内容正文:
2026~2027学年度第一学期第一阶段考试
高二数学
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前、考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
4.本卷主要命题范围:选择性必修第一册第一章~第二章.
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. 经过两点的直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由两点横坐标得直线与轴垂直,从而易得倾斜角.
【详解】由已知两点横坐标知直线的斜率不存在,即轴,所以倾斜角为,
故选:C.
2. 已知,则下列向量中与垂直的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间向量垂直坐标运算逐项判断即可.
【详解】对于A,,不合题意;
对于B,,符合题意;
对于C,,不合题意;
对于D,,不合题意.
故选:B.
3. 以点为圆心,两平行线与之间的距离为半径的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用平行直线间距离公式可求得圆的半径,由圆心和半径可得圆的方程.
【详解】直线方程可化为,
则两条平行线之间距离,即圆的半径,
所求圆的方程为:.
故选:B.
4. 已知直线,若,则实数的值为( )
A. B. C. D. -2
【答案】C
【解析】
【分析】根据两条直线垂直的条件求解即可.
【详解】由,,
可知,解得.
故选:C
5. 已知三点不共线,对平面外的任一点,下列条件中能确定点共面的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】,分析出当共面时,,从而分析四个选项,得到正确答案.
【详解】当共面时,不妨设,
变形得到,
则,
设,若点与点共面,
则,
只有选项中符合题意.
故选:.
6. 已知圆与圆有4条公切线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据公切线的条数可知两圆外离得:。
【详解】根据题意可知,圆外离,,又.
故选:D
7. 已知从点发出的一束光线,经过直线反射,反射光线恰好过点,则反射光线所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】运用点关于线的对称找出对称点,结合光线反射性质计算即可.
【详解】点关于对称的点设为,
则,反射光线经过点,
则反射光线所在的直线方程为,即.
故选:C.
8. 在圆幂定理中有一个切割线定理:如图1所示,QR为圆O的切线,R为切点,QCD为割线,则.如图2所示,在平面直角坐标系xOy中,已知点,点P是圆上的任意一点,过点作直线BT垂直AP于点T,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用和余弦定理得到,可得,即可求,进而求得,再利用基本不等式即可得到答案
【详解】连接,
在中,因为是的中点,
所以,平方得,
将代入可得,
因为,所以,
所以,
在,,
所以,
当且仅当即时,取等号,
故选:A
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列说法正确的是( )
A. 任何一条直线都有倾斜角,不是所有的直线都有斜率
B. 若一条直线的斜率为,则该直线的倾斜角为
C. 不能表示过点且斜率为的直线方程
D. 设,若直线与线段有交点,则的取值范围是
【答案】AC
【解析】
【分析】利用直线倾斜角、斜率及斜率坐标运算逐项分析判断即得.
【详解】对于A,任何一条直线都有倾斜角,不是所有的直线都有斜率,A正确;
对于B,若直线的斜率为,此时的倾斜角为,B错误;
对于C,由,得不能表示经过点的方程,C正确;
对于D,直线过定点,直线的斜率,直线的斜率,
依题意,或,解得或,D错误.
故选:AC.
10. 已知直线与圆相交于两点,是圆上一动点,则( )
A. 圆的圆心坐标为
B.
C. 点到直线的最大距离为
D.
【答案】BC
【解析】
【分析】使用直线与圆的几何法求弦长,点到直线的距离公式,勾股定理求解.
【详解】∵圆的方程为,其圆心坐标为,故A错误;
圆心到直线的距离,故B正确;
点到直线的最大距离为圆心到直线的距离与半径之和,即,故C正确;
∵在中,,则,故D错误,故选BC.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点E,F分别为棱,的中点,点P是线段上的一动点,则下列说法正确的是( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 存在点P,使得
C. 的周长的最小值为
D. 直线与平面所成角的正弦值的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】证明平面,结合锥体体积公式判断A;利用直线与圆的位置关系判断B;利用对称求出最小值判断C;利用线面角的定义求解判断D.
【详解】对于A,在正方体中,连接,则,又,
则,而平面,平面,因此平面,又直线,
则点P到平面的距离为定值,面积为定值,因此为定值,A正确;
对于B,在矩形中,,则与以为直径的圆相离,
点在此圆外,因此,B错误;
对于C,,在等腰梯形中,作点F关于的对称点,
连接交于点P,此时取得最小值长,,
,,因此的周长的最小值为,C正确;
对于D,连接,由平面,得是直线与平面所成的角,
则,而正的边长为,因此的最小值为的高,
即,因此,D正确.
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 过点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程是__________.
【答案】或
【解析】
【分析】
分直线过原点不不过原点两种情况,当直线过原点时,设直线方程是,当直线不过原点时,这直线.
【详解】当直线过于原点时,设直线,代入点,得,
所以直线方程是,即,
当直线不过原点时,设直线方程,代入点,得,解得,
所以直线方程是.
故答案为:或
13. 已知,,,若、、三向量共面,则实数等于_____.
【答案】5
【解析】
【分析】根据向量共面,设,由空间向量的坐标线性运算和向量相等,列出方程组,解之可求得答案.
【详解】因为,,三个向量共面,所以设,即,
所以,解得,
故答案为:5.
14. 已知圆:的图象在第四象限,直线:,:.若上存在点,过点作圆的切线,,切点分别为A,,使得为等边三角形,则被圆截得的弦长的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意可推得的范围,以及与圆的位置关系.根据等边三角形以及圆的对称性可得出,然后推得,求解结合的范围可得出.然后表示出圆心到直线的距离,根据不等式的性质,即可得出答案.
【详解】
由已知可得,圆的圆心,半径,且有.
则圆心到直线:的距离.
又直线方程可化为,可知,,
所以直线过一、二、三象限,不过第四象限,直线与圆相离.
由题意易知,则,,
所以有,即,所以.
又,,所以,,所以.
所以圆心到直线的距离,
所以,直线与圆总相交,
又,所以被圆截得的弦长为.
故答案为:.
【点睛】关键点睛:根据已知得出的范围,然后根据直线的斜截式方程得出与圆的位置关系.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知的顶点坐标是,为的中点.
(1)求中线的方程;
(2)求经过点且与直线平行的直线与坐标轴围成的三角形的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件,求得,再由直线方程的两点式,即可求解;
(2)根据条件,求出直线过点且与直线平行的直线方程,进而求出其与坐标轴的交点坐标,即可求解.
【小问1详解】
因为,所以,
所以的方程是,
即.
【小问2详解】
因为直线的斜率,
所以经过点且与直线平行的直线方程为,
即,
设其与轴交点为,与轴交点为,令,得,令,得,
所以,所以,
故经过点且与直线平行的直线与坐标轴围成的三角形面积为.
16. 如图,在正方体中,E为的中点,F为的中点.
(1)求证:EF//平面ABCD;
(2)求直线DE,BF所成角的余弦值.
【答案】(1)证明:如图连
∵几何体为正方体,
∴,
∴EF∥BD
∵EF∥BD,平面ABCD,平面ABCD,
∴平面ABCD;
(2).
【解析】
【分析】(1)根据平行线的传递先证明线线平行,继而证明线面平行;
(2)以D为坐标原点,向量,,方向分别为x,y,z轴建立如图所示空间直角坐标系,根据空间角的计算公式计算即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以D为坐标原点,向量,,方向分别为x,y,z轴建立如图所示空间直角坐标系
令,可得点D的坐标为,点E的坐标为,点F的坐标为,点B的坐标为,
,
DE,BF所成角的余弦值为
17. 已知点在圆上,直线平分圆.
(1)求圆的标准方程;
(2)求过点且与圆相切的直线方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)由弦的中垂线过圆心,求出圆心坐标,圆上的点到圆心距离为半径,得出圆的标准方程;
(2)分直线斜率存在与不存在,利用圆心到直线距离等于半径,求切线方程.
【小问1详解】
点在圆上,且直线平分圆,
线段的中垂线过圆心,此中垂线与直线的交点即为圆心,
线段的中点坐标为,斜率,
则线段的中垂线方程为:,即,
由,解得,即圆心坐标为,
圆'C的半径,
所以圆的标准方程为.
【小问2详解】
过点且与圆相切的直线,
①当切线的斜率不存在时,直线与圆相切,
②当切线的斜率存在时,设切线的方程为,整理为,
有,解得,
可得切线方程为,整理为,
由①②知,过点且与圆相切的直线方程为或.
18. 如图,在四棱锥中,四边形为矩形,,平面平面,且,点分别是棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)若直线与平面所成的角的正弦值为.
①求的长;
②求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明:在矩形中,,且是的中点,
,故,
又,则,即,
如图,记,连接,
因是矩形,故是的中点,又,所以,
又平面平面,平面平面平面,故平面,
又平面,所以,
又平面,所以平面;
(2)① 2;②
【解析】
【分析】(1)利用三角函数先证,记,连接,再证平面,得,由线线垂直即可推得线面垂直;
(2)①通过建系,写出相关点和向量坐标,求得平面的法向量坐标,利用空间向量的夹角公式列方程,求解即得;② 分别求出两平面的法向量,利用空间向量的夹角公式计算即得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①如图,以为坐标原点,所在的直线分别为轴,轴,
过点且与平行的直线为轴,建立空间直角坐标系.
设,所以
故,
设平面的法向量为,又,
所以由,故可取,
因为直线与平面所成的角的正弦值为,
所以,
解得,所以;
②如图,因为,
设平面的一个法向量为,又,
所以,故可取,
设平面的一个法向量为,又,
所以,故可取,
设平面与平面的夹角为,
所以.
即平面与平面的夹角的余弦值为.
19. 已知圆 ,过点的直线与圆交于,两点.
(1)若直线的斜率为,求的面积;
(2)若,求直线的斜率;
(3)若,记直线,的斜率分别为,,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先求出直线的方程,再利用点到直线距离公式求出圆心到直线的距离,利用弦长公式求出弦长,最后根据三角形面积公式求解;
(2)设直线的斜率为,运用点斜式得出直线方程,联立圆的方程,利用韦达定理,结合已知条件构造方程求解;
(3)设直线的斜率为,运用点斜式得出直线方程,联立圆的方程,利用韦达定理,结合已知条件求解.
【小问1详解】
直线过点,斜率为,
直线的方程为:,一般式方程为:,
圆是以为圆心,半径的圆,
圆心到直线的距离,
弦长,
的面积.
【小问2详解】
,设直线的斜率为,则直线方程为,
联立圆的方程得,
设点,则,根据韦达定理得:
,
,
,
,
即,化简得,解得,
直线的斜率为.
【小问3详解】
设直线的斜率为,则直线方程为,
联立圆的方程得,
设点,根据韦达定理得:
,
,,的斜率分别为,,
.
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1.答卷前、考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
4.本卷主要命题范围:选择性必修第一册第一章~第二章.
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. 经过两点的直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
2. 已知,则下列向量中与垂直的是( )
A. B. C. D.
3. 以点为圆心,两平行线与之间的距离为半径的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
4. 已知直线,若,则实数的值为( )
A. B. C. D. -2
5. 已知三点不共线,对平面外的任一点,下列条件中能确定点共面的是( )
A.
B.
C.
D.
6. 已知圆与圆有4条公切线,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7. 已知从点发出的一束光线,经过直线反射,反射光线恰好过点,则反射光线所在的直线方程为( )
A. B.
C. D.
8. 在圆幂定理中有一个切割线定理:如图1所示,QR为圆O的切线,R为切点,QCD为割线,则.如图2所示,在平面直角坐标系xOy中,已知点,点P是圆上的任意一点,过点作直线BT垂直AP于点T,则的最小值是( )
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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列说法正确的是( )
A. 任何一条直线都有倾斜角,不是所有的直线都有斜率
B. 若一条直线的斜率为,则该直线的倾斜角为
C. 不能表示过点且斜率为的直线方程
D. 设,若直线与线段有交点,则的取值范围是
10. 已知直线与圆相交于两点,是圆上一动点,则( )
A. 圆的圆心坐标为
B.
C. 点到直线的最大距离为
D.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,点E,F分别为棱,的中点,点P是线段上的一动点,则下列说法正确的是( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 存在点P,使得
C. 的周长的最小值为
D. 直线与平面所成角的正弦值的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 过点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程是__________.
13. 已知,,,若、、三向量共面,则实数等于_____.
14. 已知圆:的图象在第四象限,直线:,:.若上存在点,过点作圆的切线,,切点分别为A,,使得为等边三角形,则被圆截得的弦长的最大值为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知的顶点坐标是,为的中点.
(1)求中线的方程;
(2)求经过点且与直线平行的直线与坐标轴围成的三角形的面积.
16. 如图,在正方体中,E为的中点,F为的中点.
(1)求证:EF//平面ABCD;
(2)求直线DE,BF所成角的余弦值.
17. 已知点在圆上,直线平分圆.
(1)求圆的标准方程;
(2)求过点且与圆相切的直线方程.
18. 如图,在四棱锥中,四边形为矩形,,平面平面,且,点分别是棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)若直线与平面所成的角的正弦值为.
①求的长;
②求平面与平面的夹角的余弦值.
19. 已知圆 ,过点的直线与圆交于,两点.
(1)若直线的斜率为,求的面积;
(2)若,求直线的斜率;
(3)若,记直线,的斜率分别为,,求的值.
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