2026-2027学年高二上学期数学期中自编模拟测试1(人教A版选择性必修第一册全册)
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内容正文:
2026-2027学年高二数学上学期期中测试1
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
测试范围:选择性必修一全册(人教版A版)。
一﹑单项选择题(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】利用直线的倾斜角与斜率的关系即可得出.
【详解】设直线xy﹣1=0的倾斜角为α.
直线xy﹣1=0化为.
∴tanα.
∵α∈[0°,180°),
∴α=150°.
故选D.
【点睛】本题考查了直线的倾斜角与斜率的关系,属于基础题.
2.如图,在四面体中,.点在上,且,点是的中点,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用向量的加减法法则,将转化为以、、表示的形式,再根据已知条件逐步计算.
【详解】因为,所以,
因为点是的中点,所以.
所以,
故选:A.
3.双曲线的一条渐近线与直线平行,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据双曲线渐近线方程及两直线平行关系得,进而利用离心率公式求解即可.
【详解】由题意,双曲线的渐近线方程为.
因为双曲线的一条渐近线与直线平行,所以渐近线为,且,
所以双曲线的离心率.
故选:A.
4.已知直线l过点且与直线垂直,则直线l方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据两直线垂直时斜率的关系,以及点斜式方程定义,求出结果即可.
【详解】直线的斜率为,则与它垂直的直线l的斜率为,
又直线l过点,,即.
故选:A.
5.椭圆上的点到直线的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用椭圆的参数方程以及点到直线的距离公式即可求解.
【详解】由,则椭圆上的点为,
由点到直线的距离公式可得
,(其中),
所以椭圆上的点到直线的距离的最大值为.
故选:A
【点睛】本题考查了椭圆的参数方程、点到直线的距离公式、辅助角公式,三角函数的性质,综合性比较强,但难度不大,属于基础题.
6.如图,过抛物线的焦点的直线交抛物线于点,交其准线于点,若,且,则为
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据可求得;利用抛物线定义和焦半径公式可求得直线倾斜角的余弦值;再结合焦半径公式,利用构造关于的方程,解方程求得结果.
【详解】设准线与轴交于点,作垂直于准线,垂足为
由,得:
由抛物线定义可知:,设直线倾斜角为
由抛物线焦半径公式可得:,解得:
,解得:
本题正确选项:
【点睛】本题考查抛物线的定义和几何性质的应用,关键是能够利用焦半径公式中的倾斜角式构造出方程,从而使问题得以解决.
7.已知分别是双曲线的左、右焦点,为双曲线右支上的任意一点且,则双曲线离心率的取值范围是( )
A.(1,2] B.[2 +) C.(1,3] D.[3,+)
【答案】C
【分析】由双曲线定义,变形后由基本不等式得最小值,从而得,再利用双曲线中的范围有,由此结合可得离心率的范围.
【详解】因为是双曲线的左、右焦点,为双曲线右支上的任意一点,
所以,则,
代入得,
当且仅当时取等号,
因为,所以,
又点是双曲线右支上任意一点,所以,即,即,
所以,又,所以.
故选:C.
8.已知是椭圆的左焦点,直线交椭圆于两点.若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直线和椭圆的性质得出为平行四边形,再应用椭圆定义结合余弦定理计算得出齐次式得到离心率即可.
【详解】设是椭圆的右焦点,连接,
由对称性可知,
则为平行四边形,则,即,
因为 ,则,
在中,由余弦定理可得 ,
即,
解得,所以椭圆的离心率为.
故选:A.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
9.关于空间向量,以下说法正确的是( )
A.若构成空间的一个基底,则,,必共面
B.若空间中任意一点,有,则P,A,B,C四点共面
C.若空间向量、满足,则与夹角为钝角
D.点关于平面对称的点的坐标是
【答案】ABD
【分析】对于A利用空间向量基本定理即可判断,对于B由即可判断,对于C当时,则是钝角或即可判断,对于D关于平面对称的点,横坐标和竖坐标不变,纵坐标变为相反数,即可判断.
【详解】对于A,构成空间的一个基底,则,,不共面,
因为,则,,必共面,故A正确;
对于B,在中,所以P,A,B,C四点共面,故B正确;
对于C,当时,则是钝角或,故C错误;
对于D,关于平面对称的点,横坐标和竖坐标不变,纵坐标变为相反数,
所以点关于平面对称的点的坐标是,故D正确.
故选:ABD.
10.已知,点P是直线上动点,过点P作的两条切线PA,PB,A,B为切点,则( )
A.关于直线l的对称圆方程
B.若Q是上动点,则线段PQ的最大值为
C.线段AB的最小值是
D.若,则点P的轨迹长度为
【答案】ACD
【分析】根据圆与切线的相关计算对选项一一验证
【详解】对于选项A:
设的圆心关于直线l的对称的点为,
则,解得:,
则关于直线l的对称圆方程,
故A错误;
对于选项B:
Q是上动点,P是直线上动点,
则线段PQ的最小值为圆心到直线的距离减去圆的半径,
即,
无最大值,
故B错误;
对于选项C:
根据题意分析,若线段AB最小,则点P到圆心的距离最小,
则此时的切线长为,
此时线段AB的长度的为:,
故C正确;
对于选项D:
若,则,
则,
则点P的轨迹长度为,
故D正确;
故选:ACD.
11.随着我国航天科技的快速发展,双曲线镜的特性使得它在天文观测中具有重要作用,已知双曲线的左、右焦点分别为,,双曲线的光学性质是:从右焦点发出的光线m交双曲线右支于点P,经双曲线反射后,反射光线n的反向延长线过左焦点,如图所示. 由此可得,过双曲线上任意一点的切线平分该点与两焦点连线的夹角.若的最小值为2,且双曲线C的渐近线为,则下列结论正确的有( )
A.双曲线C的方程为
B.若,则的面积为24
C.若点处的切线交轴于,则轴
D.当n过点时,光由所经过的路程为13
【答案】ACD
【分析】对于A,由又双曲线C的渐近线方程为得,又,解出即可判断,对于B,在中,,由勾股定理及双曲线的定义得即可判断,对于C,由平分,由角平分线定理,得,又,解出,即可判断,对于D,利用双曲线的定义得,最后利用两点间的距离公式即可判断.
【详解】对于A,由题意可知,因为双曲线C的渐近线方程为,所以,又,解得,所以C的方程为故A正确;
对于B,由 ,得,
在中,,由勾股定理及双曲线的定义知,,
即,所以,则,故B错误;
对于C,由题意可知,平分,由角平分线定理,得,
又,解得,,,
即轴,故C正确;
对于D,由题意可知,,当过点时,
由双曲线定义可得光由所经过的路程为,故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.已知直线与直线平行,则直线,之间的距离为__________.
【答案】
【分析】利用直线平行与斜率之间的关系、点到直线的距离公式即可得出.
【详解】解:因为直线与直线平行,
所以,解得,
当时,,,则
故答案为:
【点睛】熟练运用直线平行与斜率之间的关系、点到直线的距离公式,是解题关键.
13.已知函数(且)恒过定点,点在直线上,则的最小值为________.
【答案】
【分析】分析可得,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】令,可得,且,故点,
由已知条件可得,则,
因为、均为正数,
所以,,
当且仅当时,等号成立,
因此,的最小值为.
故答案为:.
14.已知双曲线上第一象限内一点,直线与双曲线切于点,交的渐近线于两点(在第一象限).若点与在同一条渐近线上,则的最小值为_____.
【答案】/
【分析】利用半代入法来设出双曲线的切线方程,通过求解坐标可以判断切点为线段的中点,再利用向量的极化恒等式变形,结合线段的几何性质求最小值,即可求解.
【详解】如图,设,
联立,即点的横坐标为:,
又联立,即点的横坐标为:,
则,即点为线段的中点,
于是由极化恒等式得,
过点作,垂足为,则,
又因为等轴双曲线,可知:,所以,
根据中位线定理可知:,
因为,且在第一象限,则,
所以,即,
即
等号成立时.综上可得的最小值为.
故答案为:
四、解答题(本题共5小题,第15题13分,第16-17题每小题15分,第18-19题每小题17分,共77分)
15.已知定点,,动点满足.设动点的轨迹是曲线,
(1)求曲线的方程;
(2)直线和曲线交于两点、,求线段的长;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,结合两点点距离公式即可求解;
(2)求出圆心到直线的距离,接着由圆的半径和弦长公式即可得解.
【详解】(1)设,由得,
两边平方化简得,
所以曲线的方程.
(2)由(1)知曲线是以为圆心,为半径的圆,
所以圆心到直线的距离是,
所以;
16.已知圆,直线.
(1)判断直线与圆的位置关系;
(2)设直线与圆相交于,两点,且,求直线的方程;
(3)设直线与圆相交于,两点,求弦中点的轨迹方程.
【答案】(1)相交
(2)或
(3)
【分析】(1)由直线方程得直线过定点,计算定点与圆心的距离得直线与圆的位置关系;
(2)由弦长得圆心到直线的距离,利用点到直线的距离公式求出m的值,得直线方程;
(3)设动点,由几何关系得动点满足的向量关系,求得轨迹方程.
【详解】(1)直线l:,过定点,
圆C的圆心到该点的距离为,所以直线l过圆内一点,直线与圆相交.
(2)设圆心到直线的距离为d,因为,则,
解得,所以,,
直线方程为或.
(3)直线l:,过定点,
设弦AB的中点,则,
所以,即,
所以弦AB的中点的轨迹方程为.
17.如图,在四棱锥中,底面是直角梯形,且,侧面为等边三角形,且平面平面
(1)证明
(2)若,求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)取的中点,连接利用等边三角形证得,利用四边形知识证得,然后利用线面垂直判定定理证得平面,从而证得结论;(2)建立空间直角坐标系,写出各点坐标及向量坐标,求出平面的法向量,利用空间向量数量积公式求得结果.
【详解】(1)证明:如图,取的中点,连接
因为是等边三角形,所以
因为,所以
又,所以平面
又平面,所以
(2)解:如图,以为原点,射线为轴的正半轴,建立空间直角坐标系
,则
因为,
所以.
设平面的法向量为,则
即
令,则,
即.
易知平面的一个法向量为,
所以.
由图可知,二面角为锐角,故二面角的余弦值为.
18.设,,,,圆Q的圆心在x轴的正半轴上,且过A,B,C,D中的三个点.
(1)求圆的方程;
(2)若圆上存在两个不同的点P,使得成立,求实数的取值范围;
(3)设斜率为k直线l与圆相交于E,F两点(不与原点O重合),直线,斜率分别为,,且,证明:直线l恒过定点.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:设直线的方程为,,,
由得,
所以,,
所以
,所以,
所以直线方程为,令,解得,即直线过定点.
【分析】(1)首先分析圆只能过点,,三点,再求出线段、线段的垂直平分线方程,联立求出交点坐标,即为圆心,再求出半径,即可得到圆的方程;
(2)设,根据,得到,即可得到点在以为圆心,为半径的圆上,依题意该可知圆与圆相交,由圆心距与半径和差的关系得到不等式组,解得即可;
(3)设直线的方程为,,,联立直线与圆的方程,消元、列出韦达定理,由斜率公式求出,即可得解.
【详解】(1)若圆经过,,则圆心必在的垂直平分线上,不合题意;
又与关于轴对称,圆心在轴的正半轴上,所以圆只能过点,,三点,
因为,的中点为,
所以线段的垂直平分线的方程为,即,
又线段的垂直平分线的方程为,
联立方程组解得,
所以圆心为,半径为,所以圆的方程为.
(2)设,因为,
所以,
化简得,所以.
则点在以为圆心,为半径的圆上,依题意该圆与圆有两个交点,即可两圆相交,
又,
则,解得.
(3)略
19.已知椭圆的离心率为,,分别为椭圆的左右焦点,点A是椭圆C上一动点,且的最大值为6.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知直线与椭圆C交于P,Q两点.
①若P,Q中点的横坐标为,求m的值:
②已知点,直线,与直线分别交于点M,N,平面内是否存在一点H,使得四边形为平行四边形.若存在,求出点H的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)①;②存在,.
【分析】(1)由离心率及椭圆的定义,基本不等式求椭圆参数,即可得方程;
(2)①设,,联立直线与椭圆,应用中点公式及中点在直线上得到关于的方程,求参数值;
②设直线的方程为,分别求出的纵坐标,结合韦达公式得,确定的中点坐标,再由平行四边形的性质求坐标,即可得结论.
【详解】(1)因为离心率为,所以,由椭圆的定义知,
由基本不等式得,当且仅当时等号成立,
故,所以,所以,故椭圆C的方程为.
(2)①设,,
由,得,
由,得,,,
设中点坐标为,则,
因为在直线上,所以,即
所以,解得;
②存在点使得四边形为平行四边形,
因为在椭圆上,所以易知,,
设直线的方程为,
令,得,同理,
又由①知,
所以
所以线段的中点坐标为,
连接,则线段的中点坐标也为,
由于,可得,所以点H的坐标为.
答案第1页(共2页)
答案第1页(共2页)
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2026-2027学年高二数学上学期期中测试1
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
测试范围:选择性必修一全册(人教版A版)。
一﹑单项选择题(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.如图,在四面体中,.点在上,且,点是的中点,则 ( )
A. B. C. D.
3.双曲线的一条渐近线与直线平行,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
4.已知直线l过点且与直线垂直,则直线l方程为( )
A. B.
C. D.
5.椭圆上的点到直线的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
6.如图,过抛物线的焦点的直线交抛物线于点,交其准线于点,若,且,则为
A. B. C. D.
7.已知分别是双曲线的左、右焦点,为双曲线右支上的任意一点且,则双曲线离心率的取值范围是( )
A.(1,2] B.[2 +) C.(1,3] D.[3,+)
8.已知是椭圆的左焦点,直线交椭圆于两点.若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
9.关于空间向量,以下说法正确的是( )
A.若构成空间的一个基底,则,,必共面
B.若空间中任意一点,有,则P,A,B,C四点共面
C.若空间向量、满足,则与夹角为钝角
D.点关于平面对称的点的坐标是
10.已知,点P是直线上动点,过点P作的两条切线PA,PB,A,B为切点,则( )
A.关于直线l的对称圆方程
B.若Q是上动点,则线段PQ的最大值为
C.线段AB的最小值是
D.若,则点P的轨迹长度为
11.随着我国航天科技的快速发展,双曲线镜的特性使得它在天文观测中具有重要作用,已知双曲线的左、右焦点分别为,,双曲线的光学性质是:从右焦点发出的光线m交双曲线右支于点P,经双曲线反射后,反射光线n的反向延长线过左焦点,如图所示. 由此可得,过双曲线上任意一点的切线平分该点与两焦点连线的夹角.若的最小值为2,且双曲线C的渐近线为,则下列结论正确的有( )
A.双曲线C的方程为
B.若,则的面积为24
C.若点处的切线交轴于,则轴
D.当n过点时,光由所经过的路程为13
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.已知直线与直线平行,则直线,之间的距离为__________.
13.已知函数(且)恒过定点,点在直线上,则的最小值为________.
14.已知双曲线上第一象限内一点,直线与双曲线切于点,交的渐近线于两点(在第一象限).若点与在同一条渐近线上,则的最小值为_____.
四、解答题(本题共5小题,第15题13分,第16-17题每小题15分,第18-19题每小题17分,共77分)
15.已知定点,,动点满足.设动点的轨迹是曲线,
(1)求曲线的方程;
(2)直线和曲线交于两点、,求线段的长;
16.已知圆,直线.
(1)判断直线与圆的位置关系;
(2)设直线与圆相交于,两点,且,求直线的方程;
(3)设直线与圆相交于,两点,求弦中点的轨迹方程.
17.如图,在四棱锥中,底面是直角梯形,且,侧面为等边三角形,且平面平面
(1)证明
(2)若,求二面角的余弦值.
18.设,,,,圆Q的圆心在x轴的正半轴上,且过A,B,C,D中的三个点.
(1)求圆的方程;
(2)若圆上存在两个不同的点P,使得成立,求实数的取值范围;
(3)设斜率为k直线l与圆相交于E,F两点(不与原点O重合),直线,斜率分别为,,且,证明:直线l恒过定点.
19.已知椭圆的离心率为,,分别为椭圆的左右焦点,点A是椭圆C上一动点,且的最大值为6.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知直线与椭圆C交于P,Q两点.
①若P,Q中点的横坐标为,求m的值:
②已知点,直线,与直线分别交于点M,N,平面内是否存在一点H,使得四边形为平行四边形.若存在,求出点H的坐标,若不存在,请说明理由.
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