2024学年浙江强基联盟高二数学上学期11月联考试卷考生注意:1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.一、选择题:本大题共8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.若集合{}{}1,2,3,4,5,2,4,6,8A B ==,则A B ⋂=()A.{}3,4 B.{}2,4,6 C.{}1,3,5 D.{}2,42.如果椭圆的方程是22142x y +=,那么它的焦点坐标是()A.()2,0± B.()0,2± C.()D.(0,3.已知点()(),1,2,3P a Q --,若5PQ =,则a =()A.1B.5- C.1或5- D.1-或54.已知圆221:4C x y +=和圆222:86160C x y x y +--+=,则1C 与2C 的位置关系是()A.外切B.内切C.相交D.外离5.在正方体1111ABCD A B C D -中,以下说法正确的是()A.若E 为1DD 的中点,则1BD ∥平面AECB.若E 为1DD 的中点,则1BD ⊥平面11A ECC.若E 为11C D 的中点,则1AE BD ⊥D.若E 为11C D 的中点,则CE ∥1BD 6.已知3x,则函数()11f x x x =+-的最小值是()A.92B.72C.3D.27.在平行六面体1111ABCD A B C D -中,若直线AC 与BD 的交点为M .设11111,,A B a A D b A A c === ,则下列向量中与1B M共线的向量是()A.22a b c-+-B.2a b c+-C.22a b c --D.2a b c-- 8.如果函数()()()4,2024,9,2024,x x f x f f x x -⎧⎪=⎨+<⎪⎩那么()10f =()A.2020B.2021C.2023D.2025二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知复数34i z =-,以下说法正确的是()A.z 的实部是3B.5z =C.34iz =+D.z 在复平面内对应的点在第一象限10.抛掷一颗质地均匀的骰子,记随机事件i A =“点数为i ”,其中1,2,3,4i =,则以下说法正确的是()A.若随机事件1B =“点数不大于3”,则1A 与1B 互斥B.若随机事件2B =“点数为偶数”,则22A B ⊆C.若随机事件3B =“点数不大于2”,则3A 与3B 对立D.若随机事件4B =“点数为奇数”,则34A A ⋃与4B 相互独立11.棱长为1的正四面体ABCD 的内切球球心为O ,点P 是该内切球球面上的动点,则以下说法正确的是()A.记直线AO 与直线AB 的夹角是α,则cos 3α=B.记直线AO 与平面ABC 的夹角是β,则22sin 3β=C.记(),BP xBC yBD x y --∈R 的最小值为n,则0,6n ⎡∈⎢⎣⎦D.记AP 在BC 上的投影向量为BC m BC,则,1212m ⎡∈-⎢⎣⎦三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.12.点()2,1A 到直线:230l x y --=的距离是__________.13.已知圆锥的侧面展开图是圆心角为2π3,弧长为2π的扇形,则该圆锥的体积是__________.14.设O 是坐标原点,1F 是椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点,椭圆上的点P 关于O 的对称点是Q ,若1120,PF Q PQ ∠==,则该椭圆的离心率是__________.四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.15.(13分)已知圆22:(4)25C x y -+=,点()1,4P ,且直线l 经过点P .(1)若l 与C 相切,求l 的方程;(2)若l 的倾斜角为3π4,求l 被圆C 截得的弦长.16.(15分)在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,记ABC 的面积为S ,已知2A B C +=.(1)若2c =,求ABC 外接圆的半径;(2)求()()Sa b c a b c +++-的值.17.(15分)如图,在四棱锥P ABCD -中,PAD 是正三角形,四边形ABCD 为等腰梯形,且有222,,AD BC AB CD PB PC E F =====分别是,AD BC 的中点,动点Q 在PF 上.(1)证明:平面PEF ⊥平面PBC ;(2)当EQ PF ⊥时,求平面QAB 与平面QCD 所成角的余弦值.18.(17分)在平面直角坐标系中,已知O 是坐标原点,点()()2,0,2,0A B -,直线,AM BM 相交于点M ,且它们的斜率之积是14-.记点M 的轨迹是曲线C ,点()()000,0D x y y >是曲线C 上的一点.(1)求曲线C 的方程;(2)若01x =,直线l 过点D 与曲线C 的另一个交点为E ,求ODE 面积的最大值;(3)过点)F 作直线交曲线C 于,P Q 两点,且OD PQ ⊥,证明:211||PQ OD +为定值.19.(17分)在平面直角坐标系xOy 中,我们可以采用公式,x ax by c y mx ny p =++⎧⎨=++⎩''(其中,,,,,a b c m n p 为常数),将点(),P x y 变换成点(),P x y ''',我们称该变换为线性变换,上式为坐标变换公式.常见的线性变换有平移变换和旋转变换.(1)将点(),P x y 向左平移1个单位,再向上平移2个单位,得到点(),P x y ''',求该变换的坐标变换公式,并求将椭圆22143x y +=向左平移1个单位,再向上平移2个单位后,所得新椭圆的方程;(2)将点(),P x y 绕原点逆时针旋转π4后,得到点(),P x y ''',求上述变换的坐标变换公式,并求将椭圆22143x y +=绕原点逆时针旋转π4后,所得新椭圆的方程;(3)若点(),P x y 满足22220x xy y x y ++++-=,证明:点(),P x y 的轨迹是椭圆.浙江强基联盟2024年11月高二联考数学卷参考答案与评分标准1.D {}2,4A B ⋂=,故选D.2.C 由2222c a b =-=,则它的焦点坐标是(),故选C.3.C 由两点间的距离公式可得222||(2)(13)25PQ a =+++=,解得1a =或5-,选C.4.A 由222:(4)(3)9C x y -+-=,可得1C 与2C 的圆心距是5,又125r r +=,所以1C 与2C 外切,故选A.5.A 如图所示,EF ∥1BD ,则有1BD ∥平面AEC ,故选A.6.B令()12x t t -= ,则()()11,f t t f t t=++在[)2,∞+单调递增,所以()f t 的最小值是()722f =,故选B.7.C由空间向量的线性运算可得()()1111111111111122222B M B B BM A A B D c A D A B c b a a b c =+=+=+-=+-=-++.选项D 中,112222a b c a b c ⎛⎫--=--++ ⎪⎝⎭,与1B M 共线,故选D.8.B记()()()()()11,n n fx f f x f x f x +==,根据()f x 定义可得()()()()()2322422510192820172026f f f f f ===== ,考虑()()()()()20262022,2022203120272023f f f f f ====,()()()()()()()()2023203220282024,20242020,20202029f f f f f f f f =====()()()()()20252021,2021203020262022f f f f f =====,所以5f (2022)=()()()()43220232024202020212022ff f f ====,所以()2022n f 周期为5,取值分别是22522442023,2024,2020,2021,2022(2026)(2022)(2022)2021f f f ⋅===,故选B.9.ABC34i z =-,则z 的实部是3,故A正确;5z ==,B 正确;34i,C z =+正确,z 在复平面内对应的点的坐标是()3,4-,在第四象限,故D 错误.故选ABC.10.BD1B =“点数为1,2,3”,1A =“点数为1”,则11A B ⊆,则1A 与1B 不互斥,A 错误;2B =“点数为2,4,6,2A =”点数为2“,则22A B ⊆,B 正确;3B =”点数为31,2",A =“点数为3”,A B ⋃=“点数为1,2,3”,不是全集,故C 错误;4B =“点数为1,3,5”,34A A ⋃=“点数为3,4”,则()()3443416P A A B P A A ⎡⎤⋃==⋃⎣⎦.()41132P B =⨯,故D 正确.故选BD.11.ACD如图,设内切球的半径为r,易得4,cos ,A 33AH AH r BAO AB α∠α=====正确;直线AO 与平面ABC 的夹角是β,则1sin 3OH AO β==,B 错误;令xBC yBD BQ += ,则Q 是平面BCD 内一动点,BP xBC yBD BP BQ PQ --=-=,即球面上的点到平面BCD 上点之间的距离,最小值n 表示球面上的点到平面BCD 的距离,[]0,2n r ∈,即60,6n ⎡∈⎢⎣⎦,C 正确;点A 在线段BC 上的投影为线段BC 的中心E ,点P 在线段BC 上的投影点0P 位于点E 的左侧或右侧,且0EP 的最大值等于612r =,则66,1212m ⎡∈-⎢⎣⎦,D 选项正确.故选ACD.12.5由点到直线的距离公式5d ==.13.32πl R α==,则圆锥的母线长是3R =,由2π2πl r ==,得圆锥底面半径1r =,则h ==,由圆锥的体积公式可得211ππ333V Sh r h ===.14.12由1120,PF Q PQ ∠==,可得1260,2F PF PO ∠==.【法一】则由椭圆的定义不妨设12,2PF x PF a x ==-,由余弦定理和中线长公式得()()2222222212(2)2||,(2)22cos60x a x OF OP F F x a x x a x ⎧+-=+⎪⎨⎪=+---⎩。即2222222222515242,688,223644,x ax c a c a c a x ax c a ⎧-=-∴-=-⎪⎨⎪-=-⎩得22122c a =,则211,42e e ==,【法二】设()12221200Δ0,,tan23F PF F PF P x y S b b cy ∠===,220022222001,3,4x y a b x y a ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩ 即22220242202,33,34b x a a c b x a c ⎧+⋅=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩化简得4222222223343343b a b b a a a c c -+=+=,即2234b a =,得222111,42b e e a =-==.15.解:(1)因为点()1,4P 在圆上,则直线CP 的斜率为43-,则直线l 的斜率是34,可得直线l 的方程是()3414y x -=-,即34130x y -+=.(2)由于直线l 的倾斜角是3π4,则直线l 的斜率是1-,可得:50l x y +-=,则圆心C 到直线l的距离是2d =,则直线l 被圆C截得的弦长是16.解:(1)由2A B C +=,得π3C =,由2c =,可得2sin c R C ==R ABC ∴=∴.(2)()()221sin 2()ab CS a b c a b c a b c =+++-+-2221sin 22ab C a b ab c =⋅++-1sin 22cos 2ab C ab C ab =⋅+1sin 22cos 212C C =⋅=+.17.解:(1)因为四边形ABCD 等腰梯形,,E F 分别为,AD BC 的中点,所以BC EF ⊥,又因为PB PC =,所以PF BC ⊥,又因为,,EF PF F EF PF PEF ⋂=⊂,所以BC ⊥平面PEF ,而BC ⊂平面PBC ,所以平面PEF ⊥平面PBC .(2)当EQ PF ⊥时.假设2BC =,所以EF PF PE ===得到222EF PE PF +=,所以PE EF ⊥.如图建立空间直角坐标系,得()()()2,0,0,,1,A B C -,()2,0,0,0,55D Q ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.设平面QAB 的一个法向量(),,n x y z =,(),2,55AB AQ ⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭.则0,0,0,20,55x AB n AQ n x y z ⎧⎧-+=⋅=⎪⎪⇒⎨⎨⋅=-++=⎪⎪⎩⎩取1y =得)n =.设平面QCD 的一个法向量()()4323,,,1,,2,,55m a b c DC DQ ⎛=== ⎝⎭0,0,0,20,55a DC m DQ m a ⎧⎧+=⋅=⎪⎪⇒⎨⎨⋅=++=⎪⎪⎩⎩取1b =-得)1,3m =--.设平面QAB 与平面PCD 所成角为θ,则7cos cos ,13m n m n m n θ⋅=<>==,所以平面QAB 与平面QCD 所成角的余弦值为713.18.解:(1)设点(),M x y ,所以直线AM 的斜率为()22AM yk x x =≠-+,同理直线BM 的斜率为()22BMy k x x =≠-,由已知可得()12224y y x x x ⋅=-≠±+-,化简得点M 的轨迹C 的方程是()22124x y x +=≠±.(2)计算得1,2D ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,则直线:2OD y x =,当直线l '∥OD 且与C 相切,切点为E ,此时ODE 的面积取最大值,设直线:2l y x m =+',联立方程组22,244,y x m x y ⎧=+⎪⎨⎪+=⎩得2210x m ++-=,()222Δ34140m m m =--=-=,解得2m =±,直线l '与OD之间的距离477d ==,所以1112227ODE S OD d ==⨯= .(2)由题知直线PQ 的斜率存在且不为0,设直线):0PQ x ty t =+≠,设()()1122,,,P x y Q x y ,联立方程组2244,x ty x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩得()22410t y ++-=,则122122,41,4y y t y y t ⎧-+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩所以()2122414t PQ y t +=-=+,因为OD PQ ⊥,则直线:OD y tx =-,联立方程组22,44,y tx x y =-⎧⎨+=⎩得()22144t x +=,所以D OD ==,得()22241||14t OD t +=+,所以()()22222114145||44141t t PQ OD t t +++=+=++,为定值.19.解:(1)由平移可得()1,2PP '=- ,所以1,2.x x y y =-⎧⎨=+⎩''此即为坐标变换公式.设22143x y +=上任一点(),P x y ,向左平移1个单位,向上平移2个单位.得到的新的椭圆上一点(),P x y ''',则1,2,x x y y =-⎧⎨=+⎩''所以1,2,x x y y =+⎧⎨=-''⎩所以()()2212143x y '+-+='.所以新椭圆的方程为22(1)(2)143x y +-+=.(2)设将x 轴逆时针转到OP 的角为θ点,点(),P x y 绕原点逆时针旋转α得到点(),P x y '''由三角函数可得()()cos ,cos ,sin ,sin ,x OP x OP y OP y OP θθαθθα⎧⎧==+⎪⎪⎨⎨==+⎪⎪⎩'⎩'当π4α=时,,22,22x x y y x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩''此即为坐标变换式.设将22143x y +=上任一点(),P x y ,绕原点逆时针旋转π4后,得到的新的椭圆上一点(),P x y '''.则,2222,22x x y y x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩''得()(),22,2x x y y y x ⎪'''⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎩'所以()()22186x y y x '-'+'+=',即22727240x x y y -+'-='''.所以新的椭圆方程为22727240x xy y -+-=.(3)利用待定系数法或者猜测均可,得到π4α=.先把点(),P x y 绕原点逆时针旋转π4,得到点(),P x y ''',此时()(),22,2x x y y y x ⎪'''⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎩'所以()()())()2222111202222x y y x y x x y y x '''''-'++-+++-''+-=''化简得2213202222x y x y +++-=''''.利用配方法或者猜测均可,得到左右平移的单位.把点(),P x y '''向右平移2,向上平移2,得到点(),P x y '''''',则,2,2x x y y '⎪'⎧=-⎪⎪⎨''''⎪=-⎩所以22132022222222x y x y ⎛⎫⎛-+-+-+--= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭''''''⎝⎭⎭'⎝'.化简得22162x y +='''',是焦点在x 轴上的椭圆.所以点(),P x y 的轨迹是椭。