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文档介绍
2017-2018学年浙江省杭州市西湖高级中学高二上学期12月月考数学试题(解析版)
2017-2018学年浙江省杭州市西湖高级中学高二(上)12月月考数学试题 一.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择项中,只有一项是符合题目要求的. 1.(5分)过点(﹣1,3)且垂直于直线x﹣2y+3=0的直线方程为( ) A.2x+y﹣1=0 B.2x+y﹣5=0 C.x+2y﹣5=0 D.x﹣2y+7=0 2.(5分)已知直线l的方程为x+y+4=0,则直线l的倾斜角为( ) A.30° B.60° C.120° D.150° 3.(5分)在平面直角坐标系中,已知点A(﹣1,2),B(3,0),那么线段AB中点的坐标为( ) A.(2,2) B.(1,1) C.(﹣2,﹣2) D.(﹣1,﹣1) 4.(5分)若一圆的标准方程为(x﹣1)2+(y+5)2=3,则此圆的圆心和半径分别为( ) A.(﹣1,5), B.(1,﹣5), C.(﹣1,5),3 D.(1,﹣5) 5.(5分)直线3x+2y﹣3=0与6x+my+1=0互相平行,则m的值为( ) A.﹣9 B.3 C.4 D.﹣4 6.(5分)以两点A(﹣3,﹣1)和B(5,5)为直径端点的圆的方程是( ) A.(x﹣1)2+(y+2)2=100 B.(x﹣1)2+(y﹣2)2=100 C.(x﹣1)2+(y﹣2)2=25 D.(x+1)2+(y+2)2=25 7.(5分)已知某几何体的三视图如下,根据图中标出的尺寸(单位:cm),可得这个几何体的体积是( ) A. cm3 B. cm3 C. cm3 D. cm3 8.(5分)长方体的一个顶点上三条棱长为3、4、5,且它的八个顶点都在一个球面上,这个球的表面积是( ) A.20π B.25π C.50π D.200π 9.(5分)已知m,n是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,下列命题中正确的是( ) A.若m∥α,n∥α,则m∥n B.若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β C.若m∥α,m∥β,则α∥β D.若m⊥α,n⊥α,则m∥n 10.(5分)当a为任意实数时,直线(a﹣1)x﹣y+a+1=0恒过定点C,则以C为圆心,半径为的圆的方程为( ) A.x2+y2﹣2x+4y=0 B.x2+y2+2x+4y=0 C.x2+y2+2x﹣4y=0 D.x2+y2﹣2x﹣4y=0 二.填空题:(本大题共5小题,每小题4分,共20分). 11.(4分)经过原点,圆心在x轴的正半轴上,半径等于5的圆的方程是 . 12.(4分)给出下列四个命题: ①如果两个平面有三个公共点,那么这两个平面重合; ②两条直线可以确定一个平面; ③若M∈α,M∈β,α∩β=l,则M∈l; ④空间中,相交于同一点的三条直线在同一平面内. 其中真命题的个数为 . 13.(4分)若等腰直角三角形的直角边长为2,则以一直角边所在的直线为轴旋转一周所成的几何体体积是 . 14.(4分)已知一个圆锥的展开图如图所示,其中扇形的圆心角为120°,底面圆的半径为1,则该圆锥的体积为 . 15.(4分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=1,则BC1与平面BDD1B1所成角的正弦值为 . 三、解答题:(满分30分,每题15分) 16.(15分)若P(2,﹣1)为圆C:(x﹣1)2+y2=25的弦AB的中点. (1)求圆心C的坐标; (2)求直线AB的方程. 17.(15分)已知六棱锥P﹣ABCDEF,其中底面ABCDEF为正六边形,点P在底面上的投影为正六边形中心O,底面边长为2,侧棱长为3, (1)求正六边形ABCDEF的面积; (2)求六棱锥P﹣ABCDEF的体积. 四.选择题(每题5分,共10分) 18.(5分)已知方程+=1表示椭圆,则k的取值范围为( ) A.k>﹣3且k≠﹣ B.﹣3<k<2且k≠﹣ C.k>2 D.k<﹣3 19.(5分)已知椭圆的焦点分别为F1,F2,b=4,离心率,过F1的直线交椭圆于A,B两点,则△ABF2的周长为( ) A.10 B.12 C.16 D.20 五、填空题(每题5分,共10分) 20.(5分)已知中心在原点,长轴在x轴上,一焦点与短轴两端点连线互相垂直,焦点与长轴上较近顶点的距离为4(﹣1),则此椭圆方程是 . 21.(5分)设e是椭圆+=1的离心率,且e∈(,1),则实数k的取值范围是 . 六.解答题(共30分,每题15分) 22.(15分)已知椭圆C的方程为:+y2=1. (1)求椭圆的长轴长2a,短轴长2b; (2)求椭圆的焦点F1、F2的坐标、离心率e. 23.(15分)在直角坐标系xOy中,点P到两点(0,﹣),(0,)的距离之和为4,设点P的轨迹为C,直线y=kx+1与A交于A,B两点. (1)写出C的方程; (2)若⊥,求k的值. 2017-2018学年浙江省杭州市西湖高级中学高二(上)12月月考数学试题 参考答案与试题解析 一.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择项中,只有一项是符合题目要求的. 1.(5分)过点(﹣1,3)且垂直于直线x﹣2y+3=0的直线方程为( ) A.2x+y﹣1=0 B.2x+y﹣5=0 C.x+2y﹣5=0 D.x﹣2y+7=0 【分析】根据题意,易得直线x﹣2y+3=0的斜率为,由直线垂直的斜率关系,可得所求直线的斜率为﹣2,又知其过定点坐标,由点斜式得所求直线方程. 【解答】解:根据题意,易得直线x﹣2y+3=0的斜率为, 由直线垂直的斜率关系,可得所求直线的斜率为﹣2, 又知其过点(﹣1,3), 由点斜式得所求直线方程为2x+y﹣1=0. 【点评】本题考查直线垂直与斜率的相互关系,注意斜率不存在的特殊情况. 2.(5分)已知直线l的方程为x+y+4=0,则直线l的倾斜角为( ) A.30° B.60° C.120° D.150° 【分析】化直线的一般式方程为斜截式,得到直线的斜率,由倾斜角的正切值等于斜率求解倾斜角. 【解答】解:由直线l的方程为x+y+4=0, 化为斜截式得:, ∴直线l的斜率为, 设直线的倾斜角为α (0°≤α<180°). 由,得α=150°. 故选:D. 【点评】本题考查了直线的倾斜角,考查了倾斜角与斜率之间的关系,是基础题. 3.(5分)在平面直角坐标系中,已知点A(﹣1,2),B(3,0),那么线段AB中点的坐标为( ) A.(2,2) B.(1,1) C.(﹣2,﹣2) D.(﹣1,﹣1) 【分析】利用两点的中点坐标公式,直接求解即可. 【解答】解:由中点坐标公式可得,点A(﹣1,2),B(3,0), 那么线段AB中点的坐标为:(),即(1,1). 故选B. 【点评】本题是基础题,考查线段的中点坐标公式的应用. 4.(5分)若一圆的标准方程为(x﹣1)2+(y+5)2=3,则此圆的圆心和半径分别为( ) A.(﹣1,5), B.(1,﹣5), C.(﹣1,5),3 D.(1,﹣5) 【分析】由圆的标准方程找出圆心坐标与半径即可. 【解答】解:∵圆的标准方程为(x﹣1)2+(y+5)2=3, ∴圆心坐标为(1,﹣5),半径r=. 故选B 【点评】此题考查了圆的标准方程,是一道基础题.解题的关键是掌握圆的标准方程为(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0),其中圆心坐标为(a,b),半径为r. 5.(5分)直线3x+2y﹣3=0与6x+my+1=0互相平行,则m的值为( ) A.﹣9 B.3 C.4 D.﹣4 【分析】由直线平行可得3m﹣2×6=0,解之可得答案. 【解答】解:因为直线3x+2y﹣3=0与6x+my+1=0互相平行, 所以3m﹣2×6=0,解得m=4, 故选C 【点评】本题考查直线方程的一般式,和直线的平行关系,属基础题. 6.(5分)以两点A(﹣3,﹣1)和B(5,5)为直径端点的圆的方程是( ) A.(x﹣1)2+(y+2)2=100 B.(x﹣1)2+(y﹣2)2=100 C.(x﹣1)2+(y﹣2)2=25 D.(x+1)2+(y+2)2=25 【分析】要求圆的方程,即要求圆心坐标和半径,由AB为所求圆的直径,利用中点坐标公式求出线段AB的中点坐标即为圆心坐标,再利用两点间的距离公式求出线段AC的长度即为圆的半径,根据圆心坐标和半径写出圆的标准方程即可. 【解答】解:设线段AB的中点为C,则C的坐标为(,)即为(1,2), 所求圆的圆心坐标为(1,2); 又|AC|==5,则圆的半径为5, 所以所求圆的标准方程为:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25. 故选C 【点评】此题考查学生灵活运用中点坐标公式及两点间的距离公式化简求值,会根据圆心坐标和半径写出圆的标准方程,是一道综合题. 7.(5分)已知某几何体的三视图如下,根据图中标出的尺寸(单位:cm),可得这个几何体的体积是( ) A. cm3 B. cm3 C. cm3 D. cm3 【分析】由三视图知几何体是一个三棱锥,三棱锥的底面是一个底边是1,高是1的三角形,做出面积三棱锥的高是1,根据三棱锥的体积公式得到结果. 【解答】解:由三视图知几何体是一个三棱锥, 三棱锥的底面是一个底边是1,高是1的三角形,面积是=, 三棱锥的高是1, ∴三棱锥的体积是=cm3, 故选:C. 【点评】本题考查由三视图还原几何体并且看出几何体各个部分的长度,本题解题的关键是要求体积需要求出几何体的底面面积和高.本题是一个基础题. 8.(5分)长方体的一个顶点上三条棱长为3、4、5,且它的八个顶点都在一个球面上,这个球的表面积是( ) A.20π B.25π C.50π D.200π 【分析】设出球的半径,由于直径即是长方体的体对角线,由此关系求出球的半径,即可求出球的表面积. 【解答】解:设球的半径为R,由题意,球的直径即为长方体的体对角线,则(2R)2=32+42+52=50, ∴R=. ∴S球=4π×R2=50π. 故选C 【点评】本题考查球的表面积,球的内接体,考查计算能力,是基础题. 9.(5分)已知m,n是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,下列命题中正确的是( ) A.若m∥α,n∥α,则m∥n B.若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β C.若m∥α,m∥β,则α∥β D.若m⊥α,n⊥α,则m∥n 【分析】通过举反例可得A、B、C不正确,根据垂直于同一个平面的两条直线平行,可得D正确,从而得出结论. 【解答】解:A、m,n平行于同一个平面,故m,n可能相交,可能平行,也可能是异面直线,故A错误; B、α,β 垂直于同一个平面γ,故α,β 可能相交,可能平行,故B错误; C、α,β平行与同一条直线m,故α,β 可能相交,可能平行,故C错误; D、垂直于同一个平面的两条直线平行,故D正确. 故选 D. 【点评】本题考查两个平面平行的判定和性质,平面与平面垂直的性质,线面垂直的性质,注意考虑特殊情况,属于中档题. 10.(5分)当a为任意实数时,直线(a﹣1)x﹣y+a+1=0恒过定点C,则以C为圆心,半径为的圆的方程为( ) A.x2+y2﹣2x+4y=0 B.x2+y2+2x+4y=0 C.x2+y2+2x﹣4y=0 D.x2+y2﹣2x﹣4y=0 【分析】先求直线过的定点,然后写出方程. 【解答】解:由(a﹣1)x﹣y+a+1=0得(x+1)a﹣(x+y﹣1)=0, ∴x+1=0且x+y﹣1=0,解得x=﹣1,y=2,该直线恒过点(﹣1,2), ∴所求圆的方程为(x+1)2+(y﹣2)2=5.即x2+y2+2x﹣4y=0. 故选C 【点评】本题考查恒过定点的直线,圆的一般方程,是基础题. 二.填空题:(本大题共5小题,每小题4分,共20分). 11.(4分)经过原点,圆心在x轴的正半轴上,半径等于5的圆的方程是 (x﹣5)2+y2=25 . 【分析】根据题意,设圆的标准方程为(x﹣a)2+y2=25(a>0),将原点的坐标代入得到关于a的等式,解出a=5,即可得出所求圆的方程. 【解答】解:设圆的圆心为(a,0)(a>0), 由圆的半径为5,可得圆的方程为(x﹣a)2+y2=25, 又∵原点O(0,0)在圆上, ∴(0﹣a)2+02=25,得a2=25,解得a=5(舍负). 由此可得圆的方程为(x﹣5)2+y2=25. 故答案为:(x﹣5)2+y2=25. 【点评】本题已知圆满足的条件,求圆的标准方程.着重考查了圆的标准方程、点与圆的位置关系等知识,属于基础题. 12.(4分)给出下列四个命题: ①如果两个平面有三个公共点,那么这两个平面重合; ②两条直线可以确定一个平面; ③若M∈α,M∈β,α∩β=l,则M∈l; ④空间中,相交于同一点的三条直线在同一平面内. 其中真命题的个数为 1 . 【分析】根据平面的基本性质,结合一些特殊情形,如:两个平面有三个共线公共点,那么这两个平面不一定重合,对于两条异面直线不在同一个平面内,借助于在正方体中,从一个顶点出发的三条线不共面等等即可判断. 【解答】解:对于①,如果两个平面有三个共线公共点,那么这两个平面不一定重合;故错. 对于②,两条异面直线不可以确定一个平面,故错; 对于③,由平面的基本性质知其正确; 对于④,在正方体中,从一个顶点出发的三条线不共面,故错. 答案:1 【点评】本题主要考查了平面的基本性质及推论,属于基础题. 13.(4分)若等腰直角三角形的直角边长为2,则以一直角边所在的直线为轴旋转一周所成的几何体体积是 . 【分析】根据圆锥的体积公式直接计算即可. 【解答】解:如图为等腰直角三角形旋转而成的旋转体. V=S•h=πR2•h =π×22×2=. 故答案为: 【点评】本题考查圆锥的体积公式,是基础题. 14.(4分)已知一个圆锥的展开图如图所示,其中扇形的圆心角为120°,底面圆的半径为1,则该圆锥的体积为 π . 【分析】先求圆锥的底面圆的周长,就是展开图的扇形的弧长,求出圆锥的母线长,再求其高,可求体积. 【解答】解:因为扇形弧长为2π,所以圆锥母线长为3,高为2, 所求体积V=×π×12×2=. 故答案为: 【点评】本题考查圆锥的体积公式,考查学生空间想象能力,是基础题. 15.(4分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=1,则BC1与平面BDD1B1所成角的正弦值为 . 【分析】连接A1C1交B1D1于O,连接BO,则可得∠C1BO为BC1与平面BBD1B1所成角,利用正弦函数,即可求得结论. 【解答】解:连接A1C1交B1D1于O,连接BO,则 ∵长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2 ∴C1O⊥平面BDD1B1 ∴∠C1BO为BC1与平面BDD1B1所成角 ∵C1O=A1C1=,BC1= ∴sin∠C1BO=== 故答案为: 【点评】本题考查线面角,解题的关键是正确作出线面角,属于中档题. 三、解答题:(满分30分,每题15分) 16.(15分)若P(2,﹣1)为圆C:(x﹣1)2+y2=25的弦AB的中点. (1)求圆心C的坐标; (2)求直线AB的方程. 【分析】(1)由圆的标准方程直接求得圆心坐标; (2)求出PC所在直线的斜率,利用直线方程的点斜式求得直线AB的方程. 【解答】解:(1)由圆C:(x﹣1)2+y2=25,可知圆心C的坐标为C(1,0); (2)∵P(2,﹣1),圆心C(1,0), ∴, 又P(2,﹣1)为圆C:(x﹣1)2+y2=25的弦AB的中点, ∴直线AB的斜率为1, 由点斜式得直线AB的方程 y+1=1×(x﹣2), 即 x﹣y﹣3=0, ∴直线AB的方程为x﹣y﹣3=0. 【点评】本题考查圆的标准方程,考查直线与圆位置关系的应用,是基础题. 17.(15分)已知六棱锥P﹣ABCDEF,其中底面ABCDEF为正六边形,点P在底面上的投影为正六边形中心O,底面边长为2,侧棱长为3, (1)求正六边形ABCDEF的面积; (2)求六棱锥P﹣ABCDEF的体积. 【分析】(1)求出底面ABCDEF正六边形的边长即可求解面积; (2)由已知条件可以判断六棱锥为正六棱锥,要求其体积,求出高即可. 【解答】解:(1)如图,O为正六边形中心,则PO为六棱锥的高,G为CD中点, 则PG为六棱锥的斜高,由已知得:CD=2,则OG=,CG=1, SABCDEF=6××22=6 (2)在Rt△PCG中,PC=3,CG=1,则 PG==2. 在Rt△POG中,PG=2,OG=,则 PO==. VP﹣ABCDEF=SABCDEF•PO=×6××22×=2. 【点评】本题考查空间几何体的条件的求法,棱锥的判断,考查空间想象能力以及计算能力. 四.选择题(每题5分,共10分) 18.(5分)已知方程+=1表示椭圆,则k的取值范围为( ) A.k>﹣3且k≠﹣ B.﹣3<k<2且k≠﹣ C.k>2 D.k<﹣3 【分析】利用椭圆的简单性质列出不等式组,求解即可. 【解答】解:方程+=1表示椭圆,只需满足:,解得﹣3<k<2且k≠﹣. 故选:B. 【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,考查计算能力. 19.(5分)已知椭圆的焦点分别为F1,F2,b=4,离心率,过F1的直线交椭圆于A,B两点,则△ABF2的周长为( ) A.10 B.12 C.16 D.20 【分析】先根据条件求出椭圆的标准方程中a的值,再由△ABF2的周长是 (|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=2a+2a 求出结果. 【解答】解:椭圆的焦点分别为F1,F2,b=4,离心率, ∴a=5, ∵△ABF2的周长是 (|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=2a+2a=4a=20, 故选D. 【点评】本题考查椭圆的定义、标准方程,以及简单性质的应用,利用椭圆的定义是解题的关键. 五、填空题(每题5分,共10分) 20.(5分)已知中心在原点,长轴在x轴上,一焦点与短轴两端点连线互相垂直,焦点与长轴上较近顶点的距离为4(﹣1),则此椭圆方程是 . 【分析】利用已知条件列出方程组,求出长半轴与短半轴的长,即可得到椭圆方程. 【解答】解:由题意中心在原点,长轴在x轴上,一焦点与短轴两端点连线互相垂直,焦点与长轴上较近顶点的距离为4(﹣1),得,解得, 所以椭圆方程为:. 故答案为:. 【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,椭圆方程的求法,考查计算能力. 21.(5分)设e是椭圆+=1的离心率,且e∈( ,1),则实数k的取值范围是 . 【分析】对k分类讨论,确定焦点的位置,求椭圆的离心率,从而可求实数k的取值范围. 【解答】解:由于椭圆+=1, ①若4>k>0,a2=4,b2=k,c2=4﹣k, ∴e2==>,∴k<3, 则有0<k<3; ②若k>4,则a2=k,b2=4,c2=k﹣4, ∴e2==>,∴k>. 则有实数k的取值范围是. 故答案为:. 【点评】本题考查椭圆的标准方程与几何性质,考查分类讨论的数学思想,考查计算能力,属于中档题. 六.解答题(共30分,每题15分) 22.(15分)已知椭圆C的方程为:+y2=1. (1)求椭圆的长轴长2a,短轴长2b; (2)求椭圆的焦点F1、F2的坐标、离心率e. 【分析】(1)利用椭圆的简单性质求解长轴长,短轴长即可. (2)利用椭圆方程,求出c,然后可得焦点坐标以及椭圆的离心率. 【解答】解:(1)a2=2,a=,b2=1,所以a=,b=1,所以椭圆的长轴长2a=2,2b=2. (2)c=1,所以椭圆的焦点坐标F1(﹣1,0)、F2(1,0)、离心率e==. 【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,是基础题. 23.(15分)在直角坐标系xOy中,点P到两点(0,﹣),(0,)的距离之和为4,设点P的轨迹为C,直线y=kx+1与A交于A,B两点. (1)写出C的方程; (2)若⊥,求k的值. 【分析】(1)根据椭圆的定义求出C的方程即可; (2)联立直线和椭圆,根据韦达定理以及向量的垂直关系得到关于k的方程,求出k的值即可. 【解答】解:(1)设P(x,y),由椭圆定义可知, 点P的轨迹C是以(0,﹣),(0,)为焦点,长半轴为2的椭圆. 它的短半轴b==1, 故曲线C的方程为x2+=1. (2)设A(x1,y1),B(x2,y2), 其坐标满足, 消去y并整理得(k2+4)x2+2kx﹣3=0, 故x1+x2=﹣,x1x2=﹣, 若⊥,即x1x2+y1y2=0. 而y1y2=k2x1x2+k(x1+x2)+1, 于是x1x2+y1y2=﹣﹣﹣+1=0, 化简得﹣4k2+1=0,所以k=±. 【点评】本小题主要考查平面向量,椭圆的定义、标准方程及直线与椭圆位置关系等基础知识,考查综合运用解析几何知识解决问题的能力. 查看更多