内容正文:
2026-2027学年高二数学上学期期中自编模拟卷
广东省深圳市适用
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
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。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共58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.直线:的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.设x,,向量,,,且,,则( )
A. B. C.2 D.8
3.已知直线的倾斜角为,在轴上的截距是3,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
4.已知直线与圆交于两点,且,则( )
A.4 B. C.2 D.
5.已知、两点,直线:与线段相交,则直线的斜率的取值范围( )
A. B. C. D.
6.已知圆柱的底面半径和母线长均为分别为圆、圆上的点,若,则异面直线所成的角为( )
A. B. C. D.
7.已知圆上到直线的距离等于1的点恰有两个,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.已知点P在圆上,点,满足的点的个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
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.已知圆:,则下列说法正确的是( )
A.点在圆M内 B.圆M关于对称
C.半径为 D.直线与圆M相切
10.如图,八面体的每个面都是正三角形,若四边形是边长为4的正方形,则( )
A.异面直线和所成的角为
B.平面和平面有相同的法向量
C.异面直线和的距离为
D.二面角的余弦值为
11.已知点,直线,动点到点的距离是点到直线的距离的一半.若某直线上存在这样的点,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论中正确的是( )
A.点的轨迹方程是
B.点的轨迹与圆没有公共点
C.平面上有一点,则的最小值为5
D.直线是“最远距离直线”
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是_____________.
13.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,则点到直线的距离为___________
14.已知圆,点,在圆上存在点,使得为钝角,则的取值范围为_____________.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)已知直线和的交点为P.
(1)若直线经过点P且与直线平行,求直线的一般式方程;
(2)若直线经过点P且与直线互相垂直,又与轴,轴分别交于A,B两点,求的面积.(其中O为坐标原点).
16.(15分)如图,四棱锥中,底面是正方形,是的中点,.
(1)证明:平面平面;
(2)若是棱上靠近点的三等分点,求直线与平面所成角的大小.
17.(15分)已知点,,动点到点的距离是到点的距离的3倍,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若直线与曲线交于M,N两点.求的值;
(3)已知动点在直线上,过点作曲线的两条切线,,切点分别为C,D,直线CD是否过定点?如果是,求出定点坐标;如果不是,说明理由.
18.(17分)如图,在中,,,,,分别是,上的点,满足,,将沿折起到的位置,使,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)求与平面所成角的正弦值;
(3)在线段上是否存在点,使平面与平面夹角余弦值为?若存在,求出的长度;若不存在,请说明理由.
19.(17分)已知椭圆 的左、右焦点分别为为椭圆的一个顶点,离心率为
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线与椭圆C交于A,B两点;
①若直线过椭圆右焦点,且的面积为求实数k的值;
②若直线过定点,且,在x轴上是否存在点使得以、为邻边的平行四边形为菱形?若存在,则求出实数t的取值范围;若不存在,请说明理由.
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2026-2027学年高二数学上学期期中自编模拟卷
广东省深圳市适用
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
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。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共58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.直线:的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由直线方程确定斜率,结合斜率与倾斜角关系求倾斜角即可.
【详解】由知,直线的斜率为,
设直线的倾斜角为,则,
又,则直线的倾斜角为.
故选:D.
2.设x,,向量,,,且,,则( )
A. B. C.2 D.8
【答案】B
【分析】根据空间向量垂直、平行的坐标运算即可求解.
【详解】因为,所以,解得,
由可知,,解得,所以.
故选:B.
3.已知直线的倾斜角为,在轴上的截距是3,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】代入直线的截距式方程即可.
【详解】因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率.
又直线在轴上的截距是3,由斜截式方程得.
故选:C
4.已知直线与圆交于两点,且,则( )
A.4 B. C.2 D.
【答案】D
【分析】运用垂径定理结合勾股定理构造方程计算即可.
【详解】由题意可得圆的圆心为,半径,
则圆心到直线的距离.因为,
所以,即,解得.
故选:D.
5.已知、两点,直线:与线段相交,则直线的斜率的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】作出图形,求出当直线分别经过点、时,直线的斜率的值,数形结合可得出实数的取值范围.
【详解】直线恒过点,
则直线的斜率为,直线的斜率为,
如图,
由图可知直线的斜率的取值范围是,
故选:D
6.已知圆柱的底面半径和母线长均为分别为圆、圆上的点,若,则异面直线所成的角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】在圆的投影为,连接,计算,根据余弦定理得到,得到答案.
【详解】如图所示:在圆的投影为,连接,易知,
在直角中,,
在中,根据余弦定理,,
,故,
故异面直线所成的角为.
故选:C.
7.已知圆上到直线的距离等于1的点恰有两个,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先判断圆心到直线的距离,利用距离公式列不等式即解得参数的取值范围.
【详解】圆的圆心是,半径,
而圆上恰有两个点到直线的距离等于1,
所以圆心到直线的距离,满足,
即,解得或.
故选:D.
8.已知点P在圆上,点,满足的点的个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【分析】根据平面向量数量积的坐标表示确定点的轨迹,结合圆与圆的位置关系即可判断.
【详解】设点,则,且,
由,得,
即,
故点的轨迹为一个圆心为,半径为的圆,
则两圆的圆心距为,半径和为,半径差为.
因为,所以两圆相交,满足这样的点有2个
故选:B
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.已知圆:,则下列说法正确的是( )
A.点在圆M内 B.圆M关于对称
C.半径为 D.直线与圆M相切
【答案】BD
【分析】A选项,代入点坐标,大于0,表示点在圆外;B选项,圆心在直线上,故关于直线对称;C选项,配方后得到圆的半径;D选项,利用点到直线距离进行求解.
【详解】整理得:,
∵,时,∴点在圆M外,A错;
∵圆心M在直线上,∴圆M关于对称,B对;
∵圆M半径为1,故C错;
∵圆心到直线的距离为,与半径相等,
∴直线与圆M相切,D对.
故选:BD.
10.如图,八面体的每个面都是正三角形,若四边形是边长为4的正方形,则( )
A.异面直线和所成的角为
B.平面和平面有相同的法向量
C.异面直线和的距离为
D.二面角的余弦值为
【答案】ABC
【分析】建立空间直角坐标系,运用坐标法计算异面直线所成角、平面法向量及二面角可判断A项、B项、D项;在线段任取一点,在线段任取一点,设,根据空间向量坐标运算可得设,当时,即为异面直线和的距离,从而求得的值,求解,即可得判断C项.
【详解】连接、交于点,连接,,
因为四边形为正方形,则,
又因为八面体的每个面都是正三角形,所以,,三点共线,且面,
所以以为原点,分别以,,所在直线为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,如图所示,
则,
对于A:,
设异面直线与所成角为,
则,
所以,即异面直线与所成角大小为,故A正确;
对于B:,
设面的一个法向量为,
则,取,则,,则,
因为
设面的一个法向量为,
则,取,则,,则,
所以平面和平面有相同的法向量,故B正确;
对于C:在线段任取一点,在线段任取一点,链接
则可设,
因为,
所以,
则
当时,即为异面直线和的距离,
所以,则,
所以,故异面直线和的距离为,故C正确;
对于D:因为,
设面的一个法向量为,
则,取,则,,则,
所以,
又因为面与所成的二面角的平面角为钝角,
所以二面角的平面角的余弦值为,故D错误;
故选:ABC.
11.已知点,直线,动点到点的距离是点到直线的距离的一半.若某直线上存在这样的点,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论中正确的是( )
A.点的轨迹方程是
B.点的轨迹与圆没有公共点
C.平面上有一点,则的最小值为5
D.直线是“最远距离直线”
【答案】ACD
【分析】设点,根据题意列方程化简可得方程判断A;结合图形直接判断B;将转化为,结合图形判断C;判断直线与点P的轨迹方程是否有交点判断D.
【详解】对于A,设,因为点P到点F的距离是点P到直线l的距离的一半,
所以,化简得,A正确;
对于B,由,得,即圆心为,半径为1,
易得点P的轨迹与圆C交于点,B错误.
对于C,过P作于B,则,,
由图知,的最小值即为点A到直线l:的距离,该距离为5,C正确;
对于D,由可得,解得,存在,
因此直线是“最远距离直线”,D正确;
故选:ACD
【点睛】关键点点睛:根据题设条件求出轨迹方程,结合图形求解是关键.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是_____________.
【答案】
【分析】根据方程表示焦点在轴上的椭圆,可得出关于实数的不等式组,解之即可.
【详解】因为方程表示焦点在轴上的椭圆,
所以,即,解得.
因此实数的取值范围是.
故答案为:.
13.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,则点到直线的距离为___________
【答案】
【分析】根据给定条件,求出直线经过的点坐标及其方向向量,再利用点到直线的距离公式求解.
【详解】由直线的方程为,得直线经过的点,且方向向量,
则,所以点到直线的距离.
故答案为:
14.已知圆,点,在圆上存在点,使得为钝角,则的取值范围为_____________.
【答案】
【分析】设圆,在圆上存在点,使得为钝角,意味着点在圆内,等价于圆与圆相交,内切或内含,利用圆与圆的位置关系,列方程可得答案.
【详解】如图,设圆,当圆上存在一点在圆内时,为钝角,
所以点 在圆内,等价于圆与圆 相交,内切或内含,
,得.
所以的取值范围为.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)已知直线和的交点为P.
(1)若直线经过点P且与直线平行,求直线的一般式方程;
(2)若直线经过点P且与直线互相垂直,又与轴,轴分别交于A,B两点,求的面积.(其中O为坐标原点).
【答案】(1);
(2)2
【分析】(1)联立两直线方程求出交点坐标,再由点斜式求出直线l的方程.
(2)根据给定条件,求出直线m的方程并求出点的坐标,进而求出的面积.
【详解】(1)由,解得,即得,直线的斜率为,
所以过点P且与直线平行的直线l的方程为,即.
(2)由直线经过点P且与直线互相垂直,得直线的方程为,
即,因此直线交轴于点,交轴于点,
所以的面积.
16.(15分)如图,四棱锥中,底面是正方形,是的中点,.
(1)证明:平面平面;
(2)若是棱上靠近点的三等分点,求直线与平面所成角的大小.
【答案】(1)证明:因为四边形为正方形,为的中点,,所以.
在中,由余弦定理得,
因为,所以,即.
因为,所以,所以.
又因为平面,所以平面.
又因为平面,所以平面平面.
(2)
【分析】(1)首先根据及正方形的性质可求,在中利用余弦定理求得,即可证明.再证明,可得,利用线面垂直的判定定理及面面垂直的判定定理即可证明;
(2)建立空间直角坐标系,平面的法向量为和,利用向量法即可求解直线与平面所成角.
【详解】(1)略
(2)由(1)得两两垂直,以为原点,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如图所示的空间直角坐标系.
则,
于是.
设平面的法向量为,
则,即,
令,可得.
设直线与平面所成的角为,
则,
解得,
故直线与平面所成的角为.
17.(15分)已知点,,动点到点的距离是到点的距离的3倍,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若直线与曲线交于M,N两点.求的值;
(3)已知动点在直线上,过点作曲线的两条切线,,切点分别为C,D,直线CD是否过定点?如果是,求出定点坐标;如果不是,说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)设,根据两点距离公式得到方程,化简即可;
(2)先求出圆心到直线的距离,再由垂径定理求解即可.
(3)由题意可得在以为直径的圆上,求出以为直径的圆的方程,进而求出公共弦所在直线的方程,进而可得出结论.
【详解】(1)由题意得,所以.
设,因为点,,
所以,化简得.
所以曲线的方程为.
(2)由(1)知,曲线是圆心为,半径的圆,
所以圆心到直线的距离为:,
根据垂径定理可得:.
的值为.
(3)圆的圆心,半径,
因为点为直线上一动点,则可设,
因为都是圆的切线,
所以,所以也在以为直径的圆上,
以为直径的圆的圆心为,
半径为,
所以以为直径的圆的方程为,
即①,
化为②,
由②①整理得,
所以直线的方程为,
即,
令,解得,
所以直线过定点.
18.(17分)如图,在中,,,,,分别是,上的点,满足,,将沿折起到的位置,使,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)求与平面所成角的正弦值;
(3)在线段上是否存在点,使平面与平面夹角余弦值为?若存在,求出的长度;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明:
,,
,
,
又,,
折叠后,
,
平面,
平面,,
又,平面,
平面.
(2)
(3)存在,或
【分析】(1)根据翻折前后图像的性质,结合已知条件,运用线面垂直判定定理证明即可;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,再运用向量夹角余弦公式结合正、余弦性质求解;
(3)同(2)的空间直角坐标系中,设存在点使得假设条件成立,求出平面的法向量,联立平面的法向量,运用向量夹角余弦公式结合题给条件列出关于的方程求解.
【详解】(1)略;
(2)以为原点,为轴建立如图所示空间直角坐标系,
则,
,
设为平面的法向量,则,
令,则,
设与平面所成角为,
.
(3)设线段上存在点,使平面与平面夹角余弦值为,
在同(2)空间直角坐标系中,
由(2)知,平面的法向量,设平面的法向量为,则,
,
,令,则,
设两平面夹角为,则,化简整理得,解得或(此时与重合),
或,
或,即存在点,且长度为或.
19.(17分)已知椭圆 的左、右焦点分别为为椭圆的一个顶点,离心率为
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线与椭圆C交于A,B两点;
①若直线过椭圆右焦点,且的面积为求实数k的值;
②若直线过定点,且,在x轴上是否存在点使得以、为邻边的平行四边形为菱形?若存在,则求出实数t的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②存在,
【分析】(1)根据题意,求出得解;
(2)①把直线与椭圆联立方程组,利用弦长公式和点到直线的距离公式,即可求出面积等式,最后求解的值;②把菱形问题转化为对角线互相垂直问题,最后转化为两对角线的斜率之积为,通过这个等式转化为的函数,即可求解取值范围.
【详解】(1)由椭圆的一个顶点为,可得,又离心率为,则,
所以由,即椭圆C的标准方程为.
(2)①直线过椭圆右焦点可得:,即,
所以由直线与椭圆C的标准方程联立方程组,消去得:
,
设两交点,则有,
所以,
又椭圆左焦点到直线的距离为,
所以,
解得:或(舍去),即;
②假设存在点使得以为邻边的平行四边形为菱形,
由于直线过定点,且,可知直线方程为,
与椭圆联立方程组,消去得:,
由,且,解得,
设两交点,中点,则有,且,
所以,
即,整理得,
又因为,所以,当且仅当,即,
所以,则.
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