1、山东省济宁市嘉祥县第一中学2020-2021高二数学上学期期中试题注意事项:1. 答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号以及座号填写答题卡上.2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如有改动,用橡皮檫干净后,再将重新选择的答案标号涂黑;回答非选择题时将每小题的答案用0.5mm的签字笔直接写在答题卡相应位置处,作图可以用2B铅笔或签字笔作出,写在本试卷上无效.第I卷(选择题,满分60分)一、单选题:共12个小题,每小题5分,满分40分.每个小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意要求.1.抛物线的准线方程为A BC D2.已知是空间向量的一个基
2、底,则下列与向量,可构成一个空间向量基底的是A B C+2 D+23.若直线与圆的两个交点关于直线对称,则,的值分别为A, B,C, D,4.比较下列四个椭圆的形状,其中更接近于圆的是A. B. C. D.5.已知双曲线C:的一个焦点和抛物线的焦点相同,则双曲线C的渐近线方程为A B C D6.在正四面体中,为的中点,为的中点,则用表示为A BC D7.如图所示,在一个长、宽、高分别为2、3、4的密封的长方体装置中放一个单位正方体礼盒,现以点D为坐标原点,、分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系,则下列结论正确的是A的坐标为 B的坐标为C的长为 D的长为8.已知椭圆两焦点,P为椭圆上一点,若,则
3、的的内切圆半径为A. B. C. D. 二、多选题:共4个小题,每小题5分,满分20分,每个小题均有四个选项,其中有部分符合题意要求的,全选对得5分,部分选对得3分,错选、多选得0分.9.设几何体是棱长为a的正方体,与相交于点O,则下列结论正确的是A BC D10.下列结论正确的是A.若是直线方向向量,平面,则是平面的一个法向量;B.坐标平面内过点的直线可以写成;C.直线过点,且原点到的距离是,则的方程是;D.设二次函数的图象与坐标轴有三个交点,则过这三个点的圆与坐标轴的另一个交点的坐标为.11.若圆上恰有相异两点到直线的距离等于1,则可以取的值为A B5 C D612.双曲线C:的右焦点为F
4、,点P在双曲线C的一条渐近线上,O为坐标原点,则下列说法正确的是A双曲线C的离心率为; B若,则的面积为;C的最小值为2; D双曲线与C的渐近线相同.第II卷(非选择题,满分90分)三、填空题:共4个小题,每小题5分,满分20分.将每小题的答案填在答题卡相应位置处.13坐标平面内过点,且在两坐标轴上截距相等的直线的方程为 .14已知向量,若,则实数k的值是 .15已知双曲线 的一个焦点是 ,椭圆 的焦距等于 ,则实数 16如图,在中,点、分别在轴、轴上,当点在轴上运动时,点随之在轴上运动,在运动过程中,点到原点的最大距离是 四、解答题:共6个小题,满分60分,将每题的答案写在答题卡的相应位置处
5、.17(10分)已知曲线下面给出的三个问题,从中任选出一个问题,将其序号填在答题卡中该题的横线上,然后对选择的问题进行求解.若选择多个问题分别求解的只按第一个解答计分.若写出曲线的方程,指出曲线的名称,并求出该曲线的对称轴方程、顶点坐标、焦点坐标、及的取值范围;若写出曲线的方程,并求经过点(-1,0)且与曲线只有一个公共点的直线方程;若请在直角坐标平面内找出纵坐标不同的两个点,此两点满足条件:无论如何变化,这两点都不在曲线上.18(12分)已知直角坐标平面内的两点(1)求线段的中垂线所在直线的方程;(2)求以向量为方向向量且过点的直线l的方程;(3)一束光线从点B射向轴,反射后的光线过点A,求
6、反射光线所在的直线方程19(12分)如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,底面,为的中点,.(1)证明:平面;(2)求平面与平面夹角的正弦值.20.(12分)古希腊数学家阿波罗尼奧斯(约公元前262公元前190年)的著作圆锥曲线论是古代世界光辉的科学成果,著作中有这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数(且)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.已知平面直角系中的点,则满足的动点的轨迹记为圆.(1)求圆的方程;(2)若点,当在上运动时,记的最大值和最小值分别为和,求的值.(3)过点向圆作切线,切点分别是, 求直线的方程. 21.(12分)坐标平面内的动圆与圆外切,与圆内切,设动圆的圆心的
7、轨迹是曲线,直线.(1)求曲线的方程;(2)当点在曲线上运动时,它到直线的距离最小?最小值距离是多少?(3)一组平行于直线的直线,当它们与曲线相交时,试判断这些直线被椭圆所截得的线段的中点是否在同一条直线上,若在同一条直线上,求出该直线的方程;若不在同一条直线上,请说明理由?22.(12分)椭圆的左、右焦点分别为、.经过点且倾斜角为的直线与椭圆交于A、B两点(其中点A在轴上方),的周长为8. (1)求椭圆的标准方程;(2)如图,把平面沿x轴折起来,使y轴正半轴和x轴所确定的半平面,与y轴负半轴和x轴所确定的半平面互相垂直.当时,求的周长;当时,求异面直线和所成角的余弦值. 高二数学参考答案一、
8、单项选择题:每小题5分,满分40分1A 2D 3C 4B 5B 6D 7C 8B二、多项选择题:每小题5分,部分选对得3分,错选得0分,满分20分.9ACD 10BD 11ABC 12ABD10.解析:A中的时不能作为平面的法向量;B结论正确,但少了时,就不可以了;C少了斜率不存在的情况;D设过点(2019,0),(-2020,0),的圆的方程为,令的两根为2019,-2020,所以,令的其中一个根为,所以另一个根为1,即圆过点(0,1)故选BD.11.解析:圆心到直线的距离,半径为,若圆上恰有一个点到直线的距离等于1,则或,故当圆上恰有相异两点到直线的距离等于1,所以,故选:ABC.12.解
9、析:对于选项A,因为所以,则离心率为,所以选项A正确;对于选项B,结合,又点P在双曲线C的一条渐近线上,不妨设在上,则直线PF的方程为,即,联立方程组,解得,故点,所以的面积为,故选项B正确;对于选项C,因为点,其中一条渐近线的方程为,所以的最小值就是点F到渐近线的距离,因为该距离为,所以选项C错误,对于选项D,它们的渐近线都是,渐近线相同,选项D正确,故选:ABD三、填空题:每小题5分,满分20分.13或. 14 155 1616解析:取的中点,连接,,由图象可知,当三点共线时,等号成立,所以点到原点的最大距离是.四、解答题:17题10分,18-22题每题12分,满分60分.17.(10分)
10、选择;因为所以该曲线方程为:,-4分该曲线是抛物线,其对称轴方程是、顶点坐标为、焦点坐标为、的取值范围是、的取值范围是;-10分选择;因为所以该曲线的方程为:.该曲线是抛物线,-4分当过点(-1,0)的直线斜率不存在时,此时直线与曲线没有交点,不符合题意;-5分当过点(-1,0)的直线斜率存在时,设为,因此直线方程可设为:,两个方程联立得:消去x可得:.-7分当时,此时,此时符合经过点(-1,0)且与曲线只有一个公共点;-8分当时,只需,解得,此时方程为:.-9分综上所述:符合题意的直线方程为:.-10分选择;因为所以曲线的方程为:,即.-4分当时, ;-6分 当时, -7分当时,,-9分因此
11、符合题意这两个点可为.-10分18(12分)解:(1) , 线段的中点坐标为(5,-2)又, 线段的中垂线的斜率为, 由直线方程的点斜式可得线段的中垂线所在直线方程为,即 -4分(2)由直线的方向向量与其斜率间的关系可知直线l的斜率为,由直线方程的点斜式得直线l的方程为,即-8分(3) 设关于轴的对称点为,则点,所以,则直线,即反射光线所在的直线方程为.-12分19.(12分)(1)证明(一)几何法:取的中点,由为的中点,则,而,所以,则四边形为平行四边形,所以,又平面,所以平面.-5分(二)向量法:,则共面,而是平面的两相交直线,平面,所以平面.-5分另证:取的中点,则四边形为平行四边形,所
12、以,又平面,所以平面.-5分(三)坐标法:平面, ,两两垂直,以为原点,向量方向分别为轴,轴,轴建立如图所示空间直角坐标系. 各点坐标如下:,平面平面的一个法向量为,则,所以,又平面,所以平面.-6分(2)设平面的法向量为,由,有,取,则,即-8分设平面的法向量为,由,有,取 ,则,即-9分所以,-11分故平面与平面夹角的正弦值为.-12分20.(12分)解:(1)设点,由得,整理得;-4分(2),而,则,即.-8分(3)解法(一)根据平面几何知识可知四点共圆,且是以以为直径的圆,其方程为,则是圆和以为直径的圆的相交弦,而圆的方程为,则直线的方程为.-12分解法(二)由题意可知,所以以为圆心,
13、半径为的圆的方程为.根据平面几何知识可知是圆和以为圆心,半径为的圆的相交弦,而圆的方程为,其所在的直线方程为.-12分解法(三)设切点,则,整理得,同理可得,均过点,则,表明点都在直线上,则所在的直线方程为.-12分21.(12分)解:(1)设动圆的半径为,由题意可知,则,根据椭圆的定义可知曲线是以为焦点,长轴长为的椭圆,其中,曲线的方程为.-4分(2)设与平行的直线的方程为,即,代入,可得,整理得,-6分当时,此时直线与曲线相切,根据图形可知当时,点到直线的距离最小,.-8分(可以不写出点M的坐标)另解1:当时,点到直线的距离最小,.-8分另解2:设点,则点到直线的距离.-8分(3)由(2)
14、可得,消去可得所有弦的中点均在直线上.-12分另解:设与平行的直线与曲线的两交点坐标为,中点,两式作差得,由题意可知则,整理得,即所有弦的中点均在直线上.-12分22.(12分)解:(1)因为的周长为8,所以.由题意得,所以椭圆的方程为.-4分(2) 当时,直线,此时,折叠后的长度不变,但,此时的周长为.-6分当时,直线,与联立求得,(因为点A在x轴上方)以及,再以O为坐标原点,折叠后原y轴负半轴,原x轴,原y轴正半轴所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则,.,.设异面直线和所成角为,则,所以异面直线和所成角的余弦值为.- -12分 注:以上各题的求解方法仅供参考,若是还有其他的解法,请酌情给分.补充第22题。若折叠后的周长为,求的正切值.解:(2)由,故由,故设折叠前,.直线与椭圆联立方程,得,.在折叠后的图形中建立如图所示的空间直角坐标系(原x轴仍然为x轴,原y轴正半轴为y轴,原y轴负半轴为z轴):设A,B在新图形中对应点记为,(i)所以(ii)由(i)(ii)可得,解得,所以.