精品解析:广西贵港市桂平市第一中学2026-2027学年高二上学期11月期中考试数学试题
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内容正文:
2026-2027学年秋季学期期中考试
高二数学试题
(满分150分 时间120分钟)
一、单选题(共40分):在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1. 设,,则是的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
2. 设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
3. 已知向量,,且与互相垂直,则k的值是( )
A. 1 B. C. D.
4. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D. 或
5. 已知数据,,…,的平均数和方差分别为4,10,那么数据,,…,的平均数和方差分别为( )
A. , B. 1, C. , D. ,
6. 若过点的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线的距离为( )
A. 或 B. C. D.
7. 已知直线与圆交于A,B两点,则( )
A. B. C. D. 4
8. 已知抛物线的焦点为F,准线为l,过点F作斜率为的直线与C在第一象限内相交于点P,过点P作于点M,连接MF交C于点N,若,则的值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 6
二、多选题(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. 在复平面内,若复数对应的点为,则( )
A. B. C. D.
10. 下列说法中正确的是( ).
A. 不等式恒成立 B. 存在a,使得不等式成立
C. 若a,,则成立 D. 若,则
11. 如图所示,该多面体是一个由6个正方形和8个正三角形围成的十四面体,所有棱长均为1,所有顶点均在球的球面上.关于这个多面体给出以下结论,其中正确的有( )
A. 平面;
B. 与平面所成的角的余弦值为;
C. 该多面体的外接球的表面积为;
D. 该多面体的体积为.
三、填空题(共15分)
12. 已知向量,,且与平行,则_________.
13. 已知圆C:,若圆与圆C外切,则a的值为________.
14. 已知点为椭圆与双曲线的公共顶点,点为双曲线第一象限内一点,直线分别与椭圆交于两点,若直线过点,且,则椭圆的离心率为__________.
四、解答题(共77分)
15. 已知圆经过原点且与轴相切,与轴正半轴交于点.
(1)求圆的方程;
(2)判断点与圆的位置关系,并求经过点的圆的切线方程.
16. 已知为锐角三角形,角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,求的取值范围.
17. 为了落实习主席提出“绿水青山就是金山银山”的环境治理要求,某市政府积极鼓励居民节约用水.计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准(吨),一位居民的月用水量不超过的部分按平价收费,超出的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年200位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.
(1)求直方图中的值,并由频率分布直方图估计该市居民月用水量的平均数(每组数据用该组区间中点值作为代表);
(2)若该市政府希望使的居民每月的用水量不超过标准(吨),估计的值,并说明理由.
18. 已知圆锥的轴截面为等边三角形,都是底面圆的直径,弧的长度是弧长度的,母线上有两点,平面.
(1)求;
(2)求与平面所成角的正弦值;
(3)若底面圆的半径为1,求点到平面的距离.
19. 已知椭圆过点和点,的上顶点到直线的距离为2,如图过点的直线与轴的交点分别为,且,点关于原点对称,点关于原点对称,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的长度;
(3)求四边形面积的最大值.
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2026-2027学年秋季学期期中考试
高二数学试题
(满分150分 时间120分钟)
一、单选题(共40分):在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1. 设,,则是的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】解不等式可化简命题,然后可得答案.
【详解】,当时,可得,但当,
不一定能得到,则是的必要不充分条件.
故选:B
2. 设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据指对数的单调性即可求解.
【详解】由于,,,
故,
故选:D
3. 已知向量,,且与互相垂直,则k的值是( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用空间向量垂直的坐标表示,列式计算即得.
【详解】,,
由与互相垂直,得,即,
所以.
故选:D
4. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D. 或
【答案】A
【解析】
【分析】由求出倾斜角.
【详解】直线可化为,设倾斜角为,
则.
故选:A
5. 已知数据,,…,的平均数和方差分别为4,10,那么数据,,…,的平均数和方差分别为( )
A. , B. 1, C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】利用平均数与方差的运算性质求解即可.
【详解】设数据,,…,的平均数和方差分别为和,
则数据,,…,的平均数为,方差为,
得,,
故选:D.
6. 若过点的圆与两坐标轴都相切,则圆心到直线的距离为( )
A. 或 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先判断圆心位置,再设出圆的标准方程,代入点求解圆心,最后利用点到直线的距离求解.
【详解】由于圆上的点(4,2)在第一象限,若圆心不在第一象限,则圆至少与一条坐标轴相交,不符合题意,所以圆心必在第一象限.
设圆心的坐标为,,则圆的半径为a,
圆的标准方程为.
由题意可得,即,解得或,
所以圆心坐标为(2,2)或(10,10),且此两点的中点在直线上,故点(2,2),(10,10)到该直线的距离均为,所以圆心到直线的距离为.
故选:B
7. 已知直线与圆交于A,B两点,则( )
A. B. C. D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】根据已知求出圆心、半径,以及圆心到直线的距离,即可根据弦长公式计算,得出答案.
【详解】由已知可得,圆心为,半径,
则圆心到直线的距离为.
所以,.
故选:A.
8. 已知抛物线的焦点为F,准线为l,过点F作斜率为的直线与C在第一象限内相交于点P,过点P作于点M,连接MF交C于点N,若,则的值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】如图,过点N作准线l的垂线,垂足为Q,则由已知条件结合抛物线的定义可得,设直线PF的倾斜角为,则,求出,再结可求得结果.
【详解】如图,过点N作准线l的垂线,垂足为Q,
则,轴.
因为,所以.
设直线PF的倾斜角为,则,
所以,
解得或(舍去),
所以,
所以,
所以,即.
故选:C
二、多选题(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. 在复平面内,若复数对应的点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据题意写出复数的标准式,再写出其共轭复数,再利用复数的乘除、模长公式,可得答案.
【详解】由复数对应的点为,可得,.
对于A:,故A正确;
对于B:,故B错误;
对于C:,故C正确;
对于D:,
所以,故D错误;
故选:AC.
10. 下列说法中正确的是( ).
A. 不等式恒成立 B. 存在a,使得不等式成立
C. 若a,,则成立 D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】运用特例法,结合基本不等式逐一判断即可.
【详解】对A,若,,显然不成立,故A错误.
对B,若,有成立,故存在a,使得不等式成立,B正确,
对C,若a,,则,,
∴,当且仅当即时取等号,故C正确.
对D,,∴成立,故D正确.
故选:BCD
11. 如图所示,该多面体是一个由6个正方形和8个正三角形围成的十四面体,所有棱长均为1,所有顶点均在球的球面上.关于这个多面体给出以下结论,其中正确的有( )
A. 平面;
B. 与平面所成的角的余弦值为;
C. 该多面体的外接球的表面积为;
D. 该多面体的体积为.
【答案】ACD
【解析】
【分析】将题目中的十四面体放入一个正方体中,对于A结合线面平行的证明方法即可,对于B利用线面角的向量法求解即可,对于C求出其外接球半径即可求得其外接球表面积,对于D利用割补法求体积即可.
【详解】对于A,如图,连接,由正方体的性质易证,因为平面,平面,所以平面,同理平面,又因为平面,,所以平面平面,因为平面,所以平面,故A正确;
对于B,建立如图所示的空间直角坐标系,图中正方体棱长为,则,,,,所以,,,设为平面的一个法向量,则,所以,取,则,设与平面所成的角为,则,由于,所以,故B错误;
对于C,该多面体的外接球的球心和正方体外接球球心重合,如图,该多面体的外接球的半径为正方体面对角线长度的一半,即可得等于该十四面体棱长,所以该多面体的外接球的表面积为,故C正确;
对于D,图中正方体棱长为,则正方体体积,对于8个体积相同的三棱锥体积为,该多面体体积为,故D正确.
故选:ACD
三、填空题(共15分)
12. 已知向量,,且与平行,则_________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据题意,由空间向量平行的坐标公式,代入计算,即可得到结果.
【详解】,,
因为与平行,所以当时,,解得;
当时,,.
综上,.
故答案为:
13. 已知圆C:,若圆与圆C外切,则a的值为________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据两圆外切时,圆心距等于两圆半径之和建立方程,解出即可.
【详解】因为C:,
可化为,
则圆心坐标为,半径,
又圆的圆心坐标为半径为,
若两圆外切时,
则,即,
解得,
故答案为:.
14. 已知点为椭圆与双曲线的公共顶点,点为双曲线第一象限内一点,直线分别与椭圆交于两点,若直线过点,且,则椭圆的离心率为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据直线斜率公式,结合两角和的正切公式、椭圆的离心率公式、椭圆的对称性进行求解即可.
【详解】 ,设.
则,
又点P在双曲线上,则.
,
又点M在椭圆上,则.
注意到,则.
即直线MB与直线NB关于x轴对称,又椭圆为轴对称图形,
则M,N两点关于x轴对称,故.
因直线MN过,则,将其代入椭圆方程可得,
,
因为,
所以有
,或,舍去,
解得,
故答案为:
四、解答题(共77分)
15. 已知圆经过原点且与轴相切,与轴正半轴交于点.
(1)求圆的方程;
(2)判断点与圆的位置关系,并求经过点的圆的切线方程.
【答案】(1)
(2)点在圆外,切线方程为或
【解析】
【分析】(1)由已知条件确定圆心坐标和半径,可求圆的方程;
(2)由点到圆心的距离,判断点与圆的位置关系,利用圆心到切线距离等于半径求切线方程.
【小问1详解】
圆经过原点且与轴相切,则切点为原点,圆心在轴上,
又圆与轴正半轴交于点,则圆心,圆的半径为2,
所以圆的方程为.
【小问2详解】
,则点在圆外,
过点的直线若斜率不存在,则直线方程为,此时直线与圆相切;
过点的直线若斜率存在,设直线方程为,即,
当直线与圆相切时,圆心到直线距离等于半径,即,解得,
此时直线方程为.
所以经过点的圆的切线方程为或.
16. 已知为锐角三角形,角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据余弦定理化简原式得到,结合即可得到答案;
(2)根据正弦定理和辅助角公式化简,结合与三角函数值域相关知识求解答案即可.
【小问1详解】
在中,由余弦定理得,,
所以,
所以,
又因为为锐角三角形,所以,所以.
【小问2详解】
在中,由正弦定理得,,
所以
,
因为为锐角三角形,所以,解得,
所以,则,
所以的取值范围为.
17. 为了落实习主席提出“绿水青山就是金山银山”的环境治理要求,某市政府积极鼓励居民节约用水.计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准(吨),一位居民的月用水量不超过的部分按平价收费,超出的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年200位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.
(1)求直方图中的值,并由频率分布直方图估计该市居民月用水量的平均数(每组数据用该组区间中点值作为代表);
(2)若该市政府希望使的居民每月的用水量不超过标准(吨),估计的值,并说明理由.
【答案】(1),4.07
(2)
由频率分布直方图知月均用水量不超过6吨的频率为:,
月均用水量不超过5吨的频率为,
则的居民每月的用水量不超过的标准(吨),,
,
解得,即标准为吨.
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图频率和等于1可求,再根据平均数的定义求解;
(2)确定标准所在范围为,列方程求解.
【小问1详解】
由频率分布直方图可得,
则,
该市居民用水的平均数估计为:
.
【小问2详解】
略
18. 已知圆锥的轴截面为等边三角形,都是底面圆的直径,弧的长度是弧长度的,母线上有两点,平面.
(1)求;
(2)求与平面所成角的正弦值;
(3)若底面圆的半径为1,求点到平面的距离.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)连接,由题知,进而得为中点,故;
(2)根据题意,建立空间直角坐标系,利用坐标法求解即可;
(3)结合(2),根据向量法求解即可.
【小问1详解】
解:连接,平面,平面平面,平面,
所以,根据线面平行的性质得,
因为为的中点,
所以为中点,
因为,
所以
【小问2详解】
解:因为弧的长度是弧长度的,所以,,
由圆锥的性质可知,平面
所以,如图建立空间直角坐标系,设
因为圆锥的轴截面为等边三角形,即为等边三角形,
所以,,,
所以,
所以,,
设平面的一个法向量为,
所以,即,令,则,,所以,
设与平面所成角为,因为,
所以
所以,与平面所成角的正弦值为
【小问3详解】
解:因为底面圆的半径为,
所以,,,,
所以,由(2)知,平面的一个法向量为,,与平面所成角的正弦值为
所以
所以,点到平面的距离为
所以,点到平面的距离为.
19. 已知椭圆过点和点,的上顶点到直线的距离为2,如图过点的直线与轴的交点分别为,且,点关于原点对称,点关于原点对称,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的长度;
(3)求四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据的上顶点到直线的距离为2以及椭圆过点,列方程求解即可得椭圆方程;
(2)根据点在椭圆上得到,设出过点的直线方程,求出的坐标,再根据两点距离公式计算即可;
(3)根据结合(2)中直线的斜率,可得直线的方程,与椭圆联立求出,利用弦长公式求出,根据点到直线的距离求点到直线的距离,再利用面积公式以及基本不等式即可求面积最大值.
【小问1详解】
由已知的上顶点为,
则到直线的距离为,解得,
又椭圆过点,
则,解得,
所以椭圆的方程为;
【小问2详解】
点在椭圆上,故,
又由题意直线的斜率存在,且不为零,设直线的方程为,
令得,令得,
即,
又,得
所以,得,
所以;
【小问3详解】
由(2)得直线的斜率,
又因为,所以,
所以直线的方程为,即,
联立,解得,所以,
所以,
又点到直线的距离,又,
所以,
由椭圆对称性可得,
所以四边形面积
,
又,
当且仅当,即时等号成立,
所以,
即四边形面积的最大值为.
【点睛】关键点点睛:题中第三问,利用弦长公式及距离公式表示出面积,从结构出发进行消元,利用基本不等式求最值.
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