2025-2026学年高二上学期第一次月考数学试卷
一、单选题
1.点位于( )
A.y轴上 B.z轴上 C.平面内 D.平面内
2.直线的倾斜角为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
3.若直线与直线平行,则它们之间的距离为
A. B. C. D.
4.已知直线l的一个方向向量为,平面的一个法向量为,若直线平面,则( )
A. B.20 C. D.
5.点关于直线的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
6.已知向量,,且,则x的值为( )
A.4 B. C.5 D.
7.如图,在底面为平行四边形的四棱柱中,是与的交点,若,,,则下列向量中与相等的向量是 ( )
A. B.
C. D.
8.过点A(1,2)的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A.x-y+1=0 B.x+y-3=0 C.y=2x或x+y-3=0 D.y=2x或x-y+1=0
9.在棱长为2的正方体中,O是底面的中心,E,F分别是的中点,那么异面直线和所成角的余弦值等于( )
A. B. C. D.
10.已知两点,,直线l过点且与线段相交,则直线l的斜率k的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.
二、填空题
11.经过直线和的交点且与直线平行的直线方程为 .
12.已知,,.若、、三向量共面,则实数 .
13.已知直线,直线,若,则实数的值为 .
14.已知直线过点,且为其一个方向向量,则点到直线的距离为 .
15.已知,,则 .
16.下列说法正确的是 .
①直线恒过定点
②直线在y轴上的截距为1
③直线的倾斜角为
④已知直线l过点,且在x,y轴上截距相等,则直线l的方程为
三、解答题
17.已知向量,.
(1)求的值;
(2)求向量与夹角的余弦值.
18.已知直线l1:3x+y+2=0;l2:mx+2y+n=0.
(1)若l1⊥l2,求m的值;
(2)求过点(1,2)且与直线l1平行的直线的方程;
(3)若l1∥l2,且直线l1与直线l2之间的距离为,求m、n的值.
19.△ABC中,A(0,1),AB边上的高CD所在直线的方程为x+2y-4=0,AC边上的中线BE所在直线的方程为2x+y-3=0.
(1)求直线AB的方程;
(2)求直线BC的方程;
(3)求△BDE的面积.
20.如图所示,在几何体中,四边形和均为边长为2的正方形,,底面,M、N分别为、的中点,.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求平面与平面所成角的余弦值.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C D A C A A D B A
1.C
根据点的坐标的特征判断即可;
【详解】解:因为点的纵坐标为0,所以点P在平面内.
故选:C
2.C
根据直线的一般式方程可求得直线的斜截式方程,再根据斜截式方程得出直线斜率,从而求出倾斜角.
【详解】由题意得,,
即直线的斜率为,
所以直线的倾斜角的正切值为,
则直线的倾斜角为.
故选:C.
3.D
【详解】依题意可得,,解得
所以直线方程为,也即是
则两平行直线的距离为,
故选:D
4.A
【详解】直线l的一个方向向量为,平面的一个法向量为,
因为直线平面,所以,解得.
故选:A.
5.C
【详解】由题意,
在直线中,斜率为,
垂直于直线且过点的直线方程为,即,
设两直线交点为,
由,解得:,
∴,
∴点关于直线的对称点的坐标为,
即,
故选:C.
6.A
根据空间向量垂直得到方程,求出.
【详解】由题意得,解得.
故选:A
7.A
结合图形,根据空间向量的加法、减法、数乘运算,即可得解.
【详解】.
故选:A
8.D
考虑直线是否过坐标原点,设出直线方程,分别求解出直线方程.
【详解】当直线过原点时,其斜率为,故直线方程为y=2x;
当直线不过原点时,设直线方程为,代入点(1,2)可得,解得a=-1,故直线方程为x-y+1=0.
综上,可知所求直线方程为y=2x或x-y+1=0,
故选:D.
9.B
【详解】取BC的中点G.连接GC1,则GC1FD1,再取GC的中点H,连接HE、OH,如图所示,
∵E是CC1的中点,∴GC1EH,∴∠OEH为异面直线和所成的角.
在△OEH中,,HE=,OH=.
由余弦定理,可得cos∠OEH=.
故选:B
10.A
画出图形,数形结合可得或,即可求出.
【详解】如图,要使直线与线段相交,则应满足或,
因为,,
所以或.
故选:A.
11.
先联立方程求出交点,设出与直线平行的直线方程,代入交点即可求出.
【详解】联立方程,求得交点为,
设与直线平行的直线方程为,
将代入可得,
所以所求直线方程为.
故答案为:.
12.
【详解】因为不平行,且、、三向量共面,
所以存在实数x,y,使,
所以,解得,
故答案为:
13.或
根据两直线垂直的充要条件求解即可.
【详解】因为,
所以,解得或,
故答案为:或
14.
由点到直线的距离公式求解.
【详解】解:因为点,点,
所以,
所以点到直线的距离为:
,
故答案为:
15.
首先求出、的坐标,再根据数量积的坐标表示计算可得.
【详解】因为,,
所以,
,
所以.
故答案为:
16.①③
求出直线过的定点判断①;求出纵截距判断②;求出倾斜角判断③;利用直线的截距式方程判断④即可得解.
【详解】对于①,直线恒过定点,①正确;
对于②,直线在y轴上的截距为,②错误;
对于③,直线的斜率为,其倾斜角为,③正确;
对于④,直线过点,在x,y轴上截距相等,直线l的方程可以为,④错误,
所以说法正确的是①③.
故答案为:①③
17.(1)
(2)
(1)求出的坐标,再根据向量模的坐标表示计算可得;
(2)首先求出与的坐标,再求出,,,最后由夹角公式计算可得.
【详解】(1)因为,,
所以,
所以;
(2)因为,,
则,,
所以,,
,
设向量与夹角为,所以,
所以向量与夹角的余弦值为.
18.(1)
(2)3x+y-5=0
(3)m=6,或n=24
(1)利用直线的一般式的垂直关系求解即可;(2) 利用平行关系设出直线,然后代点求解即可;(3) 根据两直线平行求出,再利用平行线间的距离公式求解即可.
【详解】(1)直线l1:3x+y+2=0;l2:mx+2y+n=0,l1⊥l2,
所以3m+2=0,解得.
(2)由题意,设所求直线方程为3x+y+c=0,
把点(1,2)代入,得3+2+c=0,解得c=-5,
故过点(1,2)且与直线l1平行的直线的方程为:3x+y-5=0.
(3)因为l1∥l2,所以,解得且,
从而直线的方程为:,即,
因为直线l1与直线l2之间的距离为,所以,
解得或.
19.(1) ;(2) ;(3)
【详解】试题分析:(1)由所在直线的方程求出直线的斜率,再由点斜式写出的直线方程;
(2)先求出点,点的坐标,再写出的直线方程;
(3)由点到直线的距离求出到的距离,以及到的距离,计算即可或求出到的距离,计算.
试题解析:
(1)由已知得直线AB的斜率为2,
∴AB边所在的直线方程为y-1=2(x-0),
即2x-y+1=0.
(2)由,得.
即直线AB与直线BE的交点为B(,2).
设C(m,n),
则由已知条件得,
解得,∴C(2,1).
∴BC边所在直线的方程为=,即2x+3y-7=0.
(3)∵E是线段AC的中点,∴E(1,1).
∴|BE|==,
由,得.
∴D(,),
∴D到BE的距离为d== ,
∴S△BDE=·d·|BE|= .
20.(1)证明见解析
(2)
(3)
(1)依据题意建立以A为原点,分别以,,方向为x轴、y轴、z轴正方向建立空间直角坐标系,求出和平面的一个法向量,计算即可得证.
(2)由(1)得直线的方向量,平面的一个法向量,设直线与平面所成角为,则由即可得解.
(3)求出平面的一个法向量,计算,则由计算结果即可得解.
【详解】(1)如图,以A为原点,分别以,,方向为x轴、y轴、z轴正方向建立空间直角坐标系,
由题意可得,,,,,,
,,,
则,,
设平面的一个法向量为,则,
故,即,则,
令,得,
所以,
所以,又平面,
所以平面.
(2)由(1)得直线的一个方向向量为,平面的一个法向量为,
设直线与平面所成角为,
则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
(3)设平面的一个法向量,由(1)可得,,
则,故,即,
令,得,
所以,
所以平面与平面所成角的余弦值为.