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）.docx

1、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，

2、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

3、. 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：C7. 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

4、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

5、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. 【

6、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

7、，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：114. 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

8、积.【详解】由题意得，在以线段为直径的圆上，由椭圆的定义知，由，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A

9、C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】当直线的斜率不存在时，其直线方程为，满足题

10、意； 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

11、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，

12、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

13、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，当直线的斜率不存在时，则；当直线的斜率为0时，则；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.