四川省彭州中学2025-2026学年高二上学期期中考试数学试卷(含解析)

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四川省彭州中学2025-2026学年高二上学期期中考试数学试卷(含解析)

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四川省彭州中学2025-2026学年高二上学期期中质量监测数学试题
一、单选题
1.已知直线的倾斜角为,直线,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
2.已知直线+=0与直线2+3+5=0平行,的值为( )
A.-6 B.6 C. D.
3.已知事件A,B相互独立,且,,则( )
A. B. C. D.
4.过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A.1 B. C. D.
5.在空间直角坐标系中,点到平面yOz的距离是( )
A.1 B.2 C.3 D.
6.已知经过点的平面的法向量为,则点到平面的距离为( )
A. B.2 C. D.
7.若方程表示圆,且圆心位于第四象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.某班同学身高的平均数为,方差为,其中女生身高的平均数为,方差为,男生身高的平均数为,方差为,下列说法错误的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
二、多选题
9.甲、乙两名篮球运动员连续5场比赛的得分如图所示,则( )
A.甲得分的极差大于乙得分的极差
B.甲得分的平均数大于乙得分的平均数
C.甲得分的中位数大于乙得分的中位数
D.甲得分的方差大于乙得分的方差
10.(多选题)在正方体中,有下列说法,其中正确的有( )
A. B.
C.的夹角为60° D.正方体的体积为
11.在平面直角坐标系中,定义为,两点之间的“折线距离”,则下列说法中正确的是( )
A.若点C在线段AB上,则有
B.若A,B,C是三角形的三个顶点,则有
C.到,两点的“折线距离”相等的点的轨迹是直线
D.若O为坐标原点,点B在直线上,则d(O,B)的最小值为
三、填空题
12.定义行列式运算,设向量,,.已知,,则_________.
13.一个三位自然数,百位、十位、个位上的数字依次为,,,当且仅当,时称为“凹数”如,等,若,,,且,,互不相同,则这个三位数为“凹数”的概率是__________.
14.“直线系”是具有某一共同性质的直线的集合,通常用含参数的直线方程来表示,当参数取不同值时,方程表示该直线系中的某一条直线.已知,是直线系中的两条直线,若,则,之间的距离为_____.
四、解答题
15.如图,在四棱锥中,底面为矩形,平面,为的中点,,,试建立恰当的空间直角坐标系,求:
(1)平面的一个法向量
(2)直线的一个方向向量和平面的一个法向量.
16.已知直线与直线.
(1)若,求m的值;
(2)若点在直线上,直线过点P,且在两坐标轴上的截距之和为0,求直线的方程.
17.如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AD∥BC,AD⊥CD,且AD=CD=,BC=,PA=2.
(1)取PC的中点N,求证:DN∥平面PAB;
(2)求直线AC与PD所成角的余弦值;
(3)在线段PD上,是否存在一点M,使得平面MAC与平面ACD的夹角为45°?如果存在,求出BM与平面MAC所成角的大小;如果不存在,请说明理由.
18.甲参加了一场智力问答游戏,每轮游戏均有两类问题(难度系数较低的类问题以及难度系数较高的类问题)供选择,且每轮游戏只回答两类问题中的其中一个问题.甲遇到每类问题的概率均为,甲遇到类问题时回答正确的概率为,回答正确记1分,否则记0分;甲遇到类问题时回答正确的概率为,回答正确记2分,否则记0分,总得分记为X分,甲回答每个问题相互独立.
(1)当进行完2轮游戏时,求甲的总分X的分布列与数学期望.
(2)设甲在每轮游戏中均回答正确且累计得分为n分的概率为.
(ⅰ)证明:为等比数列.
(ⅱ)求的最大值以及对应n的值.
19.已知点,向量,点在一条直线上,且满足.
(1)求;
(2)证明在同一个圆上,并求该圆的圆心和半径;
(3)过引圆的切线,记切线与轴的交点为,求证:.
参考答案
1.C
【详解】因为直线的倾斜角为,所以,
又,所以.
故选:C.
2.B
【详解】直线(-2)+-1=0与直线2+3+5=0平行,
,
解得,
故选:B
3.A
【详解】解:由,得,
则.
故选:A.
4.B
【详解】方法一:因为,即,可得圆心,半径,
过点作圆C的切线,切点为,
因为,则,
可得,
则,

即为钝角,
所以;
法二:圆的圆心,半径,
过点作圆C的切线,切点为,连接,
可得,则,
因为
且,则,
即,解得,
即为钝角,则,
且为锐角,所以;
方法三:圆的圆心,半径,
若切线斜率不存在,则切线方程为,则圆心到切点的距离,不合题意;
若切线斜率存在,设切线方程为,即,
则,整理得,且
设两切线斜率分别为,则,
可得,
所以,即,可得,
则,
且,则,解得.
故选:B.

5.A
【详解】点到平面yOz的距离是,
故选:A.
6.D
【详解】依题意,,所以点P到平面的距离为.
故选:D
7.A
【详解】将方程配方得
所以圆心坐标为,
又因为方程表示圆,且圆心位于第四象限,
所以,解得.
故选:A
8.B
【详解】选项A:,所以,若,则,
故选项A正确.
选项B:

所以
,不妨令则

故选项B错误.
选项C:若,则故选项C正确.
选项D:若,
因为,所以,
则.
又,

故选项D正确.
故选:B.
9.BC
【详解】甲场比赛得分由低到高分别为,
乙场比赛得分由低到高分别为,
则甲的极差为,乙的极差为,
故甲得分的极差小于乙得分的极差,故A错误;
甲的平均数,乙的平均数,
则甲得分的平均数大于乙得分的平均数,故B正确;
甲的中位数为,乙的中位数为,
则甲得分的中位数大于乙得分的中位数,故C正确;
甲的方差,
乙的方差,
故甲得分的方差小于乙得分的方差,故D错误.
故选:BC
10.AB
【详解】如图所示,
,故A正确;
,故B正确;
与的夹角是夹角的补角,
而的夹角为,故的夹角为,所以C错误;
正方体的体积为.
故选:AB.
11.ACD
【详解】对A,若点在线段上,设,
则在之间,在之间,

,故A正确;
对B,在中,
,故B错误;
对C,设到两点的“折线距离”相等的点的坐标为,
则,解得,故C正确;
对D,设,则,即的最小值为,故D正确.
故选:ACD.
12.
【详解】由
可得:
所以,
故答案为:
13.
【详解】组成各个数位上的数字不重复的三位自然数的样本点共有个,
而满足三位数是“凹数”的有,,,,,,,共个,
所以这个三位数为“凹数”的概率为.
14.4
【详解】不妨设,,
因为,所以,所以,由题意,所以或,
不妨设,此时,即,由于的常数项为,而,故两直线不重合,
所以,之间的距离为.
故答案为:4
15.(1)
(2)方向向量,法向量为
【详解】(1)因为平面,平面,所以,
因为底面为矩形,所以两两垂直,
以为坐标原点,分别以为轴建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
则,
设平面的法向量为,
则,令,则,
则平面的一个法向量为;
(2)直线的一个方向向量为.
设平面的法向量为.
因为,
由,得,令,则.
所以平面的一个法向量为.
16.(1)
(2)或
【详解】(1)因为,所以,且,
由,得,解得或(舍去)
所以.
(2)因为点在直线上,
所以,得,所以点的坐标为,
所以设直线的方程为(),
令,则,令,则,
因为直线在两坐标轴上的截距之和为0,
所以,解得或,
所以直线的方程为或.
17.(1)证明见解析;
(2);
(3)存在,.
【详解】(1)取的中点,连接,则,,
所以四边形为矩形,所以,
以A为原点,AE所在的直线为x轴,所在直线分别为y轴、z轴,建立空间直角坐标系,如图,
则,,
取中点,则,,
所以,故,又平面,平面,
所以DN∥平面PAB.
(2)由(1)知,,,
.
故直线AC与PD所成角的余弦值为.
(3)假设存在,且,
则点为,所以,
设平面的法向量是,

令,,(易知t=1不合题意)
又是平面的一个法向量,

解得(舍去),则.
此时平面的一个法向量可取,,
设与平面所成的角为,
则,
由知,.
与平面所成角的大小为.
18.(1)分布列:
X 0 1 2 3 4
P
数学期望为1
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)当时,取到最大值为
【详解】(1)X可以取0,1,2,3,4,
每次回答A类问题且回答正确的概率为,
回答A类问题且回答不正确的概率为,
每次回答B类问题且回答正确的概率为,
回答B类问题且回答不正确的概率为,



;,
X的分布列为:
X 0 1 2 3 4
P

(2)(ⅰ),,
由题意得甲累计得分为n分的前一轮得分只能为分或分,
故当时,,
所以,
所以是以为首项,为公比的等比数列;
(ⅱ)根据(ⅰ)可知,①,
易得,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以②,
令②-①可得,
所以,
经检验,时均满足上式,故,
所以,
而显然随着n的增大而减小,
故,
又因为,所以当时,取到最大值为.
19.(1);
(2)和;
(3)证明:由(2),解方程得,
则,
所以处的切线方程斜率为,
则切线方程为,
令得,即,
易知,

,证毕.
【详解】(1)设,则由题意可知,
所以,即分别成公差为1的等差数列,
由已知,
则,即,所以;
(2)设,即,
因为共线,且满足,
则有,
当时,易知,即,
此时,
即,
当时,解方程组可得,也满足上式,
所以在以为圆心,为半径的圆上,
圆心和半径;
(3)略

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