文档内容
成都外国语学校 2025-2026 学年度上期十二月月考考试
高二数学试卷
命题人:方兰英 林琪琦 审题人:方兰英 金鑫 林琪琦
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.
2.本堂考试120分钟,满分150分;
3.答题前,考生务必先将自己的姓名、学号填写在答题卡上,并使用2B铅笔填涂.
4.考试结束后,将答题卡交回.
第I卷(选择题)
一、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. 直线 的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据斜率与倾斜角的关系即可求.
【详解】化直线 为 ,所以直线的斜率 ,令直线的倾斜角为 ,则
, , .
故选:C.
2. 如图是一个古典概型的样本空间 和事件A、B,其中 , , ,
,那么( )A. B. 事件A与B互斥
C. D. 事件A与B相互独立
【答案】D
【解析】
【分析】由图易求得 可判断A,利用互斥事件的概念可判断B,求得 ,利用古典概型概率
公式计算即可判断C;分别求出事件求得 ,.进而计算判断即可.
【详解】由图知, ,故A错误 ;
事件A与 有共同基本事件,故不是互斥事件,B错误,
∵ ,∴ ;故C错误;
因为 ,又 ,
, ,所以A与B相互独立,故D正确.
故选:D
3. 长轴长是短轴长的 倍,且经过点 的椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】C【解析】
【分析】分椭圆的焦点在 轴、 轴上两种情况讨论,分别确定长半轴长、短半轴长,即可得到椭圆方程.
【详解】当椭圆的焦点在 轴上时,长半轴长为 ,则短半轴长为 ,所以椭圆的方程为 ;
当椭圆的焦点在 轴上时,短半轴长为 ,则长半轴长为 ,所以椭圆的方程为 ;
所以椭圆方程为 或 .
故选:C.
4. 在三棱锥 中, 是 的中点,点 在棱 上,且 ,则 ( )
A. B.
.
C D.
【答案】C
【解析】
【分析】应用空间向量的加减法及数乘运算计算求解.
【详解】因为 是 的中点,所以 .
因为 ,所以 .
所以 .
故选:C.
5. 2021年某省实施新的“ ”高考改革方案,“3”即为语文、数学、英语3科必选,“1”即为从物理和历
史中任选一科,“2”即为从化学、生物、地理、政治中任选2科,则该省某考生选择全理科(物理、化学、生物)
的概率是( )A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求解总的选课方案,然后求解理科的选课方案,可得概率.
【详解】由题意总的选课方案有:(物理,化学,生物),(物理,化学,地理),(物理,化学,政
治),
(物理,生物,地理),(物理,生物,政治),(物理,地理,政治),(历史,化学,生物),(历
史,化学,地理),(历史,化学,政治),(历史,生物,地理),(历史,生物,政治),(历史,
地理,政治),共12种;
而全理科只有1种,
所以某考生选择全理科(物理、化学、生物)的概率为 .
故选:D.
6. 圆 关于直线 对称的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】把圆的一般方程化为标准方程,得圆心坐标和半径,由对称求出对称圆的圆心,可得标准方程.
【详解】由圆 ,得 ,
则圆心坐标为 ,半径为1,
设 关于直线 的对称点为 ,
则 ,解得 ,圆 关于直线 对称的圆的标准方程为 .
故选:B.
7. 如图,把正方形纸片 沿对角线 折成 的二面角, , 分别为 , 的中点, 是
原正方形 的中心,则折纸后 的余弦值为( )
.
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【 分 析 】 由 二 面 角 的 定 义 得 到 二 面 角 , 设 正 方 形 边 长 , 求 得
长,然后由向量 表示 , 表示 ,然后求得 的数
量积,即可求出向量夹角的余弦值,即 的余弦值.
【详解】如图,连接 ,
在正方形 中, ,∴ , ,
∵平面 平面 ,
即二面角 ,即 ,
设正方形边长为 ,则 , ,,
∴
.
故选:C.
8. 已知 是椭圆 和双曲线 的公共焦点,M是该椭圆和双曲线的一个公共点,
, 的外接圆半径为2,且 ,记椭圆的离心率为 ,双曲线的离心率为
,则下列说法正确的是()
A. B.
C. D. 的最小值为
【答案】D
【解析】
【分析】由椭圆与双曲线中参数之间的关系得到 ,判断A选项;由三角形正弦定理求得角,再由椭圆和双曲线定义表示出线段 ,再用余弦定理求得关系 ,由三
个参数的关系式,判断B选项;由 两边同除 再化简,判断C选项;用离心率公式代入
数值后利用基本不等式求得最小值,判断D选项.
【详解】
对于A: 是椭圆 和双曲线 的公共焦点,
双曲线 ,则焦点在 轴,所以椭圆中 ,
,即 ,即 ,故A错误;
对于B:由正弦定理可知在 中, , ,
,
由椭圆和双曲线的定义可知: ,解得 ,
,
即 ,
,故B错误;对于C:判断 ,即判断 .
,即 ,得 , ,而 ,易
知 ,即 ,故C错误;
对于D:由 ,得 ,所以
当且仅当 ,即 时取等号,所以 的最小值为 ,故D
正确.
故选:D.
二、选择题:本题共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.
9. 某高中举行的数学史知识答题比赛,对参赛的2000名考生的成绩进行统计,可得到如图所示的频率分
布直方图,若同一组中数据用该组区间中间值作为代表值,则下列说法中正确的是( )
A. 考生参赛成绩的平均分约为72.8分
B. 考生参赛成绩的第75百分位数约为82.5分
C. 分数在区间 内的频率为0.2D. 用分层抽样的方法从该校学生中抽取一个容量为200的样本,则成绩在区间 应抽取30人
【答案】BC
【解析】
【分析】利用频率分布直方图估计平均数判断A;求出第75百分位数判断B;求出分数在区间 内
的频率判断C;用分层随机抽样求出区间 内应抽人数判断D.
【详解】对于A,平均成绩为 ,
A错误;
对于B,由频率分布直方图知,分数在 内的频率为0.7,在 内的频率为0.9,
因此第75百分位数位于 内,第75百分位数为 ,B正确;
对于C,分数在区间 内的频率为 ,C正确;
对于D,区间 应抽取 人,D错误.
故选:BC
10. 已知椭圆 : 的左、右焦点分别为 、 , 为椭圆上一个动点,椭圆上、下顶点分别为
、 ,则下列说法正确的是( )
A. 设过点 和 的直线与椭圆相交的另一个交点为 ,则 的周长是6
B. 若 ,则 的面积为
C.
D. 若 为圆 : 上的一个动点,则 的最大值为12
【答案】BCD【解析】
【分析】对于A:利用椭圆的定义可知该三角形的周长为 ;对于B:利用余弦定理,求出
即可得出面积;对于C:设出点 ,结合 在椭圆上,求出斜率之积即可;对于D:先考虑固定点 时,
位于何处时 最大,再将 转化为 ,最终求 的最大值即可.
【详解】由题可知,在椭圆 中, .
对于A: 的周长 ,
根据椭圆的定义,有 ,故A错误;
对于B:根据余弦定理,有 ,
得 ,
整理得 ,解得 .
故 ,故B正确;
对于C:设点 ,易知点 与 或 不重合,因为点 在椭圆上,故有 .由题意,
,故C正确;对于D:圆 .若固定点 ,易知点 位于直线 与圆 的两个交点中距离点
更远的那个交点时, 最长,此时 .
,即当
点 位于直线 与椭圆的下交点时,等号成立,故D正确.
故选:BCD.
11. 如图,在四棱锥 中,底面 是边长为2的正方形, 平面 , ,
点E是棱 上一点,则下列说法正确的是( )
A. 不存在点E,使 平面
B. 存在点E,使 平面
C. 若点E为 中点,则点C到平面 的距离为
D. 二面角 夹角最大时,
【答案】BC
【解析】
【分析】根据特殊位置即可根据线线平行求解A,建立空间直角坐标系,求解向量垂直的坐标关系即可求解B,求解平面法向量,即可根据空间距离求解C,根据法向量的夹角即可求解D.
【详解】对于A,当 位于 时,此时 平面 , 平面 ,
故 平面 ,A错误,
对于B,建立如图所示的空间直角坐标系,
则 ,
则 , ,
由于 ,故 ,
设 ,则 ,
则 ,
要使 平面 ,则 ,
解得 ,故存在点 ,当 时, ,结合 ,
平面 ,故 平面 ,B正确,
对于C, 点 为 中点,此时 ,
设平面 的一个法向量为 ,
故 , ,
,令 ,则 ,
则点 到平面 的距离为 ,故C正确,
对于D,设平面 的一个法向量为 ,
设平面 的一个法向量为 ,故 , ,
,令 ,则 ,
设平面 的一个法向量为 ,
故
,令 ,则 ,
,
显然 时,此时 并不是最值,此时二面角 夹角不是最大,故D错误,
故选:BC
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 样本数据1,2,4,5,8的极差为________.
【答案】7
【解析】
【分析】利用极差的定义最大值减去最小值即可得到极差.
的
【详解】由极差 定义得到样本数据1,2,4,5,8的极差为 .
故答案为:713. 若双曲线 ( )的一条渐近线方程为 ,则 ______.
【答案】3
【解析】
【分析】由焦点落在 轴上的双曲线方程渐近线为 ,即可得 ,即可求得 的值.
【详解】由双曲线 ( )可知双曲线焦点在 轴上,则 ,得 .
故答案为:3.
14. 小明同学某天发现,在阳光的照射下,篮球在地面留下的影子如图所示,设过篮球的中心 且与太阳
平行光线垂直的平面为 ,地面所在平面为 ,篮球与地面的切点为 ,球心为 ,球心 在地面的影
子为点 ;已知太阳光线与地面的夹角为 ;如图, 为球 的一条直径, 为 在地面的影子,
点 在线段 上,小明经过研究资料发现,当 时,篮球的影子为一椭圆,且点 为椭圆的焦点,
线段 为椭圆的长轴,则此时该椭圆的离心率为_____(用 表示).
【答案】
【解析】
【分析】设球的半径为 ,根据几何关系先用 表示出长轴长 ,然后再根据球心在地面的射影为椭
圆焦点计算出 关于 的表示,由此可得 的结果,则离心率可知.
【详解】设篮球半径为 ,显然平面 平面 ,连接 , ,则 平面 ,过 作 交 于 点,则 , ,
于是椭圆长轴长 ,
因为 ,所以 ,
由 ,可知 与 全等,
所以 ,
令椭圆半焦距为 ,而 ,
则 ,
解得 ,所以该椭圆的离心率为 ,
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. 如图1,正方体 的棱长为2,点 为棱 的中点.(1)求证:平面 平面 ;
(2)如图2,连 , , .求直线 与平面 所成角的正弦值;
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求解平面法向量,即可根据向量垂直证明,
(2)求解法向量和方向向量,即可利用向量的夹角求解.
【小问1详解】
建立如图所示的空间直角坐标系,则 ,
,
则 ,
设平面 的法向量为 ,则
取 ,
设平面 的法向量为
取 ,则 ,
由于 ,故 ,
所以平面 平面 ;【小问2详解】
,
设平面 的法向量为 ,
则 取 ,则 ,
设直线 与平面 所成角为 ,
则
16. 已知圆 与直线 相切于点 ,圆心 在 轴上.
(1)求圆 的标准方程;
(2)若过点 的直线 与圆 交于 两点,当 时,求直线 的一般式方程;
【答案】(1) ;
(2) 或 .
【解析】
【分析】(1)设圆的方程为 ,再由直线 与圆相切于点 ,可得
关于 与r的方程组,求得 与r的值,则圆 的方程可求;
(2)先根据垂径定理求得圆心 到直线 的距离为 ,然后按照直线 斜率是否存在分类讨论,当直线
斜率不存在时,设出直线方程,利用点到直线的距离公式列式求得 ,即可得解.
【小问1详解】由题可知,设圆的方程为 ,
由直线 与圆相切于点 ,
得 ,解得 , ,
所以圆 的标准方程为 ;
【小问2详解】
依题意,圆心 到直线 的距离为 ,
当直线 斜率不存在时,方程为 ,此时圆心 到直线 的距离为3,符合题意;
当直线 斜率存在时,设为 ,即 ,
则 ,即 ,则 ,解得 ,
所以直线 的方程为
综上,直线 的方程为 或
17. 某中学根据学生的兴趣爱好,分别创建了“书法”、“诗词”、“理学”三个社团,据资料统计新生
通过考核选拔进入这三个社团成功与否相互独立.2015年某新生入学,假设他通过考核选拔进入该校的
“书法”、“诗词”、“理学”三个社团的概率依次为 、 、 ,已知三个社团他都能进入的概率为
,至少进入一个社团的概率为 ,且 .
(1)求 与 的值;
(2)该校根据三个社团活动安排情况,对进入“书法”社的同学增加校本选修学分1分,对进入“诗词”
社的同学增加校本选修学分2分,对进入“理学”社的同学增加校本选修学分3分.求该新同学在社团方面获得校本选修课学分分数不低于4分的概率.
【答案】(1) ; (2) .
【解析】
【分析】(1)根据题意,假设该同学通过考核选拔进入该校的“书法”、“诗词”、“理学”三个社团
的概率依次为 、 、 ,已知三个社团都能进入的概率为 ,至少进入一个社团的概率为 ,且
,利用相关公式建立方程组,即可求得 与 的值;
(2)根据题意,可知不低于4分包括了得分为4分、5分、6分三种情况,之后应用乘法和加法公式求得
结果.
【详解】(1)依题 ,解得
(2)由题令该新同学在社团方面获得本选修课学分的分数为 ,
获得本选修课学分分数不低于4分为事件 ,
则 ; ; .
故 .
【点睛】该题考查的是有关概率的问题,涉及到的知识点有相互独立事件同时发生的概率,互斥事件有一
个发生的概率,注意对公式的正确应用是解题的关键.
18. 已知圆 和圆 ,动圆 与圆 、圆 都外切或都内切,记点
的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)若过点 的直线 与曲线 的两个交点 分别在 轴两侧.
①求直线 斜率的取值范围;②若 是点 关于 轴的对称点,证明:直线 过定点,并求出该定点.
【答案】(1)
(2)① ;②证明见解析,
【解析】
【分析】(1)由题意可得 ,由双曲线的定义可知动点 的轨迹是双曲线,由双曲线的
得到轨迹方程;
(2)①设出直线 方程,联立方程组并消元得到一元二次方程,由直线与曲线存在两个交点得到一元二次
的
方程二次项系数不为0,判别式大于0,两根之积为负数建立不等式组,解出斜率 取值范围;
②表示出直线 方程,利用①的韦达定理化简方程求得直线 恒过定点.
【小问1详解】
设动圆 的半径为 ,当动圆 与圆 、圆 都外切时, ,
所以 .
当动圆 与圆 、圆 都内切时, ,
所以 ,所以 ,
所以点 的轨迹是以 , 为焦点,实轴长为 的双曲线,
所以 , ,所以 ,
所以曲线 的方程为 .
【小问2详解】
①由题意直线 斜率存在,设为 ,设点 , ,
由 消去 得, ,
则 ,
则由题意 ,解得 ,
所以直线 斜率的取值范围为 .
②由题意 ,则 ,所以直线 方程为 ,
即 ,因为
,
因为 ,所以 ,所以直线 方程为 ,恒过点 .
19. 椭 圆 : 的 左 、 右 焦 点 分 别 , , , 且
.设不过原点 的直线与椭圆C交于 两点连接 ,如图1所示.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)直线 之间的斜率为 ,且 ,求 面积的取值范围;
(3)直线 : 交椭圆于 两点,将平面 沿x轴翻折,使y轴负半轴和x轴所确
定的半平面与平面 垂直,如图2所示,连接 , , , , ,求三棱锥
外接球表面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由题可得 ,再结合 ,即可求出 ,进而确定椭圆方程;( 2 ) 设 直 线 , 联 立 得 到
,由 ,可得 ,求出原点到直线 的距离为 ,
即弦长 ,再表示出三角形的面积,结合二次函数特性求范围即可;
(3)由题知,直线过 也在曲线上,不妨设为点 ,则 ,建立空间直角
坐标系,可求得 外心为 ,再设三棱锥外接球球心 ,再利用
求得 ,继而得到 ,结合基本不等式求最值即可.
【小问1详解】
由题意, ,
由 得 ,所以椭圆的标准方程为 .
【小问2详解】
设直线 ,
若 ,此时直线 与椭圆 交于 点,此时直线 或直线 斜率不存在,不符合题意,故
.
联立 ,,
,
整理得: ,由 ,得 ,解得 ·
设原点到直线 的距离为 ,则 ,
,
又 ,
,令 , ,且 ,
则 ,
二次函数 在 值域为 ,
所以 .
【小问3详解】
直线 ,由(2)可知,将直线 与椭圆 联立可得:
,结合图 2 可知, , ,因为 ,故
.
将椭圆上半部分 沿 轴翻折,使得平面 平面 ,翻折后建立如图所示空间直角坐标系, 点移至 ,
设等腰三角形 外接圆圆心 ,由对称性可得 ,
,
设外接球球心 平面 ,所以 ,
,设 ,球心 到点 和 距离相等, ,
①,
令 ,代入①得 ,
,
令 ,则 ,
,当且仅当 时, ,
所以 最小值为4,则三棱锥 外接球表面积的最小值 .