文档内容
内江一中高 2027 届高二(上)第二次月考 数学试题
考试时间:120分钟 试卷满分:150分
一、单选题,本题共8小题,每题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. 已知直线 经过点 ,则直线 的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求出斜率,再根据斜率和倾斜角之间的关系求出.
【详解】由题意可知,直线 的斜率为 ,
设直线 的倾斜角为 ,则 ,则 ,
故直线 的倾斜角为 .
故选:B
2. 已知空间中直线 的一个方向向量 ,平面 的一个法向量 ,则( )
A. B. C. D. 直线 与平面 不相交
【答案】D
【解析】
【分析】由方向向量与法向量关系可判断直线与平面 关系.
【详解】对于AB, ,则直线 可能与平面 平行,也可能在平面 内,因题目条
件不足,故AB选项无法判断,
对于C, 与 不共线,则直线 与平面 不垂直,故C错误,
第1页/共25页
学科网(北京)股份有限公司对于D,由AB分析可知,直线 与平面 不相交,故D正确.
故选:D.
3. 球的半径为10,若它的截面面积是 ,则球心到截面的距离是( )
A. 9 B. 8 C. 6 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】利用 即可求解.
【详解】因为球的截面面积是 ,故截面圆的半径 ,
设球心到截面的距离是 ,则 解得 .
故选:C
4. 如图,下列正方体中,M,N,P,Q分别为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线MN和PQ为异
面直线的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由已知,结合正方体 的结构特征及平行公理推、情感教练的判定定理逐项分析判断.
第2页/共25页
学科网(北京)股份有限公司【详解】对于A,如图, , 四点共面,A不是;
对于B,如图, , 四点共面,B不是;
对于C,如图, , 四点共面,C不是;
对于D,如图, 平面 , 平面 , 平面 , 直线 ,
则 与 是异面直线,D是.
故选:D
第3页/共25页
学科网(北京)股份有限公司5. 若双曲线 的两条渐近线的夹角为 ,则该双曲线的离心率为( )
A. B. 2 C. 2或 D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】根据双曲线的渐近线方程和倾斜角进行求解即可.
【详解】因为双曲线的两条渐近线夹角为 ,
则渐近线的倾斜角为 或 ,
所以渐近线的斜率为 或 .
因为该双曲线方程为 ,所以渐近线方程为 .
所以 或 .
所以双曲线的离心率为 或2.
故选:C.
6. 已知圆 及点 ,在圆 上任取一点 ,连接 ,将点 折叠到点A,记
与折痕 的交点为 (如图). 当点 在圆 上运动时,点 的轨迹方程为( )
第4页/共25页
学科网(北京)股份有限公司A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】直接由题意可得: ,符合椭圆定义,且得到长半轴和半焦距,再
由 求得 ,可求点 的轨迹方程可求.
【详解】连接 ,
圆 的圆心坐标为 ,半径为4.
因为将点 折叠到点A,记 与折痕 的交点为 ,所以 ,
所以 ,
所以点 的轨迹是以 为焦点的椭圆,且 ,所以 ,
所以 ,所以点 的轨迹方程为 .
故选:A.
7. 如图,在正三棱柱 中, ,P为 的中点,则 ( )
第5页/共25页
学科网(北京)股份有限公司A. B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】以 为基底表示 后可求 的值.
【详解】由正三棱柱 可得 , ,
而 ,
故
.
故选:A.
8. 已知椭圆 的焦距为 ,若直线 恒与椭圆 有两个不同的
公共点,则椭圆 的离心率范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据椭圆焦点坐标以及直线过定点可得点 在椭圆内部,整理不等式 可得离心率
第6页/共25页
学科网(北京)股份有限公司.
【详解】将直线 整理可得 ,
易知该直线恒过定点 ,
若直线 恒与椭圆 有两个不同的公共点,可知点 在椭圆内部;
易知椭圆上的点当其横坐标为 时,纵坐标为 ,即可得 ,
整理可得 ,即 ,
解得 .
故选:A
二、多选题:本题共3小题,每题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项是符
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 ,则下列表述正确的是( )
A. 当 时,直线的倾斜角为
B. 当实数 变化时,直线 恒过点
C. 当直线 与直线 平行时,则两条直线的距离为
D. 原点到直线 的距离最大值为2
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于A,依据斜率求出倾斜角;对于B,将直线 的方程化为 即可;对于
第7页/共25页
学科网(北京)股份有限公司C,根据平行关系求出 ,再利用两条平行直线间的距离公式即可;对于D,当直线 与过原点、 的
直线垂直时,原点到直线 的距离最大,求两点间距离即可.
【详解】对于A,当 时,直线 ,则直线斜率为 ,
故直线的倾斜角为 ,故A正确;
对于B,直线 ,当 时, ,
故直线 恒过点 ,故B正确;
对于C,当直线 与直线 平行时,有 ,得 ,
此时直线 ,
则两条直线的距离为 ,故C正确;
对于D,当直线 与过原点、 的直线垂直时,原点到直线 的距离最大,
最大值为 ,故D错误.
故选:ABC
10. 如图1,半圆O的直径为4,点B,C三等分半圆,P,Q分别为OB,OC的中点,将此半圆以OA为母
线卷成如图2所示的圆锥,D为BC的中点,则在图2中,下列结论正确的有( )
第8页/共25页
学科网(北京)股份有限公司A.
B. 平面
C. 平面
D. 三棱锥 与 公共部分的体积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,先求出圆锥的底面圆半径,再利用正弦定理求出 ,进而可判断;对于B,由勾股定
理逆定理结合 ,可得 与 不垂直,由此即可判断;对于 C,由中位线定理得
,结合线面平行的判定定理即可判断;对于D,连接 交于点 ,连接 并延长 ,
可知 交 于点 ,则三棱锥 与三棱锥 公共部分即为三棱锥 ,再确定
点 的位置即可求解体积并判断D.
【详解】对于A,在图 中,设圆锥的底面圆半径为 ,
则 ,解得 ,
因为在图1中,点 、 三等分半圆,
所以在图 中,点 、 为圆锥的底面圆周的三等分点,
所以 为等边三角形,
所以 ,所以 ,
又因为点 、 分别是 、 的中点,
所以 ,故A正确;
对于B,
第9页/共25页
学科网(北京)股份有限公司连接 ,因为三角形 边长为 的等边三角形,三角形 为等腰三角形,
点 是 的中点,所以 ,
而 ,所以 ,这表明 与 不垂直,故B错误;
对于C,因为点 、 分别是 、 的中点,
所以 ,
因为 平面 , 平面 ,
所以 平面 ,故C正确;
对于D,连接 交于点 ,连接 并延长 ,则由对称性可知 必定交 于点 ,
则三棱锥 与三棱锥 公共部分即为三棱锥 ,
因为点 分别是 、 的中点,
所以 为 的重点,所以 ,
由上易知,圆锥的轴截面为边长为2的正三角形,所以圆锥的高为 ,
所以 ,
第10页/共25页
学科网(北京)股份有限公司所以三棱锥 与三棱锥 公共部分的体积为 ,故D正确.
故选:ACD.
11. 已知 , 是椭圆 ( )和双曲线 ( , )的公共焦点,
是他们的一个公共点,且 ,则以下结论正确的是( )
A. B.
C. D. 的最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】由椭圆与双曲线的几何性质可判断A,B项,由 ,得 ,可判断C项,
D项利用C项的结论及基本不等式求解即可.
【详解】对A:因为椭圆与双曲线由公共焦点,所以 ,故A正确;
对B:不妨设 为第一象限的点,再设 , .如图:
第11页/共25页
学科网(北京)股份有限公司由椭圆及双曲线的定义可得: .
因为 ,所以 ,
所以 .
又 ,
所以 ,故B正确;
对C:由 ,即 .故C错误;
对D:因为 ,所以
(当且仅当 , 时取“ ”).故D正确.
故选:ABD
【点睛】方法点睛:关于圆锥曲线的焦点三角形的问题,若知道 ,一般可利用余弦定理列式.
三、填空题:本题共3小题,每题5分,共15分.
12. 求过两条直线 和 的交点,且与 垂直的直线方程
_____________.
【答案】
第12页/共25页
学科网(北京)股份有限公司【解析】
【分析】先求出两直线的交点坐标,根据两直线垂直,斜率的关系,可求出所求直线的斜率,代入公式,
即可得答案.
【详解】联立 ,解得 ,即交点坐标为 ,
直线 变形为 ,斜率为 ,
所以所求直线的斜率为 ,
则所求直线方程为 ,整理得 .
故答案为:
13. 如图,在正方体 中,二面角 的大小为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,建立空间直角坐标系,借助空间向量求解作答.
【详解】在正方体 中,令棱长 ,以点D为原点建立如图所示的空间直角坐标系,
第13页/共25页
学科网(北京)股份有限公司则 , ,
令平面 的法向量 ,则 ,令 ,得 ,
令平面 的法向量 ,则 ,令 ,得 ,
于是得 ,而 ,则 ,
由图形知,二面角 的平面角为锐角,
所以二面角 的大小 .
故答案为:
14. 如图所示,一套组合玩具需在一半径为4的球外罩上一个倒置圆锥,则圆锥体积的最小值为
__________.
【答案】
【解析】
第14页/共25页
学科网(北京)股份有限公司的
【分析】设母线与底面 夹角为 ,内切球半径 ,用 表示底面半径 和圆锥的高 ,求出圆锥体
积 的表达式,利用基本不等式求出最小值.
【详解】球的外切圆锥,轴截面如图所示,
设母线与底面的夹角为 ,底面半径 ,内切球半径 ,圆锥的高 ,
则: , ,
圆锥的体积 ,
而 ,所以 , ,
又因为: 定值,
所以 ,当且仅当 ,即 时,
等号成立,
所以 .
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. 已知双曲线 的实轴长为2,离心率为 .
(1)求双曲线 的方程;
第15页/共25页
学科网(北京)股份有限公司(2) 为双曲线 上一点,且 ,求 .
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据实轴求出a值,根据离心率求出c值,根据a,b,c的关系,求出 ,即可得答案.
(2)根据双曲线的定义,结合余弦定理,可得 的值,代入完全平方公式,化简变形,即可得答
案.
【小问1详解】
由题意实轴 ,解得 ,则离心率 ,
所以 ,
所以双曲线 的方程为 .
【小问2详解】
由双曲线的定义得 ,且 ,
由余弦定理 ,所以 ,解得
,
所以
,
所以 .
第16页/共25页
学科网(北京)股份有限公司16. 已知圆 的圆心在坐标原点,且过点 .
(1)求圆 的方程;
(2)若直线 经过点 且与圆 相切,求直线 的方程.
(3)已知点 是圆 上的动点,试求点 到直线 的距离的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求出 即为圆的半径,从而求出圆的方程;
(2)求出直线 的斜率,即可得到直线 的斜率,再由点斜式计算可得;
的
(3)求出圆心到直线 距离,从而求出点 到直线的距离的最大值.
【小问1详解】
依题意圆 的半径为 ,
所以圆 的方程为 ;
【小问2详解】
第17页/共25页
学科网(北京)股份有限公司因为直线 的斜率 ,所以直线 的斜率为 ,
直线 的方程为 ,即 ;
【小问3详解】
圆心 到直线 的距离为 ,
所以直线 与圆相离,
所以 到直线 的距离的最大值为 .
17. 如图,在三棱柱 中, 平面ABC, , D是BC的中点.
(1)求证: 平面 ;
(2)求证: 平面 平面 ;
(3)求直线AC与平面 所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析;
第18页/共25页
学科网(北京)股份有限公司(2)证明见解析; (3) .
【解析】
【分析】(1)连接 交 于O,连接OD,则由三角形中位线定理可得 ,再利用线面平行
的判定定理可得结论.
(2)由等边三角形的性质可得 ,再由棱柱的性质结合已知可得 平面 ,从而得
,由线面垂直的判定定理可得 平面 ,再利用面面垂直的判定定理可得结论.
(3)过C作CE 于E,连AE,则可得CE⊥平面 ,从而中得∠CAE是AC与平面 所成的
角,然后在直角 中求解即可.
【小问1详解】
在三棱柱 中,连接 交 于O,连接OD,
则O是 的中点,又 是 的中点, ,
而 平面 ,OD 平面 ,
所以 平面 .
【小问2详解】
由 , 是 的中点,得 ,
由 平面 ,得 平面 ,又AD 平面 ,则 ,
第19页/共25页
学科网(北京)股份有限公司又 、BC是平面 内的两条相交直线,因此 平面 ,而AD 平面 ,
所以平面 平面
【小问3详解】
在平面 内过C作CE 于E,连AE,
由(2)知,平面 平面 ,平面 平面 ,
则 平面 , 是AC与平面 所成的角,
在直角 中,令 ,则 , ,
在直角 中, ,
所以直线 与平面 所成角的正弦值为 .
18. 如图,在四棱锥 中, ,平
面 平面 , 为棱 的中点.
的
(1)求三棱锥 体积;
(2)求直线 与 所成角的余弦值;
(3)若点 在棱 上,使得点 到平面 的距离是 ,求二面角 的余弦值.
第20页/共25页
学科网(北京)股份有限公司【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用等体积法求解;
(2)建立空间直角坐标系,确定各点坐标,根据向量的夹角公式计算得到答案;
(3)设 ,确定 ,再利用距离的向量公式计算出
的值,最后计算两个平面的法向量,根据向量的夹角公式计算得到答案.
【小问1详解】
因为 , ,
所以 ,所以 ,
因为 为棱 的中点,所以 ,
因为平面 平面 ,平面 平面 , ,
所以 平面 ,
因为 ,所以点 到平面 的距离为 ,
所以 ;
【小问2详解】
因为 平面 , 平面 ,所以 ,
又 , ,
第21页/共25页
学科网(北京)股份有限公司所以以点 为坐标原点, 所在直线分别为 轴建立空间直角坐标系,如图:
则 ,
所以 ,
所以 ,
所以直线 与 所成角的余弦值为 .
【小问3详解】
根据(2)可知 ,则 , , ,
设 , ,
设平面 的一个法向量为 ,则 ,
令 ,则 ,故 ,
点 到平面 的距离是 ,
解得 ,
第22页/共25页
学科网(北京)股份有限公司所以 ,所以 ,
设平面 的一个法向量为 ,则 ,
令 ,则 ,故 ,
所以 ,
所以二面角 的余弦值为 .
19. 已知椭圆C的两个焦点 , ,过 点且与坐标轴不平行的直线l与椭圆C相交于M,
N两点, 的周长等于16.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若过点 的直线与椭圆C交于两点A,B,设直线 , 的斜率分别为 , .
(i)求证: 为定值;
(ii)求 面积的最大值.
【答案】(1) ;
(2)(i)证明见解析;(ii) 面积的最大值为 .
【解析】
【分析】(1)依据题意列出关于 的方程组求出 即可得解;
(2)(i)依据题意分直线斜率为0时和直线斜率不为0时两种情况结合韦达定理计算分析即可求证;
第23页/共25页
学科网(北京)股份有限公司(ii)由(i)先求出 ,再由面积公式 结合
基本不等式即可求解.
【小问1详解】
由题意可得椭圆焦点在x轴上,且 ,
所以椭圆的方程为 .
【小问2详解】
(i)证明:由题意可知直线斜率存在,
当直线斜率为0时,显然 ,所以 ;
当直线斜率不为0时,设直线方程为 ,
联立 ,
则 ,
设 ,则 ,
所以 ,
因为 ,
所以 .
综上, 为定值0.
第24页/共25页
学科网(北京)股份有限公司(ii)由(i)可得 ,
所以 ,
所以 ,
当且仅当 即 时等号成立,
所以 面积的最大值为 .
第25页/共25页
学科网(北京)股份有限公司