- 2021-06-30 发布 |
- 37.5 KB |
- 15页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
数学卷·2018届河北省唐山市开滦二中高二上学期期中数学试卷 (解析版)
2016-2017学年河北省唐山市开滦二中高二(上)期中数学试卷 一.选择题 1.直线y=kx与直线y=2x+1垂直,则k等于( ) A.﹣2 B.2 C. D. 2.将棱长为2的正方体木块削成一个体积最大的球,则这个球的表面积为( ) A.2π B.4π C.8π D.16π 3.若直线y=﹣2x+3k+14与直线x﹣4y=﹣3k﹣2的交点位于第四象限,则实数k的取值范围是( ) A.﹣6<k<﹣2 B.﹣5<k<﹣3 C.k<﹣6 D.k>﹣2 4.下列结论,其中正确的个数是( ) ①梯形的直观图可能是平行四边形 ②三棱锥中,四个面都可以是直角三角形 ③如果一个棱锥的各个侧面都是等边三角形,这个棱锥不可能是六棱锥 ④底面是矩形的平行六面体是长方体. A.1 B.2 C.3 D.4 5.圆C1:(x+2)2+(y﹣2)2=1与圆C2:(x﹣2)2+(y﹣5)2=16的位置关系是( ) A.外离 B.相交 C.内切 D.外切 6.已知a、b是两条异面直线,c∥a,那么c与b的位置关系( ) A.一定是异面 B.一定是相交 C.不可能平行 D.不可能垂直 7.如图,是一个空间几何体的三视图,则这个几何体的外接球的表面积是( ) A.56πcm2 B.77πcm2 C. D. 8.设m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,给出下列四个命题: ①若m⊥α,n∥α,则m⊥n ②若α∥β,β∥γ,m⊥α,则m⊥γ ③若m∥α,n∥α,则m∥n ④若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β 其中正确命题的序号是( ) A.①和② B.②和③ C.③和④ D.①和④ 9.M(x0,y0)为圆x2+y2=a2(a>0)内异于圆心的一点,则直线x0x+y0y=a2与该圆的位置关系为( ) A.相切 B.相交 C.相离 D.相切或相交 10.如图,将一个正方体的表面展开,直线AB与直线CD在原来正方体中的位置关系是( ) A.平行 B.相交并垂直 C.相交且成60°角 D.异面 11.如图是一个多面体的实物图,在下列四组三视图中,正确的是( ) A. B. C. D. 12.圆x2+2x+y2+4y﹣3=0上到直线x+y+1=0的距离为的点共有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 二.填空题 13.已知两圆x2+y2=10和(x﹣1)2+(y﹣3)2=10相交于A,B两点,则直线AB的方程是 . 14.设M是圆(x﹣5)2+(y﹣3)2=9上的点,则M到直线3x+4y﹣2=0的最长距离是 . 15.侧棱长为2的正三棱锥V﹣ABC中,∠AVB=∠BVC=∠CVA=40°,过点A作截面AEF,则截面△AEF周长的最小值为 . 16.aα、βb是两个不同的平面,m、n 是平面α及β之外的两条不同直线,给出四个论断: (1)m⊥n (2)α⊥β (3)n⊥β (4)m⊥α 以其中三个论断作为条件,余下一个论断作为结论,写出你认为正确的一个命题 . 三.填空题 17.已知△ABC三边所在直线方程为AB:3x+4y+12=0,BC:4x﹣3y+16=0,CA:2x+y﹣2=0,求AC边上的高所在的直线方程. 18.如图四边形ABCD为梯形,AD∥BC,∠ABC=90°,求图中阴影部分绕AB旋转一周所形成的几何体的表面积和体积. 19.一圆与y轴相切,圆心在直线x﹣3y=0上,且直线y=x截圆所得弦长为,求此圆的方程. 20.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC⊥BC,点D是AB的中点.求证: (1)AC⊥BC1; (2)AC1∥平面B1CD. 21.已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0(m∈R) (Ⅰ)证明:无论m取什么实数,l与圆恒交于两点; (Ⅱ)求直线被圆C截得的弦长最小时l的方程. 22.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,ABCD是正方形,PD⊥平面ABCD,PD=AB=2,E,F,G分别是PC,PD,BC的中点. (1)求证:平面PAB∥平面EFG; (2)在线段PB上确定一点Q,使PC⊥平面ADQ,并给出证明; (3)求出D到平面EFG的距离. 2016-2017学年河北省唐山市开滦二中高二(上)期中数学试卷 参考答案与试题解析 一.选择题 1.直线y=kx与直线y=2x+1垂直,则k等于( ) A.﹣2 B.2 C. D. 【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系. 【分析】由于直线y=2x+1的斜率为2,所以直线y=kx的斜率存在,两条直线垂直,利用斜率之积为﹣1,直接求出k的值. 【解答】解:直线y=kx与直线y=2x+1垂直,由于直线y=2x+1的斜率为2, 所以两条直线的斜率之积为﹣1, 所以k= 故选C. 2.将棱长为2的正方体木块削成一个体积最大的球,则这个球的表面积为( ) A.2π B.4π C.8π D.16π 【考点】球的体积和表面积. 【分析】由题意知,此球是正方体的内切球,根据其几何特征知,此求的直径与正方体的棱长是相等的,故可得球的直径为2,再用表面积公式求出表面积即可. 【解答】解:由已知球的直径为2,故半径为1, 其表面积是4×π×12=4π, 应选B 3.若直线y=﹣2x+3k+14与直线x﹣4y=﹣3k﹣2的交点位于第四象限,则实数k的取值范围是( ) A.﹣6<k<﹣2 B.﹣5<k<﹣3 C.k<﹣6 D.k>﹣2 【考点】两条直线的交点坐标. 【分析】解方程组,得,x=k+6,y=k+2,由直线y=﹣2x+3k+14与直线x﹣4y=﹣3k﹣2的交点位于第四象限,知x=k+6>0,y=k+2<0,由此能求出实数k的取值范围. 【解答】解:解方程组, 得,x=k+6,y=k+2 ∵直线y=﹣2x+3k+14与直线x﹣4y=﹣3k﹣2的交点位于第四象限, ∴x=k+6>0,y=k+2<0, ∴﹣6<k<﹣2. 故选A. 4.下列结论,其中正确的个数是( ) ①梯形的直观图可能是平行四边形 ②三棱锥中,四个面都可以是直角三角形 ③如果一个棱锥的各个侧面都是等边三角形,这个棱锥不可能是六棱锥 ④底面是矩形的平行六面体是长方体. A.1 B.2 C.3 D.4 【考点】构成空间几何体的基本元素. 【分析】由直观图判断①的正误;三棱锥的结构特征判定②③的正误;棱柱的结构特征判断④,即可得到正确选项. 【解答】解:①梯形的直观图可能是平行四边形;不正确,因为平行x轴的线段长度不变; ②三棱锥中,四个面都可以是直角三角形;正确,一条棱长垂直底面直角三角形的一个锐角,即可满足题意. ③如果一个棱锥的各个侧面都是等边三角形,这个棱锥不可能是六棱锥;错误,满足条件,结果是正六边形. ④底面是矩形的平行六面体是长方体.棱长不垂直底面,不正确. 故选A. 5.圆C1:(x+2)2+(y﹣2)2=1与圆C2:(x﹣2)2+(y﹣5)2=16的位置关系是( ) A.外离 B.相交 C.内切 D.外切 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】先根据圆的标准方程得到分别得到两圆的圆心坐标及两圆的半径,然后利用圆心之间的距离d与两个半径相加、相减比较大小即可得出圆与圆的位置关系. 【解答】解:由圆C1:(x+2)2+(y﹣2)2=1与圆C2:(x﹣2)2+(y﹣5)2=16得: 圆C1:圆心坐标为(﹣2,2),半径r=1;圆C2:圆心坐标为(2,5),半径R=4. 两个圆心之间的距离d==5,而d=R+r,所以两圆的位置关系是外切. 故选D 6.已知a、b是两条异面直线,c∥a,那么c与b的位置关系( ) A.一定是异面 B.一定是相交 C.不可能平行 D.不可能垂直 【考点】空间中直线与直线之间的位置关系. 【分析】由平行公理,若c∥b,因为c∥a,所以a∥b,与a、b是两条异面直线矛盾.异面和相交均有可能. 【解答】解:a、b是两条异面直线,c∥a,那么c与b异面和相交均有可能,但不会平行. 因为若c∥b,因为c∥a,由平行公理得a∥b,与a、b是两条异面直线矛盾. 故选C 7.如图,是一个空间几何体的三视图,则这个几何体的外接球的表面积是( ) A.56πcm2 B.77πcm2 C. D. 【考点】球的体积和表面积;简单空间图形的三视图. 【分析】三视图复原的几何体是长方体的一个角,扩展为长方体,它的外接球的直径就是长方体的对角线的长,求出对角线长,即可求出外接球的表面积. 【解答】解:三视图复原的几何体是长方体的一个角,三度为:6、5、4;把它扩展为长方体,它的外接球的直径就是长方体的对角线的长, 所以长方体的对角线长为: 所以球的半径为:. 这个几何体的外接球的表面积是:4=77π(cm2) 故选B 8.设m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,给出下列四个命题: ①若m⊥α,n∥α,则m⊥n ②若α∥β,β∥γ,m⊥α,则m⊥γ ③若m∥α,n∥α,则m∥n ④若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β 其中正确命题的序号是( ) A.①和② B.②和③ C.③和④ D.①和④ 【考点】空间中直线与平面之间的位置关系;命题的真假判断与应用;空间中直线与直线之间的位置关系;平面与平面之间的位置关系. 【分析】根据线面平行性质定理,结合线面垂直的定义,可得①是真命题;根据面面平行的性质结合线面垂直的性质,可得②是真命题;在正方体中举出反例,可得平行于同一个平面的两条直线不一定平行,垂直于同一个平面和两个平面也不一定平行,可得③④不正确.由此可得本题的答案. 【解答】解:对于①,因为n∥α,所以经过n作平面β,使β∩α=l,可得n∥l, 又因为m⊥α,l⊂α,所以m⊥l,结合n∥l得m⊥n.由此可得①是真命题; 对于②,因为α∥β且β∥γ,所以α∥γ,结合m⊥α,可得m⊥γ,故②是真命题; 对于③,设直线m、n是位于正方体上底面所在平面内的相交直线, 而平面α是正方体下底面所在的平面, 则有m∥α且n∥α成立,但不能推出m∥n,故③不正确; 对于④,设平面α、β、γ是位于正方体经过同一个顶点的三个面, 则有α⊥γ且β⊥γ,但是α⊥β,推不出α∥β,故④不正确. 综上所述,其中正确命题的序号是①和② 故选:A 9.M(x0,y0)为圆x2+y2=a2(a>0)内异于圆心的一点,则直线x0x+y0y=a2与该圆的位置关系为( ) A.相切 B.相交 C.相离 D.相切或相交 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】由圆的方程找出圆心坐标与半径,因为M为圆内一点,所以M到圆心的距离小于圆的半径,利用两点间的距离公式表示出一个不等式,然后利用点到直线的距离公式表示出圆心到已知直线的距离d,根据求出的不等式即可得到d大于半径r,得到直线与圆的位置关系是相离. 【解答】解:由圆的方程得到圆心坐标为(0,0),半径r=a, 由M为圆内一点得到:<a, 则圆心到已知直线的距离d=>=a=r, 所以直线与圆的位置关系为:相离. 故选C 10.如图,将一个正方体的表面展开,直线AB与直线CD在原来正方体中的位置关系是( ) A.平行 B.相交并垂直 C.相交且成60°角 D.异面 【考点】空间中直线与直线之间的位置关系. 【分析】将正方体还原后能求出结果. 【解答】解:将正方体还原后如图, A与C重合, 连结BC,则△BDC是等边三角形, ∴直线AB与直线CD在原来正方体中的位置关系是相交且成60°角. 故选:C. 11.如图是一个多面体的实物图,在下列四组三视图中,正确的是( ) A. B. C. D. 【考点】简单空间图形的三视图. 【分析】根据已知中几何体的直观图,结合简单几何体的三视图画法,可得答案. 【解答】解:由已知中几何体的直观图, 当以如图所示的方向为正方向时, 几何体的三视图为: 故选:A 12.圆x2+2x+y2+4y﹣3=0上到直线x+y+1=0的距离为的点共有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】先求圆心和半径,再看圆心到直线的距离,和比较,可得结果. 【解答】解:圆x2+2x+y2+4y﹣3=0的圆心(﹣1,﹣2),半径是 2,圆心到直线x+y+1=0的距离是, 故圆上的点到直线x+y+1=0的距离为的共有3个. 故答案为:3. 二.填空题 13.已知两圆x2+y2=10和(x﹣1)2+(y﹣3)2=10相交于A,B两点,则直线AB的方程是 x+3y﹣5=0 . 【考点】相交弦所在直线的方程. 【分析】把两个圆的方程相减,即可求得公共弦所在的直线方程. 【解答】解:把两圆x2+y2=10和(x﹣1)2+(y﹣3)2=10的方程相减可得x+3y﹣5=0, 此直线的方程既能满足第一个圆的方程、又能满足第二个圆的方程,故必是两个圆的公共弦所在的直线方程, 故答案为:x+3y﹣5=0. 14.设M是圆(x﹣5)2+(y﹣3)2=9上的点,则M到直线3x+4y﹣2=0的最长距离是 8 . 【考点】点到直线的距离公式;直线与圆的位置关系. 【分析】利用圆的方程求出圆的圆心及半径;利用点到直线的距离公式求出圆心到直线3x+4y﹣2=0的距离,将此距离加上半径即得M到直线3x+4y﹣2=0的最长距离. 【解答】解:圆(x﹣5)2+(y﹣3)2=9的圆心为(5,3),半径为3 (5,3)到直线3x+4y﹣2=0的距离为 ∴M到直线3x+4y﹣2=0的最长距离是3+5=8 故答案为8 15.侧棱长为2的正三棱锥V﹣ABC中,∠AVB=∠BVC=∠CVA=40°,过点A作截面AEF,则截面△AEF周长的最小值为 6 . 【考点】棱锥的结构特征. 【分析】沿着侧棱VA把正三棱锥V﹣ABC展开在一个平面内,如图,则AA′即为截面△AEF周长的最小值,且∠AVA′=3×40=120°.△VAA′中,由余弦定理可得 AA'的值. 【解答】解:如图所示:沿着侧棱VA把正三棱锥V﹣ABC展开在一个平面内,如图(2), 则AA′即为截面△AEF周长的最小值,且∠AVA′=3×40=120°. △VAA′中,由余弦定理可得 AA'===6, 故答案为 6. 16.aα、βb是两个不同的平面,m、n 是平面α及β之外的两条不同直线,给出四个论断: (1)m⊥n (2)α⊥β (3)n⊥β (4)m⊥α 以其中三个论断作为条件,余下一个论断作为结论,写出你认为正确的一个命题 ①③④⇒② . 【考点】平面与平面垂直的判定. 【分析】要证面面垂直,可利用求证两平面的二面角的平面角为直角进行证明即可. 【解答】解:m⊥n,将m和n平移到一起,则确定一平面 ∵n⊥β,m⊥α, ∴该平面与平面α和平面β的交线也互相垂直 从而平面α和平面β的二面角平面角为90° ∴α⊥β 故答案为:①③④⇒② 三.填空题 17.已知△ABC三边所在直线方程为AB:3x+4y+12=0,BC:4x﹣3y+16=0,CA:2x+y﹣2=0,求AC边上的高所在的直线方程. 【考点】直线的一般式方程与直线的垂直关系;两条直线的交点坐标. 【分析】先解方程组解出B的坐标,再由高线BD和CA垂直,斜率之积等于﹣1,求出高线的斜率,点斜式写高线的方程,并化为一般式. 【解答】解:由得B(﹣4,0), 设AC边上的高为BD,由BD⊥CA,可知 BD的斜率等于 =, 用点斜式写出AC边上的高所在的直线方程为 y﹣0=(x+4 ),即 x﹣2y+4=0. 18.如图四边形ABCD为梯形,AD∥BC,∠ABC=90°,求图中阴影部分绕AB旋转一周所形成的几何体的表面积和体积. 【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台). 【分析】旋转后几何体是一个圆台,从上面挖去一个半球,根据数据利用面积公式与体积公式,可求其表面积和体积. 【解答】解:由题意知,所求旋转体的表面积由三部分组成: 圆台下底面、侧面和一半球面 S半球=8π,S圆台侧=35π,S圆台底=25π. 故所求几何体的表面积为:8π+35π+25π=68π 由, 所以,旋转体的体积为 19.一圆与y轴相切,圆心在直线x﹣3y=0上,且直线y=x截圆所得弦长为,求此圆的方程. 【考点】圆的一般方程;圆的标准方程. 【分析】依题意设出所求圆的方程:(x﹣3b)2+(y﹣b)2=9b2.利用直线y=x截圆所得弦长为, 求出b的值,可得圆的方程. 【解答】解:因圆与y轴相切,且圆心在直线x﹣3y=0上,故设圆方程为(x﹣3b)2+(y﹣b)2=9b2. 又因为直线y=x截圆得弦长为2, 则有()2+()2=9b2, 解得b=±1.故所求圆方程为 (x﹣3)2+(y﹣1)2=9或(x+3)2+(y+1)2=9. 20.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC⊥BC,点D是AB的中点.求证: (1)AC⊥BC1; (2)AC1∥平面B1CD. 【考点】直线与平面平行的判定;空间中直线与直线之间的位置关系. 【分析】(1)利用线面垂直的判定定理先证明AC⊥平面BCC1B1,BC1⊂平面BCC1B1,即可证得AC⊥BC1; (2)取BC1与B1C的交点为O,连DO,则OD是三角形ABC1的中位线,OD∥AC1,而AC1⊂平面B1CD,利用线面平行的判定定理 即可得证. 【解答】证明:(1)在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∵CC1⊥平面ABC, ∴CC1⊥AC, 又AC⊥BC,BC∩CC1=C, ∴AC⊥平面BCC1B1 ∴AC⊥BC1. (2)设BC1与B1C的交点为O,连接OD,BCC1B1为平行四边形,则O为B1C中点,又D是AB的中点, ∴OD是三角形ABC1的中位线,OD∥AC1, 又∵AC1⊄平面B1CD,OD⊂平面B1CD, ∴AC1∥平面B1CD. 21.已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0(m∈R) (Ⅰ)证明:无论m取什么实数,l与圆恒交于两点; (Ⅱ)求直线被圆C截得的弦长最小时l的方程. 【考点】直线与圆相交的性质. 【分析】(Ⅰ)求得所给的直线经过x+y﹣4=0 和2x+y﹣7=0的交点M(3,1),而点M在圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25的内部,从而得到l与圆恒交于两点. (Ⅱ)弦长最小时,MC和弦垂直,再利用点斜式求得弦所在的直线的方程. 【解答】解:(Ⅰ)证明:直线l:(2m+1)x+(m+1)y﹣7m﹣4=0,即 x+y﹣4+m(2x+y﹣7)=0, 恒经过直线x+y﹣4=0 和2x+y﹣7=0的交点M(3,1), 而点M到圆心C(1,2)的距离为MC==<半径5, 故点M在圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25的内部,故l与圆恒交于两点. (Ⅱ)弦长最小时,MC和弦垂直,故弦所在的直线l的斜率为==2, 故直线l的方程为y﹣1=2(x﹣3),即 2x﹣y﹣5=0. 22.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,ABCD是正方形,PD⊥平面ABCD,PD=AB=2,E,F,G分别是PC,PD,BC的中点. (1)求证:平面PAB∥平面EFG; (2)在线段PB上确定一点Q,使PC⊥平面ADQ,并给出证明; (3)求出D到平面EFG的距离. 【考点】直线与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定;点、线、面间的距离计算. 【分析】(1)由已知可得EG∥PB,从而可证EG∥平面PAB,则只要再证明EF∥平面PAB,即证EF∥AB,结合已知容易证,根据平面与平面平行的判定定理可得 (2)若使得PC⊥平面ADQ,即证明PC⊥平面ADE,当Q为PB的中点时,PC⊥Ae,AD⊥PC即可 (3)结合已知可考虑利用换顶点VD﹣EFG=VG﹣EFD,结合已知可求 【解答】(1)证明:E,G分别是PC,BC的中点得EG∥PB ∴EG∥平面PAB 又E,F分别是PC,PD的中点, ∴EF∥CD,又AB∥CD ∴EF∥AB ∵EF⊈p平面PAB,AB⊆平面PAB ∴EF∥平面PAB 又∵EG,EF⊂平面EFG,EG∩EF=E ∴平面PAB∥平面EFG (2)Q为PB的中点,连QE,DE,又E是PC的中点, ∴QE∥BC,又BC∥AD∴QE∥AD ∴平面ADQ即平面ADEQ∴PD⊥DC,又PD=AB=2,ABCD是正方形, ∴等腰直角三角形PDC 由E为PC的中点知DE⊥PC ∵PD⊥平面ABCD ∴PD⊥AD又AD⊥DC ∴AD⊥面PDC ∴AD⊥PC,且AD∩DE=D ∴PC⊥平面ADEQ,即证PC⊥平面ADQ (3)连DG,取AD中点H,连HG,HF,设点D到平面EFG的距离为h.H,G为AD,BC中点可知HG∥DC,又EF∥DC ∴HG∥EF ∴G到EF的距离即H到EF的距离 ∵PD⊥DC,AD⊥DC ∴DC⊥面PAD,又EF∥DC ∴EF⊥面PAD ∴EF⊥HF ∴HF为G到EF的距离,由题意可知EF=1,HF=, = ∵AD⊥面PDC,GC∥AD ∴GC⊥面PDC ∴G到面EFD的距离为CG=1 又可知EF=DF=1, ∴ 2016年12月15日查看更多