[好卷]2019-2020年北京市西城区高二数学上学期期末考试试题(理)(有答案)
中秋节的由来和习俗-酒店餐饮部实习报告
北京市西城区高二数学上学期期末考试试题 理
试卷满分:150分
考试时间:120分钟
题号
分数
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,只有一项是符合要
求的.
一
二
三
15
16
17
18
19
20
本卷总
分
x
2
y
2
1
的一个焦点坐标为( ) 1.
双曲线
3
(A)
(2,0)
2.
已知椭圆的短轴长是焦距的
2
倍,则椭圆的离心率为( )
(A)
3. 设
,
是两个不同的平面,
l
是一条直线
,以下命题正确的是( )
(A)若
,
l
,则
l
(C)若
<
br>,
l
,则
l
4. 设
mR
,命题“若
m0
,则方程
xm
有实根”的逆否命
题是( )
(A)若方程
xm
有实根,则
m0
(B)若方程
xm
有实根,则
m0
(C)若方程
xm
没有实根,则
m0
(D)若方程
xm
没有实根,则
m0
2
2
2
(B)
(0,2)
(C)
(2,0)
(D)
(0,2)
1
2
(B)
2
2
(C)
1
5
(D)
5
5
(B)若
,
l
,则
l
(D)若
,
l
,则
l
2
2
m
为平面
内的一条直线,5. 已知
,
表示两个不同的平面,则“
”
是“
m
”
的( )
(A)充分不必要条件
(C)充要条件
(B)必要不充分条件
(D)既不充分也不必要条件
6. 已知双曲线的焦点在
x
轴上,焦距为
25
,且双曲线的一条渐
近线与直线
x2y10
平行,则双曲线的标准方程为(
)
(
(A)
C)(D)
x
y
2
1
4
2
(B)
x
2
y
1
4
2
3x
2
3y
2
1
205
3x
2
3y
2
1
520
7. 已知
A(3,0)
,
B(0,4)
,动点
P(x,y)
在线段
AB
上运动,则
xy
的最大值为
( )
(A)
5
8.
用一个平面截正方体和正四面体,给出下列结论:
① 正方体的截面不可能是直角三角形;
② 正四面体的截面不可能是直角三角形;
③ 正方体的截面可能是直角梯形;
④
若正四面体的截面是梯形,则一定是等腰梯形.
其中,所有正确结论的序号是( )
(A)②③
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在题中横线上.
9.
命题“
xR
,
使得
x2x50
”的否定是_______
_______________.
10.
已知点
M(0,1)
,
N(2,3)
.
如果直线
MN
垂直于直线
ax2y30
,那么
2
(B)
4
(C)
3
(D)
2
(B)①②④ (C)①③ (D)①④
a
等于_______.
11. 在正方体
ABCDA1
B
1
C
1
D
1
中,异面直线
AD,
BD
1
所成角
的余弦值为_________.
12.
一个正三棱柱的正视图、俯视图如图所示,则该三棱柱的
侧视图的面积为_________.
13. 设
O
为坐标原点,抛物线
y4x
的焦点为<
br>F
,
P
为抛物
线上一点.
若
PF3
,则
△OPF
的面积为_________.
俯视图
2
4
2
2
正(主)视图
14. 学完解析几何和立体几何后,某同学发现自己家碗的侧面可以看做抛物
线的一部分曲线围绕其对称轴
旋转而成,他很想知道抛物线的方程,决定把抛
定为原点,对称轴
确定为
x
轴,建立如图所示的
系,但是他无法确定碗底中心到原点的距离,请
相关数据的测量以及进一步的计算,帮助他求出
物线的顶点确
平面直角坐标
你通过对碗
的
抛物线的方程.
你需要测量的数据是__________________
_______(所有测量数据用小写英文字母表示),算出的抛物
线标准方程为__________
_.
三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分13分)
如图,四棱锥
PABCD
的底面是正方形,
侧棱
PA
底面
ABCD
,
E
是
PA
的中
点.
(Ⅰ)求证:
PC
平面
BDE
;
(Ⅱ)证明:
BDCE
.
16.(本小题满分13分)
如图,
PA
平面
ABC
,
ABBC
,
ABPA2BC2
,<
br>M
为
PB
的中点.
(Ⅰ)求证
AM
平面
PBC
;
(Ⅱ)求二面角
APCB
的余弦值.
17.(本小题满分13分)
已知直线
l
过坐标原点
O
,圆
C
的方程为
xy6y40
. <
br>(Ⅰ)当直线
l
的斜率为
2
时,求
l
与圆
C
相交所得的弦长;
(Ⅱ)设直线
l
与圆
C
交于两点A,B
,且
A
为
OB
的中点,求直线
l
的方程
.
22
P
E
A
B
C
D
C
A
P
M
B
18.(本小题满分13分)
x
2
y
2
1
的左焦点,过
F
1
的直线
l<
br>与椭圆交于两点
P,Q
. 已知
F
1
为椭圆
43(Ⅰ)若直线
l
的倾斜角为
45
,求
PQ
;
(Ⅱ)设直线
l
的斜率为
k
(k0)
,点
P
关于
原点的对称点为
P
,点
Q
关于
x
轴的对称点为<
br>Q
,
P
Q
所在直线的斜率为
k
. 若
k
2
,求
k
的值.
19.(本小题满分14分)
如图,四棱锥
EABCD
中,平面
EAD
平面
ABCD
,
DC
AB
,
BCCD<
br>,
EAED
,且
AB4
,
BCCDEAED2
.
(Ⅰ)求证
BD
平面
ADE
;
(Ⅱ)求
BE
和平面
CDE
所成角的正弦值;
(Ⅲ)在线
段
CE
上是否存在一点
F
,使得
平面
CDE
,请说
明理由.
A
B
E
D
C
平面
BDF
20.(本小题满分14分)
2
2<
br>如图,过原点
O
引两条直线
l
1
,l
2
与抛
物线
W
1
:y2px
和
W
2
:y4px
(其中
p
为常数,
p0
)
分别交于四个点
A
1
,B
1
,A
2
,B
2
.
(Ⅰ)求抛物线
W
1
,W
2
准线间的距离;
(
Ⅱ)证明:
A
1
B
1
A
2
B
2
;
(Ⅲ)若
l
1
l
2
,求梯形
A
1
A
2
B
2
B
1
面积的最小值.
y
A
2
A
1
O
B
1
x
B
2
北京市西城区第一学期期末试卷
高二数学(理科)参考答案及评分标准
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.
1.C; 2.D; 3. B
; 4. D; 5. B; 6. A; 7. C ; 8. D.
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.
9.
对任意
xR
,都有
x
2
2x50
;
10.
1
; 11.
12.
83
;
13.
2
;
22
nm
14. 碗底的直径
m
,碗口的直径
n
,碗的高度
h
;
yx
.
4h
2
3
;
3
注:一题两空的题目,第一空2分,第二空3分.
三、解答题:本大题共6小题,共80分.
15.(本小题满分13分)
解
(Ⅰ)连结
AC
交
BD
于
O
,连结
OE
,
因为四边形
ABCD
是正方形,所以
O
为
A
C
中点.
又因为
E
是
PA
的中点,所以
PCOE
,
………3分
因为
PC
平面
BDE
,
OE
平面
BDE
,
所以
PC
平面
BDE
.
……………6分
(Ⅱ)因为四边形
ABCD
是正方形,所以
BDAC
. ……8分
因为
PA
底面
ABCD
,且
BD
平面
ABCD
,
所以
PABD
.
……………10分
B
P
E
A
O
C
D
又因为
ACIPAA
,所以
BD
平面
PAC
,
……………12分
又
CE
平面
PAC
,
所以
BDCE
.
……………13分
16.(本小题满分13分)
解 (Ⅰ)因为
PA
平面
ABC
,
BC
平面
ABC
,所以
P
ABC
.
因为
BCAB
,
PAABA
,
所以
BC
平面
PAB
.
……………2分
所以
AMBC
.
……………3分
因为
PAAB
,
M
为
PB
的中点,
所以
AMPB
. ……………4分
所以
AM
平面
PBC
. ……………5分
(Ⅱ)如图,在平面
ABC
内,作
Az
BC
,
则
AP,AB,AZ
两两互相垂直,
建立空间直角坐标系
Axyz
.
P
x
A
M
y
B
z
C
则
A(0,0,0),P(
2,0,0),B(0,2,0),C(0,2,1),M(1,1,0)
.
AP(2,
0,0)
,
AC(0,2,1)
,
AM(1,1,0)
.
……………8分
nAP0,
设平面
APC
的法向
量为
n(x,y,z)
,则
nAC0,
x0,
即
令
y1
,则
z2
.所以
n(0,1,2)
.
……………10分
2yz0.
由(Ⅰ)可知
AM(1,1,0)<
br>为平面
BPC
的法向量,
设
n,AM
的夹角为
,
则
cos
<
br>
nAM
nAM
110
.
……………12分
52
10
因为二面角
APCB
为锐角, <
/p>
所以二面角
APCB
的余弦值为
17.(本小题满分13分
)
10
. ……………13分
10
解:(Ⅰ)由已知,直线
l
的方程为
y
所以,圆心到直线l
的距离为
2x
,圆
C
圆心为
(0,3)
,<
br>半径为
5
,
………3分
3
3
3
.
……………5分
所以,所求弦长为
22
.
……………6分
(Ⅱ) 设
A(x
1
,y
1
)
,
因为
A
为
OB
的中点,则
B(2x
1
,2
y
1
)
. ……………8分
又
A,B
圆
C
上,
所以
x
1
y
1
6y
1
40
,
22
4x
1
2
4y
1
2
12y
1<
br>40
,即
x
1
2
y
1
2
3
y
1
10
. ……………10分
解得
y
1
1
,
x
1
1
,
……………11分
即
A(1,1)
或
A(1,1)
.
……………12分
所以,直线
l
的方程为
yx
或
yx
.
……………13分
18.(本小题满分13分)
解:(Ⅰ)设
P(x
1
,y
1
),Q(x
2
,y
2
)<
br>,由已知,椭圆的左焦点为
(1,0)
,
又直线
l
的倾斜
角为
45
,所以直线
l
的方程为
yx1
,
……………1分
由
yx1,
22
3x
4y12
得
7x8x80
,
……………3分
2
所以
x
1
x
2
88
,
x
1
x
2
.
……………4分
77
8824
|PQ|1k
2
[(x
1
x
2
)
2
4x
1
x
2
]
2()
2
4
. ……………5分
777
yk(x1),
2222
(34k)x8kx4k120
,
……………6分 (Ⅱ)由
2
得
2
3x4y12<
br>4k
2
12
8k
2
所以
x
1
x
2
,
x
1
x
2
.
……………8分
2
2
34k
34k
依题意
P
(x
1
,y
1
),Q
(x
2,y
2
)
,且
y
1
k(x
1
1
)
,
y
2
k(x
2
1)
,
所以,<
br>k
y
1
y
2
k(x
1
x
2
)
,
……………10分
x
1
x
2
x
1
x
2
121k
2
其中
x
1
x
2<
br>(x
1
x
2
)4x
1
x
2
, ……………11分
34k
2
2<
br>31k
2
8k
2
结合
x
1
x
2
,可得
k
2
.
……………12分
2
2k
34k
解得
7k9
,
k
19.(本小题满分14分)
解:(Ⅰ)由
BCCD
,
BCCD2
.
可得
BD22
.
由
EAED
,且
EAED2
,
可得
AD22
.
又
AB4
.
所以
BDAD
. …………2分
又平面
EAD
平面
ABCD
,
平面
ADE
平面
ABCD
AD
,
A
x
B
y
E
D
C
z
bn
2
3
7
.
……………13分
7
所以
BD
平面
ADE
.
……………4分
(Ⅱ)如图建立空间直角坐标系
Dxyz
,
则
D(0,0,0)
,
B(0,22,0)
,
C(2,2,0),
E(2,0,2)
,
BE(2,22,2)
,
DE(
2,0,2)
,
DC(2,2,0)
. …………6分
设<
br>n(x,y,z)
是平面
CDE
的一个法向量,则
nDE0,
nDC0
,
即
xz0,
令
x1
,则
n(1,1,1)
.
……………7分
xy0.
设直线
BE
与平面
CD
E
所成的角为
,
则
sin
|cosBE
,n|
|BEn||2222|2
. ……………8分
3
|BE||n|
233
所以
BE
和平面
CDE
所成的角的正弦值
(Ⅲ)设
CF
CE
,
[0,1]
.
2
.
……………9分
3
又
DC(2,2,0)
,
CE(22,
2,2)
,
BD(0,22,0)
.
则
DFDCCFD
C
CE2(2
1,
1,
)
. ……………10分
设
m(x',y',z')
是平面
BDF
一个法向量,则
mBD0
,
mDF0
,
即
y'0,
……………11分
(2
1)x'(
1)y'
z'0.
令
x'1<
br>,则
m(1,0,
2
1
)
.
……………12分
2
11
0
,
[0
,1]
.……13分
3
若平面
BDF
平面
CDE
,则
mn0
,即
1
所以,在线段
CE
上
存在一点
F
使得平面
BDF
平面
CDE
.
……………14分
20.(本小题满分14分)
解:(Ⅰ)由已知,
抛物线
W
1
,W
2
的准线分别为
x
所以,抛物
线
W
1
,W
2
准线间的距离为
p
和
x
p
, ……………2分
2
p
.
……………4分
2
2p4p
和
2
. ………5分
k<
br>1
2
k
1
(Ⅱ)设
l
1
:yk
1
x
,代入抛物线方程,得
A
1
,A
2
的横坐标分别
是
|OA
1
||OB
1
|
1
1
, ……………7分
,同理
22
|
OA
2
||OB|2
2
16p16p
2
2
k
1
4
k
1
所以
△OA
1
B
1
△OA
2
B
2
,
所以
A
1
B<
br>1
A
2
B
2
.
……………8分
(Ⅲ)设
A
1
(x
1
,y
1)
,
B
1
(x
2
,y
2
)
,
直线
A
1
B
1
方程为
l
A
1
B<
br>1
:xtym
1
,
2
代入曲线
y2px,得
y2pty2pm
1
0
,
4p
2
4p
2
2
k
1
4
k
1
2
所以
y
1
y
2
2pt
,
y
1
y
2
2pm
1
.
……………9分
22
由
l
1
l
2
,得
x
1
x
2
y
1
y
2
0
,又<
br>y
1
2px
1
,
y
2
2px
2
,
y
1
2
y
2
2
y
1
y
2
0
,由
y
1
y
2
2pm1
,得
m
1
2p
.
……………11分 所以
4p
2
所以直线
A
1
B
1
方程为
l
A
1
B
1
:xty2p
,
同理可求出直线
A
2
B
2
方程为
l
A2
B
2
:xty4p
.
所以
|A
1B
1
|1t
2
y
1
y
2
2p
1t
2
t
2
4
,
……………12分
|A
2
B
2
|4p1t
2
t
2
4
,
平行线
l
A
1
B
1
与
l
A
2
B
2
之间的距离为
d
2p
1t
2
,
所以梯形
A
1
A
2
B
2
B
1
的面积
S
1
(A<
br>1
B
1
A
2
B
2
)d6p
2
t
2
4
, ……………13分
2
12p
2
当
t0
时,梯形
A1
A
2
B
2
B
1
的面积达最小,最小值为12p
. ……………14分
2