文档内容
雅礼中学 2025 年下学期 10 月质量检测试卷
高二数学
时量:120 分钟 分值:150 分
命题人:陈智 审题人:陈朝阳,赵红顺
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】先根据复数的乘法运算求出复数 ,再根据复数的模的计算公式即可得解.
【详解】 ,
所以 .
故选:D.
2. 已知椭圆 的方程为 ,则椭圆 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】直接根据椭圆的简单几何性质计算可得.
【详解】因为椭圆 的方程为 ,
所以 ,则
所以 的离心率为 .
故选:B
第 1页/共 21页3. 如图,在平行六面体 ABCD﹣ABC D 中,M 为 AC 与 BD 的交点.若 , ,
1 1 1 1 1 1 1 1
,则下列向量中与 相等的向量是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用向量的平行四边形法则、平行六面体的性质即可得出.
【详解】 ,
故选:B.
4. 已知直线的一个方向向量为 ,其倾斜角为 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意求得直线的斜率为 ,可得 ,将所求的式子转化为齐次式,弦化切得解.
【详解】因为直线的一个方向向量为 ,
所以直线的斜率为 ,即 ,
第 2页/共 21页故选:B.
5. 已知 的方差为 3,则 的方差为( )
A. 6 B. 7 C. 12 D. 18
【答案】C
【解析】
【分析】利用方差的性质求解即可.
【详解】因为 的方差为 3,
所以 的方差为 .
故选:C.
6. 已知正方形的一组对边所在的直线方程分别为 和 ,另一组对边所在的直
线方程分别为 和 ,则 ( )
A. B. C. D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】根据平行线间距离求值.
【详解】 与 间距离 ,
与 间距离 ,
又由正方形可知 ,
即 ,
解得 ,
故选:D.
7. “ ”是“直线 与曲线 恰有 1 个公共点”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
第 3页/共 21页【答案】A
【解析】
【 分 析 】 先 分 析 曲 线 图 形 , 再 结 合 直 线 与 该 曲 线 的 位 置 关 系 ,
再 判 断
“ ” 与 “直线 与曲线 恰有 1 个公共点” 之间的条件关系.
【详解】曲线 表示圆心 ,半径为 的圆的上半部分(包括与 轴的交点),
直线 的斜率为 1,在 轴上的截距为 ,
当直线 与曲线 恰有 1 个公共点时,该直线与曲线相切或有一个交点,
如图所示:
相切时,圆心 到直线 距离等于 2,则 ,
即 或 (舍去,因为当 时与下半部分相切,不符合题意).
由图象可知,有一个交点时, .
综上可知,当直线 与曲线 恰有 1 个公共点时, 或 .
于是,当“ ”时,直线“ 与曲线 恰有 1 个公共点”,则充分性成立;
当直线 与曲线 恰有 1 个公共点时, 或 ,则必要性不成立.
所以, “ ”是“直线 与曲线 恰有 1 个公共点”的充分不必要条件.
故选:A
8. 已知正方体 的棱长为 ,空间中的点 满足: ,其中
,且 ,则点 的轨迹的长度为( )
A. B. C. D.
第 4页/共 21页【答案】C
【解析】
【分析】易得 平面 ,设 为 的交点,利用正方体的性质及线面垂直的判定定理得
平面 ,进而可得 ,在平面 中建立平面直角坐标系,设 ,
求出点 的轨迹方程,即可求解.
【详解】因为 ,所以 平面 ,
如图 1 所示,设 为 的交点,所以 ,
又 平面 平面 ,
所以 ,
又 , 平面 ,所以 平面 ,
因为点 平面 ,故 平面 ,
所以 ,则 ,
因为正方体的棱长为 ,所以 ,即 ,
在平面 内建立平面直角坐标系,如图 2 所示,
则 ,
第 5页/共 21页设 ,
则 , ,
所以 ,
又 ,故 ,即 ,
整理得 ,即 ,
故点 的轨迹是半径为 的圆,所以点 的轨迹长度为 .
故选:C.
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. 已知圆锥的顶点为 , 为底面直径, 是面积为 1 的直角三角形,则( )
A. 该圆锥的母线长为 B. 该圆锥的体积为
C. 该圆锥的侧面积为 D. 该圆锥的侧面展开图的圆心角为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据圆锥轴截面的形状以及面积可得 A 正确,求出母线长以及底面半径可计算出 B 正确,C 错误,
由侧面展开图计算即可求出 D 正确.
【详解】设该圆锥的母线长为 ,如下图所示:
第 6页/共 21页因为轴截面 是面积为 1 的直角三角形,即 为直角;
所以 ,解得 ,A 正确;
设该圆锥的底面圆心为 ,在 中, ,所以 ,
则圆锥的高 ,所以该圆锥的体积 ,
侧面积为 ,B 正确、C 错误;
设该圆锥的侧面展开图的圆心角为 ,则 ,
所以 ,D 正确.
故选:ABD.
10. 下列说法正确的是( )
A. 若直线 与直线 平行,则
B. ,都有原点 在圆 外
C. 一条光线从点 射出,经 轴反射后,与圆 相切,则反射后光线
所在的直线方程为
D. 圆 与圆 的公切线恰有 2 条
【答案】BD
【解析】
【分析】根据直线与直线的位置关系、点与圆的位置关系、光线反射问题以及两圆的公切线问题,需要逐
一分析每个选项.
【详解】若两直线 与 平行,需满足 ,
由 得 ,解得 或 ;
当 时,两直线分别为 和 ,平行;
当 时,两直线分别为 和 ,平行;
所以 和 都满足条件,故 A 选项错误;
将原点 代入圆 的左边得 ,右边为 ,
第 7页/共 21页比较 与 : ,即原点到圆心的距离的平方大于半径的平方,所以原点在圆
外,故 B 选项正确;
点 关于 轴 对称点为 ,反射光线过 且与圆 相切,
设反射光线方程为 ,即 ,
由圆心 到直线的距离等于半径 ,得 ,即 ,
化简得: ,解得 或 ,
反射光线方程为 或 ,故 C 选项错误;
圆 化为标准方程: ,圆心 ,半径 ;
圆 化为标准方程: ,圆心 ,半径 ,
两圆心距 ,
因为 ,两圆相交,公切线有 条,故 D 选项正确.
故选:BD.
11. 已知 ,则( )
A. B. 的最大值为 26
C. 的最小值是 D. 的最大值是
【答案】ABD
【解析】
【分析】 变形为 ,从而可得 表示圆上一点 与定点 所在直线的斜
率加上 ,进而可判断 A; 结合 的范围即可判断 B; 表示圆
上一点 到直线 的距离的 倍,进而可判断 C;化简 D 选项可知 D 表示圆上一点
到点 距离之差的 2 倍,由此求解可判断 D.
【详解】圆 的圆心为 ,半径 ,
第 8页/共 21页对于 A, ,
则 表示圆上一点 与定点 所在直线的斜率加上 ,
由图可知,过点 与圆 相切得的线斜率存在,
设切线方程为 ,即 ,
则 ,解得 或 ,
由图可知, ,
所以 ,故 A 正确;
对于 B,由 ,得 ,
则 ,
所以 的最大值为 ,故 B 正确;
对于 C,圆上一点 到直线 的距离为 ,
,所以求 的最小值,即求 ,
所以 即为 到直线 的距离减半径,
到直线 的距离为 ,
所以 ,
第 9页/共 21页所以 的最小值为 ,故 C 错误;
对于 D,因为 ,
所以
,
表示圆上一点 到点 距离之差的 2 倍,
所以 ,
当 ( 在 两点中间)三点在一条直线上时取等,
所以 的最大值是 ,故 D 正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 已知 是相互独立事件,且 ,则 _____.
【答案】 ##
【解析】
【分析】先根据独立事件的乘法公式求出 ,再根据 求解即
可.
【详解】因为 是相互独立事件,
所以 ,
则 .
故答案为: .
13. 直线 : 与直线 : 交于点 Q,m 是实数,O 为坐标原点,则 的最
大值是______.
【答案】
【解析】
第 10页/共 21页【分析】利用两点间距离公式求出 ,再分析得到最值即可.
【详解】因为 : 与直线 : 的交点坐标为 ,
所以 ,
若 最大,则 最小,则 最小,
而 ,当且仅当 时取等,此时 ,
所以 的最大值是 .
故答案为:
14. 已知椭圆 的左右焦点分别为 ,上顶点为 ,过 且垂直于 的直线与 交于
、 两点,则 的周长为_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据条件可得 ,然后根据椭圆的定义求解即可.
【详解】由椭圆 ,得 ,
则 ,所以 ,
过 且垂直于 的直线与椭圆 交于 两点,
所以 为线段 的垂直平分线,
所以 ,
则 的周长为
.
故答案为: .
第 11页/共 21页四、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. 文明城市是反映城市整体文明水平的综合性荣誉称号,作为普通市民,既是文明城市的最大得利者,更
是文明城市的主要创造者,长沙市为提高市民对文明城市创建的认识,举办了“创建文明城市”知识竞赛,从
所有答卷中随机抽取 100 份作为样本,将样本的成绩(满分 100 分,成绩均为不低于 40 分的整数)分成六
段: 得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中 的值;
(2)求样本成绩的平均数和众数;
(3)用分层抽样的方法在分数落在 内的答卷中随机抽取一个容量为 5 的样本,现将该样本看成一
个总体,再从中任取 2 份,求至多有 1 份答卷的分数在 内的概率.
【答案】(1) ;
(2) ; ;
(3) .
【解析】
【分析】(1)由各矩形对应频率之和为 1,可得答案;
(2)由频率分布直方图计算平均数,众数可得答案;
(3)由题可得应从 中抽 2 个,从 中抽 3 个,然后设 中的样本为: ,
中的样本为: ,由列举法可得答案.
【小问 1 详解】
第 12页/共 21页由题, ,则 ;
【小问 2 详解】
由(1),平均数为: ;
由频率分布直方图 这组频率最高,则中众数为: ;
【小问 3 详解】
落在 内的样本容量为: ,
落在 内的样本容量为: .
则应从 中抽 2 个,从 中抽 3 个.
设 中的样本为: , 中的样本为: .
则从中任取 2 份的情况有:
, ,共 10 种.
分数在 内有: 共 7 种,
则至多有 1 份答卷的分数在 内的概率为: .
16. 已知 , , 分别是 的内角 , , 的对边,且 .
(1)求 ;
(2)若 , 的面积为 ,求 的周长.
【答案】(1)
(2)10
【解析】
【分析】(1)根据 ,利用正弦定理得到 ,再利用两角和的正弦公式求解;
(2)由三角形的面积得到 a,b 的关系,再结合(1)的结论,利用余弦定理求解.
【小问 1 详解】
解:在 中, ,
由正弦定理得: ,则 ,
第 13页/共 21页即 ,即 ,
由正弦定理得 ,即 ;
【小问 2 详解】
由 ,得 ,
则 ,得 ,
由余弦定理得 ,
即 ,整理得 ,
即 ,解得 ,
则 ,
所以 的周长为 .
17. 在如图所示的几何体中,四边形 是正方形,四边形 是梯形, , ,
平面 ,且 , .
(1)求证: 平面 ;
(2)求平面 与平面 夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)取 中点 ,连接 , ,可证四边形 为平行四边形,可得 ∥ ,可证结
论;
第 14页/共 21页(2)以 为原点,分别以 , , 为 , , 轴建立空间直角坐标系,分别求出平面 与
平面 的一个法向量,再根据二面角的余弦公式求解即可.
小问 1 详解】
取 中点 ,连接 , ,
∵ , ,点 为 中点, ∴ ,
又 ∥ ,∴四边形 为平行四边形,
∴ ∥ , ,∵ 为正方形,
∴ ∥ , ,∴ ∥ , ,
∴四边形 为平行四边形,∴ ∥ ,
又 平面 , 平面 ,∴ ∥平面 .
【小问 2 详解】
以 为原点,分别以 , , 为 , , 轴建立如图所示的空间直角坐标系,
可得 , , , ,
则 , , ,
设平面 的法向量为 ,
第 15页/共 21页,令 ,则 , ,所以 ,
设平面 的法向量为 ,
,令 ,则 , ,所以 ,
,
所以平面 与平面 所成角的余弦值为 .
18. 已知过定点 的直线 被圆 截得的弦长为 .
(1)求直线 的方程.
(2)线段 的端点 的坐标是 ,端点 在圆 上运动, 是线段 的中点,记点 的轨迹为
曲线 .
(i)求曲线 方程;
(ii)已知点 为直线 上一动点,过点 作曲线 的两条切线,切点分别为 、 ,判断直线
是否过定点?求出该定点,并说明理由;
【答案】(1) 或
(2)(i) ;(ii)过定点 ,理由见解析
【解析】
【分析】(1)根据圆 弦长公式求出圆心到直线的距离,分直线 的斜率是否存在两种情况,再根据点到直
线的距离等于半径即可得解;
(2)(i)设 ,由 M 是线段 的中点,可得 ,代入圆的方程化
简可得结果;
(ii)由题意可得 在以 为直径的圆上,求出以 为直径的圆的方程,进而求出公共弦 所在直
线的方程,进而可得出结论.
【小问 1 详解】
第 16页/共 21页圆 的圆心为 ,半径 ,
设圆心到直线 的距离为 ,
则 ,所以 ,
当直线 的斜率不存在时,方程为 ,圆心到直线 的距离为 ,不符合题意;
当直线 的斜率存在时,设方程为 ,即 ,
则圆心 到直线的距离为 ,解得 或 ,
时,直线 的方程为 ,
时,直线 的方程为 ,即 ,
综上所述,直线 的方程为 或 ;
【小问 2 详解】
(i)设点 ,
由点 的坐标为 ,且 是线段 的中点,
则 ,可得 ,即 ,
因为点 在圆 上运动,所以点 坐标满足圆的方程 ,
即 ,整理得 ,
所以点 的轨迹方程为 ;
(ii)圆 的圆心 ,半径 ,
第 17页/共 21页因为点 为直线 上一动点,
则可设 ,
因为 都是圆 的切线,
所以 ,
所以 也在以 为直径的圆上,
以 为直径的圆的圆心为 ,
半径为 ,
所以以 为直径的圆的方程为 ,
即 ①,
化为 ②,
由① ②整理得 ,
所以直线 的方程为 ,
即 ,
令 ,解得 ,
所以直线 过定点 .
第 18页/共 21页19. 已知椭圆 的两个焦点为 和 ,点 为椭圆 的上顶点, 为等腰直角三角形.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)已知点 为椭圆 上一动点,求点 到直线 距离的最值;
(3)分别过 , 作平行直线 ,若直线 与曲线 交于 两点,直线 与曲线 交于 两点,
其中点 在 轴上方,求四边形 的面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)最大值为 ,最小值为
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题意求出 即可得解;
(2)求出与直线 平行且与椭圆相切直线方程,则切线与 的距离即为
最值;
(3)设直线 方程为 ,则直线 的方程为 , ,联立方程,利用
韦达定理求出 ,再根据弦长公式求出 ,利用两平行直线间的距离公式求出 间的距离,
第 19页/共 21页从而可得出四边形 的面积的表达式,进而可得出答案.
【小问 1 详解】
由题意得 ,
因为点 为椭圆 的上顶点, 为等腰直角三角形,
所以 ,
所以 ,
所以椭圆 的标准方程为 ;
【小问 2 详解】
设与直线 平行且与椭圆相切直线方程为 ,
联立 ,消 得 ,
则 ,解得 ,
平行直线 与 的距离 ,
所以 ,
所以点 到直线 距离的最大值为 ,最小值为 ;
【小问 3 详解】
由题意可得直线 的斜率不为零,
设直线 的方程为 ,则直线 的方程为 ,
联立 ,消 得 ,
设 ,
第 20页/共 21页则 ,
则 ,
直线 之间的距离 ,
则四边形 的面积 ,
令 ,则 ,
故 ,
当且仅当 ,即 时取等号,
又 ,所以 ,所以 ,
由椭圆的对称性可得四边形 的面积 ,
所以四边形 的面积的取值范围为 .