四川省内江市第二名校2023-2024高二上学期12月月考数学试题(word含解析)

内江二中高2025届高二上期第二次月考
数学试题
一.选择题(共8小题)
1. 直线的斜率为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题将直线化成斜截式,可得答案.
【详解】由题将直线的化简可得,所以斜率为
故选D
【点睛】本题考查了直线的方程,一般式化为斜截式,属于基础题.
2. 已知椭圆:的离心率为,则( )
A. B. 1 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】利用椭圆的性质计算即可.
【详解】由题意可知.
故选:C
3. 设 是两条不同的直线,是三个不同的平面,下列四个命题中正确的序号是( )
①若,则
②若,则
③若,则
④若,则
A. ①和② B. ①和④ C. ③和④ D. ②和③
【答案】B
【解析】
【分析】①运用线面平行、垂直的性质定理即可判断①;
②运用面面垂直的判定和性质定理,即可判断②;
③运用线面平行的性质定理,即可判断m,n的位置关系;
④运用面面平行的传递性和线面垂直的性质定理,即可判断④.
【详解】①由于n∥α,由线面平行的性质定理得,n平行于过n的平面与α的交线l,又m⊥α,故m⊥l,即m⊥n,故①正确;
②若α⊥γ,β⊥γ,则α与β可能相交,也可能平行,故②错;
③若m∥α,n∥α,由线面平行的性质定理,即得m,n平行、相交或异面,故③错;
④若α∥β,β∥γ,m⊥α,则面面平行的传递性得α∥γ,由线面垂直的性质定理得,m⊥γ,故④正确.
故选:B.
【点睛】本题主要考查空间直线与平面的位置关系,考查线面平行、垂直的判定和性质定理,考查面面平行、垂直的判定和性质定理的运用,是一道基础题.
4. 已知点与直线:,则点关于直线的对称点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设点关于直线的对称点坐标,即可得到方程组,解得即可.
【详解】解:设点关于直线:的对称点坐标为,
所以,解得,即对称点坐标为;
故选:C
5. 中国南北朝时期数学家、天文学家祖冲之、祖暅父子总结魏晋时期著名数学家刘徽的有关工作,提出“幂势既同,则积不容异”的“祖暅原理”,其中“幂”是截面积,“势”是几何体的高.如图,已知正六棱台的上、下底面边长分别为1和2,高为,一个不规则的几何体与此棱台满足“幂势既同”,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D. 21
【答案】D
【解析】
【分析】首先求出正六棱台的上、下底面面积,再根据台体的体积公式求出正六棱台的体积,根据祖暅原理可得.
【详解】因为正六棱台的上下底面为正六边形,
所以,,
所以,
由祖暅原理知该几何体的体积也为.
故选:D.
6. 是椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,且,则三角形的面积为( )
A. 7 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由椭圆的定义结合余弦定理求得,再由三角形面积公式求解即可.
【详解】由已知,,设,则,由余弦定理得,
解得,则三角形的面积.
故选:C.
7. 已知点为椭圆:的右焦点,点是椭圆上的动点,点是圆上的动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】作出图形,利用椭圆的定义以及圆的几何性质可求得的最小值.
【详解】如下图所示:
在椭圆中,,
则,
圆的圆心,半径,
圆心为椭圆的左焦点,由椭圆定义可得,

由椭圆的几何性质可得,即,
由圆的几何性质可得,
所以,
所以的最小值是.
故选:C.
8. 已知圆上有四个点到直线的距离等于1,则实数的取值范围为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】若圆上有4个点到直线的距离等于1,则到直线的距离小于1,代入点到直线的距离公式,可得答案.
【详解】由圆的方程,可得圆心为原点,半径为2,
若圆上有4个点到直线的距离等于1,则到直线的距离小于1,
又直线的一般方程为,
,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:A.
二.多选题(共4小题)
9. 如图所示,四边形为梯形,其中,,,分别为的中点,则结论正确的是( )
A. B.
C D.
【答案】AB
【解析】
【分析】根据给定条件,可得四边形为平行四边形,再结合向量线性运算逐项分析计算作答.
【详解】对于A,四边形为梯形,,,为中点,即有,
则四边形为平行四边形,,A正确;
对于B,中点,,B正确;
对于C,为的中点,,C不正确;
对于D,由选项A知,,,D不正确.
故选:AB
10. 下列选项正确的是( )
A. 若两条不重合的直线的倾斜角相等,则这两条直线一定平行
B. 若直线与直线垂直,则
C. 若直线与直线平行,则
D. 若直线的一个方向向量是,则直线的倾斜角是
【答案】AC
【解析】
【分析】根据两直线的倾斜角相等且不重合可对A项判断;由直线和直线垂直,从而求出或,即可对B项判断;直线和直线平行,利用两直线平行知识可对C项判断;知道直线的方向向量,从而可求解出倾斜角,即可对D项判断.
【详解】对于A项:两直线的倾斜角相等且不重合,可得两直线平行,故A项正确;
对于B项:由直线和直线垂直,得:,解得:或,故B项错误;
对于C项:直线和直线平行,
当时,得直线:与直线不平行,
当时,得:,
解得:或,经检验当时两直线重合不符题意,
故,故C项正确;
对于D项:知直线的方向向量为,得:,所以得直线的斜率为,倾斜角为,故D项错误.
故选:AC.
11. 已知点,在圆上,点在直线上,则( )
A. 直线与圆相离
B. 当时,的最大值是
C. 当、为圆的两条切线时,为定值
D. 当、为圆的两条切线时,直线过定点
【答案】ACD
【解析】
【分析】对A选项:计算圆心到直线的距离与半径比较即可;对B选项:设出的中点,将求转化为求即可得;对C选项:结合、,有、,即可计算;对D选项:设出点坐标,结合性质算出直线方程,计算出定点即可得.
【详解】对于A:因为到直线的距离,即直线与圆相离,A正确;
对于B,令的中点为,则,,
点在以为圆心,为半径的圆上,
,显然当在上运动时,无最大值,B不正确;

对于C,当、为切线时,,,
所以在中,,
同理,
,故C正确.

对于D,设,当、为切线时,,,
点、在以为直径的圆上,
此圆的方程为,由圆,
作差得直线为,
即,即有,解得,
所以直线过定点,D正确.
故选:ACD.
12. 如图,在矩形AEFC中,,EF=4,B为EF中点,现分别沿AB、BC将△ABE、△BCF翻折,使点E、F重合,记为点P,翻折后得到三棱锥P-ABC,则( )
A. 三棱锥的体积为 B. 直线PA与直线BC所成角的余弦值为
C. 直线PA与平面PBC所成角的正弦值为 D. 三棱锥外接球的半径为
【答案】BD
【解析】
【分析】证明平面,再根据即可判断A;先利用余弦定理求出,将用表示,利用向量法求解即可判断B;利用等体积法求出点到平面的距离,再根据直线PA与平面PBC所成角的正弦值为即可判断C;利用正弦定理求出的外接圆的半径,再利用勾股定理求出外接球的半径即可判断D.
【详解】由题意可得,
又平面,
所以平面,
在中,,边上的高为,
所以,故A错误;
对于B,在中,,

所以直线PA与直线BC所成角的余弦值为,故B正确;
对于C,,
设点到平面的距离为,
由,得,解得,
所以直线PA与平面PBC所成角的正弦值为,故C错误;
由B选项知,,则,
所以的外接圆的半径,
设三棱锥外接球的半径为,
又因为平面,
则,所以,
即三棱锥外接球的半径为,故D正确.
故选:BD.
三.填空题(共4小题)
13. 在三棱锥中,在线段上,满足是平面内任意一点,,则实数__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据空间向量运算、四点共面等知识求得正确答案.
【详解】依题意,,


由于四点共面,所以.
故答案为:
14. 已知x,y满足,则的最大值为 _______.
【答案】##
【解析】
【分析】设,故直线与圆有交点,从而利用点到直线距离得到不等式,求出答案.
【详解】可化为,
设,
则直线与圆有交点,所以,解得,
的最大值为2+2.
故答案为:.
15. 如图所示,一隧道内设双行线公路,其截面由一段圆弧和一个长方形构成.已知隧道总宽度AD为m,行车道总宽度BC为m,侧墙EA、FD高为2m,弧顶高MN为5m.为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上的高度之差至少要有0.5m.请计算车辆通过隧道的限制高度是_________.
【答案】##
【解析】
【分析】通过已知数据求出圆弧的半径,再通过由半径算弦心距的方法求出最大高度,最后减去安全高度差即可.
【详解】如下图,圆弧的圆心O在直线MN上,过B作,交圆弧于点G,作于点H,连接OE、OG.
由题可知,,,
设,则
在中,有
即,解得
故车辆通过隧道的限制高度是.
故答案为:
16. 已知椭圆:的左,右焦点分别为,,焦距为,是椭圆上一点(不在坐标轴上),是的平分线与轴的交点,若,则椭圆离心率的范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】由已知结合三角形内角平分线定理可得|PF1|=2|PF2|,再由椭圆定义可得|PF2|,得到a﹣c,从而得到e,再与椭圆离心率的范围取交集得答案.
【详解】∵,∴,,∵是的角平分线,
∴,则,由,得,
由,可得,由,∴椭圆离心率的范围是.
故答案为:
【点睛】本题考查椭圆的简单性质,训练了角平分线定理的应用及椭圆定义的应用,是中档题.
四.解答题(共6小题)
17. 求满足下列条件的直线的方程:
(1)过点,且斜率为;
(2)过点且在两坐标轴上的截距相等.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据点斜式公式计算即可得到答案;
(2)分两种情况讨论,一种截距不为0,另一种截距为0,进而解决问题.
【小问1详解】
解:因为直线过点,且斜率为,
由点斜式公式得直线方程为:,
化简得:;
【小问2详解】
当在两坐标轴上的截距为0时,设直线的方程为,
因为经过点,
所以,故直线方程为;
当在两坐标轴上的截距不为0时,设直线为,
因为经过点,故,
所以,故直线方程为;
综上:直线方程为:或.
18. 已知椭圆的长轴长为,焦点是、,点到直线的距离为,过点且倾斜角为的直线与椭圆交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)求线段的长.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)根据题意及椭圆方程的关系求解即可;
(2)联立椭圆方程和直线方程,利用韦达定理和两点间距离公式求解即可.
【小问1详解】
由已知可得且 ,解得,
则,
所以椭圆方程:.
【小问2详解】
由已知可得直线斜率,方程为,
联立得,
设,,则,,
则,
所以线段的长为.
19. 如图,已知平行六面体中,,,为,的交点,且.
(1)求证:平面平面;
(2)若,,求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据线线垂直可证明线面垂直,进而可证明面面垂直,
(2)建立空间直角坐标系,利用法向量的夹角求解即可.
小问1详解】
由于, ,平面,
所以平面,又平面,所以,
,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面
【小问2详解】
又(1)知平面平面,且两平面交线为,,平面,所以平面,
同理可得平面,因此两两垂直,故建立如图所示的空间直角坐标系,
由,可得 ,
则,
,
设平面,的法向量分别为,
所以取,则,
取,则,
设二面角的平面角为为锐角,
所以,
故二面角的余弦值为
20. 已知圆与直线相交于两点.
(1)求弦的长;
(2)若圆经过,且圆与圆的公共弦平行于直线,求圆的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用点线距离公式与弦长公式即可得解;
(2)两圆相减求得公共弦方程,从而得到,再利用待定系数法即可得解.
【小问1详解】
因为圆可化为,
则圆的圆心,半径为,
所以到直线的距离为,
所以弦的长为.
【小问2详解】
设圆的方程为,
两圆方程相减得公共弦所在的直线方程为,
因为其与直线平行,所以,则.
又因圆经过,所以,解得,
此时圆的方程为,经检验,满足题意,
所以圆的方程为.
21. 如图,在四棱锥中,,,,,.
(1)当时,求直线与平面所成角的大小;
(2)当二面角为时,求平面与平面所成二面角的正弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)作出辅助线,由余弦定理求出,证明出线面垂直,得到即为直线与平面的所成角,求出,得到答案;
(2)作出辅助线,得到为二面角的平面角,即,设点到平面和边的距离分别为,,由求出,由求出,从而利用求出答案.
【小问1详解】
延长,交于点,连接.
因为,所以,故为等边三角形,
所以,.
因为,,所以,.
在中,由余弦定理得,
所以,
所以,所以由勾股定理逆定理得.
因为,,,平面,所以平面.
因为平面,所以.
因为,,,平面,
所以平面,
所以即为直线与平面的所成角,
在直角三角形中,,
故直线与平面所成角的大小为.
【小问2详解】
过,分别作,的平行线交于点,连接,取的中点,连接.
则四边形为平行四边形,
由(1)知,,故,
因为,,所以.
又因为,所以为二面角的平面角,即.
在中,因为,,所以为等边三角形,
所以,且,.
由(1)知,所以,
因为,,,平面,所以平面.
因为平面,所以.
因,平面,所以⊥平面,
因为,所以⊥平面,
因为平面,所以⊥,
在中,,,,所以.
在中,,,
所以,
故,所以.
易求得.
设点到平面和边的距离分别为,,
因为,所以,即,
所以.
在中,,故≌,
故,所以,所以.
设平面与平面所成二面角的大小为,则.
22. 已知O为坐标原点,是椭圆C:的右焦点,过F且不与坐标轴垂直的直线l交椭圆C于A,B两点.当A为短轴顶点时,的周长为.
(1)求C的方程;
(2)若线段AB的垂直平分线分别交x轴、y轴于点P,Q,M为线段AB的中点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,得到且,结合,列出方程求得的值,即可求解.
(2)解法一:设直线,联立方程组,利用韦达定理得到,得出的垂直平分线的方程,求得,化简,利用换元法和二次函数的性质,即可求解;
解法二:设,联立方程组,利用根与系数的关系得到,进而得到,化简,利用换元法和二次函数的性质,即可求解.
【小问1详解】
设椭圆的焦距为,因为椭圆的焦点为,可得,
又因为为短轴顶点时,的周长,
又由,所以,解得,
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
解法一:因为椭圆的焦点为,设直线,
联立方程组,整理得,
设,,则,,
则,
于是线段AB的垂直平分线的方程为,
令,可得,


令,则,
因为,所以,可得,
因此.
解法二:因为椭圆的焦点为,设直线,
联立方程组,整理得,
设,,则,,
则,
可得线段AB的垂直平分线的方程为,
令,得,


令,则,
因为,可得,可得,
因此.
【点睛】方法技巧:圆锥曲线中的最值问题是高考中的热点问题,常涉及不等式、函数的值域问题,综合性比较强,解法灵活多样,但主要有两种方法:
(1)几何转化代数法:若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用圆锥曲线的定义、图形、几何性质来解决;
(2)函数取值法:若题目的条件和结论的几何特征不明显,则可以建立目标函数,再求这个函数的最值(或值域),常用方法:(1)配方法;(2)基本不等式法;(3)单调性法;(4)三角换元法;(5)平面向量;(6)导数法等,要特别注意自变量的取值范围.内江二中高2025届高二上期第二次月考
数学试题
一.选择题(共8小题)
1. 直线的斜率为
A B. C. D.
2. 已知椭圆:的离心率为,则( )
A. B. 1 C. 3 D. 4
3. 设 是两条不同的直线,是三个不同的平面,下列四个命题中正确的序号是( )
①若,则
②若,则
③若,则
④若,则
A. ①和② B. ①和④ C. ③和④ D. ②和③
4. 已知点与直线:,则点关于直线的对称点坐标为( )
A. B. C. D.
5. 中国南北朝时期数学家、天文学家祖冲之、祖暅父子总结魏晋时期著名数学家刘徽的有关工作,提出“幂势既同,则积不容异”的“祖暅原理”,其中“幂”是截面积,“势”是几何体的高.如图,已知正六棱台的上、下底面边长分别为1和2,高为,一个不规则的几何体与此棱台满足“幂势既同”,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D. 21
6. 是椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,且,则三角形的面积为( )
A. 7 B. C. D.
7. 已知点为椭圆:的右焦点,点是椭圆上的动点,点是圆上的动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
8. 已知圆上有四个点到直线距离等于1,则实数的取值范围为()
A. B. C. D.
二.多选题(共4小题)
9. 如图所示,四边形为梯形,其中,,,分别为的中点,则结论正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 下列选项正确的是( )
A. 若两条不重合的直线的倾斜角相等,则这两条直线一定平行
B 若直线与直线垂直,则
C. 若直线与直线平行,则
D. 若直线的一个方向向量是,则直线的倾斜角是
11. 已知点,在圆上,点在直线上,则( )
A. 直线与圆相离
B. 当时,的最大值是
C. 当、为圆的两条切线时,为定值
D. 当、为圆的两条切线时,直线过定点
12. 如图,在矩形AEFC中,,EF=4,B为EF中点,现分别沿AB、BC将△ABE、△BCF翻折,使点E、F重合,记为点P,翻折后得到三棱锥P-ABC,则( )
A. 三棱锥的体积为 B. 直线PA与直线BC所成角的余弦值为
C. 直线PA与平面PBC所成角的正弦值为 D. 三棱锥外接球的半径为
三.填空题(共4小题)
13. 在三棱锥中,在线段上,满足是平面内任意一点,,则实数__________.
14. 已知x,y满足,则的最大值为 _______.
15. 如图所示,一隧道内设双行线公路,其截面由一段圆弧和一个长方形构成.已知隧道总宽度AD为m,行车道总宽度BC为m,侧墙EA、FD高为2m,弧顶高MN为5m.为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有0.5m.请计算车辆通过隧道的限制高度是_________.
16. 已知椭圆:的左,右焦点分别为,,焦距为,是椭圆上一点(不在坐标轴上),是的平分线与轴的交点,若,则椭圆离心率的范围是___________.
四.解答题(共6小题)
17. 求满足下列条件的直线的方程:
(1)过点,且斜率为;
(2)过点且在两坐标轴上的截距相等.
18. 已知椭圆的长轴长为,焦点是、,点到直线的距离为,过点且倾斜角为的直线与椭圆交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)求线段的长.
19. 如图,已知平行六面体中,,,为,的交点,且.
(1)求证:平面平面;
(2)若,,求二面角的余弦值.
20. 已知圆与直线相交于两点.
(1)求弦的长;
(2)若圆经过,且圆与圆的公共弦平行于直线,求圆的方程.
21. 如图,在四棱锥中,,,,,.
(1)当时,求直线与平面所成角大小;
(2)当二面角为时,求平面与平面所成二面角的正弦值.
22. 已知O为坐标原点,是椭圆C:的右焦点,过F且不与坐标轴垂直的直线l交椭圆C于A,B两点.当A为短轴顶点时,的周长为.
(1)求C的方程;
(2)若线段AB的垂直平分线分别交x轴、y轴于点P,Q,M为线段AB的中点,求的取值范围.

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