内容正文:
2026-2027学年度高中同步月考测试卷
高二数学
考生注意:
1.满分150分,考试时间120分钟.
2.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,在试题卷、草稿纸上作答无效.
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.如图所示,在三棱锥中,点是的中点,记.则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据空间向量的线性运算求得正确答案.
【详解】
.
故选:B
2.若,,,四点共面,为空间中任意一点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意知,,,四点共面,且,
根据四点共面的充要条件知,解得.
3.已知,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,且,所以,解得
4.已知,若直线的方向向量与直线的方向向量平行,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】求出,再利用,解得得到关于的方程,求解即可.
【详解】因为, 所以,
由已知,,
所以,即,解得,
所以.
故选:D.
5.在棱长为2的正方体中,为棱上的一点(与不重合),若平面与平面的交线为,则直线与平面所成角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用面面平行的性质得到交线.以D为原点,建立空间直角坐标系,确定相关点的坐标,求出直线的方向向量与平面的一个法向量,利用空间向量的线面角公式求解.
【详解】在正方体中,上底面下底面.
平面,平面同时与平面、平面相交:
平面平面,平面平面.
由面面平行的性质定理,可得.
以为原点,分别以为轴的正方向建立空间直角坐标系.
因为正方体的棱长为2,则,,,,
所以,即为直线的方向向量.
取平面内两个相交向量:,.
设平面的一个法向量为,则,
解得,令,得平面的一个法向量为.
设直线与平面所成角为,则,
因为,所以直线与平面所成角为.
6.点关于直线的对称点为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设点关于直线的对称点为,由中点坐标公式以及直线与直线垂直即可求解.
【详解】设点关于直线的对称点为,
则,两点的中点为,则,即,
且直线与直线垂直,则直线的斜率为,即,
则,联立,解得,,
故关于直线的对称点为.
7.一条光线从点射出,经直线反射后,与圆相切于点,则光线从到经过的路程为( )
A. B.4
C. D.5
【答案】D
【分析】求出关于直线的对称点,然后结合圆的切线性质计算点引出的切线长即可.
【详解】设关于直线的对称点为,则光线反射后经过的路径所在的直线即为直线.
由题意得,解得,
即,
设圆的圆心为C,则,,,
故,
根据对称性,光线经过的路程即为.
8.平面内两定点和,动点,满足,动点的轨迹为曲线,下列命题错误的有几个( )
①存在,使曲线过坐标原点;
②曲线关于轴对称,但不关于轴对称;
③若三点不共线,则周长最小值为;
④曲线上与不共线的任意一点关于原点对称的点为,则四边形的面积不大于.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【分析】根据题意得到曲线方程为,代入原点坐标判断①;根据方程研究对称性判断②;利用基本不等式判断③;转化为两个三角形的面积,结合三角形面积公式和正弦函数的有界性判断④.
【详解】平面内和,动点满足,故 ,
①:代入,可得,正确;
②:对曲线上任意点,关于y轴对称点为,关于轴对称点为,
将代入上式得;
将代入上式得;
所以曲线既关于轴对称,也关于轴对称,不正确;
③:若、、三点不共线,则 ,且,
当且仅当时等号成立,又,
所以周长的最小值为,正确;
④:曲线上与、不共线的任意一点关于原点对称的点为,
又图象既关于轴对称,又关于轴对称,且,知:
四边形的面积为,
当且仅当时等号成立,此时,
所以四边形的面积不大于,正确.
故选:B.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求.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.现有如下记载:刍甍者,下有袤有广,而上有袤无广.刍,草也.甍,屋盖也.求积术曰:倍下袤,上袤从之,以广乘之,又以高乘之,六而一.现有一个刍甍如图所示,四边形为矩形,四边形为等腰梯形,//.平面,,,,点在线段上,则( )
A.
B.存在实数,使得
C.向量在向量上的投影向量为
D.的取值范围为
【答案】AC
【详解】以为坐标原点,射线为轴正方向,以射线为轴正方向,过点作垂直于平面向上的射线为轴正方向,建立空间直角坐标系.
由题意得各点坐标: ,,,;
等腰梯形的高为,
故,; 设,.
选项A:,, ,
故,A正确.
选项B:,.
若,由分量得,即,代入分量得,矛盾,
故不存在实数满足条件, B错误.
选项C:向量在上的投影向量为 ,C正确.
选项D:,, ,
该二次函数开口向上,对称轴为,:
当时,取得最小值12;当或时,取得最大值28,
故的取值范围为,与选项描述不符,D错误.
10.如图,在正四棱柱中,,点在线段上运动,则下列结论正确的是( )
A.三棱锥 的体积为定值
B.若为的中点,则直线平面
C.若点运动到线段中点,则异面直线与所成角的正弦值是
D.直线与平面所成角的正弦的最大值为
【答案】ACD
【分析】证明出平面,可知点到平面的距离等于点到平面的距离,利用锥体的体积公式可判断A选项;以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可判断BCD选项.
【详解】对于选项A,在正四棱柱中,,且,
所以,四边形为平行四边形,所以,,
因为平面,平面,所以,平面,
因为,所以,点到平面的距离等于点到平面的距离,
所以,,为定值,故A正确;
对于选项B,以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立如下图所示的空间直角坐标系,设.
则,,,,,,
因为为的中点,则,则,,
所以,所以与不垂直,
故当为的中点时,直线与平面不垂直,故B错误;
对于选项C,,,
则,
,
因为,所以,故C正确;
对于选项D,设平面的法向量为,,,
则,取,可得,此时,,
设.
,
设直线与平面所成的角为,
所以,
当且仅当时,等号成立.
所以直线与平面所成角的正弦的最大值为,故D正确.
11.在平面直角坐标系中,已知点,,动点满足,记动点的轨迹为曲线,直线()与曲线分别交于,两点,点,则下列说法正确的是( )
A.曲线的方程为
B.的最小值为
C.存在点,使得
D.当取得最大值时,
【答案】ACD
【分析】根据直接法求轨迹方程,可判定A正确;根据直线过定点,结合圆的性质,可判B错误;求得以为直径的圆与曲线是否相交,得到是否存在点,使得,可判定C正确;找到与曲线相切时,分别求得和,结合两角和的正切公式,可判定D正确.
【详解】对于A,设,由,可得,
所以,整理得,
所以曲线的方程为,所以A正确;
对于B,直线恒过定点,且曲线的圆心为,
当时,取得最小值,所以B错误;
对于C,由点,,
以为直径的圆的方程为,可得圆心为,半径为,
则,
因为,所以圆与圆相交,
当点为两圆的交点时,,所以C正确;
对于D,如图所示,当与曲线相切,且切点在第二象限时,取得最大值,
此时,则,所以,
因为,所以,所以D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.如图,和所在平面垂直,且,,则平面和平面的夹角的余弦值为________.
【答案】/
【分析】作于点,利用条件证明平面,建立空间直角坐标系,求出相关点的坐标和平面法向量的坐标,利用空间向量的夹角公式计算即得.
【详解】因和所在平面垂直,且平面平面,作于点,
则平面,连接,则,因,则,
又因,则全等于,则,故可以分别为轴建立空间直角坐标系.
设,则,
则,,
设平面的法向量为,则,故可取,
因平面,则可取为平面的法向量,
设平面和平面的夹角为,则.
13.已知点是直线:与x轴的交点,将直线绕点旋转,则所得到的直线的方程为_________.
【答案】或
【分析】由直线:可知直线:与x轴正半轴的夹角为,于是直线绕点旋转,则所得到的直线与x轴正半轴的夹角为或,再结合直线过点即可求得直线的方程为或.
【详解】设直线:与x轴正半轴的夹角为,
,所以.
点是直线:与x轴的交点,将直线绕点旋转,
所以直线与x轴正半轴的夹角为或,且该直线过点,
所以当直线与x轴正半轴的夹角为时,直线方程为.
当直线与x轴正半轴的夹角为时,直线方程为.
14.在棱长为2的正方体中,点在正方形及其内部上运动,若点到的距离是到距离的两倍,则点的轨迹长度为________.
【答案】/
【分析】根据图形结合正切值的定义求出点满足的几何关系,再根据几何关系求出的轨迹长度.
【详解】易知平面,平面,
因为点到的距离是到距离的两倍,所以.
以为原点,,所在直线分别为,轴建立平面直角坐标系,则,设,
由,得,整理得,点的轨迹是以为圆心,
为半径的圆在正方形内部的圆弧.射线:交圆于点,,,
,则,即圆弧所对的圆心角为,弧长为.
故答案为:
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.已知向量,,.
(1)若,求;
(2)设,,,若四点共面,求实数的值.
【答案】(1)5
(2).
【分析】(1)利用垂直向量数量积为求出参数,得到向量,再求出并代入模长公式计算;
(2)根据四点共面等价于对应三个向量共面,利用共面向量定理设线性表达式,列方程组求解参数.
【详解】(1)由,得,解得,则,又,
因此,所以.
(2)若四点共面,则向量共面,设,
即,因此,
解得,
所以的值是.
16.如图,正方形和四边形所在的平面互相垂直,,,,.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面.
【答案】(1)设与交于点G,连接,
因为,且,又,所以,
所以四边形为平行四边形,
所以,
因为平面,平面,
所以平面.
(2)因为正方形和四边形所在的平面相互垂直,且,
所以平面,
如图,以C为坐标原点,分别以所在直线为x轴,y轴,z轴,建立下图所示空间直角坐标系,
则,
所以,,,
所以·,·,
所以⊥,⊥,
即,
又,且平面,平面,
所以平面.
【分析】(1)连接交于点G,证明四边形是平行四边形得到,再用线面平行判定定理证明结论;
(2)建立空间直角坐标系,求出相关向量,证明同时垂直于平面内两条相交向量,由线面垂直判定定理得证.
【详解】(1)略
(2)略
17.已知点,,点为平面直角坐标系上一点.
(1)若点且三点共线,求实数的值;
(2)若过点的直线与线段相交,求直线的倾斜角的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)三点共线问题可转化为任意两点连线的斜率相等,通过建立方程求解未知参数;(2)求过定点的直线与线段相交的倾斜角范围,可先计算定点到线段两端点的直线倾斜角,再结合倾斜角的变化规律确定取值区间.
【详解】(1)由题意,斜率存在,
因为点,,三点共线,所以,
所以,
解得.
所以实数的值是.
(2)设直线,,的倾斜角分别为,,,由图知.
可得,.
又,
所以,.
所以.
所以直线的倾斜角取值范围是.
18.已知圆,圆与圆关于直线对称,圆.
(1)判断圆与圆的位置关系,并求圆的方程;
(2)设为直线上一点,过点作圆的切线,切点分别为,求的取值范围;
(3)设为圆的任意一点,过点向圆引切线,切点为,试探究:平面内是否存在一定点,使得为定值?若存在,请求出定点的坐标,并求出定值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)圆内含于圆,
(2)
(3)存在或或
【分析】(1)求出圆心距后可判断两圆位置关系;是关于直线的对称点,两圆半径相等,求出圆心,进而求出圆的方程;
(2)设,则,将表示成的函数求解范围;
(3)若存在,使为定值,则由整理后的方程系数为求解.
【详解】(1)圆的圆心为,半径,
圆的标准方程为,圆心为,半径,
圆心距,
,故圆内含于圆;
又圆与圆关于直线对称,设圆的圆心为,
,解得,故圆方程为.
(2)由相切,知,设,则,
故,
令,则在单增,故,
当时取等号,
的取值范围是.
(3)由题设,满足方程,
若存在,使为定值,
而,,
整理得,
将代入,得:,
整理可得,
要使为定值,
则,解得或,
综上,存在或,使为定值,该定值对应为或.
19.如图,在直角三角形中,,,将绕边旋转到的位置,使,得到圆锥的一部分,点为上的点,且.
(1)在上是否存在一点,使得直线与平面平行?若存在,指明位置并证明,若不存在,请说明理由;
(2)若第(1)问存在符合条件,求出此时直线与平面的距离;
(3)若将绕点逆时针旋转角后,得到的新的直线与平面所成角的正弦值为,求出.
【答案】(1)存在,
(2)
(3)
【分析】(1)根据给定条件,证得平面,以为原点建立空间直角坐标系,再由线面平行的性质,结合向量计算推理即得.
(2)先把直线到平面的距离转化为点到平面的距离,利用空间向量法计算点到平面的距离;
(3)先根据旋转得到新的直线所在向量,利用空间向量法计算直线与平面所成角的正弦值,解得结果;
【详解】(1)依题意,平面,
则平面,
由,得,即,
以为坐标原点,直线分别为坐标轴建立空间直角坐标系,
则
假设在上存在一点,使得直线与平面平行,
由平面,平面平面,得,
令,则,
于是,解得,
所以在上存在一点,使得直线与平面平行,且.
(2)由(1)可知直线与平面平行,且,
,,
所以点到平面的距离即为直线与平面的距离,
设平面的法向量为,则
令,解得,
所以点到平面的距离为
(3)设绕点逆时针旋转角后得到的新的直线为,
直线与平面所成角的正弦值为,
所以,,
设平面的法向量为,则
令,解得,
直线与平面所成角的正弦值为,
所以,即
解得,即
第4页,共5页
第5页,共5页
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$2026-2027学年度高中同步月考测试卷 高二数学 考生注意: 1.满分150分,考试时间120分钟 2.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,在试题卷、草稿纸上作答无效 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.如图所示,在三棱锥MBCD中,点E是BC的中点,记 B=a,AC=五,D=8.则DE=() D A.-a-6+c 1 2 2 1 C.-a-b+c 22 第1页,共5页 D.a+ 2.若P,B,B,C四点共面,4为空间中任意一点,且 =AB+3B+入4C,则2=《) A.-1 B.-2 C.-3 D.-4 且a/6,则t=() A.-1 B.Z 1 C.-2 D.1 4.已知4(x1,2)8(3,0),若直线'的方向向量=(-22)与直线B的方向向量平行,则+y= () A.2 B.3 C.4 D.5 A M 5.在棱长为2的正方体 BCD-ABGD中,M为枝4上的一点(与不重合),若平面B 与平面 ABCD 的交线为m,则直线”与平面 ABCD 所成角为() A. B.4 c.3 D月 6.点P(64刊关于直线+y-1= 的对称点为() A.(4-3) B.(3,4) c.(2,-3) D.(3,-2) 7.一条光线从点P23》射出,经直线-1=0反射后,与圆+少+0-2少=相切于点M,则光线 从P到M经过的路程为() A.3V B.4 C.4V2 D.5 8.平面内两定点M(Q-2)和NQ,2),动点P(,川,满足PW-P四=mm之4),动点P的轨迹为曲线E, 下列命题错误的有几个() 第2页,共5页 ①存在m,使曲线E过坐标原点; ②曲线E关于'轴对称,但不关于x轴对称: ③若P,M,N三点不共线,则 PMN周长最小值为2Wm+4: ④曲线E上与M,N不共线的任意一点G关于原点对称的点为H,则四边形GMHN的面积不大于m. A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 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 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.现有如下记载:刍甍者,下有袤有广,而上有袤无广.刍,草也.甍,屋盖也.求积术曰:倍下袤, 上袤从之,以广乘之,又以高乘之,六而一.现有一个刍甍如图所示,四边形ABCD为矩形,四边形 ADFE为等题稀形,EF4D.MB上平面4DFE,D=8AB=EF=4,E=25,点P在线段4D 上,则() E B A.AB⊥EF B.存在实数元,使得FP=EB 1 C,向量E示在向量D上的投影向量为24D D.PE.PF的取值范围为[12,24] ABCD-ABCD AA=2AB 10.如图,在正四棱柱 中, ,点P在线段8 上运动,则下列结论正确的是 第3页,共5页 D C E D B A-PCD A.三棱锥 的体积为定值 DD B.若E为D的中点,则直线 0+平面4CE 2W5 C.若点P运动到线段BC中点,则异面直线AP与AD所成角的正弦值是5 √5 D.直线CP与平面ACD所成角的正弦的最大值为3 BM1 11.在平面直角坐标系xO中,己知点A(0,-4),B(0,2),动点M满足AM2,记动点M的轨迹为曲 线C,直线y=r+2(aeR)与曲线C分别交于P,e两点,点月 H(2,0) 则下列说法正确的是( ) A.曲线C的方程为+(0-4=16 B.P四的最小值为25 C.存在点M:使得∠AMH= D.当∠HAM取得最大值时, tan∠HAM=-5V3+8 11 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分. 12.如图, ABC和 DBC所在平面垂直,且AB=BC=BD,∠CBA=∠DBC=120 ,则平面ABD和平面 BDC的夹角的余弦值为 第4页,共5页 13.已知点P是直线,5x+)+3=0与x拍的交点,将直线'绕点P旋转30 ,则所得到的直线的方程 为 ABCD-ABCD 14.在棱长为2的正方体 中,点P在正方形 BCC B 及其内部上运动,若点P到1B的距离 是到CD距离的两倍,则点P的轨迹长度为 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.已知向量a=(-2-l2),6=(1,12)=(k2,2) ①若a1c,求5+d, 2设01=d0丽=6.0c=6,若0,4,B,C, 四点共面,求实数的值 16如图,正方形1BCD和四边形4CE 所在的平面互相垂直,CE14C,EF11ACAB=V2 CE=EF=1 D A (I)求证:AF1I平面BDE: (2)求证:CF⊥平面BDE. 17.己已知点4(-1,3),B(3,2),点P为平面直角坐标系上一点. 第5页,共5页 ()若点P(3m,2-m)且4,B,P三点共线,求实数m的值: 31 (②)若过点P)的直线1与线段4B相交,求直线,的倾斜角的取值范围。 18.已知圆 : +少=1,因0与园0关于直线=x+2X 对称,圆 03:x2+y2=2x+8y+19 0 03 0 (1)判断圆与圆的位置关系,并求圆的方程: ②设P为直线'=4上一点,过点P作因O的切线,切点分别为CD,求CPD 的取值范围; 3)设P为圆O的任意一点,过点向圆0引切线,切点为M,试探究:平面内是否存在一定点 (m,n) OM2 使得QN2为定值?若存在,请求出定点N的坐标,并求出定值;若不存在,请说明理由. 19.如图,在直角三角形POA中,P01A0,P0=2A0=4,将 POA绕边PO旋转到 POB的位置,使 ∠AOB= 号,得到圆锥的一部,点c为B上的点,且C=} 2 -=B (I)在AB上是否存在一点D,使得直线OA与平面PCD平行?若存在,指明位置并证明,若不存在,请说 明理由; (2)若第(1)问存在符合条件D,求出此时直线OA与平面PCD的距离; 417 (3)若将OC绕点O逆时针旋转0角后,得到的新的直线与平面PAB所成角的正弦值为17,求出8. 第6页,共5页