1、黄山市“八校联盟”20222023学年度第一学期期中考试高二数学试卷考生注意:1本试卷共150分.考试时间120分钟.2请将各题答案填写在答题卡上.3本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第一册第一章至第三章3.1.一、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. 椭圆上的一点到两个焦点的距离之和为( )A. 2B. 6C. 4D. 【答案】B【解析】【分析】由椭圆方程可得,再由椭圆定义即可求得结果.【详解】根据椭圆方程为可知,椭圆焦点在轴上,且,即,由椭圆定义可知椭圆上一点到两个焦点的距离之和为.故选:B2. 直线的斜率为( )A. B.
2、C. D. 【答案】B【解析】【分析】直线方程为斜截式即得【详解】直线的一般式为,其斜率为故选:B3. 古希腊数学家阿基米德多年前利用“逼近法”得到椭圆面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积,则椭圆的面积为( )A. 30B. 120C. D. 【答案】C【解析】【分析】根据椭圆方程求出,再提供的椭圆面积公式求出椭圆的面积.【详解】因为,所以椭圆的面积为故选:C4. 在三棱锥中,M是平面ABC上一点,且,则t=( )A. 1B. 3C. D. 【答案】A【解析】【分析】根据空间向量的基本定理,进而得出方程,解之即可.【详解】因为,所以,即因为M平面ABC上一点,所以,所以故选:A.5
3、. 直线被圆截得的弦长为( )A. 2B. C. 4D. 【答案】C【解析】【分析】先求出弦心距,然后根据圆的弦长公式直接求解即可.【详解】圆,所以圆心,半径,所以弦心距为,所以弦长为,故选:C6. 如图所示,在几何体ABCDEF中,平面ABCD,则异面直线EF与AB所成的角为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】根据线面垂直的性质可得,又,建立如图空间坐标坐标系,利用向量法即可求出空间中的线线角.【详解】由题意知,因为平面,平面,所以,以A为原点,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,则,所以,所以,故异面直线EF与AB所成的角为故选:A.7. 一条沿直线传播
4、的光线经过点和,然后被直线反射,则反射光线所在的直线方程为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】首先根据两点式求得入射光线的直线方程,求得入射光线和直线的交点,再根据反射光线经过入射点的对称点,结合点关于直线对称求得对称点,再利用两点式即可得解.【详解】入射光线所在的直线方程为,即,联立方程组解得即入射点的坐标为设P关于直线对称的点为,则解得即因为反射光线所在直线经过入射点和点,所以反射光线所在直线的斜率为,所以反射光线所在的直线方程为,即故选:D8. 已知对任意的,不等式恒成立,则实数的最大值是( )A B. 2C. D. 3【答案】A【解析】【分析】设直线:,半圆:,则问
5、题转化为原点到直线的距离大于或等于,利用点到直线的距离公式得到不等式,解得即可.【详解】解:设直线:,半圆:,则表示半圆弧上任意一点到直线的距离大于或等于,即原点到直线的距离大于或等于由,解得,即实数的最大值是故选:A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. 已知椭圆,则( )A. 的焦点坐标为B. 的长轴长为8C. 的短轴长为6D. 的一个顶点为【答案】BC【解析】【分析】根据题意,求得,结合椭圆的几何性质,逐项判定,即可求解.【详解】由椭圆,可得,则,对于A中,由椭圆的焦点坐标为,所以A错误
6、;对于B中,由椭圆的长轴长为,所以B正确;对于C中,由椭圆的短轴长为,所以C正确;对于D中,顶点坐标和,所以D错误.故选:BC.10. 如图,在正三棱柱中,若,则( )A. 三棱锥的体积为B. 三棱锥的体积为C. 点C到直线的距离为D. 点C到直线的距离为【答案】AC【解析】【分析】利用等体积法和三棱锥的体积公式计算即可判断AB;建立如图空间直角坐标系,求出在上的投影的长度,利用向量法求出点线距即可判断CD.【详解】三棱锥即三棱锥,其体积为,故A正确,B不正确;取AC的中点O,则,以O为原点,的方向分别为x,y轴的正方向建立如图空间直角坐标系,则,所以,所以在上的投影的长度为,故点C到直线的距
7、离,故C正确,D错误.故选:AC.11. 已知直线l:和圆C:,则下列说法正确的是( )A. 直线l过定点B. 对任意,直线l与圆C相交C. 若,直线l与圆C交于A,B两点,则的最大值为D. 对任意,圆C上恒有4个点到直线的距离为1【答案】AB【解析】【分析】对A:根据直线过定点运算求解;对B:先判断定点与圆C的位置关系,进而确定直线l与圆C的位置关系;对C:先求圆心到直线l的距离,再根据垂径定理结合基本不等式求弦长的取值范围;对D:根据圆心到直线l的距离的取值范围,分析判断.【详解】对A:整理直线l的方程,得,令,解得,可知l过定点,故A正确;对B:将代入圆C的方程,得到,可知点在圆C内,所
8、以对任意,直线l与圆C相交,故B正确;对C:圆C:的圆心,半径,因为圆心到直线l的距离,所以,则,当且仅当,即时等号成立,则,所以的最大值为4,故C不正确;对D:因为圆心与点之间的距离为,则圆心到直线l的距离,当时,即,则圆C上有2个点到直线的距离为1;当时,即,则圆C上有3个点到直线的距离为1;当时,即,则圆C上有4个点到直线的距离为1;故D不正确.故选:AB.12. 已知左、右焦点分别是,的椭圆C:的离心率为e,过左焦点的直线l与椭圆C交于A,B两点,线段AB的中点为P,则下列说法中正确的有( )A. 的周长为4aB. 若直线OP斜率为,AB的斜率为,则C. 若,则e的最小值为D. 若,则
9、e的最大值为【答案】ACD【解析】【分析】根据椭圆的定义即可判断A;设,利用点差法和中点坐标公式可得,进而判断B;根据平面向量的坐标表示可得,结合选项计算即可判断CD.【详解】A:根据椭圆的定义,的周长为,故A正确;B:设,则,所以,由得,所以,即,故B不正确;C:,因为,所以,由,得,故C正确;D:由,得,故D正确故选:ACD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13. 已知椭圆的焦距为6,且短轴的一个顶点为,则椭圆的标准方程为_【答案】【解析】【分析】根据题意可得椭圆焦点在轴上,且,即可得出答案.【详解】由焦距为6可知,即可得,又短轴的一个顶点为,即可得,所以可得,且焦点在轴上;
10、因此可得椭圆的标准方程为.故答案为:14. 已知圆:与圆:相离,则整数m的一个取值可以是_【答案】2#3#4【解析】【分析】写出两圆的圆心及半径,利用两点之间坐标公式求出圆心的距离,利用两圆相离的关系列出不等式,求出整数m的值.【详解】解:由题意在圆:与圆:中,圆的圆心为,圆的圆心为,圆的半径为3,圆的半径为,两圆圆心的距离为,解得,整数m的取值可能是2,3,4故答案为:2或3或4.15. 已知椭圆,则椭圆上的点到直线的距离的最大值为_【答案】【解析】【分析】设点,利用点到直线的距离公式求得到直线的距离,结合辅助角公式,即可求得最大值.【详解】因为椭圆,所以可设椭圆上一点,则点到直线的距离,则
11、当时,故答案为;16. 在长方体中,则_;点C到平面的距离为_【答案】 . . 【解析】【分析】建立空间直角坐标系,写出点的坐标,利用空间向量求解出答案.【详解】以D为坐标原点,的方向分别为x轴,y轴,z轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系因为,所以,因为,所以设平面的法向量为,因为,所以,令,得因为,所以点C到平面的距离故答案为:,.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. 已知直线,直线(1)若,求实数的值;(2)若,求实数的值【答案】17. 18. 或【解析】【分析】(1),若,则,求出参数后,需代入验证,排除两直线重合的情况;(2),若,则,由此
12、求参数即可.【小问1详解】因为,所以,整理得:,即:,解得:或,当时, ,即,符合题意;当时,即,即,此时与重合,不符合题意.所以.【小问2详解】因为,所以,整理得:,即:,解得:或,所以或.18. 已知圆C:(1)过点向圆C作切线l,求切线l的方程;(2)若Q为直线m:上的动点,过Q向圆C作切线,切点为M,求的最小值【答案】(1)或 (2)【解析】【分析】(1)按斜率存在和不存在两种情形分类求解,斜率存在时设出直线方程,由圆心到直线的距离等于半径求得参数值;(2)确定直线与圆相离,由切线长公式最小即可,只要 求得圆心到直线的距离(为最小值)即可得切线长的最小值【小问1详解】若切线l的斜率不存
13、在,则切线l的方程为若切线l的斜率存在,设切线l的方程为,即因为直线l与圆C相切,所以圆心到l的距离为2,即,解得,所以切线l的方程为,即综上,切线l的方程为或【小问2详解】圆心到直线的距离为,直线m与圆C相离,因为,所以当最小时,有最小值当时,最小,最小值为,所以的最小值为19. 已知为椭圆上一动点,的上,下焦点分别为,定点(1)求的最大值;(2)若直线与交于两点,且的中点为,求的面积【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)连接,求得,得到,结合椭圆的定义,得到,即可求解;(2)设,利用点差法求得直线的斜率为,得到的直线方程,联立方程组求得,结合弦长公式和点到直线的距离公式,利用三角形的
14、面积公式,即可求解.【小问1详解】解:如图所示,连接,由椭圆得的定义,可得,又由椭圆,可得,则,所以,因为,可得,又因为,则,当且仅当三点共线,且点在的延长线上时,等号成立,所以的最大值为. 【小问2详解】解:如图所示,设,因为点为的中点,可得,又由,两式相减,可得,可得,即直线的斜率为,所以的方程为,即,联立方程组,整理得,所以,则,又由焦点到直线的距离为,所以的面积为. 20. 在长方体中,底面ABCD是边长为2正方形,M,N分别是AD,的中点(1)证明:MN与平面BCN不垂直(2)求MN与平面所成角的正弦值【答案】(1)证明见解析 (2)【解析】【分析】(1)建立坐标系,利用向量证明与平
15、面内的一条直线不垂直即可;(2)求出平面的法向量,利用线面角的向量求法进行求解.【小问1详解】解:以D为坐标原点,的方向分别为x,y,z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,则,(1)证明:因为,所以,但,所以MN与平面BCN不垂直【小问2详解】设平面的法向量为,因为,所以令,得设MN与平面所成的角为,则,故MN与平面所成角的正弦值为21. 如图,在四棱锥中,底面ABCD为直角梯形,其中,平面ABCD,M为PD的中点(1)证明:平面PBC(2)求平面PBC与平面PCD的夹角【答案】(1)证明见解析 (2)【解析】【分析】(1) 取PC的中点为N,连接MN,NB,利用中位线证明且,所以四边形
16、MNBA为平行四边形,得到,再利用线面平行得判定即可证明;(2) 过A作,垂足为H,以A为坐标原点,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,分别求出平面PBC与平面PCD的法向量,代入向量夹角公式即可求解.【小问1详解】证明:取PC的中点为N,连接MN,NB,则且因为且,所以且,所以四边形MNBA为平行四边形,所以又因为平面PBC,平面PBC,所以平面PBC【小问2详解】过A作,垂足为H,则如图,以A为坐标原点,的方向分别为x,y,z轴的正方向建立空间直角坐标系,则,设平面PBC的法向量为,因为,所以令,得设平面PCD的法向量为,因为,所以令,得设平面PBC与平面PCD的夹角为,则
17、,所以平面PBC与平面PCD的夹角为22. 已知椭圆W:的离心率为,左、右焦点分别为,过且垂直于x轴的直线被椭圆W所截得的线段长为(1)求椭圆W的方程;(2)直线与椭圆W交于A,B两点,连接交椭圆W于点C,若,求直线AC的方程【答案】(1); (2)或.【解析】【分析】(1)根据题意可得,结合离心率和即可求解;(2)根据题意可设直线AC的方程为,联立椭圆方程,利用韦达定理表示出,根据弦长公式求出,利用点到直线的距离公式求出点O到直线AC的距离,结合三角形面积公式计算求出t,即可求解.【小问1详解】由题意知,设过且垂直于x轴的直线交椭圆于点,则,解得,所以,所以因为椭圆W的离心率,所以因为,所以,故椭圆W的方程为【小问2详解】由题意知,直线AC不垂直于y轴,设直线AC的方程为,联立方程组消去x并整理得,所以,所以因为点O到直线AC的距离,且O是线段AB的中点,所以点B到直线AC的距离为2d,所以由,解得,所以,故直线AC的方程为,即或