质定理转化为证明线面垂直.
18. 已知椭圆的一个焦点为,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若动点为椭圆外一点,且点到椭圆的两条切线相互垂直,求点的轨迹方程.
【答案】(1);(2).
【解析】
【详解】试题分析:(1)利用题中条件求出的值,然后根据离心率求出的值,最后根据、、三者的关系求出的值,从而确定椭圆的标准方程;(2)分两种情况进行计算:第一种是在从点所引的两条切线的斜率都存在的前提下,设两条切线的斜率分别为、,并由两条切线的垂直关系得到,并设从点所引的直线方程为,将此直线的方程与椭圆的方程联立得到关于的一元二次方程,利用得到有关的一元二次方程,最后利用以及韦达定理得到点的轨迹方程;第二种情况是两条切线与坐标轴垂直的情况下求出点的坐标,并验证点是否在第一种情况下所得到的轨迹上,从而得到点的轨迹方程.
(1)由题意知,且有,即,解得,
因此椭圆的标准方程为;
(2)①设从点所引的直线的方程为,即,
当从点所引椭圆的两条切线的斜率都存在时,分别设为、,则,
将直线的方程代入椭圆的方程并化简得,
,
化简得,即,
则、是关于的一元二次方程的两根,则,
化简得;
②当从点所引的两条切线均与坐标轴垂直,则的坐标为,此时点也在圆上.
综上所述,点的轨迹方程为.
考点:本题以椭圆为载体,考查直线与圆锥曲线的位置关系以及动点的轨迹方程,将直线与二次曲线的公共点的个数利用的符号来进行转化,计算量较大,从中也涉及了方程思想的灵活应用.
19. 如图,在三棱锥中,,,O为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若点M在棱上,,,且二面角的大小为,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由题可得,利用勾股定理证明,根据线面垂直的判定定理证明;
(2)以O为原点,所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,求出平面和平面的一个法向量,利用向量法列式求解.
【小问1详解】
连接,,O为的中点,
且.
,
,
,且,又,
,,
又,平面,
平面.
【小问2详解】
如图,以O为原点,所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
则,,,,
,,.
,点M在棱上,
,,
设平面的一个法向量为,
则,即,
令,则,
易知平面的一个法向量为.
二面角的大小为,
,
平方化简得,
解得或(舍去),故.
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