【文档说明】新疆玛纳斯县第一中学2020-2021学高二上学期期中备考理数试卷Ⅰ含答案.doc,共(15)页,734.500 KB,由小赞的店铺上传
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2020-2021学年上学期高二期中备考卷理科数学1注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把
答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.直线l经过(2,1)A,2(1,)Bm()mR两点,那么直线l的倾斜角的取值范围()A.[0,π)B.π3π[0,][,π)44C.π[0,]4D.ππ
[0,](,π)42【答案】D【解析】设直线AB的倾斜角为,0π,根据斜率的计算公式,可得AB的斜率为221121mkm−==−−,易得1k,由倾斜角与斜率的关系,即tan1,由正切函数的图象,可得的范围是ππ[0
,](,π)42,故选D.2.过点(0,2)P的直线l与以(1,1)A,(2,3)B−为端点的线段有公共点,则直线l的斜率k的取值范围是()A.5[,3]2−B.5(,][3,)2−−+C.3[,1]2−D.1(,1][,)2−−−+【答案】D【解析
】如图,由题得直线过定点(0,2)P,∵12110PAk−==−−,321202PBk−==−−−,∴要使直线l与线段AB有交点,则k的取值范围是1k−或12k−,即1(,1][,)2k−−−+,故选D.3.设实数x,y满足20240230xyxyy−−+−
−,则yx的最大值是()A.14B.12C.37D.32【答案】D【解析】根据不等式组作出可行域如图所示阴影部分,令目标函数yzx=,目标函数可转化为直线系yzx=,z即直线的斜率,直线系在可行域内的两个临界点分别为31,2A和82,33B
,当直线过A点时,32yzx==;当直线过B点时,14yzx==,即z的取值范围为13,42,所以z的最大值为32,故选D.4.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的各条棱中,最
长的棱的长度为()A.25B.26C.42D.43【答案】C【解析】依据多面体的三视图,画出它的直观图,如图所示;在棱长为4的正方体中,四面体ABCD就是满足图中三视图的多面体,其中A、B点为所在棱的中点,所以,四面体ABCD最长
的棱长为22||4442AB=+=,故选C.5.设m,n是两条不同的直线,,,是三个不同的平面,则下列命题中正确的是()A.若⊥,⊥,则∥B.若mn⊥,m⊥,n∥,则∥C.若m⊥,m⊥,则∥D.若mn∥,m∥,n
∥,则∥【答案】C【解析】A,因为垂直于同一平面的两个平面可能平行或相交,不能确定两平面之间是平行关系,故不正确;B,若mn⊥,m⊥,n∥,则∥或,相交,故不正确;C,由垂直同一条直线的两个平面的关系判断,故正确;D,
若mn∥,m∥,n∥,则∥或,相交,故不正确,故选C.6.已知直线()1:3453laxya++=−与()2:258lxay++=平行,则a等于()A.7−或1−B.7或1C.7−D.1−【答案】
C【解析】由题意可知()()3542aa++=,且()()38532aa+−,解得7a=−,故选C.7.过点()1,3A−,()3,1B−,且圆心在直线210xy−−=上的圆的标准方程为()A.()()22114xy+++=B.()()221116xy+++=
C.()22113xy−+=D.()2215xy−+=【答案】B【解析】直线AB方程为2yx=−+,A、B的中点为()1,1,∴AB的垂直平分线为yx=,∴圆心坐标为210yxxy=−−=,解得11xy=−=−,即圆心坐标为()1,1−−,半径为()()2211134r=−++−−=,
∴圆的方程为()()221116xy+++=,故选B.8.已知()0,4A−,()2,0B−,()0,2C光线从点A射出,经过线段BC(含线段端点)反射,恰好与圆()()22925xaya−+−=相切,则()A.351110a−−B.1351510a−C.1351510a+D.
351110a−+【答案】D【解析】如图,A关于BC对称点()6,2D−,要使反射光线与圆()()22925xaya−+−=相切,只需使得射线DB,DC与圆相切即可,而直线DB的方程为220xy++=,直
线DC为2y=.由423555aa++=,35225a−=,得1a=−,15,35110,结合图象可知351110a−+,故选D.9.直线yxb=+与曲线21xy=−有且只有一个交点,则b的取值范围是()A.2b=−B.11b−C.11b−
或2b=−D.22b−【答案】C【解析】因为曲线方程表示一个在y轴右边的单位圆的一半,则圆心坐标为()0,0,半径1r=,画出相应的图形,如图所示:∵当直线yxb=+过()0,1−时,把()0,1−代入直线方程得1b
=−,当直线yxb=+过()0,1时,把()0,1代入直线方程得1b=,∴当11b−时,直线yxb=+与半圆只有一个交点,又直线yxb=+与半圆相切时,圆心到直线的距离dr=,即12b=,解得2b=(舍去)或2b=−,综上,直线与曲线只有一个交点时,b的取值范围为11b−
或2b=−,故选C.10.直三棱柱111ABCABC−中,90BCA=∠,M,N分别是11AB,11AC的中点,1BCCACC==,则BM与AN所成角的余弦值为()A.110B.25C.3010D.22【答案】C【解
析】直三棱柱111ABCABC−中,90BCA=∠,M,N分别是11AB,11AC的中点,如图:BC的中点为O,连结ON,MN平行且等于1112BCOB=,则MNOB是平行四边形,BM与AN所成角就是ANO∠,∵1BCCACC==,设12BCCACC===,∴1CO=,5AO=,5AN=,()
222211(2)26MBBMBB+=+==,在ANO△中,由余弦定理可得222630cos210256ANNOAOANOANNO+−===∠,故选C.11.已知22:2220Mxyxy+−−−=,直线:220lxy++=
,P为l上的动点,过点P作M的切线PA,PB,切点为A,B,当||||PMAB最小时,直线AB的方程为()A.210xy−−=B.210xy+−=C.210xy−+=D.210xy++=【答案】D【解析】化22:2220Mxyxy+−−−=为22(1)(1)4xy−+
−=,圆心(1,1)M,半径2r=.∵21||||2||||2||42PAMBPAMSPMABSPAAMPM====−△,∴要使||||PMAB最小,则需||PM最小,此时PM与直线l垂直.直线PM的方程为11(1)2y
x−=−,即1122yx=+,联立1122220yxxy=+++=,解得(1,0)P−,则以PM为直径的圆的方程为2215()24xy+−=.联立2222222010xyxyxyy+−−−=+−−
=,可得直线AB的方程为210xy++=,故选D.12.《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马;将四个面都为直角三角形的三棱锥PABC−称之为鳖臑.若三棱锥为鳖臑,PA⊥平面ABC,2PAAB==,22AC=,三棱锥PABC−的四个顶点都在球O的球面上,则球O的表
面积为()A.12πB.16πC.20πD.24π【答案】A【解析】由题意,PA⊥平面ABC,2PAAB==,22AC=,∵ABC△和PBC△都是是直角三角形,则ABC为直角,此时满足BC垂直于PA
,BC垂直于AB进而得到BC垂直于PB,此时满足PBC△为直角三角形,底面外接圆的圆心是斜边AC的中点,球心在过底面圆心并且和PA平行的直线上,并且球心到圆心的距离为1,直角三角形外接圆的半径为2r=,∴221Rr=+,即3R=.∴球O的表面积24
π12πSR==,故选A.第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.等边三角形AOB的边长为a,建立如图所示的直角坐标系xOy,用斜二测画法得到它的直观图,则它的直观图的面积是.【答案】2616a【解析】过B
作BDOA⊥,BCOC⊥,则12ODBCa==,32BDOCa==,作数轴x轴和y轴,使得45xOy=∠,在x轴上取点A,D,使得OAOAa==,12ODODa==.在y轴上取点C,使得34OCa=,过点
C作CBx∥轴,使得12CBODa==,连结OB,AB,BD,则AOB△是AOB△的直观图,由直观图作法可知34BDOCa==,45BDAxOy==∠∠,过B作BEOA⊥于E,则6sin458BEBDa==,
∴21166||||22816AOBSOABEaaa===△,故答案为2616a.14.已知点(,)xy在直线250xy++=上运动,则22xy+的最小值是.【答案】5【解析】根据题意,点(,)
xy在直线250xy++=上运动,又由2222(0)(0)xyxy+=−+−,其几何意义为原点(0,0)到直线250xy++=上任意一点的距离,则其最小值为点(0,0)到直线250xy++=的距离,即22xy+的最小值为5541d==+,故答案为5.15.我国古代数学名著《数书九章》中有“天
池盆测雨”题:在下雨时,用一个圆台形的天池盆接雨水.天池盆盆口直径为二尺八寸,盆底直径为一尺二寸,盆深一尺八寸.若盆中积水深九寸,则平地降雨量是寸.(注:①平地降雨量等于盆中积水体积除以盆口面积;②一尺等于十寸).【答案】3【解析】如图:由题意可知,天池盆上底面半径为14寸,下底面
半径为6寸,高为18寸,因为积水深9寸,所以水面半径为1(146)102+=寸,则盆中水的体积为221π9(610610)588π3++=(立方寸),所以则平地降雨量等于2588π3π14=(寸),故答案为3.
16.若关于x的方程20xaxb++=(,abR)在区间1,3有实根,则22(2)ab+−最小值是.【答案】92【解析】将20xaxb++=看作是关于,ab的直线方程,所以22(2)ab+−表示点(),ab与点()0,2之间距离的平方
,点()0,2到直线20xaxb++=的距离为2221xdx+=+,又222221111xyxxx+==++++,令212,10tx=+,因为1ytt=+在2,10t上单调递增,所以min322d=,所以22(2)ab+−的最
小值为92,故答案为92.三、解答题:本大题共6大题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)如图,在四棱锥PABCD−中,四边形ABCD是矩形,平面PCD⊥平面ABCD,M为PC中点.求证:
(1)PA∥平面MDB;(2)PDBC⊥.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】(1)证明:连接AC,交BD与点O,连接OM,∵M为PC的中点,O为AC的中点,∴MOPA∥,∵MO平面MDB,PA平面MDB,∴PA∥平面MD
B.(2)证明:∵平面PCD⊥平面ABCD,平面PCD平面ABCDCD=,BC平面ABCD,BCCD⊥,∴BC⊥平面PCD,∵PD平面PCD,∴BCPD⊥.18.(12分)已知圆2211(1)2:Cxy−+=内有一点(2,2)P,过点P作直线交圆C
于A、B两点.(1)当l经过圆心C时,求直线l的方程;(2)当直线的斜率1k=时,求弦AB的长.【答案】(1)220xy−−=;(2)25.【解析】(1)圆2211(1)2:Cxy−+=的圆心为(1,0)C,因为直线过点P、C,所
以直线l的斜率为2,即直线的方程为()21yx=−,所以220xy−−=.(2)当直线l的斜率1k=时,直线的方程为22yx−=−,即0xy−=,圆心C到直线l的距离为12,圆的半径为112,所以弦AB的长为11122522−=.19.(12分)已知点(3,1)M,
圆221(1)(4:2)Oxy−+−=.(1)若直线40axy−+=与圆1O相交于A,B两点,且弦AB的长为23,求a的值;(2)求过点M的圆1O的切线方程.【答案】(1)34a=−;(2)3x=或3450xy−−=.【解析】(1)由圆1O方程知:圆心
()11,2O,半径2r=,1O到直线40axy−+=的距离221ada+=+,22222423rdd−=−=,1d=,即2211aa+=+,解得34a=−.(2)当直线斜率不存在时,其方程为3x=,为
圆的切线;当切线斜率存在时,设其方程为()13ykx−=−,即310kxyk−−+=,1O到它的距离22121kdk+==+,解得34k=,即切线方程为3450xy−−=,过点M的圆的切线方程为3x=或3450xy−−=.20.(12分)
已知圆E经过(1,0)M−,(0,1)N,13(,)22P−三点.(1)求圆E的方程;(2)若过点(2,2)C作圆E的两条切线,切点分别是A,B,求直线AB的方程.【答案】(1)221xy+=;(2)2210
xy+−=.【解析】(1)根据题意,设圆E的圆心E坐标为(,)ab,半径为r,则有222222222(1)(1)1322abrabrabr++=+−=−++=,解可得001abr===,则圆E的方程
为221xy+=.(2)根据题意,过点(2,2)C作圆E的两条切线,切点分别是A,B,设以C为圆心,CA为半径,其半径为R,则有22||||7RCACOr==−=,则圆C的方程为22(2)(2)7xy−+−=,即224410xyxy+−−+=,又由直线A
B为圆E与圆C的公共弦所在的直线,则有222214410xyxyxy+=+−−+=,解得2210xy+−=,则AB的方程为2210xy+−=.21.(12分)如图,在四棱锥SABCD−中,底面ABCD是菱形,SBSD=.
(1)证明:BDSA⊥;(2)若面SBD⊥面ABCD,SBSD⊥,60BAD=,1AB=,求B到平面SAD的距离.【答案】(1)证明见解析;(2)217.【解析】(1)证明:连接AC交BD于O,连接SO,在菱形ABC
D中,BDAC⊥,O是BD的中点,又因为SBSD=,所以BDSO⊥,又因为ACSOO=,所以BD⊥面SAC,又因为SA面SAC,所以BDSA⊥.(2)因为面SBD⊥面ABCD,面SBD面ABCDBD=,BDSO⊥,SO面SBD,所以SO⊥面ABCD,即SO是三棱锥SABD−的高
.依题意可得,ABD△是等边三角形,所以1BDAD==,32AO=,在等腰SBDRt△中,1122SOBD==,113131322224SABDV−==,经计算得22SD=,1SA=,等腰三角形ASD的面积为2122712248ASDS=−=△,
设点B到平面ASD的距离为h,则由BSADSABDVV−−=,得13324ASDSh=△,解得217h=,所以B到平面ASD的距离为217.22.(12分)已知圆22:(4)4Mxy+−=,点P是直线:20lx
y−=上的一动点,过点P作圆M的切线PA、PB,切点为A、B.(1)当切线PA的长度为23时,求点P的坐标;(2)求线段AB长度的最小值.【答案】(1)()0,0P或168,55P;(2)11.【解析】(1)∵圆22:(4)4
Mxy+−=,∴圆M的半径2r=,圆心(0,4)M,设(2,)Pbb,∵PA是圆M的一条切线,∴90MAP=∠,∵切线PA的长度为23,∴()()22220244MPbbAMAP=−+−=+=,解得0b=或85b=,∴()0,0P或168,55P.(2
)∵圆N方程为()2222444()24bbbxby+−+−+−=,即222(4)40xybxbyb+−−++=,①圆22:(4)4Mxy+−=,即228120xyy+−+=,②②-①得圆M方
程与圆N相交弦AB所在直线方程为2(4)1240bxbyb+−+−=,点M到直线AB的距离245816dbb=−+,相交弦长即222442441415816464555ABdbbb=−=−=−−+−+,∴当45b=时,线段AB
长度取最小值11.