辽宁省本溪市本溪县高级中学2022-2023学年高二上学期第一次月考数学试题(含答案)
展开2022-2023学年度上学期高二第一次月考试题
数学
考试时间:120分钟 试卷总分:150分
命题范围:必修第一册+第二册+第三册+第四册的第九章+必修四的第十章结束占20%;必修四的第十一章+选择性必修一第一章+第二章2.1~2.4(曲线方程)结束占80%
说明:本试卷由第1卷和第11卷组成.第1卷为选择题,第11卷为主观题,按要求答在答题纸相应位置上.
第I卷(选择题60分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,计40分)
1.已知复数,则复数在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2.在中,若,则( )
A. B. C. D.
3.如图所示的中,,斜边,该图是一个平面图形的直观图,则这个平面图形的面积是( )
A. B.1 C. D.
4.已知,若,则实数的值分别为( )
A. B. C.5,2 D.
5.甲,乙两人独立地破解同一个谜题,破解出谜题的概率分别为,则谜题没被破解的概率为( )
A.1 B. C. D.
6.我国古代《九章算术》里,记载了一个“商功”的例子:今有刍童,下广二丈,袤三丈,上广三丈,袤四丈,高三丈.问积几何?其意思是:今有上下底面皆为长方形的草垛(如图所示),下底宽2丈,长3丈,上底宽3丈,长4丈,高3丈.问它的体积是多少?该书提供的算法是:上底长的2倍与下底长的和与上底宽相乘,同样下底长的2倍与上底长的和与下底宽相乘,将两次运算结果相加,再乘以高,最后除以6.则这个问题中的刍童的体积为( )
A.13.25立方丈 B.26.5立方 C.53立方丈 D.106立方丈
7.点为圆上一动点,点到直线的最短距离为( )
A. B.1 C. D.
8.如图(1)所示,已知球的体积为,底座由边长为12的正三角形铜片沿各边中点的连线垂直向上折叠成直二面角所得,如图(2)所示.则在图(1)所示的几何体中,下列结论中正确的是( )
A.与是异面直线
B.异面直线与所成角的大小为
C.由三点确定的平面截球所得的截面面积为
D.球面上的点到底座底面的最大距离为
二、多项选择题(本大题共8小题,每小题5分,计40分)
9.下列说法中,正确的有( )
A.过点且在轴截距相等的直线方程为
B.圆与圆的位置关系是外切
C.直线的倾斜角为
D.过点且倾斜角为的直线方程为
10.已知函数,则下列结论中正确的是( )
A.的定义域是
B.是偶函数
C.在区间上是增函数
D.的图象关于直线对称
11.半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体,半正多面体体现了数学的对称美,如图是一个棱数为24的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的棱上,且此正方体的棱长为1,则下列关于该多面体的说法中正确的是( )
A.多面体有12个顶点,14个面
B.多面体的表面积为3
C.多面体的体积为
D.多面体有外接球(即经过多面体所有顶点的球)
12.已知曲线,以下判断正确的是( )
A.曲线与轴交点为
B.曲线关于原点对称
C.曲线C.的点的纵坐标的取值范围是
D.曲线上点到原点的距离最小值为
第I卷(主观题90分)
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共计20分)
13.平面的法向量为,若向量,则直线与平面的位置关系为__________.
14.函数的单调递增区间为__________.
15.已知向量满足,则在上投影的数量为__________.
16.已知圆与轴相切,过作圆的切线则切线1的方程为__________.
四、解答题(本大题共6小题,共计70分)
17.(本小题满分10分)已知直线.
(1)若,求实数的值;
(2)当时,求直线与之间的距离.
18.(本小题满分12分)已知.
(1)若,求的值;
(2)若,求实数的值.
19.(本小题满分12分)如图,在三棱柱中,为等边三角形,四边形是矩形,,为的中点,且.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
20.(本小题满分12分)已知圆,圆.
(1)求圆与圆的公共弦长;
(2)求过两圆的交点且圆心在直线上的圆的方程.
21.(本小题满分12分)如图,在三棱柱中,底面是边长为2的正三角形,侧面是菱形,平面平面,,分别是棱,的中点,是棱上一点,且.
(1)证明:平面;
(2)从①三棱锥的体积为1;②与底面所成的角为60°;③异面直线与所成的角为30°这三个条件中选择-一个作为已知,求二面角的余弦值.
22.已知点,曲线C上任意一点P满足.
(1)求曲线C的方程;
(2)设点,问是否存在过定点Q的直线l与曲线C相交于不同两点E,F,无论直线l如何运动,x轴都平分∠EDF,若存在,求出Q点坐标,若不存在,请说明理由.
2022-2023学年度上学期高二9月月考试题数学试卷
标准答案
一、【单项选择题】
1.A 2.C 3.A 4.A 5.D 6.B 7.A 8.C
二、【多项选择题】
9.BD 10.BCD 11.ACD 12.BCD
【详细解答】
1.由复数的几何意义可知选A.
2.在中,由正弦定理得,,即,
解得:.故选;
3.画出原图形,如图所示,在中,,
则,故在原图形中,,
所以这个平面图形的面积是.故选:A.
4.,
故选A
5.设“甲独立地破解出谜题”为事件,“乙独立地破解出谜题”为事件,
,故,所以,
即谜题没被破解的概率为.选D;
6.由题意,下底宽2丈,长3丈;上底宽3丈,长4丈;高3丈.
则刍童的体积为丈.故选.
7.由直线与圆的位置关系可知选A
8.取中点,连接,如图,
因为正三角形,则,而平面平面,平面平面,平面,
于是得平面,同理平面,即,
因此,四边形是平行四边形,有,则直线与在同一平面内,A不正确;
由选项,同理可得,则异面直线与所成角等于直线与所成角,B不正确;由选项知,,同理可得,正外接圆半径,
由三点确定的平面截球所得的截面圆是的外接圆,此截面面积为正确;体积为的球半径,由得,由选项C知,球心到平面的距离,
由选项,同理可得点到平面的距离为,即平面与平面的距离为,
所以球面上的点到底座底面的最大距离为,D不正确.
故选:C
9.过点且在轴截距相等的直线有两条,一条经过原点,另一条不经过原点,故错误;
一个圆的圆心为,半径为2,另一圆的圆心为,半径为3,根据圆与圆的位置关系可知正确;
由于直线的斜率为,故它的倾斜角为,故错误;
过点且倾斜角为的直线方程为,故正确,故答案为:.
10.对于,由题意可得函数,
由可得,故函数定义域为,故错误;对于的定义域为,
设,所以,
即是偶函数,故正确:
对于,
令,可得,
当时,是减函数,外层函数也是减函数,
所以函数在区间上是增函数,故正确;
对于,得的图象关于
直线对称,故正确.故选.
11.解:可将半正多面体补成棱长为1的正方体,其顶点是正方体各棱的中点,
总共有12个顶点,个面,故正确;半正多面体的棱长为,
表面积为,故错误;
体积可看作正方体割去八个三棱锥,,故正确;
又因为正方体的中心到多面体各顶点的距离相等,所以该多面体有外接球,故正确.故选.
12.对于,令,有,即与轴的交点为,故错误;
对于,若满足,将代入得:
即曲线是关于原点对称的,故正确;
对于,欲求的范围,只需令即可,有或(舍),,即的取值范围是,故正确;
对于,设曲线上的点的坐标为,到原点的距离的平方为,
由解析式:得,
,如欲尽可能地小,则,解得,故正确;
故选BCD.
三、【填空题】
13.平面或平面. 14.【注:不写不给分】
15. 16.或
【详细解答】
13.由题意,平面的法向量为,向量,
若平面,则成立,若平面,则平面,
直线与平面的位置关系为平面或平面,
故答案为:平面或平面.
14.,令,
得,
所以函数的单调递增区间为.
15.因为,所以,
所以,所以在上投影的数量为.
16.由圆,得,
因为圆与轴相切,所以,解得
当过的直线的斜率不存在时,直线的方程为,
圆心到直线的距离为1,符合题意;
当过的直线的斜率存在时,设直线方程为,
则,解得,则切线的方程为,即.
所以满足条件的切线的方程为或.
四、【解答题】【详细答案】
17.【解析】(本小题满分10分)
(1)直线,
所以,解得.
(2)当时,,
直线为:,
所以直线与之间的距离为:.
18.【解析】(本小题满分12分)
因为已知,
(1)若,
则.
(2)
求得实数.
19.(1)由已知得,,,
,,
,,
,
又,且,平面,
平面,
又平面,,
在正三角形中,为的中点,则,
又,平面;
(2)如图所示,取的中点为,的中点为,
由(1)得三棱柱的侧面与底面垂直,从而,,两两垂直,
以为坐标原点,,,所在直线分别为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,
,,,
设平面的法向量为,则,即,
令,则,,所以,
设直线与平面所成角为,
则.
20.【解析】(本小题满分12分)
(1)将两圆的方程作差即可得出两圆的公共弦所在的直线方程,
即,化简得,
所以圆的圆心到直线的距离为,
则,解得,
所以公共弦长为.
【解法一】设过两圆的交点的圆为,
则;
由圆心在直线上,则,解得,
所求圆的方程为.
【解法二】由(1)得,代入圆,
化简可得,解得;
当时,;当时,;
设所求圆的圆心坐标为,
则,解得;
所以;
所以过两圆的交点且圆心在直线上的圆的方程为
21.(1)证明:取的中点,连接,,因为,分别是棱,的中点,则,,
四边形为平行四边形,
,
平面,平面,
平面.
(2)解:在平面ACC1中过点作于,连接,
平面平面,平面平面,
平面,
选择条件①:
三棱锥的体积,,
在中,,
点为的中点,,
故以为原点,、、分别为、、轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
,,
,平面平面,平面,
平面,
平面即平面的一个法向量为,
设平面的法向量为,则,即,
令,则,,,
,
显然二面角为锐二面角,故二面角的余弦值为.
选择条件②:
与底面所成的角为,,,
点为的中点,,
故以为原点,、、分别为、、轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
,,
,平面平面,平面,
平面,
平面即平面的一个法向量为,
设平面的法向量为,则,即,
令,则,,,
,
显然二面角为锐二面角,故二面角的余弦值为.
选择条件③:
,
即为异面直线与所成的角,即,
,,
,即,,
故以为原点,、、分别为、、轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
,,
,平面平面,平面,
平面,
平面即平面的一个法向量为,
设平面的法向量为,则,即,
令,则,,,
,
显然二面角为锐二面角,故二面角的余弦值为.
22.【解析】
(1)设,由于.
所以,化为:.
(2)①设存在定点满足条件,设直线的方程为.
设.联立,
化为:,所以.
无论直线如何运动,轴都平分,则
所以.所以,
所以,
所以,
化为:,
可得直线经过定点.
②如果斜率不存在时,直线过定点时,满足题意.
存在过定点的直线与曲线相交于不同两点,无论直线如何运动,轴都平分.
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