安徽省十校联盟2021-2022学年高二数学上学期期中联考试题（Word版附解析）

2021-2022学年高二上学期期中联考数学试题一､选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60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.在空间直角坐标系下，点关于轴对称的点的坐标为（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】根据空间中点关于y轴的对称坐标的特点，可得答案【详解】设点为关于y轴的对称点则的中点在y轴上，且坐标为所以，则所以点关于y轴的对称点的坐标为.故选：B.2.若椭圆的一个焦点为，则的值为（）A.5B.3C.4D.2【答案】B【解析】【分析】由题意判断椭圆焦点在轴上，则，解方程即可确定的值.【详解】有题意知：焦点在轴上，则，从而，解得：.故选：B.3.将直线绕着原点逆时针旋转，得到新直线的斜率是（）A.B.C.D.【答案】A 【解析】【分析】先将直线化为斜截式，写出直线的斜率和倾斜角，再求得新直线的倾斜角和斜率.【详解】将化为，则该直线的斜率为、倾斜角为，所以旋转后新直线的倾斜角为，则新直线的斜率为.故选：A.4.已知实数满足方程，则的最大值为（）A.3B.2C.D.【答案】D【解析】【分析】将方程化为，由圆几何性质可得答案.【详解】将方程变形为，则圆心坐标为，半径，则圆上的点的横坐标的范围为：则x的最大值是故选：D.5.已知直线，若圆上存在两点关于直线对称，则的值为（）A.B.C.D.5【答案】A【解析】【分析】根据题意可知圆的圆心坐标为，又圆上存在两点P，Q关于直线对称，所以直线经过圆心，将圆心坐标代入直线方程，即可求出结果.【详解】∵圆：，∴圆的圆心坐标为，又圆：上存在两点P，Q关于直线对称，∴直线经过圆心， ∴，解得.故选：A.6.已知直线与直线平行，则等于（）A.3或—2B.—2C.3D.2【答案】C【解析】【分析】根据两直线平行的条件求解，注意检验．【详解】由题意，解得或，时，两直线方程分别为，，平行，时，两直线方程分别为，，两直线重合，舍去．所以．故选：C．7.在四棱锥中，，则这个四棱锥的高为（）A.2B.3C.4D.5【答案】D【解析】【分析】结合点面距离的向量公式求解即可【详解】设平面ABCD的法向量为，则，即，∴，取，则，∴这个四棱锥的高.故选：D.8.过圆上一点作圆的两条切线，切点分别为，若，则（）A.1B.C.D.【答案】D 【解析】【分析】由题设易知OAPB是正方形且，结合两圆的位置关系画示意图，即可求参数r.【详解】由题意知：，∵，∴四边形OAPB是正方形，且，∴.故选：D.9.已知直线，若，则的倾斜角的取值范围是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】设的斜率分别为，当时，根据，可知，求得的斜率为，根据正弦函数的性质可知，再结合斜率与倾斜角的关系即可求出倾斜角的范围；当时，易知的倾斜角为0；由此即可得到结果.【详解】设的斜率分别为当时，，∵，∴，∴，∵，∴. 设直线的倾斜角为，，则，∴；当时，直线的斜率不存在，倾斜角为，∵，∴的倾斜角为0.综上，.故选：D.10.在正方体中，棱的中点分别为，则直线与所成角的正弦值为（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】以D为坐标原点，DA，DC，、分别为x轴，y轴，z轴，建立空间直角坐标系，利用空间向量的数量积即可求解.【详解】设正方体的棱长为2，以D为坐标原点，DA，DC，、分别为x轴，y轴，z轴，建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz，则，，，，则，，设直线EF与的所成角为， 则，∴.故选：B11.已知圆，直线与圆没有公共点，斜率为的直线与直线垂直，则的取值范围是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】根据直线与圆没有公共点可求得，根据垂直可得，即可求出范围.【详解】由题意得，，即，∵直线与圆没有公共点，∴，解得，∴.∵直线与直线垂直，∴，∴，当且仅当，即时取等号，又或时，，∴的取值范围是.故选：B.12.已知椭圆的离心率为，过右焦点且倾斜角为的直线与椭圆相交得到的弦长为，且椭圆上存在4个点构成矩形，则矩形面积的最大值为（）A.4B.C.8D.16【答案】A【解析】【分析】根据，得到，，设直线：，与椭圆联立，根据与椭圆相 交得到的弦长为求得椭圆方程；设，其中，得到，，，然后得到矩形MNPQ的面积求解.【详解】由题意得，，故，，，则直线：，联立，解得，，故所形成的弦长为，解得，即椭圆：.由对称性设，其中，则，，，则，，故矩形MNPQ的面积，∴，故矩形MNPQ面积的最大值为4，故选：A.二､填空题（本大题共4小题，每小题5分，共20分､将答案填写在题中的横线上）13.设空间向量，且，则___________.【答案】1【解析】【分析】根据，由求解.【详解】因为向量，且，所以，即，解得.故答案为：1 14.设圆，圆，则圆有公切线___________条.【答案】2【解析】分析】将圆转化成标准式，结合圆心距判断两圆位置关系，进而求解.【详解】由题意得，圆：，圆：，∴，∴与相交，有2条公切线.故答案为：215.设是椭圆的左，右焦点，点在上，为坐标原点，且，则的面积为___________.【答案】7【解析】【分析】根据题意可得，利用勾股定理和椭圆定义可求得，即可求出面积.【详解】由题意得，，，，∴在以线段为直径的圆上，∴，∴①，由椭圆的定义知，②，由①②，解得，.故答案为：7.16.在如图所示的实验装置中，四边形框架为正方形，为矩形，且，且它们所在的平面互相垂直，为对角线上的一个定点，且，活动弹子在正方形对角线上移动，当取最小值时，活动弹子与点之间的距离为___________. 【答案】【解析】【分析】根据给定条件建立以直线，，分别为轴，轴，轴的空间直角坐标系，利用空间向量即可计算作答．【详解】解：∵四边形ABCD为正方形，则，又平面平面ABEF，平面平面，∴平面∵四边形为矩形，∴，以B为坐标原点，以射线BA，BE，BC分别为x，y，z轴的非负半轴建立如图所示的空间直角坐标系，则，，，，.∵点N在BF上，且，∴，又M在线段AC上移动，则有，易得点，∴，，∴，∴当时，取得最小值，此时点，则，∴，∴活动弹子M与点B之间的距离为.故答案为：三､解答题17.已知点.（1）若直线与直线分别交于点，且线段的中点坐标为，求直线的斜率； （2）若直线过点，且原点到该直线的距离为，求直线的方程.【答案】（1）（2）或【解析】【分析】（1）、根据题意线段的中点坐标为，求出两点坐标，即可求出直线的斜率;（2）、当直线的斜率不存在时，直接写出直线的方程；当直线的斜率存在时，先用点斜式设出直线的方程，再用原点到直线的距离求出直线的斜率，进而求出直线的方程.【小问1详解】设，的中点坐标为，直线的斜率为.小问2详解】①当直线的斜率不存在时，其直线方程为，满足题意；②当直线的斜率存在时，设直线的方程为，即，原点到该直线的距离为，则直线的方程为.综上所述，直线的方程为或.18.已知定点，动点满足，设点的轨迹为.（1）求轨迹的方程；（2）若点分别是圆和轨迹上的点，求两点间的最大距离.【答案】（1）（2）【解析】【分析】（1）设动点,根据条件列出方程，化简求解即可； （2）设，求出圆心到轨迹上点的距离，配方求最值即可得解.【小问1详解】设动点，则，，，又，∴，化简得，即，∴动点的轨迹E的方程为.【小问2详解】设，圆心到轨迹E上点的距离∴当时，，∴.19.如图所示，在三棱锥中，平面，，，，，.（1）求证：平面；（2）求与平面所成的角正弦值. 【答案】（1）证明见解析；（2）.【解析】【分析】以为原点建立空间直角坐标系，（1）利用向量法证明，，即可得证；（2）由（1）可得，1，为平面的一个法向量，求出与所成角的余弦值，即可得出答案.【详解】解：如图所示：，以为原点建立空间直角坐标系，由题意得：，0，，，0，，，1，，，2，，，0，，（1）证明：，1，，，1，，，0，，，，即，，，平面；（2）解：由（1）可得，1，为平面的一个法向量，，则，设与平面所成的角为，所以，所以与平面所成的角正弦值为. 20.设圆的圆心为，半径为，圆过点，直线交圆与两点，.（1）求圆的方程；（2）已知，过点的直线与圆相交于两点，其中，若存在，使得轴为的平分线，求正数的值.【答案】（1）或（2）4【解析】【分析】（1）设圆C的方程为，根据题意，利用待定系数法，即可求出结果；（2）由（1）知，圆C的方程为，设直线PQ的方程为，联立直线与圆的方程，化简整理得到韦达定理，然后再根据轴平分，可得，化简整理可得，求解方程即可得到结果.【小问1详解】解：设圆C的方程为，由题意得，，解得，或，∴圆C的方程为或.【小问2详解】解：由（1）知，圆C的方程为.设直线PQ的方程为，联立，化简得，∴，. ∵轴平分，∴，则，∴，即，∴，解得，∴当时，轴为的平分线.21.如图，在几何体中，底面是边长为2的正三角形，平面，，且是的中点.（1）求证:平面；（2）求二面角的余弦值.【答案】（1）证明见解析（2）【解析】【分析】（1）取的中点F，连接EF，，由四边形是平行四边形即可求解；（2）采用建系法，以为轴，为轴，垂直底面方向为轴，求出对应点坐标，结合二面角夹角余弦公式即可求解.【小问1详解】取的中点F，连接EF，，∵， ∴，且，∴，∴四边形是平行四边形，∴，又平面，平面，∴平面；【小问2详解】取AC的中点O，以O为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系，则，，，∴，.设平面的法向量是，则，即，令，得，易知平面的一个法向量是，∴，又二面角是钝二面角，∴二面角的余弦值为. 22.已知椭圆的离心率为，左，右焦点分别为，过的直线与交于两点，若与轴垂直时，（1）求椭圆的标准方程；（2）若点在椭圆上，且为坐标原点），求的取值范围.【答案】（1）（2）【解析】【分析】（1）由离心率得出关系，由通径得出关系，结合椭圆关系式即可求解；（2）需分类讨论，分直线的斜率不存在、直线的斜率为0、直线的斜率存在且不为0三种情况，对第三种情况，可联立直线与椭圆方程，结合弦长公式求出，利用求出直线方程，并将代入椭圆方程，代换出，化简并结合不等式即可求解.【小问1详解】由题意得，，即，则，把代入椭圆方程可得，∴，∴，即，∴，∴，，∴椭圆C的标准方程为；【小问2详解】由（1）知，的坐标为，①当直线的斜率不存在时，，，则；②当直线的斜率为0时，，，则； ③当直线的斜率存在且不为0时，设直线的方程为，联立，得，设，，则，，则，，设点，则，即，代入椭圆方程得，∴，则，∴，∴，又，∴的取值范围是，综上所述，的取值范围是.