2020-2021学年湖南省长沙市雅礼教育集团高二上学期期中考试数学试题

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长沙市雅礼教育集团2020-2021学年高二上学期期中考试数学试题时量:120分钟分值:150分一、选择题:本题共8个小题,每小题5分,共40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.半径为2的球的表面积是()A .163πB .323πC .16πD .32π2.已知向量(3,2,)a x =,向量(2,0,1)b =,若a b ⊥,则实数x =()A .3B .3-C .6D .6-3.下列说法正确的是()A .通过圆台侧面一点,有无数条母线B .棱柱的底面一定是平行四边形C .圆锥的轴截面是等腰三角形D .用一个平面去截棱锥,原棱锥底面和截面之间的部分是棱台4.在正方体1111ABCD A B C D -中,AC 与1BC 所成角的大小为()A .30︒B .45︒C .60︒D .90︒5.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的两条渐近线互相垂直,焦距为则该双曲线的实轴长为() A .3 B .6 C .9 D .126.已知半径为1的圆经过点()3,4,则其圆心到原点的距离的最小值为()A .4B .5C .6D .77.已知()2,1-是直线l 被椭圆221369x y +=所截得线段的中点,则直线l 的方程是() A .20x y -= B .240x y -+= C .230x y ++= D .2310x y --=8.已知1F 、2F 是双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,若双曲线左支上存在一点P 与点2F 关于直线bx y a=对称,则该双曲线的离心率为()A .2B C D .2 二、选择题:本题共4个小题,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,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.下列说法正确的是()A .方程12y x =-表示一条直线 B .到x 轴的距离为2的点的轨迹方程为2y =C .方程()()2222140x y -+-=表示四个点D .“57m <<”是“方程22175x y m m +=--表示椭圆”的必要不充分条件 10.已知l ,m 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,且//l α,m β⊥,则下列命题中正确的是()A .若//αβ,则m α⊥B .若//αβ,则l m ⊥C .若l m ⊥,则//l βD .若//m α,则αβ⊥11.某颗人造地球卫星的运行轨道是以地球的中心F 为一个焦点的椭圆,如图所示,已知它的近地点A (离地面最近的点)距地面m 千米,远地点B (离地面最远的点)距地面n 千米,并且F 、A 、B 三点在同一直线上,地球半径约为R 千米,设该椭圆的长轴长、短轴长、焦距分别为2a 、2b 、2c ,则()A .a c m R -=+B .a c n R +=+C .2a m n =+D .b 12.过抛物线24y x =的焦点F 作直线交抛物线于11(),A x y ,22(,)B x y 两点,M 为线段AB 的中点,则()A .以线段AB 为直径的圆与直线1x =-相切B .以线段BF 为直径的圆与y 轴相切C .当3AF FB =时,92AB = D .3OA OB ⋅=-(O 为坐标原点)三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.曲线ln 1y x x =++的一条切线的斜率为2,则切点坐标为_________.14.直三棱柱111ABC A B C -中,若CA a =,CB b =,1CC c =,则1BA =_________(用a ,b ,c 表示).15.如图,测量河对岸的塔高AB 时,可以选与塔底B 在同一水平面内的两个观测点C ,D ,测得15BCD ∠=︒,30CBD ∠=︒,CD =,并在C 处测得塔顶A 的仰角为45︒,则塔高AB =_________米.16.农历五月初五是端午节,民间有吃粽子的习惯,粽子又称粽粒,俗称“粽子”,古称“角黍”,是端午节大家都会品尝的食品,传说这是为了纪念战国时期楚国大臣、爱国主义诗人屈原.如图,平行四边形形状的纸片是由六个边长为1的正三角形构成的,将它沿虚线折起来,可以得到如图所示粽子形状的六面体,若该六面体内有一球,则该球体积的最大值为_________.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)设等比数列{}n a 满足124a a +=,318a a -=.(1)求{}n a 的通项公式;(2)记n S 为数列{}3log n a 的前n 项和.若13m m m S S S +++=,求m .18.(12分)已知曲线3:C y x =.求:(1)曲线C 上横坐标为1的点处的切线的方程;(2)第(1)小题中的切线与曲线C 是否还有其他的公共点?19.(12分)在ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,已知sin 2sin a B b A =.(1)求角B 的大小;(2)给出三个条件①2b =,②ABC 外接圆半径r =,③a c +=确定ABC 的条件,并求ABC 的面积.20.(12分)如图所示,在四棱锥A BCDE -中,底面BCDE 为正方形,且2BC =,4AB =,AC AE == (1)证明:AB ⊥平面BCDE ;(2)求二面角C AD E --的余弦值.21.(12分)已知抛物线2:4C y x =,直线:l y x m =+与抛物线交于A ,B 两点,()1,6P -是抛物线准线上的点,连结PA ,PB .(1)若1m =-,求AB 的长(2)若PAB 是以PA ,PB 为腰的等腰三角形,求m 的值.22.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,圆22:(1)16A x y -+=,点()1,0B -,过B 的直线l 与圆A 交于点C ,D ,过B 做直线BE 平行AC 交AD 于点E .(1)求点E 的轨迹τ的方程;(2)过A 的直线与τ交于H 、G 两点,若线段HG 的中点为M ,且2MN OM =,求四边形OHNG 面积的最大值.雅礼教育集团2020下学期期中考试试卷高二数学参考答案一、选择题:本题共8个小题,每小题5分,共40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.二、选择题:本题共4个小题,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,有选错的得0分,部分选对的得3分.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.()1,2 14.a b c -+ 15.20 16 四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.解:(1)设公比为q ,则由1121148a a q a q a +=⎧⎨-=⎩, 可得11a =,3q =,所以13n n a -=.(2)由(1)有3log 1n a n =-,是一个以0为首项,1为公差的等差数列,所以(1)2n n n S -=, 所以(1)(1)(3)(2)222m m m m m m -++++=,2560m m --=, 解得6m =,或1m =-(舍去), 所以6m =.18.解:(1)23y x '=, 13x y ='=,而切点的坐标为()1,1,∴曲线3y x =在1x =的处的切线方程为320x y --=.(2)由方程组: 3320x y y x --=⎧⎨=⎩解得:11x y =⎧⎨=⎩或28x y =-⎧⎨=-⎩,故切线与曲线C 还有其他的公共点:()2,8--.19.解:(1)因为sin 2sin a B b A =,所以2sin cos sin a B B b A =,由正弦定理得2cos ab B ba =, ∴1cos 2B =, ∵0B π<<, ∴3B π=.(2)显然可知当选择条件①②时,ABC 不唯一;当选择条件①③时,ABC 唯一,此时,由余弦定理2222cos b a c ac B =+-,即2224()3123a c ac a c ac ac =+-=+-=-. 解得83ac =.所以ABC 的面积118sin 223S ac B ==⨯=. 当选择条件②③时,ABC 唯一,此时,由正弦定理可知2sin 2b r B =⋅=.由余弦定理2222cos b a c ac B =+-,即2224()3123a c ac a c ac ac =+-=+-=-. 解得83ac =.所以ABC 的面积118sin 223S ac B ==⨯=.20.(1)证明:∵底面BCDE 为正方形,且2BC =,4AB =,AC AE ==∴222AC AB BC =+,222AE AB BE =+, ∴AB BC ⊥,AB BE ⊥,又BC BE B =,BC ⊂平面BCDE ,BE ⊂平面BCDE ,∴AB ⊥平面BCDE .(2)解:由(1)知,AB ⊥平面BCDE ,又∵底面BCDE 为正方形,∴分别以BC ,BE ,BA 为x ,y ,z 轴正方向建立空间直角坐标系. 则(0,0,0)B ,(0,0,4)A ,(2,0,0)C ,(0,2,0)E ,∴(2,0,4)AC =-,(2,2,4)AD =-,(0,2,4)AE =-.设平面ACD 的一个法向量为(),,n x y z =,则2402240n AC x z n AD x y z ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=+-=⎪⎩,取1z =,得()2,0,1n =;同理可求得平面ADE 的一个法向量()0,2,1m =. ∴1cos ,||||55m n m n m n ⋅===⋅⨯. 又二面角C AD E --为钝角,故二面角C AD E --的余弦值为15-.21.解:(1)联立直线1y x =-和抛物线方程24y x =,可得2610x x -+=,设11(,)A x y ,22(),B x y ,可得126x x +=,121x x =,可得12AB x x =-=8==;(2)联立直线y x m =+和抛物线方程24y x =,可得22(24)0x m x m +-+=,设11(,)A x y ,22(),B x y ,可得1242x x m +=-, 设AB 的中点为D ,可得(2,2)D m -,由PAB 是以PA ,PB 为腰的等腰三角形,可得直线PD 的斜率为1-,由()1,6P -,可得62112m -=---+, 解得1m =-,由22(24)40m m ∆=-->,可得1m <,1m =-成立, 故m 的值为1-.22.解:(1)因为||||||||EB ED AC AD =,又因为4AC AD ==, 所以EB ED =, 所以42EB EA ED EA AD AB +=+==>=, 所以E 的轨迹是焦点为A ,B ,长轴为4的椭圆的一部分, 设椭圆方程为:22221(0)x y a b a b+=>>, 则24a =,22c =,所以24a =,2223b a c =-=, 所以椭圆方程为22143x y +=, 又因为点E 不在x 轴上,所以0y ≠,所以点E 的轨迹τ的方程为221(0)43x y y +=≠. (2)因为直线HG 斜率不为0,设为1x ty =+,设()11,G x y ,()22,H x y ,联立221143x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩整理得()2234690t y ty ++-=, 所以()()22236363414410t t t ∆=++=+>, 122634t y y t -+=+,122934y y t -=+,所以1212OHG S OA y y =-= ∵2MN OM =,∴2GHN OHG S S =,设四边形OHNG 的面积为S , 则183OHGGHN OHG S S S S=+==218181==, (1)m m =≥,再令13y m m =+,则13y m m=+在[1,)+∞单调递增,所以1m =时,min 4y =,此时0t =,4,所以max 92S =.。