天津市静海县第一中学2015-2016学年高二12月学生学业能力调研考试数学(理)试题

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静海一中2015-2016第一学期高二数学(理12月)学生学业能力调研卷考生注意:1. 本试卷分第Ⅰ卷基础题(106分)和第Ⅱ卷提高题(14分)两部分,共120分。

2. 试卷书写规范工整,卷面整洁清楚,酌情减3-5分,并计入总分。

知 识 技 能学习能力 习惯养成 总分内容 命题直线与圆立体几何圆锥曲线转化化归推理证明卷面整洁分数 5253555103-5分 第Ⅰ卷 基础题(共106分)一、选择题: (每小题4分,共24分)1. 已知底面边长为1,侧棱长为2的正四棱柱的各顶点均在同一个球面上,则该球的体积为( )A.32π3 B .4π C .2π D.4π32. 一个几何体的三视图如图所示,其中俯视图是菱形,则该几何体的侧面积为( )A.3+ 6B.3+ 5C.2+ 6D. 2+ 53. 下列四种说法中,错误..的个数是( )①{0,1}A =的子集有3个;②“若22,am bm a b <<则”的逆命题为真;③“命题p q ∨为真”是“命题p q ∧为真”的必要不充分条件;④命题“x R ∀∈,均有2320x x --≥”的否定是:“,x R ∃∈使得2320x x --≤”A .0个B .1个C .2个D .3个4. 已知点M (b a ,)在圆O :x 2+y 2=5外,则直线5=+by ax 与圆O 的位置关系是( )A .相切B .相交C .相离D .不确定5. 四边形ABCD 中,//,,45,90AD BC AD AB BCD BAD =∠=∠=,将△ABD 沿BD 折起,使平面ABD ⊥平面BCD ,构成三棱锥A BCD -,则在三棱锥A BCD -中,下列命题正确的是( )A .平面ABD ⊥平面ABCB .平面ADC ⊥平面BDCC .平面ABC ⊥平面BDCD .平面ADC ⊥平面ABC6.若曲线1C :22x y +—2x =0与曲线2C :()0y y mx m --=有四个不同的交点,则实数m 的取值范围是 ( )(A ) ( (B )(-0)∪(0)(C ) [(D )( -∞, ∪,+∞) 二、填空题:(每空3分,共27分)7.写出命题“存在一个常数M ,对任意的x ,都有|f(x)|≤M ”的否定是________________________.8.如果让你证明命题:“命题A 成立的充分必要条件是命题B ”成立时,你认为“由命题A 成立推证命题B 成立”是在证“必要性”还是在证“充分性”?____________________. 9.设命题A 和命题B 都含有同一个变量m ,其中命题A 成立时求得变量m 的范围为集合P ,命题B 成立时求得变量m 的范围为集合Q 。

如果要求“命题A 成立是命题B 成立的必要非充分条件”时,则集合P 和集合Q 的关系为______.10.直线1L :3)1(=-+y a ax 与2L :2)32()1(=++-y a x a 互相垂直,则a = .11.若曲线113422=-+-my m x 表示双曲线,则焦点坐标为__________. 12. 已知圆C 过点(1,0),且圆心在x 轴的正半轴上,直线l :1y x =-被圆C 所截得的弦长为l 垂直的直线的方程为 .13. (1)已知12F F 、是椭圆的两个焦点,过1F 且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,若2ABF ∆是正三角形,则这个椭圆的离心率 .(2)椭圆12222=+by a x (a>b>0)的二个焦点F 1(-c ,0),F 2(c ,0),M 是椭圆上一点,且021=⋅M F M F ,则离心率e 的取值范围 .14. 曲线y =1+24x -与直线y =k (x -2)+4有一个交点,则实数k 的取值范围 .三、解答题(本大题共4题,共53分)15.(12分)(1)一光线经点P ()3,5被直线33:+=x y l 反射,若反射光线经过点Q(1,1),求入射光线所在直线方程.(2)已知正方形ABCD 一边AB 的方程 032=++y x 和中心()1,1P ,求边BC 和AD 的方程.(3)已知椭圆1532222=+n y m x 和双曲线1322222=-ny m x 有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程.16.(14分)(关于最值问题题组)(1)已知圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0及点Q (-2,3),①若点M 是圆C 上任意一点,求|MQ |的最大值、最小值; ②若),(b a N 满足关系:04514422=+--+b a b a ,求23+-=a b t 的最大值. (2)已知椭圆C 方程,141622=+y x 设P 为椭圆上任意一点,定点A(0,3),求PA 的最大值 17.(10分)如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,E F 、分别为11A D 和1CC 的中点.(1)求证:EF ∥平面1ACD ;(2)求异面直线EF 与AB 所成的角的余弦值; (3)在棱1BB 上是否存在一点P ,使得二面角P-AC-B 的大小为30?若存在,求出BP 的长;若不存在,请说明理由.18.(12分)如图,正方形ACDE 所在的平面与平面ABC 垂直,M 是CE 和AD 的交点,BC AC ⊥,且BC AC =.(1)求证:⊥AM 平面EBC ;(2)求直线AB 与平面EBC 所成的角的大小;(3)求二面角C EB A --的大小.(分别用几何法与向量法解答)19.(7分)(学法反思总结题)结合平时学习体会,请回答以下问题:(1)你认为求二面角常用的方法有哪些?请按应用的重要程度写出3种,并就其中一种方法谈谈它的应用条件;(2)在解决数学题目时会经常遇到陌生难题,对这些陌生难题的解决往往不知所措,实际上对这些陌生难题的解决方法往往都是通过分析将其转化成为若干常见的基本问题加以解决,也就是我们教师常说的:所谓的难题都是由若干基本题拼凑而成的。

请你结合对立体几何问题的解决体会,谈谈对于一个陌生的立体几何难题经常采取哪些策略方法可将其转化为若干常见问题的,要求写出3种策略。

第Ⅱ卷 提高题(共14分)20. 设12,F F 分别是椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点,椭圆C 上一点2,过左焦点垂直x 轴与椭圆相交所得弦长为2. (1)求椭圆C 的方程;(2)过点E(1,0)的直线与该椭圆交于P 、Q 两点,且|EP |=2|EQ |,求此直线的方程; (3)斜率为1的直线l 与椭圆C 交于B A ,两点,O 是原点,当△OAB 面积最大时,求直线l 的方程;(4)若P 是椭圆C 上任意一点,⊙M 是以2PF 为直径的圆,求证:⊙M 总与定圆222x y a +=相切.静海一中2015-2016第一学期高二数学(理12月)学生学业能力调研卷第Ⅰ卷基础题(共106分)一、选择题(每题4分,共24分)二、填空题(每空3分,共27分)7._______ _ 8._________ 9. _ ___10. 11. 12. 13. 14.三、解答题(本大题共5题,共55分)15. (12分)16.(14分)17.(10分)(1)(2)(3)18.(12分)19.(7 分)第Ⅱ卷提高题(共14分)20. (14分)2015-2016学年第一学期高二数学理12月学生学业能力调研考试答案1.选 D 因为该正四棱柱的外接球的半径是四棱柱体对角线的一半,所以半径r =1212+12+22=1,所以V 球=4π3×13=4π3.故选D.2. 选C 由三视图还原为空间几何体,如图所示,则有OA =OB =1,AB = 2. 又PB ⊥平面ABCD , ∴PB ⊥BD ,PB ⊥AB ,∴PD =22+1=5,PA =2+12=3, 从而有PA 2+DA 2=PD 2,∴PA ⊥DA ,∴该几何体的侧面积S =2×12×2×1+2×12×2×3=2+ 6.3.【答案】 D4. B5.D6. 选B.7. ①④ 8. -3或1 9. 5 10. x+y-3=011.(132)22≤e 〈1 12.43,125>=k k 13.(1)22186x y +=或223412525y x +=(3)x y 43±= 14.(1)已知圆C :x 2+y 2+2x -4y +3=0,从圆C 外一点P 向圆引一条切线,切点为M ,O 为坐标原点,且有|PM |=|PO |,求|PM |的最小值.解 如图:PM 为圆C 的切线,则CM ⊥PM ,∴△PMC 为直角三角形,∴|PM |2=|PC |2-|MC |2.设P (x ,y ),C (-1,2),|MC |= 2. ∵|PM |=|PO |,∴x 2+y 2=(x +1)2+(y -2)2-2. 化简得点P 的轨迹方程为2x -4y +3=0.求|PM |的最小值,即求|PO |的最小值,即求原点O 到直线2x -4y +3=0的距离,代入点到直线的距离公式可求得|PM |最小值为3510.解 圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0可化为(x -2)2+(y -7)2=8.(1)如图,点M 是圆C 上任意一点,Q (-2,3)在圆外, 所以|MQ |的最大值、最小值分别是 |QC |+r ,|QC |-r . 易求|QC |=42,r =22, 所以|MQ |max =62,|MQ |min =2 2.(2)点N 在圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0上,t =b -3a +2表示的是定点Q (-2,3)与圆上的动点N 连线l 的斜率. 设l 的方程为y -3=k (x +2), 即kx -y +2k +3=0. 当直线和圆相切时,d =r , 即|2k -7+2k +3|k 2+1=22,解得k =2± 3. 所以t =b -3a +2的最大值为2+ 3. (2) 7215、(1)x-7y+16=0(2)AD:2x-y+5=0,BC:2x-y-7=015. 解法一:如图分别以1,,DA DC DD 所在的直线为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系D xyz -,由已知得()0,0,0D 、()2,0,0A 、()2,2,0B 、()0,2,0C 、()12,2,2B 、()10,0,2D ()1,0,2E 、、()0,2,1F . (1)取1AD 中点G ,则()1,0,1G ,()1,2,1CG =-,又()1,2,1EF =--,由EF CG =-,∴EF 与CG 共线.从而EF ∥CG ,∵CG ⊂平面1ACD , EF ⊄平面1ACD ,∴EF ∥平面1ACD . (2)∵()0,2,0AB =,cos ,||||2EF AB EF AB EF AB ⋅===⋅ ∴异面直线EF 与AB 所成角的余弦值为36. (3)假设满足条件的点P 存在,可设点()2,2,P t (02t <≤),平面ACP 的一个法向量为(),,n x y z =,则0,0.n AC n AP⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ ∵()0,2,AP t = ()2,2,0AC =-,∴220,20,x y y tz -+=⎧⎨+=⎩取2(1,1,)n t=-.易知平面ABC 的一个法向量1(0,0,2)BB =, 依题意知, 1,30BB n =或150,∴124||3cos ,422t BB N t -==⋅+,即22434(2)4t t=+,解得6.t = ∵6(0,2]3∈,∴在棱1BB 上存在一点P ,当BP 的长为63时,二面角P AC B --的大小为30.16. 解析:法一:(1)∵四边形ACDE 是正方形, EC AM AC EA ⊥⊥∴,.∵平面⊥ACDE 平面ABC ,又∵AC BC ⊥,⊥∴BC 平面EAC .⊂AM 平面EAC ,⊥∴BC AM . ⊥∴AM 平面EBC .(2)连结BM ,⊥AM 平面EBC ,ABM ∠∴是直线AB 与平面EBC 所成的角.设a BC AC EA 2===,则a AM 2=,a AB 22=, 21sin ==∠∴AB AM ABM ,︒=∠∴30ABM . 即直线AB 与平面EBC 所成的角为︒30(3)过A 作EB AH ⊥于H ,连结HM . ⊥AM 平面EBC ,EB AM ⊥∴.⊥∴EB 平面AHM .AHM ∠∴是二面角C EB A --的平面角. ∵平面⊥ACDE 平面ABC ,⊥∴EA 平面ABC .⊥∴EA AB . 在EAB Rt ∆中, EB AH ⊥,有AH EB AB AE ⋅=⋅.由(2)所设a BC AC EA 2===可得aAB 22=,aEB 32=,322aEB AB AE AH =⋅=∴. 23sin ==∠∴AH AM AHM .︒=∠∴60AHM .∴二面角C EB A --等于︒60. 法二: ∵四边形ACDE 是正方形 ,EC AM AC EA ⊥⊥∴,,∵平面⊥ACDE 平面ABC ,⊥∴EA 平面ABC , ∴可以以点A 为原点,以过A 点平行于BC 的直线为x 轴,分别以直线AC 和AE 为y 轴和z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系xyz A -.设2===BC AC EA ,则),0,2,2(),0,0,0(B A )2,0,0(),0,2,0(E C ,M是正方形ACDE 的对角线的交点,)1,1,0(M ∴.(1)=)1,1,0(,)2,2,0()2,0,0()0,2,0(-=-=,)0,0,2()0,2,0()0,2,2(=-=,0,0=⋅=⋅∴CB AM EC AM , CB AM EC AM ⊥⊥∴,⊥∴AM 平面EBC .(2) ⊥AM 平面EBC ,AM ∴为平面EBC 的一个法向量,)0,2,2(),1,1,0(==AB AM ,21,cos =⋅=∴AM AB AMAB AM AB .︒=60,AM AB .∴直线AB 与平面EBC 所成的角为︒30.(3)设平面EAB 的法向量为),,(z y x n =,则AE n ⊥且AB n ⊥,0=⋅∴AE n 且0=⋅AB n .⎩⎨⎧=⋅=⋅∴.0),,()0,2,2(,0),,()2,0,0(z y x z y x 即⎩⎨⎧=+=.0,0y x z ,取1-=y ,则1=x , 则)0,1,1(-=. 又∵为平面EBC 的一个法向量,且)1,1,0(=AM ,21-==∴,设二面角C EB A --的平面角为θ,则21cos ==θ,︒=∴60θ.∴二面角C EB A --等于︒60.10.(Ⅰ)由题意24a =, ∴213214b+= ∴22b = 椭圆C 的方程为22142x y += ------3分 (2)630±=k 。