【文档说明】四川省宜宾市兴文第二中学2023-2024学年高二上学期期中数学试题 含解析.docx,共(20)页,1.250 MB,由小赞的店铺上传
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兴文二中高2022级高二上期期中考试数学试题本试卷共4页,22小题,满分150分.考试用时120分钟.第I卷选择题(60分)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.设复数13zi=
−,则(1)zi−=()A.24i−−B.42i−C.24i−+D.42i+【答案】D【解析】【分析】根据题意,由共轭复数的定义得出13iz=+,再根据复数的乘法运算即可求解.【详解】解:由题可知13iz=+,()()(1)13i1i42izi−=+−=+.故
选:D.2.已知直线1l:1mxy−=与直线2l:10xmy−−=相互垂直,则实数m的值是()A.0B.1C.-1D.1【答案】A【解析】【分析】根据直线1l:1mxy−=与直线2l:10xmy−−=相互垂直,列出方程,从而可得答案
.【详解】解:因为直线1l:1mxy−=与直线2l:10xmy−−=相互垂直,所以0mm+=,解得0m=.故答案为:A.3.已知直线l经过点()0,1,且与直线210xy−+=的倾斜角互补,则直线l的方程为()A.220xy+−=B.210xy+−=C.210xy+−=D.210xy++=【答案】
A【解析】【分析】根据题意求出直线l的斜率,然后利用斜截式即可写出直线的方程,进而转化为一般式方程即可.【详解】因为与直线210xy−+=的倾斜角互补,而直线210xy−+=的斜率为12,所以直线l的斜率为12−,则直线l的方程为112yx=−+
,即220xy+−=.故选:A4.在四面体OABC中,,,OAaOBbOCc===,且21,32OPOABQBC==,则QP=()A.211322abc−−+B.211322abc+−C.211322abc−−D.211322abc−++【
答案】C【解析】【分析】根据空间向量的线性运算即可求出结果.【详解】1211223223QPQBBOOPCBOBOAOBOCOBOA=++=−+=−−+211321132222OAOBOCabc=−−−
−=,故选:C.5.“幸福感指数”是指人们主观地评价自己目前生活状态的满意程度的指标,常用区间[0,10]内的一个数来表示,该数越接近10表示满意程度越高.现随机抽取10位某小区居民,他们的幸福感指数分别为3,4,5,5,6,6,7,8,9,
10,则这组数据的第75百分位数是()A.7.5B.8C.8.5D.9【答案】B【解析】【分析】根据百分位数的计算公式即可得出结果.【详解】该组数据从小到大的排序是:3,4,5,5,6,6,7,8,9,10且1075%7.5=,故第75百
分位数为从小到大排列的第8项数据为8.故选:B.6.若过椭圆()2222:10xyCabab+=的上顶点与左顶点的直线方程为220xy-+=,则椭圆C的标准方程为()A.221164xy+=B.221204xy+=C.2214xy+=D.2214yx+=【答案】C【解析】【分析】求出
a、b的值,进而可得出椭圆C的标准方程.【详解】在直线方程220xy-+=中,令0x=,得1y=,得到椭圆C的上顶点坐标为()0,1,所以1b=,令0y=,得2x=−,得到椭圆C的左顶点坐标为()2,0−,所以2a=,所以椭圆C的标准方程为2214xy+=,故选:C.7.已知圆()()221:
321Cxy−++=与圆()()222:7116Cxy−+−=,则两圆位置关系是()A.外切B.内切C.相交D.相离【答案】A【解析】【分析】求得两圆的圆心和半径,再根据圆心距与半径之和半径之差的关系,即可判断位置关系.【详解】对圆()()221:321C
xy−++=,其圆心()13,2C−,半径11r=;对圆()()222:7116Cxy−+−=,其圆心()27,1C,半径24r=;又()()22121237215CCrr=−+−−==+,故两圆外切.故选:A.8.若直线
2xy−=被圆()224xay−+=所截得的弦长为22,则实数a的值为()A.0或4B.1或3C.2−或6D.1−或3【答案】A【解析】【分析】利用垂径定理,结合点到线的距离公式求解.的【详解】由圆()224xay−+=可知,圆心(),0a,半径为:2
,若直线2xy−=被圆()224xay−+=所截得的弦长为22,则由垂径定理可知圆心到直线的距离:2d=,故222ad−==,解得4a=或0a=.故选:A.【点睛】本题考查直线与圆相交时弦长的求解,考查点到线距离公式的应用,属于基础题.二
.选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列说法中,正确的有()A.直线32yx=−在y轴上的截距是2B.直线250xy−+=经过第一、二、三象限C.过点()5,0,且倾斜角
为90°的直线方程为50x−=D.过点()1,2P且在x轴,y轴上的截距相等的直线方程为30xy+−=【答案】BC【解析】【分析】根据直线相关概念一一对答案进行核对即可。【详解】对于A:令0x=时,=2y−,故在y轴上的截距是2,A错.对于B:直线的斜率为2
,在xy、轴上的截距分别为552−、,故直线经过第一、二、三象限,B对.对于C:过点()5,0,倾斜角为90°的直线方程为50x−=,故C对.对于D:当直线的截距不为0时,设直线的方程为:1xyaa+
=,把点()1,2P代人直线得3a=,所以直线方程为:30xy+−=,当截距为0时,设直线方程为:ykx=,把点()1,2P代人直线得2k=,直线方程为:2yx=,故D错.故选:BC10.抛掷两枚质地均匀的骰子,有如下随机事件:A=“至少一枚
点数为1”,B=“两枚骰子点数一奇一偶”,C=“两枚骰子点数之和为8”,D=“两枚骰子点数之和为偶数”判断下列结论,正确的有()A.CDB.B,D为对立事件C.A,C为互斥事件D.A,D相互独立【答案】ABC【解析】【分析】根据
题意,写出各事件包含的基本事件,再根据对立事件,互斥事件,相互独立事件的概念讨论求解即可.【详解】根据题意,用数对(),,1,2,3,4,5,6iixyi=表示抛掷两枚质地均匀的骰子的结果,共包含36个基本事件.事件A包
含的基本事件有()()()()()()()()()()()1,1,1,2,1,3,1,4,1,5,1,6,6,1,5,1,4,1,3,1,2,1,事件B包含的基本事件有()()()()()()1,2,1,4,1,6,2,1,2,3,2,5,()()()(
)()()3,2,3,4,3,6,4,1,4,3,4,5,()()()()()()5,2,5,4,5,6,6,1,6,3,6,5,事件C包含的基本事件有()()()()()2,6,6,2,3,5,5,3,4,4,事件D包含的基本
事件有()()()()()()1,1,1,3,1,5,2,2,2,4,2,6,()()()()()()3,1,3,3,3,5,4,2,4,4,4,6,()()()()()()5,1,5,3,5,5,6,2,6,4,6,6,由于事件C中的元素均在事件D中,则CD,故A正确;事件B与事件D互斥,且
并集为必然事件,故B,D为对立事件,故B正确;事件A与事件C是不可能同时发生,故A,C为互斥事件,故C正确;由题知()1136PA=,()12PD=,事件AD包含的基本事件有()()()()()1,1,1,3,1,5,5,1,3,1,()536
PAD=,显然()()()PADPAPD,故D错误.故选:ABC.11.已知椭圆22:198xyC+=的左、右两个焦点分别为12,,FFP为椭圆上一动点,()1,1M则下列说法正确的是()A.12PFF△的周长为6B.12PFF△
的最大面积为22C.存在点P使得120PFPF=D.1PMPF+的最大值为7【答案】BD【解析】【分析】对于A,利用椭圆的定义可得12PFF△的周长为8,由此判断即可;对于B,根据椭圆的几何性质,当P为椭圆短轴顶点时,可得12PFF△的面积最大,从而得以判断;对于C,由120PFPF=可
得点P的轨迹,结合椭圆的几何性质即可判断得点P的轨迹与椭圆C没有交点,由此得以判断;对于D,利用椭圆的定义,结合三角形边长的不等式可得17PMPF+,从而得以判断.【详解】对于A,因为椭圆22:198xy
C+=,所以229,8ab==,则23,22,1,1abcc====,所以12PFF△的周长为1212228PFPFFFac++=+=,故A错误;对于B,当P为椭圆C短轴顶点时,点P到12FF的距离最大,则12PFF△的面积最大,所以121122222222PFFScb=
==,故B正确;对于C,假设存在点P使得120PFPF=,则12PFPF⊥,所以点P的轨迹是以原点O为圆心,12FF为直径的圆O,则12112rFF==,因为椭圆C上的任一点到原点O的最小距离是短轴顶点与原点O的距离,即22b=,由rb可知,圆O与椭圆
C没有交点,所以假设不成立,即不存在点P使得120PFPF=,故C错误;对于D,由选项A易得()21,0F,又()1,1M,所以()()22211011MF=−+−=,所以12222667PMPFPMaPFPMPFMF+=+−=+−+=
,故D正确.故选:BD..12.如图,已知正方体1111ABCDABCD−的棱长为1,E,F,G分别为AB,AD,1BB的中点,点P在11AC上,//AP平面EFG,则以下说法正确的是()A.点P为11AC的中点B.三棱锥PEFG−的体
积为148C.直线1BB与平面EFG所成的角的正弦值为33D.过点E、F、G作正方体的截面,所得截面的面积是33【答案】ABC【解析】【分析】A选项,建立空间直角坐标系,写出点的坐标,求出平面EFG的法向量n,由APn⊥
列出方程,求出11,,122P,得到点P为11AC的中点;B选项,求出P点到平面EFG的距离,利用余弦定理及三角形面积公式得到38EFGS=,得到三棱锥的体积;C选项,利用空间向量求解线面角的大小;D选
项,作出辅助线得到过点E、F、G作正方体的截面为正六边形,得到其面积即可.【详解】以D为坐标原点,DA,DC,1DD所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,则()()()()()1111111,,0,,0,0,1,1,,1,0,0,1
,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1222EFGAACBB,设平面EFG的法向量为(),,nxyz=,则()()1111,,0,,0222211110,,,,02222EFnxyzxyEGnxyzyz=−−=−−=
==+=,令1y=,则1,1xz=−=−,故()1,1,1n=−−,A选项,设(),1,1Pmm−,则()1,1,1APmm=−−,因为//AP平面EFG,所以APn⊥,即()()1,1,11,1,11110mmmm−
−−−=−+−−=,解得:12m=,故11,,122P,故()11111,,11,0,1,,02222AP=−=−,()111110,1,1,,1,,02222PC=−=−,所以11APPC=,则点P为11AC的中点,A正确;设P点
到平面EFG的距离为d,则()1,0,11,1,1236111PEndn−−−===++,又1120442EF=++=,1120442EG=++=,1161442FG=++=,即26,22EFEGF
G===,由余弦定理得:2221131222cos2222222EFEGFGFEGEFEG+−+−===−,故π,π2FEG,则23sin1cos2FEGFEG=−=,由三角形面积公式可得:112233sin222228EFGSEFEG
FEG===,故三棱锥PEFG−的体积为11331338648EFGVSd===,B正确;()10,0,1BB=,设直线1BB与平面EFG所成的角为,则()()1110,0,11,1,13sincos,31
11BBnBBnBBn−−====++,故直线1BB与平面EFG所成角的正弦值为33,C正确;取11BC的中点Q,11DC的中点H,1DD的中点K,连接,,,GQQHHKKF,则过点E、F、G作正方体的截面,截面为正六边形EFKHQG,边长为22,正六边形EFKHQG的面积为3
364EFGS=则截面面积为334,D错误.故选:ABC第II卷非选择题(90分)三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.空间直角坐标系中,点()1,2,1A−关于xOy平面的对称点的坐标为______.【答案】()1,2,1【解析
】【分析】根据点关于坐标平面对称的特征求解作答.【详解】点()1,2,1A−关于xOy平面的对称点的坐标为()1,2,1.故答案为:()1,2,114.若方程222450xyxykxyk++++++=表示圆,则k的取值范围为________.【答案】4k
或1k【解析】【分析】由圆的一般方程写出标准方程,从而求得参数取值范围.【详解】由圆的一般方程写出标准方程,222()(2)450xkykxyk+++−−+++=,即222()(2)4(5)xkykxyk+
++=+−−+由204(5)0kk=+−+,可得4k或1k.故答案为:4k或1k15.若方程22131xytt−=−−所表示的曲线为椭圆,则实数t的取值范围是______.【答案】()()1,22,3【解析】【分析】根据方程表
示椭圆列不等式组,由此求得t的取值范围.【详解】2222113131xyxytttt−=+=−−−−表示椭圆,所以()()30101,22,331ttttt−−−−.故答案为:()()1,22,316.已知点()()2,0,2,
0AB−,若圆()223()4axy−+−=上存在点,P使得90APB=,则实数a的取值范围是____.【答案】7,7−【解析】【分析】先把圆()223()4axy−+−=上存在点,P使得90APB=,转化为圆224xy+=与圆()223()4axy−+−=相交,利用RrdRr−
+,解不等式即可.【详解】因为直径所对的圆周角为90°,而90APB=,所以以AB为直径的圆224xy+=与圆()223()4axy−+−=存在公共点,故两圆相交或相切,所以22034a+解得77a−.故答案为:7,
7−【点睛】圆C1和圆C2的半径分别为R和r,圆心距为d,圆与圆的位置关系由5种:(1)相离dRr+;(2)相外切=dRr+;(3)相交||RrdRr−+;(4)相内切||dRr=−;(5)相内含||dRr−;四、解答题
:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.分别根据下列条件求椭圆标准方程:(1)一个焦点为()3,02Fac=,(2)与椭圆2212xy+=有相同的焦点,且经过点3(1,
)2P【答案】(1)221129xy+=(2)22143xy+=【解析】【分析】(1)根据已知可得a,c,然后由222abc=+求出b,即可得椭圆方程;(2)根据已知椭圆方程可得焦点坐标,然后设所求椭圆方程为22221xyab
+=,代入已知点坐标,结合222abc=+即可求解.【小问1详解】由题知,3c=,椭圆焦点在x轴上,又223ac==,所以()()2222339b=−=,所以,椭圆方程为221129xy+=.【小问2详解】椭圆2212xy+=的焦点为()1,0,设所求椭圆方程为22221
xyab+=,则有222219141abab+=−=,解得224,3ab==,所以所求椭圆方程为22143xy+=.18.浙江某校为了了解学生的体育锻炼时间,采用简单随机抽样法抽取了100名学生,对其平均每日参加体育锻炼的时
间(单位:分钟)进行调查,按平均每日体育锻炼时间分组统计如下表:分组)0,30)30,60)60,90)90,120)120,150150,180男生人数216181863女生人数3209221若将平均每日参加体育锻炼的时
间不低于120分钟的学生称为“锻炼达人”.(1)若将频率视为概率,估计该校3500名学生中“锻炼达人”有多少?(2)从这100名学生的“锻炼达人”中按性别分层抽取8人参加某项体育活动.①求男生和女生各抽取了多少人;②若从这8人中随机抽取2人作为组长候选人,求抽取的2人中男生和女生各1人的概率.【答
案】(1)420(人)(2)①男生抽取6人,女生抽取2人;②37【解析】【分析】(1)求出100名学生中的“锻炼达人”人数,可得3500名学生中“锻炼达人”的人数;(2)①因为100名学生“锻炼达人”按性别中的男女之比为3:1,可得男生和女生各抽取的人数;②求出从8人中
随机抽取2人的基本事件,根据古典概型求解即可.【小问1详解】由表可知,100名学生中“锻炼达人”的人数为12人,若将频率视为概率,该校3500名学生中“锻炼达人”的人数为123500420100=(人);【小问2详解】①由(1)知100名学生中的“锻炼达人”有12人,其中男生9人,女生3
人.从12人中按性别分层抽取8人参加体育活动,则男生抽取6人,女生抽取2人.②抽取的8人中有6名男生和2名女生,6名男生依次编号为126,,,AAA,2名女生依次编号为12,BB,则8人中随机抽取2人的所有结果为121314
151611122324(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,),(,)AAAAAAAAAAABABAAAA,2526(,),(,)AAAA,2122(,),(,)ABAB,343536(,),(,),(,)AAAAA
A,3132(,),(,)ABAB,4546(,),(,)AAAA,4142(,),(,)ABAB,()()()515256,,,,,ABABAA,6162(,),(,)ABAB,12(,)BB,有28种结果,且每种结果发生的可能性相等.记“抽取的2人中男生和女
生各1人”为事件A,则事件A包含的结果有12个,故()122378PA==.19.在ABC中,BC边上的高所在的直线的方程为210xy−+=,角A的平分线所在直线的方程为0y=,若点B的坐标为(1,2)
.(1)求点A的坐标;(2)求直线BC的方程;(3)求点C的坐标.【答案】(1)(10)−,(2)240xy+−=的(3)(5,6)−.【解析】【分析】(1)利用两直线的交点坐标求法直接求解;(2)根据两直线的垂直关系
与斜率的关系结合点斜式求解;(3)利用直线的斜率公式求解即可.【小问1详解】直线210xy−+=和直线0y=交点是(10)−,,即点A的坐标为(10)−,.【小问2详解】因为直线210xy−+=为BC边上的高,由垂直关系得2BCk=−,所以直线BC的方程为
22(1)yx−=−−,即240xy+−=.【小问3详解】因为角A的平分线所在直线的方程为0y=,),,,(10)(12AB−,所以1ACABkk=−=−,设点C的坐标为(,)ab,则11ba=−+,221ba−=−−,解得,56ab==−,即点C的坐
标为(5,6)−.20.在平面直角坐标系中,ABC的顶点分别为()()()12,14,32ABC−,,,.(1)求ABC外接圆M的方程;(2)若直线l经过点(0,4),且与圆M相交所得的弦长为23,求直线l的方程.【答案】(1)22(1)(2)4
xy−+−=;(2)0x=或34160xy+−=【解析】【分析】(1)先设圆M的方程为220xyDxEyF++++=,根据圆M过()12A−,,()14B,,()32C,三点,列出方程组,即可求出结果;(2)分直线l的斜率不存在与存在两种情况,分别用代数法
联立直线与圆的方程,结合弦长公式求解,即可得出结果.【详解】(1)设圆M的方程为220xyDxEyF++++=,的因为圆M过()()()12,14,32ABC−,,,三点,所以有14201164094320DEFDEFDEF+
−++=++++=++++=,解得24DE=−=−,,1F=,∴ABC外接圆M的方程为222410xyxy+−−+=,即22(1)(2)4xy−+−=.(2)当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为0x=,联立2202410xxyxy=+−−+=,得023xy
==−或023xy==+,此时弦长为23,满足题意;当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为4ykx−=,即40kxy−+=,由于圆心(1,2)到该直线的距离为2223212−=
,故2|24|11kk−+=+,解得34k=−,∴直线l的方程为3404xy−−+=,即34160xy+−=.综上可得,直线l的方程为0x=或34160xy+−=.【点睛】本题主要考查求圆的方程,以及已知弦
长求直线方程的问题,通常需要联立直线与圆的方程,结合弦长公式求解,属于常考题型.21.如图,PA⊥矩形ABCD所在平面,PAAD=,M、N分别是AB、PC的中点.(1)求证:平面ANB⊥平面PCD;(2)
若直线PB与平面PCD所成角的正弦值为1010,求二面角NMDC−−的正弦值.【答案】(1)见解析(2)63【解析】【分析】(1)通过证明MN⊥面PCD,可证得面面垂直;(2)建立空间直角坐标系,设2ABt=,由向量的夹角公式先求解线面角得t,再利用面的法向量求解二面角即可.【详解】如图
,取PD中点E,连接EN,AE.(1)证明:∵M,N,E为中点,∴//ENAM,12ENAMAB==,∴AMNE是平行四边形,//MNAE,又∵CDAD⊥,CDPA⊥,∴CD⊥面PAD,∴面PCD⊥面PAD.∵PAAD=,E为中点,,AEPD⊥⊥AE面PCD,∴MN
⊥面PCD,∵MN面ANB,∴平面ANB⊥平面PCD.(2)建立如图所示坐标系,()0,0,0A,()2,0,0Bt,()2,2,0Ct,()0,2,0D,()002P,,,(),0,0Mt,(),1,1Nt.由
(1)知MN⊥面PCD,∴()2,0,2PBt=−,()0,1,1MN=.∵直线PB与平面PCD所成角的正弦值为1010,∴由1010PBMNPBMN=得2t=.设(),,mxyz=为面NMD的法向量,则()2,2,0DM=−,()0,1,1MN=.由00DMmMNm
==得()1,1,1m=−,3m=,∵AP⊥面CMD,()0,0,2AP=,设二面角NMDC−−为,为锐角,则3cos3APmAPm==,∴6sin3=.【点睛】本题主要考查了线面和面面垂直的判断及性质,利用空间直线坐标系,通过空间向量求解线面角及二面角,属于中档题.22.已知
12AAB,,是椭圆()222210xyabab+=的顶点(如图),直线l与椭圆交于异于顶点的PQ,两点,且2//lAB,若椭圆的离心率是32,且25AB=,(1)求此椭圆的方程;(2)设直线1AP和直线BQ的斜率分别为12kk,,证明12kk+为定值.【答案】(1)2214xy+=
;(2)证明见解析【解析】【分析】(1)由椭圆的离心率及abc,,的关系求解即可;(2)求出直线l方程与椭圆方程联立起来,利用韦达定理得到两根之和,两根之积,然后证明即可.【小问1详解】由已知可得椭圆的离心率22312cbeaa==−=
,2225ABab=+=,的∴2,1ab==,∴椭圆方程为2214xy+=;【小问2详解】如图,由(1)可知:()12,0A−,()22,0A,()0,1B,且2//lAB,所以直线l的斜率212ABk=−,设直线l的方程为12yxm=−+,设()()1122,,,PxyQxy,联立221412x
yyxm+==−+得:222220xmxm−+−=,()2224422840mmm=−−=−,∴22m−,则212122,22xxmxxm+==−,又1112ykx=+,2221ykx−=,1112yxm=−+,221
2yxm=−+,∴()()()21121212121221122xyxyyykkxxxx++−−+=+=++,()21122112111222221xxmxxmxmxxx−++−++−+−−=+()()()1112121222mxxxxmxx−+−+−
=+()()()21212222202mmmmxx−−−+−==+,为定值.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com