湖南省湘一名校联盟2025-2026学年高二上学期12月月考数学试题(Word版附解析)
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1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题后,用铅笔把答题卡对应题目的标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他标号.回答非选择题时,将写在答题卡上.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.
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. 点所在直线的斜率为( )
A. B. C. D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】利用两点斜率公式计算即可.
【详解】点所在直线的斜率为.
故选:A
2. 在等比数列中,,则公比( )
A. 1B. 2C. 3D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】根据等比数列的通项公式列式求值.
【详解】由,可得,所以.
故选:B
3. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】联立两个方程,解方程即可.
【详解】联立,得,解得或,
所以.
故选:D.
4. 若平面截球所得截面圆的直径为2,球心到的距离为1,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据球截面的性质,结合球的表面积公式进行求解即可.
【详解】如图所示,由题可得截面圆的半径为,
因为球心到的距离为1,所以,
球的半径,
所以球的表面积为.
故选:C
5. 若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据和差角公式直接展开得到,由的范围得到的范围即可得出的范围 .
【详解】因为,
所以,即,因为,所以,则的取值范围是.
故选:C
6. 已知,则下列关系式不可能成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】令,则表示直线与图象交点的横坐标,利用数形结合法即可求出答案.
【详解】令,则表示直线与图象交点的横坐标,
当直线平移时,其中有如下情况:
此时,故A正确;
此时,故C正确;
此时,故D正确;
这种情况不可能出现,故B错误.
故选:B.
7. 已知数列满足,设甲:,乙:为等差数列.则甲是乙的( )
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】A
【解析】
【分析】利用赋值思想,结合等差数列的定义及通项公式来表达并加以判断即可.
【详解】令,则,因为,
所以,即为等差数列,故充分性成立.
反之,若为等差数列,设公差为,
则,
当时,,故必要性不成立.
故选:A.
8. 已知抛物线的焦点为,点,直线交于两点,且点为的重心,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设直线的方程为,设,将直线方程与抛物线方程联立,求得,进而求出,根据重心的坐标公式求出,即可求出的方程.
【详解】由题可知,如下图所示:
设直线的方程为,设,
联立方程可得,消去得,
所以,,
所以,
因为为的重心,所以,,
解得,
所以的方程为,即,检验可知,不过点,满足题意,
所以的方程为.
故选:D
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. 为弘扬数学文化,激发同学们学习数学的兴趣,某校“数学强基社团”组织开展数学文化知识竞赛,个小组的分数依次为,,,,,,,.关于这组数据,下列说法正确的是( )
A. 众数是B. 平均数是
C. 分位数是D. 方差是
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据数据的各个数字特征值的计算与判断方式分别判断.
【详解】将数据按照从小到大的顺序排列得,,,,,,,.
对于A,众数是,故A正确;
对于B,平均数为,故B正确;
对于C,因为,所以分位数是,故C正确;
对于D,方差,故D错误;
故选:ABC
10. 如图,在直三棱柱中,,且为所在平面内一动点,则下列说法正确的是( )
A. 若,则点的轨迹是一条直线
B. 若,则点的轨迹是半径为1的圆
C. 若,则点的轨迹是椭圆
D. 若点到直线和的距离相等,则点的轨迹是抛物线
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,则利用线线垂直证明线面垂直,从而可得,即可判断轨迹是直线;对于B,则利用勾股定理求出,即可判断轨迹是圆,对于C,利用求动点轨迹方程,即可判断轨迹是圆, 对于D,借助线面垂直证明线线垂直,从而把点到线的距离转化为点到定点的距离,再结合抛物线的定义,即可判断轨迹是抛物线.
【详解】对于A,如图,连接,当点与点不重合时,
因为三棱柱为直三棱柱,所以,
又,平面,所以平面,
又因为平面,所以,
又因为平面,所以平面平面,
又因为平面平面,所以点的轨迹是过点的一条直线,故A正确;
对于B,因为,所以,所以点的轨迹是以点为圆心,1为半径的圆,故B正确;
对于C,如图,以为坐标原点,直线分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系,
则,,设,因为,
所以,化简得,
所以点的轨迹是圆,故C错误;
对于D,因为平面平面,所以,
所以点到直线的距离即点到点的距离,
所以点到直线的距离与点到点的距离相等,
满足抛物线的定义,则点的轨迹是在平面内的一条抛物线,故D正确.
故选:ABD
11. 已知正项数列满足,,,其中表示不大于的最大整数,则( )
A.
B. 数列的前项和为
C. 能使,,成等差数列的正整数共有个
D. 数列的前项和为
【答案】AC
【解析】
【分析】根据等差数列通项公式可得的通项公式,即可得,再利用裂项相消法可得的前项和,根据等差中项的性质可得,即可得的范围,利用分组求和的方法可得的前项和.
【详解】对于A,由题可知是首项为,公差为的等差数列,所以,因为为正项数列,所以,故A正确;
对于B,因为,所以的前项和为,故B错误;
对于C,由题意知,,
因为,,成等差数列,
所以,代入得,解得,
因为,,所以当时,都有,
所以的取值共有个,故C正确;
对于D,当时,,共项
当时,,共项
当时,,共项
当时,,共项
当时,,共项
当时,,共项
当时,,共项
当时,,共项
当时,,共项
当时,,共项,
所以的前项和为
,故D错误;
故选:AC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在中,角的对边分别为,已知,则__________.
【答案】7
【解析】
【分析】本题考查余弦定理的应用.利用余弦定理列方程即可求得.
【详解】由余弦定理可得,即,解得(负值舍去).
故答案为:7.
13. 已知是递增的等比数列,若,且的前项和,则__________.
【答案】4
【解析】
【分析】设等比数列公比为,根据等比数列的性质,得到,结合,求得,再由,列出方程,求得,进而求得的值.
【详解】设等比数列的公比为,
由等比数列的性质,可得,
又由,所以是方程的两个根,解方程得或,
因为等比数列为递增数列,所以,
又因为,解得,
因为,解得.
故答案为:.
14. 已知双曲线的左、右焦点分别为,抛物线以为焦点,与的一个交点为,若的周长为,则__________.
【答案】.
【解析】
【分析】首先根据题意作图,在图中作出抛物线的准线和双曲线的焦点三角形,根据双曲线的定义和焦点三角形的周长,计算出,结合三角形为直角三角形,利用勾股定理计算出点的纵坐标,代入抛物线中再计算出点的横坐标,点又在双曲线上,代入双曲线方程得,利用,可得的值.
【详解】设双曲线的半焦距为,,由题可知,则;
如图,过点作轴的垂线,过点作的垂线,垂足为点,则为的准线,所以;
由题可知,解得,所以;
在中,由勾股定理可得,又,所以;
所以,整理可得,解得,因为,所以,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. 已知圆的圆心为,且圆经过点.
(1)求圆的方程;
(2)若过点的直线与圆相切,求的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)先求得圆心坐标,再计算得到半径,代入圆的标准方程即可.
(2)分类讨论,结合直线与圆相切,计算得到直线方程.
【小问1详解】
由题可知,即,
解得,则圆心的坐标为,
所以圆的半径,
所以圆的方程为.
【小问2详解】
当的斜率不存在时,,与圆相切,符合题意.
当的斜率存在时,设.因为与圆相切,所以,
解得,所以的方程为,即.
综上,的方程为或.
16. 已知是递增的等差数列,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等差数列的性质列方程计算结合通项公式计算即可;
(2)利用错位相减法计算即可.
【小问1详解】
设的公差为,由题可知.
因为,所以①,
因为,所以②,
由①②,得.
所以.
【小问2详解】
由(1)可得.
所以③,
③,得④,
③④,得
所以.
17. 如图,在棱长为2的正方体中,分别为线段上的动点,且.
(1)证明:平面;
(2)当线段的长度最小时,求平面与平面的夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【解析】
【分析】(1)根据线面平行的判定定理证明线面平行.
(2)建立空间直角坐标系,利用空间向量求二面角的余弦.
【小问1详解】
如图,过点作交于点,连接,
则平面.
在正方体中,.
.
又.
平面平面平面.
平面平面,
∴平面平面,
平面.
【小问2详解】
以为坐标原点,直线分别为轴、轴、轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,.
,
则,
当,即分别为的中点时,的长度最小,
此时.
设向量为平面的应该法向量,
则令,则.
易知平面即平面的一个法向量为.
设平面与平面的夹角为,
则,
∴平面与平面的夹角的余弦值为.
18. 已知数列满足.
(1)求的值;
(2)证明是等比数列,并求通项公式;
(3)设的前项和为,若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析,
(3)
【解析】
【分析】(1)根据递推公式即可求解;
(2)由得出,即可证明,进而得出通项公式;
(3)由(2)得,再分类讨论为正奇数或正偶数,解不等式即可求解.
【小问1详解】
因为,
所以.
【小问2详解】
因为,
所以,
又,所以是首项为,公比为等比数列,
所以,即.
【小问3详解】
由(2)得,
①当为正奇数时,
,
由,得,
即,
因为,所以对任意的正奇数都成立,
当时,有最小值1,
所以.
②当为正偶数时,
,
由,得,
即,
因为,所以对任意的正偶数都成立,
当时,有最小值,所以,
综上,可知,即实数的取值范围是.
19. 已知椭圆的长轴长为4,离心率为.
(1)求椭圆的方程.
(2)设分别为椭圆的上、下焦点,为椭圆上除上、下顶点外的一点,直线分别与椭圆交于另一点和,直线与椭圆交于另一点.
(i)求面积的最大值;
(ii)证明:直线过定点.
【答案】(1).
(2)(i)2;(ii)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)根据已知条件列方程组即可求得的值.
(2)(i)设出直线的方程,与椭圆方程联立可得横坐标差的绝对值的最大值,从而可得面积的最大值;(ii)联立直线与椭圆的方程,将点的坐标用点的坐标表示,同理可将的坐标用点的坐标表示,联立直线与椭圆的方程,将的坐标用点的坐标表示,在直线的方程中令,得到纵截距,化简即可得到定点.
【小问1详解】
设椭圆的半焦距为.
由题可知,解得,
所以椭圆的方程为.
【小问2详解】
(i)如图,由(1)可知.
由题可知直线的斜率存在,设直线,
联立直线与椭圆的方程,即,消去,可得,
则,由,可得,异号,
所以
,
当且仅当,即时“”成立.
又的面积,
所以的面积,
即面积的最大值为2.
(ii)由上知直线,
联立直线与椭圆的方程,即,
消去,可得.
因为,所以,
设,则,
又,所以,
即.
同理可得.
直线的方程为,
联立直线与椭圆的方程,即,
消去,可得,
所以,则.
直线的方程为,
由对称性可知:若直线过定点,则定点必在轴上.
令,得
,(将代入即可)
所以直线过定点.
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