文档内容
贵州省黔东南苗族侗族自治州 2024-2025 学年高二上学期期末文化水
平测试数学试题
注意事项:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共19道小题,满分150分,考试用时120分钟.
2.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
将条形码贴在答题卡“考生条形码区”.
3.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䅁标号涂黑.如需改动,
请用橡皮擦干净后,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.
一、单项选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,
只有一项是符合题目要求的)
1. 在数列 中,若 ,则 ( )
A. 3 B. 5 C. 8 D. 13
【答案】C
【解析】
【分析】利用递推关系,直接写出前6项.
【详解】解:由 ,
可以写出数列 的前6项: .
,
故选:C.
2. 已知直线 的倾斜角为 ,且过点 ,则在直线 上的点是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求得直线 的方程为 ,再验证.【详解】解:因为直线 的倾斜角为 ,且过点 ,
所以直线 的方程为 ,
当 时, .
故选:D.
3. 拋物线 的准线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据抛物线的方程求出 的值,即得准线方程.
【详解】抛物线 的开口向右, , 准线方程是 .
故选:A.
4. 若圆 的圆心为 ,则点 到直线 的距离为( )
.
A 2 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据圆的标准方程求出圆心坐标,再利用点到直线的距离公式求解即可.
【详解】因为圆 ,
所以圆心 的坐标为
则圆心 到直线 的距离为 .
故选:D.
5. 已知 ,若 平面 ,则 ( )
A. 11 B. C. 3 D.【答案】B
【解析】
【分析】先利用线面垂直的性质可得 , ,再根据数量积为零求出 最后根据模
长公式求解即可.
【详解】 平面 , 平面 , 平面 ,
所以 , ,
所以 ,
因为 ,
可得 ,
解得 则
故选:B.
6. 已知等比数列 的各项均为正数,且 ,则 ( )
A. 10 B. 9 C. 6 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】利用对数的运算性质和等比数列的性质可求得 的值.
【详解】因为数列 是各项都为正数的等比数列,则 ,
所以, ,则 ,故 .
故选:B.
7. 如图, , 是平面上的两点,且 ,图中的一系列圆是圆心分别为 , 的两组同心圆,
每组同心圆的半径分别是1,2,3,…,A,B,C,D,E是图中两组同心圆的部分公共点.若点A在以 ,
为焦点的椭圆M上,则( )A. 点B和C都在椭圆M上 B. 点C和D都在椭圆M上
C. 点D和E都在椭圆M上 D. 点E和B都在椭圆M上
【答案】C
【解析】
【分析】由点A在椭圆上及椭圆定义求得 ,即可根据定义逐个判断其它点是否在椭圆上.
【详解】由同心圆及点A在以 , 为焦点的椭圆M上得 ,故椭圆中 ,
∵ , , ,
.
故点D和E都在椭圆M上.
故选:C
8. 在三棱锥 中, 平面 ,点 分别为 , 的中点,
为线段AB上的点(不包括端点 ),若异面直线 与 所成角的余弦值为 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】建立空间直角坐标系,利用异面直线夹角的向量公式解方程即得.
【详解】易知 两两垂直,故以 为原点, 所在直线分别为 轴, 轴, 轴建立
空间直角坐标系,
则 , , , ,
因 ,故 ,又 ,
在直角三角形 中, ,则 , ,
设 则 ,
,
解得 或 (舍去),
故 .
故选:A.
二、多项选择题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分.在每个小题给出的四个选项中,
有多个选项是符合题目要求的,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. 已知等差数列 的通项公式是 ,则( )A. 等差数列 的公差 B. 数列 是递减数列
C. -100是数列 中的某一项 D. 数列 一定是等比数列
【答案】BD
【解析】
【分析】求出公差判断A;根据公差小于零判断B;令 判断C;根据等比数列的定义判断
D.
【详解】 等差数列 的公差 故A错误;
因为 ,所以数列 是递减数列,故B正确;
由 得 ,所以-100不是数列 中的某一项,故C错误;
,且 , 数列 一定是等比数列,故D正确.
故选:BD.
10. 双曲线 的左、右焦点分别为 是双曲线右支上一点,且直线
的斜率为2.若 是面积为8的直角三角形,则( )
A. 点 必落在第四象限 B.
C. D. 是双曲线 的一条渐近线
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,利用条件结合图形易判断;对于B,由条件表示出 的三边,利用三角函数的定义
即得;对于C,由B项条件,根据 的面积,求得 ,再利用双曲线定义求出 的值,即可求出 的值;对于D,结合C项结论,可得双曲线方程,由其渐近线方程即可判断.
【详解】
对于A,如图,直线 的斜率为2,且 是直角三角形,故点 必落在第四象限,故A正确;
对于B,由题可知 设 ,
则 则 故 ,故В错误;
对于C,如B项所设, 得 ,
则 即 ,
由双曲线的定义可得: 则
故 ,即C正确;
对于D,由上分析,双曲线的方程为 ,
所以双曲线 的渐近线方程为 故D错误.
故选:AC.
11. 如图,在棱长为1的正方体 中, , 分别是 , 的中点,则( )A.
B. 平面
C. 二面角 的平面角的正切值为
D. 点 到平面 的距离为
【答案】ACD
【解析】
【分析】证明 平面 ,即可判断A;根据 ,而 与平面 相交,即可判断B;
取线段 的中点 ,即可得到 是二面角 的平面角,从而判断C,再利用等体积法
判断D.
【详解】因为四边形ABCD是正方形, 为 的中点,所以 ,
又 平面 , 平面 ,
所以 ,又 , 平面 ,
所以 平面 ,又 平面 , ,故A正确;
因为 , 分别是 , 的中点,所以 ,而 与平面 相交,
所以 与平面 相交,故B错误;
取线段 的中点 ,则 ,又 为等边三角形,所以 ,所以 是二面角 的平面角,
又 平面 , 平面 ,所以 ,
所以 ,所以二面角 的平面角的正切值为 ,故C正确;
因为 是棱长为 的正四面体, ,
又 ,
点 到平面 的距离为 ,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:(1)求直线与平面所成的角的一般步骤:
①找直线与平面所成的角,即通过找直线在平面上的射影来完成;
②计算,要把直线与平面所成的角转化到一个三角形中求解.
(2)作二面角的平面角可以通过垂线法进行,在一个半平面内找一点作另一个半平面的垂线,再过垂足
作二面角的棱的垂线,两条垂线确定的平面和二面角的棱垂直,由此可得二面角的平面角.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
的
12. 大约2000多年前,我国 墨子就给出了圆的概念:“一中同长也.”意思是说,圆有一个圆心,圆心
到圆周上的点的距离都相等.这个定义比古希腊数学家欧几里德给出的圆的定义要早100年.已知 是坐标原
点, ,若 ,则线段 长的最大值是______.
【答案】3
【解析】
【分析】利用点和圆的位置关系结合给定条件求解即可.
【详解】因为 是坐标原点, ,所以点 在以坐标原点为圆心,1为半径的圆上,由两点间距离公式得 ,则点 在圆外,故线段 长的最大值是 .
故答案为:3
13. 已知数列 的前 项和 ,则 ______.
【答案】15
【解析】
【分析】利用 求解即可.
【详解】因为 ,
所以
故答案为:15.
14. 已知三棱锥 的棱长均为2,且 是BC的中点,则 ______.
【答案】1
【解析】
【分析】由 ,再利用数量积运算求解.
【详解】解: ,
,
.
故答案为:1
四、解答题(共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 在平面直角坐标系xOy中,已知 三个顶点是 .
(1)求BC边所在直线的方程;(2)若BC边上中线AD的方程为 ,求点 的坐标.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用两点的斜率公式求出直线BC的斜率,即可求直线的点斜式方程,转化为一般式方程即
可.
(2)求得线段BC的中点 ,代入求得 ,又点 在中线AD上,可求得点 的坐标.
【小问1详解】
,
直线BC的斜率为 ,
根据点斜式方程得 ,
边所在直线的一般方程为 .
【小问2详解】
由题知,线段BC的中点 ,
代入中线AD方程 ,得 ,解得 .
点 在中线AD上,
,
解得 ,
点 的坐标是 .
16. 已知等差数列 的前 项和为 ,且 .
(1)求数列 的通项公式及 ;(2)记 ,求数列 的前 项和 .
【答案】(1) ,
(2)
【解析】
【分析】(1)利用给定条件求出公差,再利用公式法求解前 项和与通项公式即可.
.
(2)利用裂项相消法求和即可
【小问1详解】
设等差数列 的公差为 ,
由题知 ,解得 ,
,
.
【
小问2详解】
由题意得 ,
,
.
17. 已知 的圆心在直线 上,且经过点 .
(1)求 的标准方程;
(2)若直线 经过点 且与 相切,求直线 的方程.【答案】(1)
(2) 或 .
【解析】
【分析】(1)求出线段AB的垂直平分线方程,与 联立求出圆心坐标,再求|MA)可得答案;
(2)直线 的斜率不存在时,利用圆心 到直线x=0的距离小于半径得不符合题意,设 的方程为
,利用圆心到直线的距离等于半径可得答案.
【小问1详解】
经过 ,
圆心 在线段AB的垂直平分线 上,
联立 得 ,所以圆心M的坐标为 ,
,
的标准方程为 ;
【小问2详解】
若直线 的斜率不存在,即x=0,
圆心 到直线x=0的距离为 ,
此时直线 不是圆的切线,不符合题意;
设 的方程为 ,即 ,
直线 与 相切,
,即 ,解得 或 ,
直线 的方程为 或 .
18. 如图,在四棱锥 中,底面ABCD是直角梯形,侧棱 底面ABCD,AB垂直于AD和
是棱SB的中点.
(1)求证: 平面SCD;
(2)求直线SC与平面CDM所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)以点 为原点建立空间直角坐标系,求得平面SCD的法向量是 ,由
证明;
(2)求得平面CDM的法向量为⃗n =(x ,y ,z ),设直线SC与平面CDM所成角为 ,由
1 1 1 1
求解.
【小问1详解】
证明:以点 为原点建立如图所示的空间直角坐标系,则 ,
则 .
设平面SCD的法向量是 ,
则 ,即
令 ,则 ,
于是 .
,
,
又 平面SCD,
平面SCD.
【小问2详解】
点 的坐标为 ,
,
设平面CDM的法向量为⃗n =(x ,y ,z ),
1 1 1 1
,即
可求得平面CDM的一个法向量 ,
设直线SC与平面CDM所成角为 ,
则 ,
直线SC与平面CDM所成角的正弦值为 .
19. 已知椭圆 的焦点和短轴顶点构成边长为2的正方形.
(1)求椭圆 的标准方程和离心率;
(2)过点 的动直线与椭圆 有两个交点P,Q.在 轴上是否存在点 使得 恒成立.若存
在,求出这个 点纵坐标的取值范围,若不存在,请说明理由.
【答案】(1) ,
(2)存在,
【解析】
的
【分析】(1)根据椭圆 焦点和短轴端点构成边长为2的正方形,得到 求解;
(2)设 点的坐标为 ,分过点 的动直线的斜率不存在,过点 的动直线的斜率存在,
设该直线方程为 ,与椭圆方程联立,结合韦达定理,由 求解.
【小问1详解】
解: 椭圆 的焦点和短轴端点构成边长为2的正方形,
,,
椭圆 的标准方程为 ,
离心率 .
【小问2详解】
设 点的坐标为 ,
①若过点 的动直线的斜率不存在,
则 或 ,
此时只需 .
②若过点 的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为 ,
设 ,
由 可得
∴Δ=16k2+8(2k2+1)>0,
而 ,因为 恒成立,故 ,
解得 .
由①②可知, ,
存在 ,使得 恒成立.