【文档说明】重庆市万州第一中学2024-2025学年高二上学期第一次月考数学试题 Word版含解析.docx,共(22)页,1.533 MB,由小赞的店铺上传
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重庆市万州中学2024-2025学年度上期第一次月考数学试题(高2026届)【命题学校:万州中学命题人:谭小勇申题人:覃江涛】(本试卷共4页,总分150分,考试时间120分钟)第一卷选择题(共58分)一.单选题(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.)1.“1m=”是“直线1:(1)10lxmy+++=与直线2:(1)10lmxmy+−−=垂直”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不
充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】先求出两直线垂直的充要条件,进而根据充分条件、必要条件的定义判断即可.【详解】若直线1:(1)10lxmy+++=与直线2:(1)10lmxmy+−−=垂直,
则()()()1110mmm+++−=,解得1m=,所以“1m=”是“直线1:(1)10lxmy+++=与直线2:(1)10lmxmy+−−=垂直”的充分不必要条件.故选:A.2.下列可使非零向量,,abc构成空间的一组基底的条件是()A.,,abc两两垂直B.bc=C.
ambnc=+D.0abc++=【答案】A【解析】【分析】由基底定义和共面定理即可逐一判断选项A、B、C、D得解.【详解】由基底定义可知只有非零向量,,abc不共面时才能构成空间中的一组基底.对于A,因为非零向量,,abc两两垂直,所以非零向量,,abc不
共面,可构成空间的一组基底,故A正确;对于B,bc=,则,bc共线,由向量特性可知空间中任意两个向量是共面的,所以a与,bc共面,故B错误;对于C,由共面定理可知非零向量,,abc共面,故C错误;对于
D,0abc++=即abc=−−,故由共面定理可知非零向量,,abc共面,故D错误.故选:A.3.如图,在四面体OABC中,,,OAaOBbOCc===,点M在线段OA上,且2,OMMAN=为BC中点,则MN等于()A.11132
2abc++B.111322abc−+C.111222abc+−D.111322abc−++【答案】D【解析】【分析】根据给定的几何体,利用空间向量的线性运算求解即得.【详解】依题意,1111()32
32MNMOOBBNOAOBBCOAOBOCOB=++=−++=−++−111111322322OAOBOCabc=−++=−++.故选:D4.已知向量(3,2,3)a=−−,(2,1,2)bx=−−,且a与b的夹角为钝角,则x的取值范围是A.(5,)−+B.77(5,)(,)3
3−+C.(,5)−−D.7(,)3+【答案】B【解析】【分析】由两向量夹角是钝角,则两个向量数量积小于零,用坐标形式表示向量数量积,解不等式,即得x范围.【详解】∵a与b的夹角为钝角,∴cos<,ab><0,且a与b不共线∴ab
<0,且(3,﹣2,﹣3)≠λ(﹣2,x﹣1,2)∴﹣6﹣2(x﹣1)﹣6<0且3221x−−−,即x>-5且x73∴x的取值范围是775,,33−+.故选B.【点睛】本题主要考查利用向量的数量积表示解决两个向量的夹角问题,当a与b的夹角为钝角可得,ab<
0,a与b不共线,但是学生容易忽略两个向量共线的情况.5.如图,一束光线从()1,0A出发,经直线10xy++=反射后又经过点()6,5B−,则光线从A到B走过的路程为()A.55B.214C.58D.215【答案】C【解析】【分析】根据点关
于线对称求出C点标,结合反射光线的性质应用两点间距离公式求出距离的最小值即可.【详解】一束光线从()1,0A出发,经直线10xy++=反射,与10xy++=交于点P,由题意可得,点()1,0A关于直线10xy++=的对称点C在反射光线上,设()00,Cxy,则00
00=1-1+1++1=022yxxy,001=2xy=−−,()1,2C−−故光线从A到B所经过最短路程是()()22615258APPBCPPBBC+=+==++−+=.故选:C.6.如图所示
,在棱长为2的正方体1111ABCDABCD−中,直线1BD平面1ACDE=,F是BC的中点,G是线段1BF上的动点,则直线GE与侧面11ADDA的交点P的轨迹长为()A.5B.52C.22D.2【答案】A【解析】【
分析】先建立空间直角坐标系,设出点P的坐标,保证1,,,PEFB四点共面,从而得到向量EP与平面1EFB的法向量垂直,进而分析得出的方程表示的轨迹是什么,求解即可.【详解】分别以1,,DADCDD所在直线为
,,xyz轴,如图建立空间直角坐标系Dxyz−;其中点1(2,2,2)B,(1,2,0)F,由于直线1BD平面1ACDE=,设BDACM=,如图所示:在矩形11BDDB中,易得11DMEBDE,可得:1
1112DMDEBDBE==,的可得点E满足113DEDB=,从而222(,,)333E,设平面1EFB的法向量为(,,)nxyz=,且142(,,)333EF=−,1444(,,)333EB=,可得100nEFnEB==,即1420
3334440333xyzxyz+−=++=,不妨取(2,1,1)n=−,由于直线GE与侧面11ADDA的交点P,设点(,0,)Pxz,可得1,,,PEFB四点共面,且222(,,)333EPxz=−−−,显然
2222()0333EPnxz=−−−+−=,得方程2zx=,显然方程2zx=在平面11ADDA内表示一条直线,当0z=时,点(0,0,0)P,此时两点,PD重合,当2z=时,1x=,点(1,0,2)P,设线段11AD的中点为T,此时两点,PT重合,从而可得直线GE与侧面
11ADDA的交点P的轨迹为线段DT,且22125DT=+=,故选:A.7.过定点A的直线20axy+−=与过定点B的直线420xaya−+−=交于点P(P与A,B不重合),则PAB周长的最大值为()A.24+B.224+C.6D.8【答案】B【解析】【分析】先求
出两直线经过的定点,AB的坐标,判断两直线的垂直关系,求得22PAPB+为定值8,再利用基本不等式即可求得PAB周长的最大值.详解】由题意可知,直线20axy+−=经过定点()0,2A,直线420xaya−+−
=即()240xya−+−+=,经过定点()2,4B,∵过定点A的直线20axy+−=与过定点B的直线420xaya−+−=始终垂直,P又是两条直线的交点,则有PAPB⊥,∴222222(42)8PAPBAB+==+−=.因22
222()282816PAPBPAPBPAPBPAPBPAPB+=++=+++=,故PAB的周长为22422PAPB+++,(当且仅当PAPB=时等号成立)即PAB周长的最大值为422+.故选:B.8.如图,在直三棱柱111ABCABC
−中,1,1ACABACABCC⊥===,E是线段AB的中点,在1ABC内有一动点P(包括边界),则PAPE+的最小值是()A.332B.2333C.336D.333【答案】C【解析】【分析】由题意建立空间直角坐标系−Cxyz,设A关于平面1ABC的对
称点为(),,,0Axyzz,求出1AA、AA和平面1ABC的法向量()111,,nxyz=,进而利用A与A到平面1ABC的距离相等得1xyz−++=①,再由AAn//得1xyz−=−=−②从而求出A,接着由PAPEPAPEAE++=结合两点间距离公式即
可得解.【详解】由题意可以C为原点,建立如图所示的空间直角坐标系−Cxyz,【则()()11,0,1,1,1,0AB,()()0,0,0,1,0,0CA,11,,02E,所以()()11(1,1,0),1,0,1,0,0,1CBCAAA===,设A关于平面1
ABC的对称点为(),,,0Axyzz,则()11,,1AAxyz=−−−,()1,,AAxyz=−,设平面1ABC的法向量()111,,nxyz=,则1CBnCAn⊥⊥,1111100CBnxyCAnxz=+==+=,令11x=,则11
1,1=−=−yz,所以()1,1,1n=−−,所以A与A到平面1ABC的距离11333AAnAAnxyzdnn−++====即1xyz−++=①,又AAn//,所以1xyz−=−=−②,所以由①②得311z−=,所以由0z可得122,,333xyz===,所以122,,
333A,所以22212124143310332393696PAPEPAPEAE+=+=−+−+−=++=,当且仅当,,APE三点共线时取等号,所以PAPE+的最小值为336.故选:C【点睛】思路点睛:建立空间直角坐标系,利用向量法解决,
设A关于平面1ABC的对称点为(),,,0Axyzz,利用A与A到平面1ABC的距离相等和AAn//求出A,接着由PAPEPAPEAE++=结合两点间距离公式求出AE即可得解..二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小
题给出的项中,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.下列说法正确的是()A.直线310xy++=的倾斜角为120B.方程21ykx−=+与方程()21ykx−=+可表示同一直
线C.经过点()2,1P,且在x,y轴上截距互为相反数的直线方程为10xy−−=D.过两点()()111222PxyPxy,,,的直线都可用方程()()()()211211xxyyyyxx−−=−−表示【答案】A
D【解析】【分析】对于A:先求斜率,进而可得倾斜角;对于B,注意区分方程21ykx−=+与方程()21ykx−=+的不同之处,对于C:设直线l:()12ykx−=−,进而可得截距,根据题意进行求解即可,对于D:根据两点式方程的变形进行判断即可.【详解】对于选项A:直线310xy++
=斜率3k=−,倾斜角为120,故A正确;对于B,21ykx−=+表示过点()1,2−斜率为k的直线,但不含点()1,2−,而()21ykx−=+表示过点()1,2−斜率为k的直线,且含点()1,2−,故B错误;对于C:经过点()2,1P,斜率存
在,设直线为()12ykx−=−,若在x,y轴上截距互为相反数,则11220kk−+−=,解得12k=或1k=,所以直线方程为20xy−=或10xy−−=,故C错误;对于D,方程()()()()211211xxyyyyxx
−−=−−为直线两点式方程的变形,可以表示经过任意两点𝑃(𝑥1,𝑦1)、𝑄(𝑥2,𝑦2)的直线,故D正确;故选:AD.10.在长方体1111ABCDABCD−中,14,2,6,ABADAAP===为长方体1111ABCDABCD−表面上一动点,则1PAPC的值可能是(
)A.15−B.10−C.5−D.2【答案】BC的【解析】【分析】建立直角坐标系,先求出点的坐标,得出数量积以()()()222112314PAPCxyz=−+−+−−,再结合222111,44PQADAC可得范围.【详解】以D为坐标原点,1,,D
ADCDD的方向分别为,,xyz轴的正方向建立空间直角坐标系,则()()12,0,0,0,4,6AC.设(),,Pxyz,则()()12,,,,4,6PAxyzPCxyz=−−−=−−−,所以2222221246(1)(2)(3)14PAPCxxyyzzxyz=−+−+−+=−+−+
−−.设()1,2,3Q,连接PQ,则2222(1)(2)(3)PQxyz=−+−+−,因为Q为长方体的中心,所以222111,44PQADAC.因为222112,214ADACABACAA==++=,所以21,14PQ,所以113,0PAPC
−.故选:BC.11.伊帕姆维泽蒂博物馆收藏的达・芬奇方砖,在正六边形上画了正方体图案,如图1,把三片这样的达・芬奇方砖拼成图2的组合,这个组合再转换成图3所示的几何体.若图3中每个正方体的棱长为1,则()A.1
22CGAAPF=−B.直线CQ与平面1111DCBA所成角的正弦值为23C.异面直线CQ与BD所成角的余弦值为36D.点1C到直线CQ的距离是53【答案】ABD【解析】【分析】利用空间向量的线性运算计算A选项即可;建立空间直角坐标系,利用向量法求解判
断BCD即可.【详解】由题可知,11112222CGCCCDAAPF=+=−,故选项A正确;建立如图所示的空间直角坐标系1Axyz−得()1,1,1C−−,()0,1,1Q−,()0,1,1B−,()10,1
,0B,()1,0,1D−−()11,1,0C−,由题可知,()1,2,2CQ=−,平面1111DCBA的一个法向量为()10,0,1BB=,所以直线CQ与平面1111DCBA所成角的正弦值为()12221·
2231221CQBBCQBB==+−+,选项B正确;由题可知()1,2,2CQ=−,()1,1,0BD=−−,所以()222·122cos,612211CQBDCQBDCQBD−+===+−++,所以异面直线CQ与BD所成角的余弦值为26,故选项
C错误;易知,()10,0,1CC=,()1,2,2CQ=−,设点1C到直线CQ的距离为d,则22211·25133CCCQdCCCQ=−=−=,故选项D正确.故选:ABD第二卷非选择题(共92分)三、填空题
(本题共3小题,每小题5分,共15分.)12.已知某直线的一般式为3320xy−+=,则此直线的倾斜角为______.【答案】π3【解析】【分析】由直线方程确定斜率,即可求解.【详解】由直线方程可得:3k
=.所以直线的倾斜角为π3.故答案为:π3.13.已知点(2,1)P−−和直线:(12)(13)20lxy++−+−=,则点P到直线l的距离的取值范围是______________.【答案】(0,13【解析】
【分析】先求得直线l的定点,进而求得点P到直线l的最大距离,然后检验点(2,1)P−−是否可能在直线l上即可【详解】:(12)(13)20lxy++−+−=可化为:()22310xyxy+−+−+=设直线l的定点为A,点P到直线l的距离为d,
则有:202310xyxy+−=−+=可得:()1,1A为直线l的定点则有:223213PA=+=,此时PA为点P到直线l的最大距离若(2,1)P−−在直线l上,则有:()2124310−−−+−++=,即50−=可得:(2,1)P−−不可能在直线l上,则有:0d综上可得
:013d故答案为:(0,1314.如图,已知点A是圆台1OO的上底面圆1O上的动点,,BC在下底面圆O上,11AO=,12OO=,3BO=,25BC=,则直线AO与平面1OBC所成角的正弦值的最大值为______
__.【答案】31010【解析】【分析】以O为坐标原点,建立空间直角坐标系,求得对应点的坐标,设出未知点的坐标,利用向量法求线面角正弦值的最大值,再求余弦值的最小值即可.【详解】解:连接OC,过C点作CH垂直于BO的延长线于点H,以O为坐标原点,建立空间直角坐标系如下所示:在三角
形OBC中,因为3,3,25OBOCBC===,故22292095cos232325OBBCOCBOBBC+−+−===,则510cos2533BHBCB===,则22100452093CHBCBH=−=−=,13OHBHOB=−=,故点145,,
033C−,又(0,0,0)O,1(0,0,2)O,(3,0,0)B,设点(,,2)Amn,,1,1mn−,由11OA=,可得221mn+=,1045,,033BC=−,()13,0,2BO=−,设平面1OBC的法向量𝑚⃗⃗=(𝑥,𝑦,𝑧),则100
mBCmBO==,即1045033320xyxz−+=−+=,取5y=,则2,3xz==,故平面1OBC的法向量()2,5,3m=,又(),,2OAmn=,设直线AO与平面1OBC所成角为,π0,2,则2225
6256sincos,310324mnmOAmnOAmmOAmn++++====++,因为,1,1mn−,且221mn+=,故令cosm=,sinn=,(0,2),则()2565sin2cos6
3sin6mn++=++=++,25tan5=,ππ,22−,又(0,2),所以sin()1,1+−,3sin()63,9++,即2563,9mn++,
所以sin的最大值为931010310=.故答案为:31010.四、解答题(本题共5小题,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l经过()()2,1,1,2PQ−−两点.(1)求直线l的方程;(2)若直
线m与l平行且两直线间的距离为2,求直线m的方程.【答案】(1)30xy−+=(2)10xy−+=或50xy−+=【解析】【分析】(1)由已知两点坐标求得斜率,根据点斜式方程,可得答案;(2)根据直线平行写出直线的一般式,结合平行线距离公式求得参数,
可得答案.【小问1详解】由题意知直线l的斜率21112k−==−+,故所求直线方程为12yx−=+,即30xy−+=【小问2详解】由直线m与直线l平行,可设直线m的方程为()03xycc−+=,由两平行直线的距离公式得322c−=,即32c−=,解得1c=或5c=,所以
所求直线m的方程为10xy−+=或50xy−+=.16.已知向量()()()1,3,2,2,1,4,5,1,abcx==−=.(1)若ac⊥,求实数x的值;(2)若,,abc不能构成空间向量的一个基底,求实数x的值.【答案】(1)4−(2)6−【解析】【分析】(1)由ac⊥可知
,0ac=,再由数量积的坐标运算即可.(2)利用空间向量共面定理结合待定系数法计算即可.【小问1详解】由ac⊥,则0ac=,即5320x++=,解得4x=−.【小问2详解】若,,abc不能构成空间向量的一个基底,则向量
,,abc共面,则存在,R,使得()()()1,3,22,1,42,3,24cab=+=+−=−++,所以253124x−=+=+=,解得126x==−=−,所以实数x的值为6−.17.如图,AB是圆的直径,MA与圆所在的平面垂直,C是
圆上不同于A、B的一点.(1)求证:平面MAC⊥平面MBC;(2)若2,1,2ABACMA===,求二面角CMBA−−的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)105【解析】【分析】(1)由MA⊥平面ABC可得MABC⊥,结合AB是
圆的直径可得⊥BC平面MAC,再利用面面垂直的判定定理即可得平面MAC⊥平面MBC;(2)法一:可建立适当空间直角坐标系,并分别求出平面CMB与平面AMB的法向量,借助空间向量夹角公式计算;法二:作CDAB⊥于D,作CEMB⊥于E,连接
DE,借助线面垂直的判定定理与性质定理可得到CED为二面角CMBA−−的平面角,从而只需计算出sinCED即可得解.【小问1详解】∵MA⊥平面ABC,BC平面ABC,∴MABC⊥,∵AB是圆的直径,∴BCAC⊥,∵MAACA=,MA、AC平面MAC,∴
⊥BC平面MAC,∵BC平面MBC,∴平面MAC⊥平面MBC;【小问2详解】法一:如图,建立空间直角坐标系−Cxyz,则(0,0,0),(0,1,0),(3,0,0),(0,1,2)CABM,(3,0,0),(3,1,2),(0,0,2)CBBMA
M==−=,设平面CMB的法向量()111,,mxyz=r,则有111130320xxyz=−++=,令11z=,得12,(0,2,1)ym=−=−,设平面AMB的法向量()222,,nxyz=r,则有222220320zxyz=−++=,令2
1x=,得23,(1,3,0)yn==,则15cos,5mnmnmn==−,21510155−−=,二面角CMBA−−的正弦值为105.法二:作CDAB⊥于D,作CEMB⊥于E,连接DE,∵MA⊥平面ABC,CD平面
ABC,∴MACD⊥,∵CDAB⊥,AB、MA平面MAB,∴CD⊥平面MAB,∵MB平面MAB,∴CDMB⊥,又∵CEMB⊥,CE、CD平面CDE,∴MB⊥平面CDE,∵DE平面CDE,∴MBDE⊥,∴CED
为二面角CMBA−−的平面角,2233,2CACBBCABACCDAB=−===,∵MA⊥平面ABC,AC平面ABC,∴MAAC⊥,225MCMAAC=+=,∵⊥BC平面MAC,MC平面MAC,∴BCMC⊥,223022,4
CMCBMBMCBCCEMB=+===,则10sin5CDCEDCE==,二面角CMBA−−的正弦值为105.18.在ABCV中,90C=,3BC=,6AC=,D,E分别是AC,AB上的点,满足DEBC∥,且DE经过AB
CV的重心.将ADEV沿DE折起到1ADE△的位置,使1ACCD⊥,存在动点M使()110AMAD=如图所示.(1)求证:1AC⊥平面BCDE;(2)当12=时,求二面角CMBE−−的正弦值;(3)设直线B
M与平面1ABE所成线面角为,求sin的最大值.【答案】(1)证明见解析(2)39020(3)148【解析】【分析】(1)先证DE⊥平面1ACD,可得1DEAC⊥,进而可得1AC⊥平面BCDE;(2)建系标点,分别求平面BMC、平面BM
E的法向量,利用空间向量求二面角;(3)根据题意可得()2,3,2323BM=−−和平面1ABE的法向量,利用空间向量求线面夹角.【小问1详解】因为90C=,则ACBC⊥,且DEBC∥,可得AC
DE⊥,将ADEV沿DE折起到1ADE△的位置,始终有1DEAD⊥,DECD⊥,因为1ADCDD=,1AD,CD平面1ACD,所以DE⊥平面1ACD,由1AC平面1ACD,可得1DEAC⊥,且1ACCD⊥,CDDED=,CD,DE
平面BCDE,所以1AC⊥平面BCDE.【小问2详解】由(1)可知,1AC,CD,CB两两垂直,翻折前,因为DE经过ABCV的重心,且DEBC∥,所以2ADCD=,所以2CD=,4=AD,223DEBC==,翻折后14AD=,由勾股定理得2222114223ACADCD=−=−=,
以C为原点,直线CD,CB,1CA分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则()0,0,0C,()10,0,23A,()2,0,0D,()1,0,3M,()0,3,0B,()2,2,0E,可得()1,0,3CM=,()
1,3,3MB=−−,()2,1,0BE=−,设平面BMC的法向量𝑚⃗⃗=(𝑥1,𝑦1,𝑧1),则1111130330mCMxzmMBxyz=+==−+−=,令11z=,则113,0xy=−=,可得()3,0,1m=−,设平面BME的法向量𝑛⃗=
(𝑥2,𝑦2,𝑧2),则2222233020nMBxyznBExy=−+−==−=,令21x=,则2252,3yz==,可得51,2,3n=,可得231103cos,2021021023mnmnmn====
,且,0,πmn,则239390sin,1cos,4020mnmn=−==,所以二面角CMBE−−的正弦值为39020.【小问3详解】由(2)可知()10,3,23BA=−,()2,1,0BE=−,()12,0,23A
D=−设平面1ABE的法向量()333,,pxyz=,则13333323020pBAyzpBExy=−+==−=,令31x=,则331,3yz==,可得()1,2,3p=,且()()()110,3,232,0,232,3,23
23BMBAAD=+=−+−=−−,因为直线BM与平面1ABE线面角为,则sincos,pBMpBMpBM==2224221482124221624211464162177===−+
−+−+当且仅当74=时,等号成立,所以sin最大值为148.的19.棱柱1111ABCDABCD−的所有棱长都等于2,60ABC=,平面11AACC⊥平面ABCD,160AAC=.(1)证明:1BDAA⊥;(2)求平面1DAA与平面11AACC夹角的余弦值;(3)在
直线1CC上是否存在点P,使//BP平面11DAC?若存在,求出点P的位置.【答案】(1)证明见解析;(2)55;(3)存在,位于1CC的反向延长线上,且满足1CCCP=.【解析】【分析】(1)建立合适的空间直角坐标
系,利用空间向量判定线线关系即可;(2)利用空间向量计算面面夹角即可;(3)设1CPCC=,利用空间向量结合线面平行计算参数即可.【小问1详解】连接BD交AC于O点,连接1AO,由菱形的性质得出ACBD⊥,由条件知12AAACAB===,160AAC=,根据余弦定理得
22222111112cos4123AOAAAOAAAOAAOAAAO=+−=+−==−,所以1AOAC⊥,又平面11AACC⊥平面ABCD,且平面11AACC平面ABCDAC=,所以1AO⊥平面ABCD,故可以O为中心建立如图所
示的空间直角坐标系,则()()()()()13,0,0,3,0,0,0,1,0,0,0,3,0,1,0BDAAC−−,所以()()123,0,0,0,1,3DBAA==,有10DBAA=,即1BDAA⊥;【
小问2详解】由上可知()3,1,0DA=−,设平面1DAA的一个法向量为𝑚⃗⃗=(𝑥,𝑦,𝑧),则13030mAAyzmDAxy=+==−=,令3y=,则()1,11,3,1xzm==−=−,易知平面11AACC的一个法向量为()3,
0,0OB=,设平面1DAA与平面11AACC夹角为,则35coscos,535mOBmOBmOB====;【小问3详解】假设存在P满足题意,设1CPCC=,易知()()()111110,,3,3,0,3,0,2,0CPCCAADAAC=====,设平面
11DAC的一个法向量为𝑛⃗=(𝑎,𝑏,𝑐),则11133020nDAacnACb=+===,令10,1abc===−,则()1,0,1n=−,()()()3,1,00,,33,1,3BPBCCP=+=−+=−+,若//B
P平面11DAC,则3301BPn=−−==−,即存在点P,位于1CC的反向延长线上,且满足1CCCP=.