文档内容
江苏省南京市 2024-2025 学年高二上学期 11 月期中学情调研测试数学
试题
注意事项:
1.本试卷考试时间为120分钟,试卷满分150分.
2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.
3.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上.
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,请把答案填涂在答题卡相应位置上.
1. 下列四组数据中,方差最小的是( )
A. 5,5,5,5,5,5,5,5 B. 4,4,4,5,5,5,6,6
C. 3,3,4,4,5,6,6,7 D. 2,2,2,2,2,5,8,8
【答案】A
【解析】
【分析】根据方差的定义和意义进行判断.
【详解】设 个数据, 的平均数为 ,
则方差为 ,
方差反应一组数据的波动大小,方差越大,波动性越大,反之也成立.
对于A,这组数据都相等,没有波动,故方差为 ;
对于B,这组数据分布比较均匀,波动较小,故方差较小但大于 ;
对于C,这组数据分布比较均匀,波动较小,故方差较小但大于 ;
对于D,这组数据波动较大,故方差较大;
故选:A.
2. 已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【分析】根据复数的除法运算求解.
【详解】 ,
故选:D.
3. 直线 的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将一般式方程转化为点斜式方程求出斜率,即可求倾斜角.
【详解】直线 化为点斜式得, ,
所以直线的斜率为 ,所以倾斜角为 ,
故选:B.
4. 两条渐近线互相垂直的双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】不妨设双曲线的焦点在 轴,设出双曲线的标准方程,则可表示出其渐近线的方程,根据两条直
线垂直,推断出其斜率之积为 ,得到 ,再利用双曲线的离心率为 .
【详解】设双曲线的标准方程为 ,则渐近线的方程为 ,
由两条渐近线互相垂直,即 ,即 ,又双曲线的离心率为 ,
.
故选:B
5. 若方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据椭圆方程的概念求解.
【详解】因为方程 表示焦点在 轴上的椭圆,
所以 ,解得 ,
故选:C.
6. 底面直径与高相等的圆柱的体积为 ,则该圆柱的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先根据题中的条件求出圆柱底面直径与高,再利用圆柱轴截面矩形的对角线为圆柱的外接球的
直径,由此求出圆柱的外接球的半径,即可求得表面积.
【详解】
设圆柱的底面直径与高为 ,则圆柱的体积为 ,解得 ,则外接球的直径为 ,即圆柱的外接球的半径为 ,
则圆柱的外接球的表面积为 ,
故选:B.
7. 已知点 ,若圆 上任意一点 都满足 ,则实数 (
)
A. B. C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】利用 求出点 的轨迹方程即可.
【详解】设 ,因为 ,
所以 ,
则 ,整理得, ,所以 ,
故选:C.
8. 抛物线 的准线为l,M为 上的动点,则点 到 与到直线 的距离之和的最
小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用抛物线的定义将问题转化为焦点 到直线 的距离即可求解.
【详解】如图,抛物线的焦点为 ,
根据抛物线的定义可知,点 到 的距离等于 ,
所以点 到 与到直线 的距离之和即为 与 到直线 的距离之和,
由图可知, 与 到直线 的距离之和的最小值为焦点 到直线 的距离,
所以 即为所求,
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,请把答案填涂在答题卡相应位置上.全部选对得6分,部分选对得部分分,不
选或有错选的得0分.
9. 分别抛掷两枚质地均匀的硬币,记“第一枚硬币正面朝上”为事件 ,“第二枚硬币反面朝上”为事件 ,
则( )
A. B.
C. 和 是互斥事件 D. 和 是相互独立事件
【答案】AD
【解析】
【分析】根据古典概率模型求解选项A,B,利用互斥事件的定义求解选项C,利用相互独立事件的定义求解
选项D.
【详解】由题,样本空间为 {(正,正),(正,反),(反,正),(反,反)},
{(正,正),(正,反)},
{(正,反),(反,反)},
所以 ,A正确;
{(正,反)},
所以 ,则B错误,因为 ,所以 和 不是互斥事件,C错误,
因为 ,
所以 ,所以 和 是相互独立事件,D正确.
故选:AD.
10. 在矩形ABCD中, .若 ,则( )
A.
B.
C. 以CE为直径的圆与直线BF相切
D. 直线AE与BF的交点在矩形ABCD的外接圆上
【答案】BCD
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,写出点的坐标,利用斜率与平行关系确定选项A,利用向量的数量积与垂
直的关系确定选项B,利用直线与圆的位置关系确定选项C,利用两直线的交点坐标求解方法与两点间的
距离公式确定选项D.
【详解】
如图,以 为坐标原点, 方向为 轴,建立平面直角坐标系,
则 ,
对A, ,所以 不平行,A错误;对B, , ,所以 ,B正确;
对C, 的中点为 ,
因为 ,所以 的直线方程为 ,化为一般式 ,
则点 到直线 的距离为 ,
又因为 ,所以 ,
所以以CE为直径的圆与直线BF相切,C正确;
对D,因为 ,所以 的直线方程为 ,
联立 ,解得 ,所以直线AE与BF的交点为 ,
矩形ABCD的外接圆是以(2,1)为圆心,
为半径的圆,
因为点 到(2,1)的距离为 ,
所以直线AE与BF的交点在矩形ABCD的外接圆上,D正确;
故选:BCD.
11. 已知椭圆 ,直线 与 交于A,B两点,点 为 上异于A,B的动点,则(
)
A. 当 时, B.C. 存在点 ,使得 D.
【答案】ABCD
【解析】
【分析】设点 ,则 ,从而 ,根据 在椭圆上,则有
,则 ,再结合 ,可判断选项A;利用
可判断选项B;根据
可判断选项C,利用平面三角形的坐标面积公式即可判断选项D.
【详解】设 ,则 ,
所以 ,
因为点 在椭圆上,所以 ,所以 ,
则 ,
时, ,代入 ,解得 ,
此时 ,A正确;
因为 为 的中点,所以 ,
所以 ,
因为点 在椭圆上,所以 ,所以 ,所以 ,
因为点 在椭圆上,
所以 ,所以 ,B正确;
因为 , ,
所以 ,
所以 ,
所以当 时, ,
因为点 为 上异于A,B的动点,
所以存在点 或 时,使得 ,C正确;
以下证明,若 ,则 ,
,
所以 ,
所以
,因为 ,
所以 ,
设 ,
则 ,D正确;
故选:ABCD.
【点睛】关键点点睛:
本题选项B需使用极化恒等式:在 中, 是 中点,则恒有 ;
2.本题选项D需使用三角形面积的坐标表示:若 ,则 .
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.请把答案填写在答题卡相应位置上.
12. 若直线 与 垂直,则实数 ______.
【答案】
【解析】
【分析】根据两条直线垂直的充要条件进行求解即可.
【详解】由直线 与 垂直,
则 ,解得 ,
故答案为: .
13. 已知 ,则 ______.
【答案】 ##
【解析】【分析】利用同角三角函数的关系以及两角差的余弦公式求解.
【详解】因为 ,所以 ,
又因 为,
所以 ,
所以 ,
故答案为: .
14. 历史上最早系统研究圆锥曲线的是古希腊学者梅纳库莫斯,大约100年后,阿波罗尼斯更详尽地研究
了圆锥曲线,他的研究涉及圆锥曲线的光学性质,其中一条是:如图(1),从右焦点 发出的光线 交
双曲线右支于点 ,经双曲线反射后,反射光线 的反向延长线经过左焦点 .已知图(2)中,双曲线
的中心在坐标原点,左、右焦点分别为 ,直线 平分 ,过点 作 的垂线,垂
足为 ,且 .则当反射光线 经过点 时, ______.
【答案】9
【解析】
【分析】 延长交 于点 ,根据直线 平分 ,则有 ,从而有,再根据 为 的中点, 为 的中点,
则由中位线的性质可得, ,进而利用双曲线的定义求解.
【详解】
延长交 于点 ,
因为直线 平分 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,
由角平分线可知, 为 的中点,又因为 为 的中点,
则由中位线的性质可得, ,所以 ,
所以 .
故答案为:9.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文
字说明,证明过程或演算步骤.
15. 记 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 .
(1)求 ;
(2)若 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)【解析】
【分析】(1)利用正弦定理边化角即可求解;
(2)利用余弦定理和面积公式求解.
【小问1详解】
因为 ,边化角可得,
,
即 ,
又因为 ,
且 ,
所以 ,因为 ,所以 .
【小问2详解】
由余弦定理, ,
所以 ,即 ,所以 ,
所以 的面积为 .
16. 已知点 在抛物线 上,直线 经过点 ,且在 轴上的截距为 .
(1)求 的值和直线 的方程;
(2)记 与 的另一个交点为 ,求经过 , , 三点的圆的方程.
【答案】(1) ,
(2)
【解析】【分析】(1)利用抛物线上的点即可求得 ,并根据点斜式求直线方程;
(2)联立直线方程和抛物线方程求解得到 ,再设圆的一般方程为 ,待
定系数法求解.
【小问1详解】
因为点 在抛物线 上,
所以 ,解得 ,
所以 ;
因为直线 在 轴上的截距为 ,
所以设 ,
又因为直线 经过点 ,所以 ,解得 ,
所以直线 的方程为 .
【小问2详解】
设 ,
联立 ,消去 可得, ,
解得, ,则 ,
所以 ,
设经过 , , 三点的圆的方程为 ,
则有 ,解得, ,
所以圆方程为 .17. 在四面体PABC中,M,N分别为PC,BC的中点.
(1)证明: 平面 ;
(2)若 平面 ,四面体PABC的体积为2,且 ,求MN与平
面PAC所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【小问1详解】
在 中, 是 的中点,所以 ,
又因为 平面 , 平面 ,
所以 平面 .
【小问2详解】
因为 ,所以 ,因为 平面 ,
且四面体PABC的体积为2,
所以 ,
即 ,所以 ,所以 ,
过点 作 的垂线,垂足为 ,连接 ,则有 ,
因为 平面 平面 ,所以 ,
又因为 平面 ,
为
所以 平面 ,所以 MN与平面PAC所成角,
因为 平面 ,所以 ,
在 中,由等面积法可知,
,所以 ,
,
则 ,
,
所以 即为MN与平面PAC所成角的正弦值.
18. 已知圆 ,圆 ,过点 作圆 的切线,切线
的长为2.
(1)求圆 的方程;
(2)直线 经过点 ,且与圆 交于A,B两点, ,①求 的方程和 的值;
②若动圆 与圆 外切,且与圆 内切,求动圆圆心 到点 距离的最小值.
【答案】(1)
(2)① 或 ;②动圆圆心 到点 距离的最小值为 .
【解析】
【分析】(1)根据圆的切线长公式求解即可;
(2)①利用直线被圆截得的弦长公式可求 的方程,再根据向量的数量积公式结合余弦定理可求
的值;②利用双曲线的定义,确定动点 的轨迹是以 为焦点的双曲线的右半支,再利用两点间的距
离公式求解.
【小问1详解】
过点 作圆 的切线,设切点为 ,连接 ,
因为 ,
所以 ,
所以圆 .
【小问2详解】
显然, 直线 的斜率存在,设直线 的方程为 ,
设圆心 到直线 的距离为 ,所以 ,解得 ,
又因为 ,整理得, ,
解得 或 ,
所以 的方程为 或 ;
在 中, ,
所以 .
设动圆 的半径为 ,则由题意可得,
,
所以 ,
所以动点 的轨迹是以 为焦点的双曲线的右半支,
则有 ,
所以双曲线方程为 ,
设动点 ,则有 ,所以 ,
所以 ,
由二次函数的性质可知,当 时,有最小值,最小值为 ,
所以 ,此时 .
19. 已知椭圆 的右顶点为 ,上顶点为 ,离心率为 .
(1)求 的方程;
(2)直线 平行于直线AB,且与 交于M,N两点,
①P,Q是直线AB上的两点,满足四边形MNPQ为矩形,且该矩形的面积等于 ,求 的方程;
②当直线AM,BN斜率存在时,分别将其记为 ,证明: 为定值.
【答案】(1)
(2)① 或 .② ,证明见解析.
【解析】
【分析】(1)根据椭圆 以及离心率之间的关系求解;
(2)①利用矩形的面积公式可得 ,再利用直线被椭圆截得的弦长公式,结合韦达定理可
求解;
②利用韦达定理得 ,进而可得
,即可证明.
【小问1详解】由题意得, ,所以 ,解得 ,
所以椭圆 的方程为 .
【小问2详解】
①由(1)知 , ,即 ,
设 ,
联立 ,消去 整理得, ,
由相交得, ,即 ,解得 ,
由韦达定理得, ,
因为 ,所以矩形 中 即为两平行线间的距离 ,
因为 ,即 , ,
所以 ,
又由题意得, ,
所以 ,即 ,此时 ,
所以 ,化简得 ,解得 或 ,
所以直线 或 .
②因为 ,所以 ,则有 ,
由韦达定理 ,
(此处,因为点 在椭圆 上,所以 )
所以 ,进而 ,
此时有, ,
所以 .