广东省佛山市2019-2020学年高二上学期期末考试数学试题及答案
- 格式:pdf
- 大小:492.28 KB
- 文档页数:7
佛山市2019~2020学年普通高中第一学期期末高二教学质量检测数 学2020年1月本试卷共4页,22小题,满分150分,考试用时120分钟. 注意事项:1. 答卷前,考生务必填写清楚答题卷上的姓名、班级、学号,并按要求粘贴好条形码.2. 选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答案涂在答题卷的相应位置上.3. 非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.4. 考生必须保持答题卷的整洁.考试结束后,将答题卷交回. 参考公式:ABC ∆的顶点坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,()33,x y ,则其重心坐标为123123,33x x x y y y ++++⎛⎫⎪⎝⎭. 一、单项选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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. 已知直线l 经过点()1,2P −,且倾斜角为135︒,则直线l 的方程为( ) A. 30x y +−=B. 10x y +−=C. 10x y −+=D. 30x y −+=2. 命题p :0x ∀≥,sin x x ≥,则p ⌝:( ) A. 0x ∀<,sin x x < B. 0x ∀≥,sin x x < C. 0x ∃<,sin x x <D. 0x ∃≥,sin x x <3. 已知抛物线2y x =上的点M 到其焦点的距离为2,则M 的横坐标是( ) A.32B.52C.74D.944. 圆22460x y x +−−=与圆22460x y y +−−=的位置关系为( ) A. 外离B. 相切C. 相交D. 内含5. 过点()3,2的双曲线C 的渐近线方程为0x y ±=,则C 的方程为( )A. 221x y −=B. 225x y −=C. 221y x −=D. 225y x −=6. 函数()f x a =,则“0a ≥”是“[]01,1x ∃∈−,使()00f x ≥”的( ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件7. 已知m 是平面α的一条斜线,直线l 过平面α内一点A ,那么下列选项中能成立的是( ) A. l α⊥,且//l m B. l α⊥,且l m ⊥ C. l α⊂,且l m ⊥D. l α⊂,且//l m8. 正四棱柱1111ABCD A BC D −中,12AA AB =,则异面直线1AD 与1B D 所成角的余弦值为( )A. 110−B.110C. 10−D.109. 如图,长方体1111ABCD A BC D −中,4AB BC ==,1BB =E ,F ,M 分别为11A B ,11A D ,11B C 的中点,过点M 的平面α与平面AEF 平行,且与长方体的面相交,则交线围成的几何图形的面积为( )A. B.C. 12D. 2410. 已知()0,F c 为双曲线Γ:()222210,0y x a b a b−=>>的上焦点,若圆F :()222x y c a +−=上恰有三个点到Γ的一条渐近线的距离为23a,则Γ的离心率为( )A.B.C.D.二、多项选择题:本大题共2小题,每小题5分,共10分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.11. 瑞士数学家欧拉(Leonhard Euler )1765年在其所著的《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知ABC ∆的顶点()4,0A −,()0,4B ,其欧拉线方程为20x y −+=,则顶点C 的坐标可以是( ) A. ()2,0B. ()0,2C. ()2,0−D. ()0,2−12. 在平面直角坐标系中,曲线C 上任意点P 与两个定点()2,0A −和点()2,0B 连线的斜率之和等于2,则关于曲线C 的结论正确的有( ) A. 曲线C 是轴对称图形 B. 曲线C 上所有的点都在圆222x y +=外 C. 曲线C 是中心对称图形D. 曲线C 上所有点的横坐标x 满足2x >三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分,其中第16题第一空2分,第二空3分. 13. 将边长为1的正三角形绕其一边所在直线旋转一周,所得几何体的体积为______. 14. 直线0x ay a +−=与直线()2310ax a y −−−=互相垂直,则a 的值为______. 15. 表面积为16π的球面上有A 、B 、C 三点,且2AB AC ==,2BC =,则球心到平面ABC 的距离为______.16. 在棱长为2的正方体1111ABCD A BC D −中,点P 是正方体棱上一点,1PB PC λ+=. ①若4λ=,则满足条件的点P 的个数为______;②若满足1PB PC λ+=的点P 的个数为6,则λ的取值范围是______.四、解答题:本大题共6小题,满分70分.解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17. 已知点()0,4A −,()2,0B ,()4,4C ,()5,1D −.(Ⅰ)判断A 、B 、C 、D 四点能否围成四边形,并说明理由; (Ⅱ)求ACD ∆的面积.18. 如图,四棱锥P ABCD −的底面为平行四边形,点E 、F 分别在CD 、BC 上,G 为PA 中点,且PE ⊥平面ABCD .(Ⅰ)若PF BC ⊥,求证:平面PBC ⊥平面PEF ; (Ⅱ)求证://PC 平面BDG .19. 在平面直角坐标系xOy 中,直线l :210x y −−=,圆C 的圆心在直线l 上,半径为2.(Ⅰ)若圆C 被x 轴截得的弦长为C 的方程;(Ⅱ)已知()2,0P ,圆C 上存在点Q ,使得PQ OQ =,求圆心C 横坐标的取值范围. 20. 已知抛物线C :24y x =,过定点()0,1P 的直线为l . (Ⅰ)若l 与C 仅有一个公共点,求直线l 的方程;(Ⅱ)若l 与C 交于A 、B 两点,直线OA 、OB 的斜率分别为1k 、2k ,试探究1k 与2k 的数量关系. 21. 如图,梯形ABCD 中,//AB DC ,4AB =,2AD DC CB ===,将BCD ∆沿BD 折到'BC D ∆的位置,使得平面'BC D ⊥平面ABCD .(Ⅰ)求证:'AD BC ⊥;(Ⅱ)求二面角'B AC D −−的余弦值.22. 某高速公路隧道设计为单向三车道,每条车道宽4米,要求通行车辆限高5米,隧道全长1.5千米,隧道的断面轮廓线近似地看成半个椭圆形状(如图所示).(Ⅰ)若最大拱高h 为6米,则隧道设计的拱宽l 至少是多少米?(结果取整数)(Ⅱ)如何设计拱高h 和拱宽l ,才能使半个椭圆形隧道的土方工程量最小?(结果取整数)3.3≈,椭圆的面积公式为S ab π=,其中a ,b 分别为椭圆的长半轴和短半轴长.佛山市2019~2020学年普通高中第一学期期末高二教学质量检测数学参考答案2020年1月一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分. 1-5:BDCCB6-10:ACDAA二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分.全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.11. AD 12. BC三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.其中第16题第一空2分,第二空3分.13.4π14. 0或2 15. 16. ①4 ②()(223,4+三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答须写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 17.【解析】(Ⅰ)因为()04220AB k −−==−,40242BC k −==−,即AB BC k k =,所以A 、B 、C 三点共线,故A 、B 、C 、D 四点不能围成四边形.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知2AC k =,所以直线AC 的方程为24y x =−,即240x y −−=,点()5,1D −到直线AC 的距离d ==又AC ==所以ACD ∆的面积为113022AC d =⨯=.18.【解析】(Ⅰ)因为PE ⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,所以PE BC ⊥, 又PF BC ⊥,PEPF P =,PE ⊂平面PEF ,PF ⊂平面PEF ,所以BC ⊥平面PEF .又BC ⊂平面PBC ,所以平面PBC ⊥平面PEF . (Ⅱ)连接AC 交BD 于O ,连接OG ,因为四边形ABCD 为平行四边形,所以OA OC =, 又G 为PA 中点,所以//OG PC ,又OG ⊂平面BDG ,PC ⊄平面BDG ,所以//PC 平面BDG . 19.【解析】(Ⅰ)设圆C :()()22214x a y a −+−−=⎡⎤⎣⎦,因为圆C 被x轴截得的弦长为C 到x 轴的距离1d ==,即211d a =−=,解得0a =或1a =,所以圆C 的方程为()2214x y ++=或()()22114x y −+−=. (Ⅱ)题意等价于OP 的中垂线1x =与圆C 有公共点, 所以圆心C 到直线1x =的距离不大于半径2,即12a −≤. 解得13a −≤≤,即圆心C 横坐标的取值范围为[]1,3−.20.【解析】(Ⅰ)当直线l 的斜率不存在时,l :0x =,显然满足题意; 当直线l 的斜率存在时,设l :1y kx =+,联立214y kx y x=+⎧⎨=⎩,消去y 整理得()()222410*k x k x +−+= 当0k =时,方程()*只有唯一解,满足题意,此时l 的方程为1y =.当0k ≠时,()222440k k ∆=−−=,解得1k =,此时l 的方程为1y x =+. 综上,直线l 的方程为0x =或1y =或1y x =+. (Ⅱ)设()11,A x y ,()22,B x y ,由()*可知12224k x x k −+=−,1221x x k=, 又111111y kx k x x +==,222221y kx k x x +==, 所以12121212121124kx kx x xk k k x x x x ++++=+=+=, 即1k 与2k 满足的数量关系为:124k k +=.21.【解析】(Ⅰ)在梯形ABCD 中,过D 作DH AB ⊥于H ,则1AH =,又2AD=,所以DH =,60DAH ∠=︒,30ABD ∠=︒,故90ADB ∠=︒,即AD BD ⊥.又平面'BC D ⊥平面ABCD ,平面'BC D 平面ABCD BD =,AD ⊂平面ABCD ,所以AD ⊥平面'BC D ,又'BC ⊂平面'BC D ,所以'AD BC ⊥.(Ⅱ)以D 为原点,建立空间直角坐标系D xyz −如图所示,则()2,0,0A ,()0,23,0B ,()'0,3,1C ,()2,0,0DA =,()'2,3,1AC =−,()2,23,0AB =−,设平面'ADC 的法向量()1,,n x y z =,则110'0n DA n AC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即20230x x y z =⎧⎪⎨−++=⎪⎩,解得03x z y =⎧⎪⎨=−⎪⎩,令1y =,得()10,1,3n =−,设平面'ABC 的法向量()2,,n x y z =,则220'0n AB n AC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即2230230x y x y z ⎧−+=⎪⎨−++=⎪⎩,解得33x yz y ⎧=⎪⎨=⎪⎩,令1y =,得()23,1,3n =,所以1212127cos ,727n n n n n n ⋅===−⨯,即二面角'B AC D −−的余弦值为77−. 22.【解析】(Ⅰ)建立直角坐标系xOy 如图所示,则点()6,5P 在椭圆22221x y a b+=上,将6b h ==与点()6,5P 代入椭圆方程,得11a =,此时221.811l a ==≈, 因此隧道设计的拱宽l 至少是22米.(Ⅱ)由椭圆方程22221x y a b +=,得2236251a b+≤,因为2236252651a b ab ⨯⨯≥+≥,即60ab ≥,302abS ππ=≥, 由于隧道长度为1.5千米,故隧道的土方工程量1.545V S π=≥,当V 取得最小值时,有65a b=且60ab =,得62a =,52b =, 此时212216.97l a ==≈,7.07h b =≈.①若8h b ==,此时217l a ==,此时1331785148ab V πππ⨯⨯===, ②若7h b ==,此时218l a ==,此时2339747.2544ab V πππ⨯⨯===,因为12V V >,故当拱高为7米、拱宽为18米时,土方工程量最小.。