安徽省黄山市、宿州市、亳州市等地学校2025-2026学年高二上学期联考数学试题(Word版附解析)
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考试时间:120分钟 满分:150分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.试题本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.
5.本卷考察范围:选择性必修第一册.
第Ⅰ卷(选择题共58分)
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有且只有一项符合题目要求.
1. 已知圆关于直线对称,则实数( )
A. B. 1C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据直线经过圆心,可求的值.
【详解】由,得,故圆心为,
又因圆关于直线对称,
故圆心在直线上,则.
故选:A
2. 已知直线的倾斜角满足方程,则直线的斜率为( )
A. 0B. 1C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知条件,推得,再结合三角函数的同角公式,求出,即可求解.
详解】,则,
又,则,解得或,
当时,,不符合题意,
当时,,故,
即直线的斜率为.
故选:C
3. 在空间直角坐标系中,已知点,则点到直线的距离为( )
A. B. 2C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】利用点到直线的空间向量距离公式求出答案.
【详解】因为,所以,
则点到直线的距离.
故选:B
4. 圆与圆的公切线条数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据方程可知圆心和半径,可得,进而判断两圆的位置关系,即可得结果.
【详解】由题意可知:圆,即,
可知其圆心为,半径;
圆,即,
可知其圆心为,半径;
因为,即,
所以两圆相交,公切线有2条.
故选:B.
5. 已知椭圆的左、右焦点分别是是坐标原点,是上第一象限的点.若的角平分线上一点满足,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可得,延长与交于点,根据几何关系求出,结合离心率公式即可进一步求解.
【详解】
根据题意可得,延长与交于点,由等腰三角形三线合一可知,
由椭圆的定义可得,所以,
所以,由是的中位线,
可得,所以,解得,
所以的离心率为.
故选:B.
6. 若将一个椭圆绕其中心旋转,所得椭圆短轴两顶点恰好是旋转前椭圆的两焦点,这样的椭圆称为“对偶椭圆”.下列椭圆中是“对偶椭圆”的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据所得椭圆短轴两顶点恰好是旋转前椭圆的两焦点,由再逐项判断.
【详解】因为所得椭圆短轴两顶点恰好是旋转前椭圆的两焦点,
所以,即 ,
A. ,则 ,故正确;
B. ,则 ,故错误;
C. ,则 ,故错误;
D. ,则 ,故错误;
故选:A
7. 已知O为坐标原点,抛物线上一点到其焦点和准线的距离之和为4,过C的焦点F的直线交C于P,Q两点.当时,的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由抛物线的性质可得,可求抛物线方程,设直线.与抛物线方程联立,可得,由题意可得,可求,进而利用向量的数量积的坐标运算可求.
【详解】因为抛物线一点到其焦点和准线的距离之和为4,
所以,解得,所以抛物线C的标准方程为.
由抛物线C的方程可知,焦点,根据题意可知直线PQ的斜率存在且不为0,
设直线.
由,消去x整理得,
所以,又,
所以,
解得,则,,
则.
故选:A.
8. 古希腊数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点A,B的距离的比值为定值()的点的轨迹是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.若平面内两定点A,B间的距离为2,动点P满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】以的中点为原点,所在直线为x轴建立平面直角坐标系,设,,,由,可得点的轨迹方程为,数形结合得解.
【详解】以的中点为原点,所在直线为x轴建立平面直角坐标系,不妨取,.
设,则,整理得,
所以点的轨迹方程为.
则
可看作圆上的点到原点的距离的平方,
所以,所以,
即的最大值为,
故选:A.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,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. 方程,则下列说法正确的是( )
A. 当时,方程表示椭圆
B. 当时,方程表示焦点在轴上的双曲线
C. 当时,方程表示圆
D. 当或时,方程表示双曲线
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据方程中分母的正负及是否相等可判断选项即可.
【详解】当时,由,且即时,此方程表示圆,故A不正确;
当时,,,由方程可知表示焦点在轴上的双曲线,故B正确;
由A可知,当时,方程表示圆,故C正确;
当时,,,故方程表示焦点在轴上的双曲线,当时,由B可知,方程表示双曲线,故D正确.
故选:BCD
10. 中国结是一种手工编织工艺品,其外观对称精致,符合中国传统装饰的习俗和审美观念,中国结有着复杂曼妙的曲线,其中的八字结对应着数学曲线中的双扭线.已知在平面直角坐标系中,到两定点、距离之积为常数的点的轨迹是双扭线.若是曲线上的一点,则下列结论正确的是( )
A. 曲线上有且仅有一个点满足
B. 曲线经过个整数点(横、纵坐标均为整数的点)
C. 曲线关于原点对称
D. 曲线上任意一点到坐标原点的距离都不超过
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意求出轨迹的方程,把代入的方程可判断C;由题意得,设,结合题意计算可判断A;令,,,得的范围可判断B;由曲线的方程可得,根据可判断D.
【详解】对于C选项,
化简得到,,将代入可得,
所以曲线.
把代入得,
所以,曲线的图象关于原点对称,故C正确;
对于选项A,点满足,则在垂直平分线上,则,
设,则,所以,,故只有原点满足,故A正确;
对于B选项,令解得或,即曲线经过、、,
结合图象,得.
今,得,
令,得,
因此,结合图象曲线只能经过个整点、、,故B错误;
对于D选项,可得,
所以曲线上任意一点到坐标原点的距离,
即曲线上任意一点到坐标原点的距离都不超过,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:相关点代入法求轨迹方程的方法:
一般情况下,所求点的运动,依赖于另外一个或多个点的运动,可以通过对这些点设坐标来寻找代换关系.
(1)求谁设谁,设所求点的坐标为;
(2)所依赖的点称之为“参数点”,设为等;
(3)“参数点”满足某个(些)方程,可供代入;
(4)寻找所求点与“参数点”之间的坐标关系,反解参数值;
(5)代入方程,消去参数值.
11. 已知正方体棱长为为正方体内切球的直径,点为正方体表面上一动点,则下列说法正确的是( )
A. 当为中点时,与所成角余弦值为
B. 当面时,点的轨迹长度为
C. 的取值范围为
D. 与所成角的范围为
【答案】BC
【解析】
【分析】建立如图所示的空间直角坐标系,由异面直线间夹角公式可得A错误;由棱锥的体积公式求出点到平面的距离,再由正方体的性质得到点所处的平面,然后由面面交线得到轨迹可得B正确;结合图形,由向量的加法和数量积可得C正确;由图形当与球相切时,与所成的角最大,计算可得D错误.
【详解】根据题意,以为坐标原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,对于A,如下图所示:
易知,则,
可得,
即当为中点时,与所成角余弦值为,可得A错误;
对于B,易知是边长为的正三角形,故其面积为,
由三棱锥的体积为,可得点到平面的距离为,
即点在与平面平行且距离为的平面内,连接,如下图所示:
由正方体性质可得平面平面,且两平面间的距离等于,所以点平面,又面,平面平面,即可得点的轨迹即是线段,因此点的轨迹长度为,即可得B正确;
对于C,依题意可知即为正方体的中心,如下图所示:
,
又因为为球的直径,所以,
即可得,
又易知当点为正方体与球的切点时,最小;当点为正方体的顶点时,最大;
即,因此可得的取值范围为,即C正确;
对于 D,易知的中点即为球心,如下图所示:
当与球相切时,与所成的角最大,此时,
显然,结合两直线所成角的范围可知与所成角的范围为错误,即D错误.
故选:BC
第Ⅱ卷(非选择题共92分)
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,且,则x的值为__________.
【答案】2
【解析】
【分析】利用向量垂直关系的坐标表示求解
【详解】解:由题意可知,,
解得,
故答案为:
13. 圆的圆心到直线的距离是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据圆的方程和点到直线的距离公式求解即可.
【详解】,
即:,
故圆心为:
所以圆心到直线的距离:.
故答案为:
14. 已知双曲线的左、右焦点分别为,,轴上方的两点分别在双曲线的左右两支上,梯形两底边满足,以为直径的圆过右焦点,则双曲线的离心率为_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意作图,利用双曲线的定义结合勾股定理、余弦定理建立边长的等量关系式,整理得出的关系式,求出离心率.
【详解】
如图,由题意,令,则,,,
因为以为直径的圆过,则,
又为梯形,易知,所以,
则在中,由勾股定理可得,整理得,
因为,所以解得,
在中,由勾股定理可得,
且,则,
在中,由余弦定理可得,
,
解得,,整理得,
,即
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知空间三点,,,设,,.
(1)判断的形状;
(2)若,求的值.
【答案】(1)△ABC为直角三角形 (2)2
【解析】
【分析】(1)利用空间中两点的距离公式结合勾股定理知识可判断三角形形状;
(2)由空间向量的坐标运算求出的坐标,再结合求出k值即可.
【小问1详解】
由题意得,,,
,所以为直角三角形;
【小问2详解】
由题意得,,,
,
因为,所以,
解得.
16. 已知点,直线:.
(1)求过点,且与直线平行的直线的方程;
(2)光线通过点,经直线反射,其反射光线通过点,求反射光线所在直线的方程.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)由直线与直线平行可设其方程为,代入点,求可得结论;
(2)求点关于直线的对称点,利用点斜式求反射直线方程.
【小问1详解】
因为直线与直线平行,直线的方程为,
故可设直线的方程为,
因为点在直线上,
所以,
所以,
所以直线的方程为;
【小问2详解】
设点关于直线的对称点为.
由题意得,
解得,所以点的坐标为,
所以反射光线所在直线方程,即.
17. 如图,四棱锥的底面是正方形,且,.四棱锥的体积为.
(1)证明:平面平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接,即可得到,设到平面的距离为,根据锥体的体积公式求出,即可得到平面,从而得证;
(2)取的中点,连接,建立空间直角坐标系,利用空间向量法计算可得.
【小问1详解】
取的中点,连接,因为,,
所以,
又四棱锥的底面是正方形,所以,设到平面的距离为,
则,所以,
所以,即平面,又平面,所以平面平面;
【小问2详解】
取的中点,连接,则,即,
如图建立空间直角坐标系,则,,,
所以,,
设平面的法向量为,则,取,
又平面的一个法向量为,
设平面与平面夹角,则,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
18. 已知为坐标原点,过抛物线焦点的直线与交于两点,点在第一象限,且.
(1)求直线的斜率;
(2)若,求抛物线的方程.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)设,由题意可得,即有,从而可得点坐标,再根据,求解即可;
(2)由题意可设线的方程为,即,联立直线与抛物线方程可得两点的坐标,再根据两点的距离公式求解即可.
【小问1详解】
解:设
因为,所以到准线距离为
即,所以,
代入抛物线方程可得,即,
又因为,所以直线的斜率为;
【小问2详解】
解:由(1)知,直线的斜率为,
设直线的方程为,
则,
由,得,
所以,
因为,所以,
所以该抛物线方程为.
19. 已知双曲线C:()的离心率为2,点是双曲线C上的点,A,B是双曲线C的左、右顶点,点P(不同于点A,B)是双曲线C上的一个动点,直线分别交直线于点M,N.
(1)求双曲线C的方程;
(2)求证:以线段为直径的圆被x轴截得的弦长为定值;
(3)当点P在右支上时,直线交双曲线C的右支于点Q,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)因为离心率,将点(2,3)代入双曲线方程得,又,解得a,b,即可得出答案;
(2)由(1)可知,,设,即 .根据直线PA的方程求得,根据直线PB的方程求得,写出圆C′的方程,把代入圆C′中得出,结合计算出结果即可;
(3)设,直线PQ的方程为,联立双曲线的方程,结合韦达定理可得,,写出直线AP的方程,进而可得M点的坐标,又M,B,Q三点共线,则,又M,A,P三点共线,则,解出,即可得出答案.
【小问1详解】
因为双曲线C的离心率为2,所以,即,
又,所以,化简得,
因为点(2,3)在双曲线C上,所以代入得,
结合,解得,,
故双曲线C的方程;
【小问2详解】
由(1)可知,,设,
点P是双曲线C上的一个点,所以.
直线PA的方程为,令,得,
直线PB的方程为,令,得,
设以线段MN为直径的圆的圆心为C′,半径,故圆C′的方程:,,
设圆C′与x轴的两个交点坐标分别为,,把代入圆C′中得,
结合得,故,
解得,,故,
所以以线段MN为直径的圆C′被x轴截得的弦长是3,是定值;
【小问3详解】
直线PQ过定点,理由如下:
设直线PQ的斜率方程为,
联立,
整理得,
则,由(1)可知,,
直线,
因为直线上有动点,点直线上,所以,
又M,B,Q三点共线,
所以,即,
又M,A,P三点共线,
所以,即
联立得:,
整理得,
即.
化简得,
因为,
所以,故,
代入得
得,
即,
所以时.直线PQ的方程为,
所以PQ过定点.
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