湖南省长沙市四校2022-2023学年高二上期中联考数学试卷(含答案)
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1、湖南省长沙市四校2022-2023学年高二上期中联考数学试题一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分. 1点关于轴的对称点的坐标为()ABCD2若圆与圆相外切,则实数 ()ABCD3已知圆:,为圆心,为圆上任意一点,定点,线段的垂直平分线与直线相交于点,则当点在圆上运动时,点的轨迹方程为()ABCD4已知空间向量,则在上的投影向量坐标是()ABCD5已知椭圆:,左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点,若的最大值为5,则的值是A1BCD6如图,在平行六面体中,与的交点为,若,则()ABCD7已知正方体棱长为2,P为空间中一点.下列论述正确的是()A若,则异面直线BP与所成角的余弦值为B
2、若,三棱锥的体积不是定值C若,有且仅有一个点P,使得平面D若,则异面直线BP和所成角取值范围是8已知椭圆的上顶点为,左右焦点为,离心率为.过且垂直于的直线与交于两点,则的周长是()A19B14CD13二、多项选择题: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若方程表示的曲线为,则下列说法正确的有()A若,则曲线为椭圆B若曲线为双曲线,则或C曲线不可能是圆D若曲线表示焦点在轴上的椭圆,则10在三维空间中,定义向量的外积:叫做向量与的外积,它是一个向量,满足下列两个条件:,且,和构成右手系(即三个向量的方向依次与右
3、手的拇指、食指、中指的指向一致,如图所示);的模,(表示向量,的夹角)在正方体中,有以下四个结论,正确的有()AB与共线CD与正方体表面积的数值相等11已知椭圆的右焦点为,点在椭圆上,点在圆上,且圆上的所有点均在椭圆外,若的最小值为,且椭圆的长轴长恰与圆的直径长相等,则下列说法正确的是()A椭圆的焦距为2B椭圆的短轴长为C的最小值为D过点的圆的切线斜率为12如图,四边形是边长为的正方形,半圆面平面,点为半圆弧上一动点(点与点,不重合),下列说法正确的是()A三棱锥的四个面都是直角三角形B三棱锥的体积最大值为C异面直线与的距离是定值D当直线与平面所成角最大时,平面截四棱锥外接球的截面面积为三、填
4、空题:本题共4小题,每小题5分,满分20分13已知,空间直角坐标系中,过点且一个法向量为的平面的方程为经过点且方向向量为的直线方程为用以上知识解决下面问题:已知平面的方程为,直线的方程为,则直线与平面所成角的正弦值为_14若,是椭圆:的两个焦点,点,为椭圆上关于坐标原点对称的两点,且,则四边形的面积为_15已知圆,点,设是圆上的动点,令,则的最小值为_16已知椭圆C:的左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点,过作轴的垂线交椭圆与另一点(不与重合)设的外心为,则的值为_四、解答题:本题共6小题,共70分解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤17已知ABC的三个顶点分别为A(2,1),B(-
5、2,3),C(0,-3),求:()若BC的中点为D,求直线AD的方程;()求ABC的面积18在锐角中,内角的对边分别为,且满足(1)求角C的大小;(2)若,角A与角B的内角平分线相交于点D,求面积的取值范围.19如图,斜三棱柱的体积为,的面积为,平面平面,为线段上的动点(包括端点)(1)求到平面的距离;(2)求直线与平面所成角的正弦值的取值范围20已知圆的圆心在直线:上,且与直线:相切于点(1)求圆的方程;(2)过点的直线与圆相交于,两点,且,求直线的方程21如图,为圆柱的母线,是底面圆的直径,分别是,的中点,面(1)证明:平面;(2)若,求平面与平面的夹角余弦值22已知直线与椭圆交于点A,B
6、,与x轴交于点C,与y轴交于点D.当直线l经过椭圆E的左顶点时,椭圆E两焦点到直线l的距离之比为.(1)求椭圆E的离心率;(2)若,求的值.参考答案1A【分析】根据空间中点关于坐标轴对称的知识点即可得到答案.【详解】空间中,点关于轴的对称点,纵坐标相同,横坐标与竖坐标相反,所以点关于轴的对称点的坐标为.故选:A2C【分析】由两圆外切圆心距等于半径之和求解即可【详解】的圆心,半径为2,的圆心,半径为1,因为两圆外切,所以,即,解得,故选:C3D【分析】利用圆的性质,线段垂直平分线的性质,结合双曲线的定义进行求解即可.【详解】因为线段的垂直平分线与直线相交于点,所以有,由,得,该圆的半径为,因为点
7、在圆上运动时,所以有,于是有,所以点的轨迹是以为焦点的双曲线,所以,所以点的轨迹方程为,故选:D4B【分析】根据投影向量概念求解即可.【详解】因为空间向量,所以 则在上的投影向量坐标是: 故选:B5D【分析】由题意可知椭圆是焦点在x轴上的椭圆,利用椭圆定义得到|BF2|+|AF2|8|AB|,再由过椭圆焦点的弦中通径的长最短,可知当AB垂直于x轴时|AB|最小,把|AB|的最小值b2代入|BF2|+|AF2|8|AB|,由|BF2|+|AF2|的最大值等于5列式求b的值即可【详解】由0b2可知,焦点在x轴上,过F1的直线l交椭圆于A,B两点,则|BF2|+|AF2|+|BF1|+|AF1|2a
8、+2a4a8|BF2|+|AF2|8|AB|当AB垂直x轴时|AB|最小,|BF2|+|AF2|值最大,此时|AB|b2,则58b2,解得b,故选D【点睛】本题考查直线与圆锥曲线的关系,考查了椭圆的定义,考查椭圆的通径公式,考查计算能力,属于中档题6C【分析】由已知,根据题意,将利用线性运算表示成的关系,然后利用待定系数法即可求解出.【详解】由已知,在平行六面体中,与的交点为,所以所以.故选:C.7D【分析】A:为中点,连接,若分别是中点,连接,找到异面直线BP与所成角为或其补角,求其余弦值;B:在(含端点)上移动,面积恒定,到面的距离恒定,即可判断;C:若分别是中点,在(含端点)上移动,证明
9、面,易知要使面,则必在面内,即可判断;D构建空间直角坐标系,设,应用向量夹角的坐标表示求,进而判断夹角的范围.【详解】A:由,即为中点,连接,若分别是中点,连接,则,又且,即为平行四边形,所以,所以异面直线BP与所成角,即为或其补角,而,故,错误;B:由知:在(含端点)上移动,如下图示,面积恒定,到面的距离恒定,故的体积是定值,错误;C:若分别是中点,由知:在(含端点)上移动,由面,面,则面面,由,面面,面,所以面,面,则,同理可证:,由,、面,故面,而面面,要使面,则必在面内,显然面,故错误;D:由知:在(含端点)上移动,如下图建系,则,设,则,所以,令,当,即时,此时直线和所成角是;当,即
10、时,则,当,即时,取最大值为,直线和所成角的最小值为,正确.故选:D【点睛】关键点点睛:根据向量的线性关系判断的位置,结合异面直线夹角的定义、锥体体积公式、线面垂直的判定及向量夹角的坐标求法,证明或求解线面垂直、体积、异面直线夹角范围等.8D【分析】由离心率为,得到a,b,c之间的关系,做出简图,分析可得直线的方程为:,且直线垂直平分,所以的周长等于的周长,等于,将直线方程与椭圆方程联立,利用弦长公式求出c,a的值.【详解】因为椭圆的离心率为,所以,如图,所以为正三角形,又因为直线过且垂直于,所以,直线的方程为:,设点D坐标,点E坐标,将直线方程与椭圆方程联立,得,则,所以,得,.由图,直线垂
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