文档内容
参照秘密级管理★启用前
试卷类型:A
2024 级高二上学期期中校际联合考试
数学
2025.11
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试
卷上无效.
3.考试结束,将试题卷和答题卡一并交回.
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. 若复数 满足 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据条件,利用复数的运算法则及模长的计算公式,即可求解.
【详解】因为 ,所以 ,所以 .
故选:D.
2. 已知直线l的一个方向向量是 ,平面 的一个法向量是 ,若 ,则m=
( )
A. B. C. -8 D. 8
【答案】B
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【分析】根据直线与平面的平行的向量法表示求解.
【详解】由 ,得 ,即 ,解得 .
故选:B
3. 如图所示,空间四边形OABC中, ,点M在OA上,且 ,N为BC
中点,则 等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用空间向量的线性运算求解即可.
【详解】 ,
故选: .
4. 双曲线 的离心率为 ,则 的渐近线方程为( )
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学科网(北京)股份有限公司A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用离心率公式与渐近线方程公式定义计算即可得.
【详解】由 的焦点在 轴上,
故 ,
故 的渐近线方程为 .
故选:D.
5. 已知圆 ,若点P在圆 上,并且点P到直线 的距离为 ,则满足条
件的点P的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】由题可得圆心 直线 的距离为 ,进而即得.
【详解】由 可知圆心 ,半径为 ,
又圆心 直线 的距离为 ,
所以与直线 平行且距离为 的直线一条过圆 的圆心,另一条与圆相切,
所以满足条件的点P的个数为3.
.
故选:C
6. 聚光式太阳灶(如图1)广泛应用于我国西部农村地区.其轴截面图(如图2)中,点 为抛物线的焦点,
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学科网(北京)股份有限公司此处放置烧水壶,按照一般制作工艺,抛物线的顶点 与焦点 关于其外沿所在的平面对称.已知 、
两点间的距离为0.5米,则该太阳灶的最大口径(外沿所在圆的直径)大约为( )
A. 1.2米 B. 1.4米 C. 1.6米 D. 1.8米
【答案】B
【解析】
【分析】将抛物线置于一个坐标系中,使得抛物线顶点在原点,焦点在 轴上,根据所给数据求得抛物线
方程,带入中点横坐标 即可得解.
【详解】
建立坐标系,使得抛物线顶点在原点,焦点在 轴上,
由 、 两点间的距离为0.5米,
设抛物线方程为 ,
则 ,所以 ,所以 ,
由 中点横坐标为 ,即 ,
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学科网(北京)股份有限公司,所以 ,
所以弦长 ,
最大口径就是 的长,
故选:B
7. 如图,在正方体 中, 是 中点,点 在线段 上,若直线 与平面
所成的角为 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先设棱长为2,建立如图坐标系,根据 计算点P坐标和向量 ,求平面 法
向量,利用空间向量求线面夹角,结合二次函数求其值域即可.
【详解】设正方体棱长为2,
以 为原点,分别以 , , 所在直线为 , , 轴建立空间直角坐标系.
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学科网(北京)股份有限公司则 , ,
可得 , ,
设 ,
则 ,
设平面 法向量为 ,则 ,
的
令 ,则 ,可得 ,
则 ,
当 时, 取得最大值 ;当 或1时, 取得最小值 ;
所以 的取值范围是 .
故选:A.
8. 已知 , 分别为椭圆 的左、右焦点,点 为椭圆外 轴上一点,线段
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学科网(北京)股份有限公司与 交于点 , , 内切圆的半径为 ,则椭圆 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用切线长定理可得出 ,再由椭圆定义可求出 ,结合勾股定理可得
出关于 的齐次等式,即可求出该椭圆的离心率的值.
【详解】
设 的内切圆 分别切该三角形三边于点 ,如图所示.
由切线长定理可得 , , .
则 ,
由 可知 ,四边形 为正方形,且其边长为 .
由对称性可知 ,由椭圆定义可得 ①,
又因为 ,所以 ②,
联立①②可得 , .
由勾股定理可得 ,即 ,
整理可得 ,即 ,即 ,整理可得 ,因此,
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学科网(北京)股份有限公司.
故选:A
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. 已知复数 , ,则( )
A.
B. 在复平面上, 对应的向量与 对应的向量的夹角为
C.
D. 若 ,则 的最大值为3
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据复数的几何意义,共轭复数及复数的模的定义可得.
【详解】对于A:由 ,得 ,所以A错误;
对于B: 对应的向量为 , 对应的向量为 ,
,所以 ,故B正确;
对于C:由 , , ,
,得 ,所以C正确;
对于D:由 ,即 ,所以复数z在复平面内对应的点表示以 点为圆心,以2为
半径的圆上.
所以 的最大值就是圆上的点到原点的距离的最大值为3,如图:故D正确.
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学科网(北京)股份有限公司故选:BCD.
10. 若方程 所表示的曲线为 ,则下面四个命题中正确的是( )
A. 若 为椭圆,则 B. 若 为双曲线,则 或
C. 曲线 可能是圆 D. 若 为椭圆,且长轴在 轴上,则
【答案】BC
【解析】
【分析】分别根据选项曲线的类型列出对应的不等式,解不等式判断即可
【详解】若 为椭圆,则 , 且 ,故A错误
若 为双曲线,则 , ,故B正确
若 为圆,则 , ,故C正确
若 为椭圆,且长轴在 轴上,则 , ,故D错误
故选:BC
11. 如图,正方体 中, 为棱 的中点, 为平面 上的动点,设直线 与
底面 所成的角为 ,直线 与底面 所成的角为 ,平面 与底面 的夹角为
,平面 与底面 的夹角为 ,则( )
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学科网(北京)股份有限公司A. 若 ,则点 在圆上 B. 若 ,则点 在双曲线上
C. 若 ,则点 在抛物线上 D. 若 ,则点 在椭圆上
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据线面角的定义和 可推导得到 ,建立平面直角坐标系后,可整理得到点
轨迹为圆,知A正确;由面面角定义和 可推导得到 ,知B错误;由 可推导得到
,结合抛物线定义知C正确;由 可推导得到 ,在平面直角坐标系中求得动
点轨迹后可知D正确.
【详解】对于A, 平面 , 平面 , , ,
, ,又 , , ,
在平面 中,以 为坐标原点, 正方向为 轴正方向可建立如图平面直角坐标系,
设 , ,则 , ,
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学科网(北京)股份有限公司由 得: ,整理可得: ,
在
点 圆上,A正确;
对于B,作 ,垂足为 ,作 交 于点 ;作 ,垂足为 ,作 交
于点 ;
平面 平面 , 平面 ,平面 与平面 所成角即为平面 ,平面
与平面 所成角,
即 , ,
, ,又 ,
, 点 在 的平分线上,B错误;
对于C,由AB知: , ,又 ,
,即在平面 中,点 到定点 的距离等于到定直线 的距离,
点 在抛物线上,C正确;
对于D,由AB知: , ,又 ,
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学科网(北京)股份有限公司,
在选项A的平面直角坐标系中,设 ,则 , ,
, ,
整理可得: , 点 在椭圆上,D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 抛物线 的焦点到准线的距离是______.
【答案】4
【解析】
【详解】由y2=2px=8x知p=4,又焦点到准线的距离就是p,所以焦点到准线的距离为4.
13. 过圆 外一点 作圆 的切线,切点分别为 , ,则 _____.
【答案】 ##
【解析】
【分析】求出以 为直径的圆方程,得出直线 的方程,在圆 中求弦长即可.
【详解】线段 中点为 , ,
的
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学科网(北京)股份有限公司则以 为直径的圆方程为 ,即 ,
由题意知, 是圆 与 的公共点,
则直线 的方程为 ,
则点 到直线 的距离为 ,故 .
故答案为:
14. 光线沿直线 以 的入射角(指入射光线与入射表面法线的夹角)照射到镜面 上的点 ,反射光线
为射线 , 在平面 上的射影为 ,现将镜面以 为轴旋转 ,反射光线变为射线 ,则直线
与 所成角的余弦值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】构造长方体,建立空间直角坐标系,利用点面的对称,及空间向量计算线线夹角即可.
【详解】如图:
在长方体中, 表示入射线,平面 为平面 , 在平面 的射影为 ,
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学科网(北京)股份有限公司因为直线 照射到平面 的入射角为 ,所以 .
不妨令 , ,将平面 绕 轴旋转 得平面 .
建立空间直角坐标系,则 ,可取 ,
易知反射光线 的方向向量为: .
设D关于平面 的对称点为N,作 ,
易得 ,所以 ,
则 ,所以反射线 的方向向量为: .
所以 .
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. 已知直线 与圆 交于 , 两点
(1)若 ,求 的值;
(2)在(1)的条件下,求过点 的圆 的切线方程.
【答案】(1)
(2) 或
【解析】
【分析】(1)首先明确圆心与半径,利用点到直线距离求得弦心距,根据弦长公式,建立方程,可得答
案;
(2)过点的直线分斜率存在与不存在两种情况,利用圆心到切线的距离等于半径,建立方程,可得答案.
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学科网(北京)股份有限公司【小问1详解】
圆 即 ,
圆心 ,半径 ,
圆心 到直线 的距离 ,
故 ,则 ,解得 .
【小问2详解】
由(1)可得圆 ,则圆心 ,半径 ,
当过点 的直线斜率不存在,则直线方程为 ,圆心到直线 的距离为 ,故直线 为圆
的切线;
当过点 的直线斜率存在,可设直线方程 ,则 ,
圆心 到该直线的距离 ,
由直线与圆 相切,则 ,即 ,整理可得 ,解得 ,
直线方程为 ,
综上,切线的方程为: 或 .
16. 如图,在四棱锥 中, 平面 , , , ,
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学科网(北京)股份有限公司, .
(1)求点 到平面 的距离;
(2)求平面 与平面 所成角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,根据点到平面距离向量法计算即可求解;
(2)根据面面角向量法计算即可求解.
【小问1详解】
以 为坐标原点,直线 分别为 , , 轴建立空间直角坐标系,
则 ,
设平面 的一个法向量为 ,
则 ,取 ,则 ,
所以平面 的一个法向量可以为 ,
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学科网(北京)股份有限公司即点 到平面 的距离为 ;
【小问2详解】
.
设平面 的一个法向量为 ,
则 ,取 ,则 ,
所以平面 的一个法向量可以为 ,
显然 是平面 的一个法向量,
设平面 与平面 的夹角为 ,
则 ,
所以平面 与平面 夹角的余弦值为 .
17. 已知椭圆 的两个焦点 , ,过点 且斜率不为0的直线 与椭圆 相交于 ,
两点, 的周长等于8.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设椭圆的左、右顶点分别为 , ,过点 且斜率不为0的直线与椭圆交于 , 两点,设直
线 , 的斜率为别为 , ,求证: 为定值.
【答案】(1) ;
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学科网(北京)股份有限公司(2) .
【解析】
【分析】(1)根据椭圆的定义及焦点三角形的周长可得标准方程;
(2)设 的直线方程代入椭圆方程,再由根与系数关系及斜率公式可得定值.
【小问1详解】
因椭圆 的两个焦点 , ,所以 ,
由 的周长等于8,得 ,
即 ,得 .
所以椭圆 的标准方程为 .
【小问2详解】
由(1)可知 ,设直线 的方程为 , .
将方程 代入椭圆方程 ,得 ,
化简整理得 , ,
.
所以 ,同理 .
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学科网(北京)股份有限公司所以
,
若 ,则 ,代入根与系数关系得 ,
即 ,再消去 得 ,得 无
解,
故 .
所以 .
故 为定值 .
18. 在空间直角坐标系 中,向量 ,点 ,若平面 以 为法向量且经过点
, 则 平 面 的 点 法 式 方 程 为 , 一 般 式 方 程 可 表 示 为
.
(1)若直线 的方向向量为 ,平面 的一般式方程为 ,求直线 与平面
所成角的正弦值;
(2)若平面 经过点 , , ,平面 的一般式方程为 ,直线
为平面 和平面 的交线,求平面 的一般式方程,并求出直线 的单位方向向量(写出一个即可);
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学科网(北京)股份有限公司(3)已知集合 , ,记集合 中所有
点构成的几何体为 , 中所有点构成的几何体为 ,求几何体 的体积和 的表面积.
【答案】(1)
(2) 或 .
(3)几何体 的体积为 , 的表面积为
【解析】
【分析】(1)由题可得平面 的一个法向量,再利用空间向量法即可求线面角的正弦值;
(2)根据题意可求平面 的一个法向量,再根据平面的点法式方程化简即可求平面 的一般式方程,根
据交线 与两平面的法向量垂直即可求交线 的一个方向向量,再根据单位向量的概念求解;
(3)由题知集合 是边长为2的正方体,利用平面的一般式方程分析集合 由8个相同的三棱锥组成,根
据相关长度即可求 的体积,再分析两个几何图形截面相交的图形即可求 的表面积.
【小问1详解】
直线 方的向向量为 ,
平面 的一般式方程为 ,则平面 的一个法向量 ,
设直线 与平面 所成角为 ,
所以 ,
即直线 与平面 所成角的正弦值为 .
【小问2详解】
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学科网(北京)股份有限公司平面 经过点 , , ,
,
设平面 的一个法向量 ,
,令 ,则 ,此时 ,
所以平面 的点法式方程为 ,
即平面 的一般式方程为 ,
又平面 的一般式方程为 ,则平面 的一个法向量 ,
设直线 的一个方向向量 ,又直线 为平面 和平面 的交线,
则 ,不妨取 ,则 ,
此时 , ,
所以直线 的单位方向向量为 ,
其坐标为 或 .
【小问3详解】
集合 ,
所以集合 是以原点为中心,边长为2的正方体,
,当 时,得 ,
根据题意知 是平面的一般方程,且过 ,
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学科网(北京)股份有限公司则 形成的是一个三棱锥,如图,
由对称性,所以 中所有点构成的几何体为 是由8个相同的三棱锥组成,
所以几何体 的体积 ,
当 时, 的一部分如图所示,
,
由对称性, 中所有点构成的几何体 的表面由8个边长为 的正六边形与6个边长为 的正方
形组成,
所以 的表面积 .
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学科网(北京)股份有限公司19. 已知动点 到定点 的距离与它到定直线 的距离之比为 .
(1)求点 的轨迹 的方程;
(2)已知直线 的方程为 ,直线 上有一动点 ,求 的最大值;
(3)若 , 为轨迹 上不同的两点,线段 的中点为 ,当 面积取最大值时,是否存在两定
点 , ,使 为定值?若存在,求出这个定值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)2 (3)存在两定点S,T,使 为定值 .
【解析】
【分析】(1)根据题意得到方程,化简后得到轨迹方程;
(2)设 为 的左焦点,由椭圆定义和三点共线转化为直线 上找到一点 ,使得
最大;
(3)考虑直线 的斜率存在和不存在两种情况,求出点 的轨迹方程为椭圆 ,由椭圆定义
可知,存在两定点S,T,分别为 或 ,使 为定值.
【小问1详解】
由题意得 ,
两边平方得 ,
整理得,点 的轨迹 的方程为 ;
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学科网(北京)股份有限公司【小问2详解】
中, ,则 , 为 的右焦点,
设 为 的左焦点,
连接 ,则 , ,
则 ,
其中当 三点共线时, 取得最小值 ,
为 到直线 : 的距离,所以 ,
所以 最大值 ,
故 的最大值为 .
【小问3详解】
存在两定点S,T,使 为定值 ,理由如下:
当直线 的斜率存在时,设直线 方程为 , ,
联立直线 与椭圆方程 得 ,
,即 ,
设 ,则 ,
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学科网(北京)股份有限公司故
,
故当 时, 取得最大值,最大值为 ,
此时 ,满足 ,
因为 ,所以 ,
故 ,
故 ,
令 ,两式相除得 ,故 ,
将其代入 得 ,结合 得 ,
化简得 ,
因为 ,所以 ,故 ,即 ,
当直线 的斜率不存在时,设 ,则 ,
则 ,
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学科网(北京)股份有限公司不妨设点 在第一象限,则当 时, 取得最大值 ,
此时 的中点坐标为 ,满足 ,
故当 取得最大值时,点 的轨迹方程为椭圆 ,
两焦点坐标为 ,
由椭圆定义可知,存在两定点S,T,分别为 或 ,
使 为定值.
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学科网(北京)股份有限公司