文档内容
2025~2026 学年度第一学期高二期末检测题
数学
本试卷共4页,全卷满分150分,检测时间120分钟.
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考号、班级用签字笔填写在答题卡相应位置.
2.选择题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,
再选涂其它答案.不能答在试题卷上.
3.非选择题用签字笔将答案直接答在答题卡相应位置上.
4.检测结束后,监考人员将答题卡收回.
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,只有一项
是符合题目要求的.
1. 抛物线 的准线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用标准方程求得焦参数即可得.
【详解】抛物线 , ,即 ,
该准线方程为 .
故选:A.
2. 下列说法正确的是( )
A. 三点确定一个平面 B. 用一个平面截圆锥,必得到一个圆锥和一个圆台
C. 一个棱柱至少有两个面互相平行 D. 四边形一定是平面图形
【答案】C
【解析】
【分析】由基本事实一可判断A;由空间几何体的结构特征可判断BCD.
【详解】对于A,由基本事实一可知,不共线的三点可以确定一个平面,故A错误;
对于B,用平行于底面的平面截圆锥,可得到一个圆锥和一个圆台,故B错误;
对于C,由棱柱的性质可知,任意棱柱上底面与下底面平行,故C正确;
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学科网(北京)股份有限公司对于D,在空间中,不共面的四点构成的四边形是空间四边形,故D错误.
故选:C
3. 圆 与圆 的位置关系是( )
A. 外离 B. 内含 C. 相交 D. 外切
【答案】A
【解析】
【分析】根据圆心距与半径和 关系判断两圆的位置关系.
【详解】因为 , ; , .
则 , ,
所以 ,
所以圆 与圆 外离.
故选:A
4. 已知 , ,且 ,则 ( )
A. B.4 C.3 D.6
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间平行向量的坐标表示公式进行求解即可.
【详解】因为 , ,且 ,
所以 .
故选:B
5. 如图,在三棱锥 中, ,且 ,E,F分别是棱 , 的中点,则EF和
AC所成的角等于
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学科网(北京)股份有限公司A.30° B.45° C.60° D.90°
【答案】B
【解析】
【分析】取BC的中点G,连接FG、EG,则 为EF与AC所成的角.解 .
【详解】如图所示,取BC的中点G,连接FG,EG.
,F分别是CD,AB的中点,
, ,
且 , .
为EF与AC所成的角.
又 , .
又 , , ,
为等腰直角三角形,
,即EF与AC所成的角为45°.
故选:B.
【点睛】本题主要考查异面直线所成的角,找角证角求角,主要是通过平移将空间角转化为平面角,再解
三角形,属于基础题.
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学科网(北京)股份有限公司6. 过椭圆 的一个焦点 的直线与椭圆交于 , 两点,且 与 和椭圆的另一个焦点
构成的 的周长为12,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据椭圆方程可知椭圆的半长轴与半短轴,结合三角形周长求得半长轴的值,进而求得半焦距,
可求得离心率.
【详解】由椭圆方程 ,可得椭圆半长轴为 ,半短轴为1,
因为 的周长为12,所以 ,
所以 ,所以 ,解得 ,
所以半焦距 ,
所以椭圆的离心率为 .
故选:D
7. 如图,在四面体 中, ,点 为 的中点, ,则 (
)
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学科网(北京)股份有限公司A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】综合应用空间向量的线性运算即可解决.
【详解】因为 ,所以
故
.
故选:B.
8. 加斯帕尔·蒙日是18~19世纪法国著名的数学家,他在研究圆锥曲线时发现:椭圆的任意两条互相垂直的
切线的交点都在同一个圆上,其圆心是椭圆的中心,这个圆被称为“蒙日圆”.当椭圆方程为
时,蒙日圆方程为 .若该椭圆离心率为 , 为蒙日圆 上一个动
点,过点 作椭圆 的两条切线,与蒙日圆 分别交于 , 两点,若 面积的最大值为28,则椭圆
的焦距为( )
A.2 B. C. D.4
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可得 ,从而得 ,故当 为该圆的直径时, 面积取最大值,即
可得 ,所以蒙日圆半径为 ,即有 ,再结合椭圆离心率为 ,求得 ,
即可得答案.
【详解】由题意可得 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以 ,
所以 ,
由题意可得 ,
所以 ,
又因为 是蒙日圆 上的两个动点,
所以当 为该圆的直径时,取最大值,
即蒙日圆的直径为 ,所以半径为 ,
由题意可得该蒙日圆的半径为 ,
所以 ,
所以 ,
又因为椭圆的离心率为 ,
所以 , ,
所以 ,
所以 ,
解得 ,
所以 ,
所以 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以椭圆的焦距为 .
故选:D
二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 已知直线 , ,则下列说法正确的是( )
A. 直线 的一个方向向量是
B. 若 ,则
C. 若 ,则直线 , 之间的距离为
D. 直线 过定点
【答案】AD
【解析】
【分析】根据直线方向向量的定义、两条直线垂直的性质、结合平行线间的距离公式、直线的点斜式方程
逐一判断即可.
【详解】 ,所以该直线的斜率为 .
,所以该直线的斜率为 ,恒过点 .
对于A,因为直线 的斜率为 ,
所以直线 的一个方向向量是 ,设 ,
显然 ,所以直线 的一个方向向量是 , 故A正确;
对于B,当 时,直线 的斜率为 ,
因为 ,
所以 不成立,故B错误;
对于C,若 ,所以 ,
所以 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以直线 , 之间 距离为 ,故C错误;
对于D,直线 过定点 ,故D正确.
故选:AD
10. 如图,在棱长为1的正方体 中,点 在线段 上运动,则下列判断中正确的是(
)
A. 平面 平面
B. 平面
C. 异面直线 与 所成角的取值范围是
D. 若 点为棱 的中点,则由 , , 三点确定的平面与正方体相交形成的截面周长为
【答案】ABD
【解析】
【分析】由面面垂直的判定定理可判断A,由面面平行的性质定理可判断B,由线面垂直的性质定理可判断
C,由基本事实1作出由 , , 三点确定的平面与正方体相交形成的截面,计算各边长度后可判断D.
【详解】对于A,正方体中由 平面 , 平面 ,可得 ,
又 , 平面 且 ,
所以 平面 ,
因为 平面 ,所以 ,
因为 在平面 内的投影为 ,
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学科网(北京)股份有限公司而 ,所以 ,
因为 , 平面 ,
所以 平面 ,
因为 平面 ,所以平面 平面 ,故A正确;
对于B,正方体中 与 平行且相等,则 是平行四边形,
, 平面 , 平面 ,所以 平面 ,
同理 平面 , , 都在平面 内,
所以平面 平面 ,
因为 平面 ,所以 平面 ,故B正确;
对于C,与A选项同理可证 平面 ,
当 是 与 交点时, 平面 ,
,异面直线 与 所成角为 ,故C错误;
对于D,设 的中点为 ,连接 , , , ,如图所示,
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学科网(北京)股份有限公司因为 分别为 的中点,
由正方体性质可知, 且 ,
所以 四点共面,
即由 三点确定的平面与正方体相交形成的截面为四边形 ,
因为正方体的棱长为1,
所以 , ,则 ,
故四边形 的周长为 ,故D正确.
故选:ABD.
11. 已知动点 是双曲线 上的点,点 , 是双曲线 的左,右焦点,下列结论正确的是
( )
A. 若 ,则 的面积为3
B. 点 到双曲线的两条渐近线的距离之积为
C. 若过点 的直线 与双曲线右支交于 , 两点,弦 的垂直平分线交 轴于一点 ,则
D. 若过点 的直线 与双曲线的两条渐近线分别相交于 , 两点,且 ,则
的最小值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】对A:利用双曲线的定义和勾股定理,可求 的面积,判断A的真假;利用点到直线的距
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学科网(北京)股份有限公司离公式,结合 点在双曲线上,可判断B的真假;设直线 : ,与双曲线方程联立,表示出
弦长 ,再写出线段 的垂直平分线,表示 ,即可判断C的真假;设直线 : ,与渐
近线方程联立,表示出 坐标,得到 的表达式,结合函数的单调性判断D的真假.
【详解】易知 , , ,所以 , ,渐近线方程为 .
对A:如图,不妨设 位于第一象限,
因为 ,所以 ,
所以 .
所以 .故A正确;
对B:设 ,则 ,
则 到两条渐近线的距离分别为: , ,
所以 .故B正确;
对C:因为直线 不能为双曲线的通径,所以可设直线 : ,
代入 ,得: .
设 , ,则 , ,且 , , .
所以 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以 .
又 , ,
所以 的中点坐标为 ,
所以线段 的垂直平分线方程为: ,
令 可得 ,所以 .
所以 .所以 ,故C正确;
对D:设直线 : ,
由 得 ;由 得 ;
由 .
又 ,所以 .
又 , ,
所以当 时, .
因为 .
即 的最小值为8.故D错误.
故选:ABC
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
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学科网(北京)股份有限公司12. 直线 的倾斜角为_________.
【答案】
【解析】
【分析】求出直线的斜率,然后求解直线的倾斜角
【详解】 ,则 ,斜率为
则 ,解得
故答案为
【点睛】本题主要考查了直线的倾斜角,解题的关键是求出直线的斜率,属于基础题
13. 已知圆柱和圆锥的底面半径相等,侧面积相等,且它们的高均为 ,则圆柱的体积为_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用圆锥和圆柱的侧面积公式即可求得半径,再利用圆柱体积公式即可求解.
【详解】由圆柱和圆锥的底面半径相等,可设其半径为 ,
则根据侧面积公式可得: ,
所以圆柱的体积为 ,
故答案 :
14. 已知三棱锥 满足: 底面 , ,底面 的面积为2,且侧面
侧面 ,则三棱锥 外接球表面积的最小值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】过 作 于 ,由题意可证明 ,结合已知可得 ,进而得 是
三棱锥 外接球的直径,利用 ,结合重要不等式可求三棱锥 外接
球表面积的最小值.
【详解】过 作 于 ,
因为侧面 侧面 ,又侧面 侧面 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以 侧面 ,又 侧面 ,
所以 ,又因为 底面 , 底面 ,
所以 ,又 , 侧面 ,
所以 平面 ,又因为 平面 ,所以 ,
因为底面 的面积为2,可得 ,所以
由题意可得 和 是共用斜边 的直角三角形,
所以 是三棱锥 外接球的直径,
所以 ,
当且仅当 时取等号。
所以 ,所以 ,即三棱锥 外接球的半径的最小值为 ,
所以三棱锥 外接球表面积的最小值为 .
故答案为:
四、解答题:本大题共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. 求满足下列条件的圆锥曲线的标准方程.
(1)已知椭圆 过点 ,且长轴长是短轴长的2倍,求椭圆 的标准方程;
(2)求焦点在 轴,虚轴长为 ,渐近线方程为 的双曲线标准方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
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学科网(北京)股份有限公司【分析】(1)根据椭圆的顶点、长轴、短轴的定义列方程组;
(2)根据双曲线的虚轴、渐近线的定义列方程组.
【小问1详解】
由题意可知, , ,则 ,
故椭圆 的标准方程为 ;
【小问2详解】
设双曲线的标准方程为 ,
则 , ,得 ,
则双曲线的标准方程为 .
16. 如图,在四棱锥 中, 平面 , , , ,
, 为 的中点.
(1)求证: ∥平面 ;
(2)求证: 平面 .
【答案】(1)证明见详解
(2)证明见详解
【解析】
【分析】(1)取 中点 ,连接 ,证明四边形 是平行四边形即可证明结论;
(2)证明 , 即可证明结论;
【小问1详解】
取 中点 ,连接 ,
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学科网(北京)股份有限公司为 的中点, ,
, ,
四边形 是平行四边形,即 ,
平面 , 平面 ,
∥平面 .
【小问2详解】
平面 , 平面 , ,
,则
, ,
,即 ,
又 平面 , 平面 ,
平面 .
17. 已知抛物线 第一象限上的点 到焦点 的距离 ,点 到 轴的距离为
.
(1)求抛物线 的方程和点 的坐标;
(2)若直线 与抛物线 相交于 , 两点,求 的值.
【答案】(1) , ;
(2) .
【解析】
【分析】(1)利用抛物线定义和已知条件列出关于 的方程,解出 的值,进而得出抛物线方程和点 的坐标.
(2)直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理求出 , , , 的值,再根据向量的数量积的
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学科网(北京)股份有限公司坐标运算求出 的值.
【小问1详解】
设点 ,因为 在第一象限且到 轴的距离为 ,
所以 .
又因为点 到焦点的距离等于点 到准线的距离,且 ,所以 .
同时 在抛物线上,则 ,解得 .
又因为 ,所以 ,从而得到 .
所以抛物线方程为 , 点的坐标为 .
【小问2详解】
将直线与抛物线联立: ,
所以 .
由 可以得到 .
已知 , , .则
,
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学科网(北京)股份有限公司18. 已知动点 与定点 的距离和 到定直线 的距离的比是常数 .
(1)求动点 的轨迹 的方程;
(2)动点 的轨迹 与 轴负半轴交于 点,与 轴负半轴交于 点,点 为轨迹 在第一象限上任一
点,直线 交 轴于点 ,直线 交 轴于点 .
(i)直线 , 的斜率分别记为 , ,求证: 为定值;
(ii)记 的面积为 ,四边形 的面积为 ,求 的最大值.
【答案】(1) ;
(2)(i)定值为 ,证明见解析;(ii)
【解析】
【分析】(1)根据条件结合两点距离公式和点到直线距离公式列方程组求解;
(2)(i)设点 ,求出 再计算 ,即可求证;
(ii)记 的面积为 ,则 ,由(i)得 ,再令
,得出 ,再构造函数
,通过换元法或导函数研究其最值即可求出.
【小问1详解】
由题意可得, ,
平方整理可得: ,
此时 ,满足 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以动点 的轨迹 的方程为 ;
【小问2详解】
(i)由直线 , 的斜率分别记为 , ,
设点 ,且 ,
由(1)可得: ,则 ,
所以
(ii)记 面积为 , 的面积为 ,四边形 的面积为 ,
则 ,
因为
由点 为椭圆 在第一象限上任一点,
令 ,
则 ,
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学科网(北京)股份有限公司方法一:设 ,则 ,
所以 , ,
所以 ,故 ,
所以 ,所以 ,
所以 的最大值为 ,此时 , ,
方法二:令 ,
则
因 ,则 ,
则 得 ; 得 ,
则 在 上单调递减,在 上单调递增,
则 的最小值为 ,故 的最小值为 ,
故 的最小值为 ,
故 最大值为 .
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学科网(北京)股份有限公司19. 如图①所示,矩形 中, , ,点 是边 的中点,将 沿 翻
折到 ,连接 , ,得到图②的四棱锥 , 为 中点.
(1)若 为线段 中点,求证: , , , 四点共面;
(2)若平面 平面 ,求直线 与平面 所成角的大小;
(3)设 的大小为 ,若 ,求平面 和平面 夹角余弦值的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)取 中点 ,借助三角形中位线性质,结合平行公理,利用共面判定定理进行证明即可;
(2)借助面面垂直的性质,以 为原点建立空间直角坐标系,求出平面 的法向量,利用线面角的向
量求法求出大小;
(3)连接DG,过点D作 平面ABCD,以D为坐标原点建立空间直角坐标系,结合空间向量的坐标
运算,以及法向量,列出方程,即可得到结果.
【小问1详解】
取 中点 ,连接 ,由N为PB中点,得 ,
依题意, ,所以 ,
所以 , , , 四点共面;
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学科网(北京)股份有限公司【小问2详解】
取 中点 ,连接 ,由 ,得 ,
而平面 平面 ,平面 平面 平面 ,
则 平面 ,
过 作 ,则 平面 ,又 平面 ,
于是 ,
在矩形 中, , ,
则 ,
以点 为原点,直线 分别为 轴建立空间直角坐标系,
则 ,
,
设平面 的法向量为 ,
则 ,令 ,得 ,
设直线BC与平面 所成的角为 ,
则 ,
所以直线BC与平面 所成角的大小为 .
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学科网(北京)股份有限公司【小问3详解】
连接 ,由 ,得 ,而 ,
则 为 的平面角,即 ,
过点 作 平面 ,以 为坐标原点,直线
分别为 轴建立空间直角坐标系,
则 , , ,
显然 平面 , 平面 ,则平面 平面 ,
在平面 内过 作 于点 ,则 平面 ,
设 ,而 ,则 , , ,
即 , ,
所以 ,
于是 , ,
设平面PAM的法向量为 ,
则 ,
令 ,得 ,
设平面 的法向量为 ,
因为 , ,
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学科网(北京)股份有限公司则 ,
令 ,得 ,
设平面 和平面 的夹角为 ,
则
令 , ,则 ,即 ,
则当 时, 有最小值 ,
所以平面 和平面 的夹角余弦值的最小值为 .
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学科网(北京)股份有限公司