文档内容
2025 学年第一学期浙江 G5 联盟期中联考
高二年级数学学科试题
考生须知:
1.本卷共4页满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字.
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效.
4.考试结束后,只需上交答题纸.
选择题部分(共58分)
一、单选题: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 关于 平面的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间直角坐标系中关于 平面对称的点的坐标特征来求解点 的对称点坐标.
【详解】已知点 的坐标为 ,关于 平面对称的点的坐标为 .
故选:C.
2. 已知直线的方向向量为 ,则直线的倾斜角是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由直线的方向向量先求出直线的斜率,再求倾斜角即可
【详解】解:因为直线的方向向量为 ,所以直线的斜率为 ,即 ,
又倾斜角 ,所以 .
故选:D
3. 已知平面 的一个法向量为 ,平面 的一个法向量为 ,若 ,则
( )
A. 1 B. 2 C. 4 D.
【答案】A
【解析】
【分析】由 得到 ,从而得到 ,利用向量的数量积求解.
【详解】 , , , , .
故选:A.
4. 已知 为两条不同的直线, 是两个不同的平面,则下列结论正确的是( )
A. 若 ,则
B. 若 ,则
C. 若 则
D. 若 则
【答案】D
【解析】
【分析】ABC可以在正方体中找到反例,从而否定;利用线面垂直的性质定理和面面垂直的定义可以证明
D.
【详解】选项 A:如图正方体:在正方体中,设平面 为 ,平面 为 ,直线 为 ,直线 为 ,
根据正方体的性质可知满足 , , , ,而非 .故不正确;
选项 B:如图正方体:
设平面 为 ,平面 为 ,直线 为 ,直线 为 ,
由正方体的性质可知满足 , , ,此时 与 平行,不垂直.
故不正确;
选项 C:如图正方体:设平面 为 ,平面 为 ,直线 为 ,直线 为 ,
根据正方体的性质可知满足 , , ,但 和 相交,不平行.
故不正确;
.
选项 D:若 , , ,则
如图所示,设 , ,
在直线 上取一点 作直线 的平行线 交平面 于点 ,
因为 ,所以 .
因为 ,所以 ,
记直线 和 所确定的平面记为 .
因为 , ,所以 ,因为直线 和 是平面 中的两条相交直线,
所以直线 .
设 ,则四边形 为平面 内的四边形,且 为 、 所成的每个二面角的平面角或
其补角.
因为 ,所以 ,所以 ,
因为 , ,所以 ,所以 ,
因为 , ,所以 ,所以 .
所以 ,所以 ,故D正确.
综上,唯一正确的结论是选项D.
故选:D.
5. 已知椭圆 的左右焦点分别为 ,过 的直线交椭圆于 两点,若
,且 ,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据椭圆定义得 , ,然后在 和 中,利用勾股
定理得 , ,即可求解椭圆方程.
【详解】连接 ,由椭圆的定义有 , ,
因为 ,所以 ,在 中, ,即 ,解得 ,
在 中, ,即 ,
所以 ,解得 ,所以 ,
所以椭圆的方程为 即 .
故选:B
6. 若直线 与曲线 有两个不同的交点,则实数 的取值范围是(
)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题可画出曲线C图象,结合直线 过定点与图形可得答案.
【详解】曲线 即 表示如图所示的半圆,
又 过定点: .
当 与半圆相切时,圆心 到直线距离为1,则 ,
当直线过如图点 时,斜率为: ,则实数 的取值范围是 .
故选:B
7. 已知抛物线 为 上的动点, 为圆 上的动点,则点 到直线
的距离与 之和的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】A
【解析】
【分析】如图,作 直线 , 直线 ,取抛物线焦点为F.由抛物线定义可得点 到
直线 的距离与 之和为 ,然后由圆外一点到圆上距离最小值相关结论可得答案.
【详解】由题可得抛物线 焦点为: ,准线为: .
如图,作 直线 , 直线 ,取抛物线焦点为F,
则点 到直线 的距离与 之和为 ,
由抛物线定义可得: ,
则当 四点共线时, 取最小值为 ,
又由题可得 , ,则最小值为: .
故选:A8. 双曲线 的右焦点为 ,过 的直线 与 的右支相交于 两点,点 为线段 的
中点,若 的中垂线与 轴交于点 ,则 的横坐标为( )
A. 2 B. C. 3 D.
【答案】C
【解析】
【分析】设 ,利用设而不求点差法求得 ,再根据 的中垂线与直
线 垂直建立方程得 ,求解即可.
【详解】由题意 ,设 ,
则 ,相减得 ,
因为点 为线段 的中点,所以 ,
所以 ,所以 ,
因为 的中点为 ,结合 ,所以 的中垂线斜率为 ,
由题意 ,即 ,解得 ,即 的横坐标为3.
故选:C
二、多选题: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,有选错的得0分,部分选对的得部分分.
9. 已知直线 ,圆 ,下列判断正确的是( )
A. 直线 在 轴上的截距为3
的
B. 圆心 坐标为
C. 直线 与圆相交
D. 圆 上的点到直线 的距离最大为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,令 可得直线 在 轴上的截距;对于B,将圆方程化为标准式可判断选项正误;对
于C,比较直线到圆心距离与圆半径大小可判断选项正误;对于 D,由圆上点到直线距离最大值可判断选
项正误.
【详解】对于A,对于 ,令 ,可得 ,故A正确;
对于B, ,则圆心坐标为 ,故B正确;
对于C,直线 到圆心距离为: ,该距离大于圆半径,则直线 与圆相离,故C
错误;
对于D,由C直线 到圆心距离为 ,则圆 上的点到直线 的距离最大为 ,故D正确.
故选:ABD
10. 若方程 表示双曲线,则该双曲线( )
A. 满足 或 B. 焦距为
C. 渐近线斜率可以是 D. 不可能是等轴双曲线
【答案】ACD
【解析】
【分析】先根据双曲线的标准方程求出 的取值范围,再根据双曲线的性质逐一分析选项.
【详解】选项A,对于方程 表示双曲线,则 ,
所以 的取值范围是 或 ,故A选项正确;
B选项,当 时,双曲线方程为 ,
则 ,焦距 ,不是定值 ;
当 时,双曲线方程为 ,
则 ,焦距 ,也不是定值 ;B选项错误;
C选项,
当 时,双曲线方程为 ,其渐近线方程为 ;
令 ,化简得: ,解得 ,满足 ,所以渐近线斜率可以是 ,C选项正确;
D选项,若该双曲线是等轴双曲线,
当 时, ,此方程无解;
当 时, ,此方程无解;所以该双曲线不可能是等轴双曲线,D选项正确.
故选:ACD.
11. 如图,在平面四边形 中, ,将 沿
折起,使点 到达点 的位置,下面正确的是( )
A. 为线段 上的动点,则 的最小值为
B. 异面直线 与 所成角的余弦值取值范围是
C. 若平面 平面 在三角形 内部, ,则 轨迹长度为
D. 当三棱锥 的体积最大时,三棱锥 的外接球的表面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项在翻折前的平面四边形 中,当 共线,即 的长就是 的最小值,结
合余弦定理求解即可;B选项,利用空间向量表示异面直线夹角的余弦值;C选项,先由等体积法可求得
点 到平面 的距离,则可得在平面 内, 的轨迹为圆,但要判断此圆是否完全在三角形
内;D选项,分析体积最大时的几何关系,由直角三角形斜边中线性质可得出圆心半径, 求出表面
积.
【详解】A选项,在直角三角形 中, ,则 ,在直角三角形 中, ,则 ,
对于线段 上的任意动点 ,翻折前后总有 ,
对于翻折前的平面四边形 ,当 共线,即 的长就是 的最小值,
由于 ,由余弦定理可得 ,故A正确;
B选项, ,
,
,
对于 ,翻折前为 ,由于 ,则可完全翻折使得 在直线
上,
由于需要是异面直线,故 , ,则 ,
在三角形 中可求得 ,
则 ,故B正确;
C选项,由平面 平面 ,交线为 , 平面 , 可得 平面
,
则 ,可得 ,则 ,即三角形 为直角三角形,作 平面 ,垂足为 ,
则由 即 可得 ,
则 ,即在平面 内, 的轨迹是 为圆心,1为半径的圆,
对于三角形 ,由等面积可得其内切圆半径 ,
则在三角形 内部, 的轨迹不是完整的圆,故长度不是 ,C错误;
D选项,三棱锥 的底面积 不变, 长度不变,
由选项C得当平面 平面 时, 平面 ,此时体积最大,
且此时三角形 , 都是以 为斜边的直角三角形,
则取 中点 ,可得 ,
则三棱锥 的外接球半径为2,表面积为 ,故D正确;
故选:ABD.
非选择题部分(共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线 ,直线 ,若 ,则 ________.
【答案】1【解析】
【分析】利用直线平行的判定列方程求参数值,注意验证.
【详解】由题设及 ,有 ,则 ,
所以 或 ,
当 ,则 , 重合,不符合;
当 ,则 , ,符合.
所以 .
故答案为:1
13. 在空间直角坐标系中,若平面 经过点 ,且以 为法向量,可得平面的点法
式方程为 .若已知平面 的点法式方程为
,则点 到平面 的距离为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据平面的点法式方程确定平面 的法向量和平面上一点的坐标,再利用点到平面的距离公式
求出点 到平面 的距离.
【详解】已知平面 的点法式方程为 ,可得平面 的法向量 ,
平面 上一点 ,
已知 , ,则 ,
可得: ;
根据向量模长的计算公式,可得 ;根据点到平面的距离公式 ,可得 .
故答案为: .
14. 已知椭圆 的左右焦点分别为 ,抛物线 以 为焦点,且
与椭圆在第一象限相交于点 ,记 ,若 ,则椭圆的离心率取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用正弦定理化角为边,根据椭圆与抛物线的定义及性质,结合已知条件构造不等式求出离心率
的取值范围.
【详解】
椭圆 的左右焦点分别为 ,
, , ,
抛物线 以 为焦点,
,解得 ,抛物线方程为 ,
在 中,由正弦定理得 ,
, ,解得 ,, ,
在抛物线上, ,
由椭圆的焦半径公式得: , ,解得 ,
则 ,
,整理得 ,解得 ,
又 , .
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 的圆心在直线 上,且点 在圆 上.
(1)求圆 的标准方程;
(2)若斜率为2的直线 与圆 相交于 两点,且 ,求直线 的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题可得 垂直平分线方程,结合圆 的圆心在直线 上可得圆心坐标与圆的半径,
即可得答案;
(2)由 可得直线到圆心距离,设直线方程为 ,由点到直线距离公式可得直线方程.
【小问1详解】
因为点 ,直线 的斜率为 ,
所以线段 的垂直平分线的斜率为1,
设线段 的中点为 ,则 ,所以线段 的垂直平分线的方程为 ,
由 ,解得 ,
所以圆心 ,半径 ,所以圆 的标准方程为
【小问2详解】
因为 ,所以圆心 到直线 的距离 ,
设直线 的方程为 ,
则点 到直线 的距离 ,
由 ,解得 ,
所以直线 的方程为 .
16. 如图,在平行六面体 中 , ,
的
,点 为 中点.(1)求 的长;
(2)已知 为 上的动点,若 ,求 的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意可得 ,利用数量积求模长即可;
(2)设 ,根据向量垂直结合数量积可得 ,即可得结果.
【小问1详解】
由题意可知: , , ,
因为 ,
则
,
即 ,所以 的长为 .
【小问2详解】
设 ,则可得
,
若 ,则 ,解得 ,
所以 ,即 的长为2.
17. 点 是圆 上的动点, 是点 关于 轴的对称点,线段 的中垂线交线段
于点 ,记动点 的轨迹为 .过 的直线交 于 两点,设直线 与 的另一个交点分
别为 .
(1)求轨迹 的方程;
(2)证明:直线 过定点.
【答案】(1) ;
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由题意得到 到点 的距离之和为定值6,满足椭圆的定义,利用椭圆的定义求解;
(2)先讨论直线 斜率不存在时,可计算得直线 与 轴的交点为 ;再讨论直线 斜率存
在时,设 ,设直线 方程为 ,与椭圆方程联立,消去 ,得到关于 的一元二次方程,利用韦达定理得到 的值,从中解出 ,代入 ,
代入椭圆,消去 得的 ,结合 ,可得 ,从而得到 的坐标,
同理得到 的坐标,由 共线,利用斜率相等建立等式,即可得解.
【小问1详解】
由题意得, ,
故 ,
即 到点 的距离之和为定值6,
而 ,故 的轨迹 是 且焦点在 轴上的椭圆,
故 .
【小问2详解】
设
当直线 斜率不存在时,则直线 的方程为 ,
将 代入椭圆方程 ,得
取 , ,直线 方程为 ,将 代入椭圆方程 ,解得 或 ,
当 时, ;当 时, ,
则 , ,直线 的方程为 ,
将 代入椭圆方程 ,解得 或 ,
当 时, ,当 时, ,则 ,
, ,
, ,此直线 与 轴的交点为 ;
取 时,由对称性可知,直线 与 轴的交点为 ;
当直线 斜率存在时,
设直线 方程为 ,与椭圆方程联立得: ,
代入 ,消去 得 ,
结合 ,可得 ,即 ,同理 ,由 共线,得 ,
即 ,故点 与点 的斜率相同,
即 与点 共线, 综上可知, 过定点 .
18. 如图,在四棱台 中,平面 平面 ,且 与 是两个全等
的等腰梯形,满足 .点 在 上,满足 ,连接 交于点
,点 为 的中点,连接 .
(1)证明: 平面 ;
(2)求 与平面 所成角的正弦值;
(3)在线段 上(不含端点)是否存在一点 ,使得平面 与平面 所成角的正弦值为?若存在,求出 的长;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)利用向量证明 ,再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,利用空间向量求直线与平面所成角的三角函数值.
(3)利用空间向量,根据二面角的三角函数值求 的长.
【小问1详解】
由题意得: ,
设 ,
又因为 三点共线,
.即 为 中点.
又因为 平面 平面
平面【小问2详解】
由(1)知 ,
所以 与平面 所成角即为所求角.
分别取 中点 ,连接 .
平面 平面 ,平面 平面 ,
平面 , ,所以 平面 ,
以 为原点, 为 轴的正方向,如图建系,
,
设平面 的法向量为 ,
,取 ,则 ,
为平面 的一个法向量,
又
因为
设 与平面 所成角为 ,.
所以
【小问3详解】
设
,
设平面 的法向量为 ,
则 ,
取 ,则 , ,
为平面 的一个法向量,
设平面 与平面 所成角为 ,
(舍)或 .
所以存在点 使得 ,
.
19. 已知抛物线 上的一点 到焦点 的距离为1,直线 交 于两点.
(1)求抛物线 的标准方程;
(2) 为坐标原点,已知 :
(i)作 垂足为 ,则是否存在定点 ,使 为定值?若存在,求出点 的坐标;若不存在,
请说明理由;
的
(ii)若 在 处 切线 恰好平分直线 与 的夹角,求 的方程.
【答案】(1)
(2)(i)存在, ;(ii)
【解析】
【分析】(1)根据抛物线定义可得答案;
(2)(i)设直线 ,与抛物线方程联立,由 利用韦达定理求
出 ,可得直线 过定点,结合 可得答案;
(ii)设切线 方程为 ,与抛物线方程联立,利用 得 求出切线的倾斜角.直线 方
程与抛物线方程联立,不妨设直线 的倾斜角分别为 ,则由 恰好平分直线 与 的夹角
可知, ,根据 和韦达定理得出答案.
【小问1详解】
到 的距离等于 到准线 的距离,
故 ,
故 ;
【小问2详解】(i)设直线 ,
联立方程 ,得 ,
由韦达定理知, ,
而 ,
.
因为 ,所以 ,有 ,
即 ,解得 或 (舍去),
所以直线 ,即直线 过定点 ,
结合 ,所以 在以 为直径的圆上,
所以 到定点 的距离为定值1;
(ii)因为 ,所以 .
设切线 方程为 ,
联立方程组 得令 ,得 ,
所以切线方程为 ,
斜率 的倾斜角 .
由(i)可知,直线 ,
联立方程 ,消 得 ,
则 ,故 .
不妨设直线 的倾斜角分别为 ,则由 恰好平分直线 与 的夹角可知, .
,
,即
,即
化简得 ,
即
代入得 ,即 ,
解得 .当 时,直线 过点 ,舍去.
所以直线 .