2026-2027学年高二数学上学期期中自编模拟试卷02(河北省人教A版适用)
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内容正文:
2026——2027学年高二数学期中模拟试卷02
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,只有一项是符合题目要求的.)
1.双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据双曲线方程直接求解即可
【详解】由得,所以,即双曲线的渐近线方程为.
2.经过点且与直线垂直的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据两直线垂直关系确定所求直线的斜率,然后结合经过的点的坐标求出结果即可.
【详解】因为直线变形为,其斜率为,
所以与其垂直的直线的斜率为3,设其方程为.
又该直线经过点,所以,解得.
故所求直线的方程为,即.故选:B.
3.已知点,,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据投影向量的求法求得正确答案.
【详解】,所以在上的投影向量为.
4.已知圆,直线,则直线与圆的公共点个数为( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.与有关,不能确定
【答案】C
【分析】根据直线方程确定定点,再判断点圆位置关系,即可得直线与圆的位置,进而确定公共点个数.
【详解】由直线恒过定点,而,
所以点在圆内,故直线恒与圆相交,故有两个交点,故选:C
5.已知椭圆的左、右焦点分别为为椭圆上第一象限的点,直线与轴相交于点,若(为坐标原点),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先由点在椭圆上可确定点的位置,得出;再根据椭圆的定义可得,进而可得出答案.
【详解】
由椭圆,可得:,,,点在椭圆上.因为,.所以轴,所以.因为,所以,所以.
6.已知在空间直角坐标系中,直线经过,两点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求投影长度,然后结合勾股定理即可得解.
【详解】由题意,所以,
所以点到直线的距离为.故选:C
7.已知双曲线的左、右焦点分别为为坐标原点,为双曲线上在第一象限内的一点,,且的面积为,则双曲线的离心率( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由可知,点在线段的垂直平分线上,联立与双曲线方程可求得点坐标,由等面积法可得,解关于的齐次式方程即可.
【详解】由题意知,,如图所示,
因为,所以点在线段的垂直平分线上,又点在双曲线的第一象限上,
所以,解得,又因为,
所以,整理得,即,解得(舍负),又,所以.故选:B.
8.如图,放在平面直角坐标系中的“太极图”整体是一个圆形,且黑色阴影区域与白色区域关于原点中心对称,其中黑色阴影区域在轴右侧部分的边界为一个半圆. 已知直线. 给出下列四个结论:
①当时,若直线截黑色阴影区域所得两部分面积记为,则;
②当时,直线与黑色阴影区域有个公共点;
③当时,直线与黑色阴影区域的边界曲线有个公共点.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
【答案】A
【分析】由题知根据直线:过定点,为直线的斜率根据直线和圆的位置关系作图,数形结合逐项分析判断即可得解.
【详解】如图1所示,大圆的半径为2,小圆的半径为1,
所以大圆的面积为,小圆的面积为.对于①,当时,直线的方程为.
此时直线将黑色阴影区域的面积分为两部分,,所以,故①正确.
对于②,根据题意,黑色阴影区域在第一象限的边界方程为,当时,直线的方程为,即,小圆圆心到直线的距离,所以直线与该半圆弧相切,如图2所示,
所以直线与黑色阴影区域只有一个公共点,故②正确.
对于③,当时,如图3所示,
直线与黑色阴影区域的边界曲线有2个公共点,当时,直线与黑色阴影区域的边界曲线有1个公共点,故③错误.综上所述,①②正确.故选:A.
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.若为椭圆的方程,则的值可以为( )
A.3 B.6 C.8 D.1
【答案】AC
【分析】将方程化为标准式,依题意可得,即可求出的取值范围,即可判断.
【详解】方程,即,
依题意可得,解得且,
即的取值范围为,结合选项可知A、C符合题意.故选:AC
10.已知直线l:,圆C:,则( )
A.直线l过定点
B.圆上的点到l的距离最大值为
C.当l与圆C相切时,直线l方程为
D.当时,圆C上有三个点到l的距离为1
【答案】BC
【分析】将l的方程化为,可知l经过直线与的交点,从而判断出A项的正误;求出圆心C到直线l距离的最大值,进而算出圆上的点到直线l距离的最大值,由此判断出B项的正误;根据切线的性质、点到直线的距离公式,算出直线l与圆C相切时的斜率k值,进而判断出C项的正误;当时,圆心C恰好在直线l上,结合圆的半径,判断出D项的正误.
【详解】对于A,直线l:可化为,
所以直线l经过直线与直线的交点,故A项不正确;
对于B,圆C:的圆心为,半径
根据直线l经过定点,可知点C到直线l的最大距离为
因此,圆C上的点到l的距离最大值为,故B项正确;
对于C,当l与圆C相切时,圆心C到直线l的距离,
即,解得,可得直线l的方程为,即,故C项正确;
对于D,当时,直线l方程为,此时圆心C恰好在直线l上,
根据圆的半径,可知圆C上仅有两个点到l的距离等于1,故D项不正确.
故选:BC.
11.如图,点在正方体的面对角线上运动(点异于,点),则下列结论正确的是( )
A.异面直线与所成角为
B.平面
C.三棱锥的体积不变
D.直线与平面所成角正切值的取值范围为
【答案】ACD
【分析】选项A:利用异面直线的夹角求解即可,选项B:应用线面垂直判定定理及性质判断.选项C:利用等体积法求解即可,选项D:利用空间直角坐标系使用代数法求解线面角的取值范围.
【详解】
对于A,因为正方体中,且为等边三角形,故异面直线与夹角为,故A正确;对于C,因为平面,平面,所以平面
所以为定值,故C正确;对于D,建立如图所示的直角坐标系,设正方体的棱长为1,设,,,,,则,
所以,由正方体的性质知:平面,平面,
平面,故平面的法向量为,
对于B,不平行,所以平面不成立,B错误;直线与平面所成角正弦值为,因为,,所以当时取得最大值,因,则,,若或时,取得为,同法可得,所以,则得,故D正确.故选:ACD
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
12.已知直线l的一个方向向量为,若l过点,则直线l的方程为____________.
【答案】
【分析】根据方向向量求出直线的斜率,再点斜式写出方程,最后化简为一般方程即可.
【详解】根据直线l的方向向量可得直线的斜率为,又因为,
所以直线l的方程为,即得.
13.已知双曲线的左、右焦点分别为,,渐近线方程为,P为双曲线C上一点,且满足,则________.
【答案】
【分析】由双曲线定义和渐近线方程解出双曲线方程,再由双曲线的定义解出结果即可.
【详解】由题意可知,因为渐近线方程为,所以,
又,解得,所以双曲线方程为,因为,解得,
14.在平面直角坐标系中有,,三点,则同时满足条件:①△PAB的周长为6;②△PAC的面积为的点P的个数为_____________.
【答案】4
【分析】分析点满足的条件,根据数形结合,可确定满足条件的点的个数.
【详解】因为的周长为6,所以,所以在椭圆:上(左右顶点除外).
因为,,所以中边上的高为:,
又直线方程为:设,则或,与轴的交点分别为和,因为,所以和均在椭圆内,所以这两条直线和椭圆有4个交点,
所以满足条件的点有4个.
四、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.已知的三个顶点是,,.
(1)求边上的中线的直线方程;
(2)求边上的高的直线方程.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由中点坐标公式求得中点的坐标,结合A的坐标利用直线方程的两点式求得上的中线的直线方程;
(2)求出边所在直线的斜率,然后直接由直线方程的点斜式求得边上的高的直线方程.
【详解】(1),,由中点坐标公式得中点为,
又,由直线方程的两点式得边上的中线的直线方程为,整理得;
(2),,则,所以边上的高的直线的斜率为-2,
又,则边上的高的直线方程为,整理得:.
16.在三棱台中,平面,,,,为中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】(1)取的中点,证明四边形为平行四边形,推出,根据线面平行的判定定理,即可证明结论;
(2)建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标,求出平面与平面的法向量,根据空间角的向量求法,即可求得答案.
【详解】(1)取的中点,连接,,得为的中位线,
,且.由于∽,,故,而,,则,,四边形为平行四边形,.又平面,
平面,平面.
(2)如图,以,,所在直线分别为轴、轴、轴,建立空间直角坐标系,
则,,,所以,.
设平面的一个法向量为,由,得,令,则可取.
平面平面的法向量可取为.设平面与平面的夹角为,,
则,平面与平面的夹角余弦值为.
17.已知圆与圆
(1)求经过圆与圆交点的直线方程:(2)求圆与圆的公共弦长.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)圆的圆心为,半径为,圆,
即,圆心为,半径为,则,
故圆与圆相交;将圆与圆的方程相减,
得,即经过圆与圆交点的直线方程为;
(2)圆的圆心为,半径为1,到直线的距离为,
故圆与圆的公共弦长为.
18.如图,在梯形中,是边的中点,,且,为等边三角形,现将平面沿翻折,使平面平面,得到四棱锥,点在棱上,且.
(1)求证:;
(2)求平面和平面的夹角的大小.
【答案】(1)见解析;(2)60°
【分析】(1)解法1:取的中点,连接,,利用线面垂直的判定定理和性质定理证明;解法2:利用向量数量积的运算律证明;
(2)解法1:建立空间直角坐标系,求出平面和平面的法向量,利用向量的夹角公式求解即可;解法2:由向量的四则运算设,则是平面和平面的交线,可得,又,所以即为平面和平面的夹角,再利用向量的夹角公式求解即可.
【详解】(1)解法1:取的中点,连接,,
由题意可得和均为等边三角形,所以,,
因为平面,,所以平面,因为平面,所以.
解法2:取的中点,连接,,
由题意可得和均为等边三角形,
所以,,即,,因为,
所以,即.
(2)解法1:分别以射线,,为轴、轴、轴正半轴,建立空间直角坐标系,如图,
设,则,,,,
所以,,因为,所以,
所以,
设平面的法向量为,
则,取可得平面的一个法向量,
又平面的一个法向量为,
设平面和平面的夹角为,则,
所以平面和平面的夹角为60°.
解法2:因为,所以,
又因为,,
所以,
设,
则是平面和平面的交线,平面,
因为平面,所以,
又因为,所以即为平面和平面的夹角,
所以,即平面和平面的夹角为60°.
19.在一张纸上有一个圆,定点,折叠纸片使圆上某一点恰好与点重合,这样每次折叠都会留下一条直线折痕,设折痕与直线的交点为.
(1)求证:为定值,并求出点的轨迹的方程;
(2)设为(1)中轨迹上位于轴右侧的一个动点,证明:在轴上存在定点,使得.
【答案】(1)见解析;
(2)
【分析】(1)根据双曲线定义判断出点的轨迹为双曲线,求出,得到双曲线方程;
(2)假设存在点满足条件,设为双曲线右支上的一点,则,分和两种情况讨论,再讨论时,可以用先猜后证的思想证明.
【详解】(1)由题意得,所以,
即的轨迹是以,为焦点,实轴长为2的双曲线,
又,,所以,所以的方程为.
(2)假设存在点满足条件.
由(1)知,双曲线的右焦点为.设为双曲线右支上的一点,则.
①当时,,
因为,所以,
于是,所以或5.即或都满足条件.
②当时,根据①我们猜想定点为或,
当点在轴负半轴上时,
,.
因为,所以.
(i)当时,上式化简为:.
又即,代入上式得.
所以,解得,即.
(ii)当时,,即也能满足.
当点在轴正半轴上时,,.
过程同上,得到不能满足条件.
综上所述,在轴上存在定点,使得.
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2026——2027学年高二数学期中模拟试卷02
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,只有一项是符合题目要求的.)
1.双曲线的渐近线方程为( )
A. B.
C. D.
2.经过点且与直线垂直的直线的方程为( )
A. B.
C. D.
3.已知点,,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
4.已知圆,直线,则直线与圆的公共点个数为( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.与有关,不能确定
5.已知椭圆的左、右焦点分别为为椭圆上第一象限的点,直线与轴相交于点,若(为坐标原点),则( )
A. B. C. D.
6.已知在空间直角坐标系中,直线经过,两点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
7.已知双曲线的左、右焦点分别为为坐标原点,为双曲线上在第一象限内的一点,,且的面积为,则双曲线的离心率( )
A. B. C. D.
8.如图,放在平面直角坐标系中的“太极图”整体是一个圆形,且黑色阴影区域与白色区域关于原点中心对称,其中黑色阴影区域在轴右侧部分的边界为一个半圆. 已知直线. 给出下列四个结论:
①当时,若直线截黑色阴影区域所得两部分面积记为,则;
②当时,直线与黑色阴影区域有个公共点;
③当时,直线与黑色阴影区域的边界曲线有个公共点.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.若为椭圆的方程,则的值可以为( )
A.3 B.6 C.8 D.1
10.已知直线l:,圆C:,则( )
A.直线l过定点
B.圆上的点到l的距离最大值为
C.当l与圆C相切时,直线l方程为
D.当时,圆C上有三个点到l的距离为1
11.如图,点在正方体的面对角线上运动(点异于,点),则下列结论正确的是( )
A.异面直线与所成角为
B.平面
C.三棱锥的体积不变
D.直线与平面所成角正切值的取值范围为
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
12.已知直线l的一个方向向量为,若l过点,则直线l的方程为____________.
13.已知双曲线的左、右焦点分别为,,渐近线方程为,P为双曲线C上一点,且满足,则________.
14.在平面直角坐标系中有,,三点,则同时满足条件:①△PAB的周长为6;②△PAC的面积为的点P的个数为_____________.
四、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.已知的三个顶点是,,.
(1)求边上的中线的直线方程;
(2)求边上的高的直线方程.
16.在三棱台中,平面,,,,为中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
17.已知圆与圆
(1)求经过圆与圆交点的直线方程:(2)求圆与圆的公共弦长.
18.如图,在梯形中,是边的中点,,且,为等边三角形,现将平面沿翻折,使平面平面,得到四棱锥,点在棱上,且.
(1)求证:;
(2)求平面和平面的夹角的大小.
19.在一张纸上有一个圆,定点,折叠纸片使圆上某一点恰好与点重合,这样每次折叠都会留下一条直线折痕,设折痕与直线的交点为.
(1)求证:为定值,并求出点的轨迹的方程;
(2)设为(1)中轨迹上位于轴右侧的一个动点,证明:在轴上存在定点,使得.
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