【文档说明】四川省内江市第六中学2023-2024学年高二上学期第一次月考数学试题 含解析 .docx,共(22)页,1.869 MB,由管理员店铺上传
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内江六中2022-2023学年(上)高25届第一次月考数学试题考试时间:120分钟满分:150分第Ⅰ卷选择题(满分60分)一、单选题(每题5分,共40分)1.直线3x=的倾斜角为()A.0B.30C.60D.90【答案】D【解析】【分析】根据直线斜率和倾斜角关系可直接
求得结果.【详解】直线3x=的斜率不存在,直线3x=的倾斜角为90.故选:D.2.下列说法错误的是()A.球体是旋转体B.圆柱的母线平行于轴C.斜棱柱的侧面中没有矩形D.用平行于正棱锥底面的平面截正棱锥所得的棱台叫做
正棱台【答案】C【解析】【分析】利用球体的定义判断A;利用圆柱的结构特征判断B;举例说明判断C;利用正棱台的定义判断D.【详解】因球体是半圆面绕其直径所在的直线旋转一周所得几何体,即球体是旋转体,A正确;由圆柱的结构特征知,圆柱的母线平行于轴,B正确;如图,斜平行六面体1111A
BCDABCD−中,若AD⊥平面11ABBA,因1AA平面11ABBA,则1ADAA⊥,侧面四边形11ADDA是矩形,C不正确;由正棱台的定义知,D正确.故选:C3.如图,ABC的斜二测直观图为等腰RtABC,其中2AB=,则原ABC的面积为()A.2B
.4C.22D.42【答案】D【解析】【分析】首先算出直观图面积,再根据平面图形与直观图面积比为22:1求解即可.【详解】因为等腰RtABC是一平面图形的直观图,直角边2AB=,所以直角三角形的面积是122
22=.又因为平面图形与直观图面积比为22:1,所以原平面图形的面积是22242=.故选:D4.若mn,表示两条不同的直线,,表示两个不同的平面,则下列命题正确的是()A.若mn⊥,,则mn
⊥B.若//,//mn,则//mnC.若m⊥⊥,,则//mD.若//,//,,mnmn,则//【答案】A【解析】【分析】根据线面垂直的性质可判断A正确;由//,//mn可得m与n平行、相交或异面,可判断B;由m
⊥⊥,可得//m或m,可判断C;由//mn时与不一定平行可判断D.【详解】对于A,根据线面垂直的性质可得若mn⊥,,则mn⊥,故A正确;对于B,若//,//mn,则m与n平行、相交或异面,故B错误;对于C,若m
⊥⊥,,则//m或m,故C正确;对于D,若//,//,,mnmn,如果m与n相交,则//,若//mn,则与不一定平行,故D错误.故选:A.5.已知直线210kxyk−+−=恒过定点A,点A也在直线20mxny++=
上,其中m,n均为正数,则12mn+的最小值为()A.2B.4C.8D.6【答案】B【解析】【分析】先将直线方程变形得到定点A的坐标,根据点A在直线20mxny++=上确定出,mn所满足的关系,最后根据“1”的妙用求解出12mn+的最小值.【详解】已知直线210kxyk−+−=整理得:()12yk
x+=+,直线恒过定点A,即()2,1A−−点A也在直线20mxny++=上,所以22mn+=,整理得:12nm+=,由于m,n均为正数,则12122211224222nnmnmmmnmnmnmn+=++=++++=,取等号时212nmnm=+=
,即121mn==,.故选:B.【点睛】方法点睛:已知()1,,,0xaybxyab+=,求(),0mnmnab+的最小值的方法:将mnab+变形为()mnxaybab++,将其展开可得abxmynxnymba+++,然后
利用基本不等式可求最小值,即22ababxmynxnymxmynxnymxmynxymnbaba+++++=++,取等号时221xaybxnaymb+==.6.正四棱台上、下底面边长分别为2cm,4cm,侧棱
长2cm,则棱台的侧面积为()A.26cmB.224cmC.233cmD.2123cm【答案】D【解析】【分析】由棱台的性质和勾股定理求得棱台的斜高,再由棱台的侧面积公式,计算可得所求值.【详解】解:设2acm=,4bc
m=,2=lcm,可得正四棱台的斜高为22()413()2bahlcm−=−=−=,所以棱台侧面积为21(44)2(24)3123()2Sabhcm=+=+=.故选:D.7.已知各顶点都在球面上的正四棱锥的高度为3,锥体体积为6,则该球的表面积为()A.32πB.16πC.24πD
.20π【答案】B【解析】【分析】先求得正四棱锥的高,然后利用勾股定理求得球的半径,进而求得球的表面积.【详解】设正四棱锥底面边长为()0aa,则2136,63aa==,底面正方形的对角线长为23,设球的半径为r,则()2222332r
r−+=,解得2r=,则球的表面积为24π16πr=.故选:B的8.如图,在正方体1111ABCDABCD−中,,,PQM分别是11,,DDABBB的中点,则异面直线1AM与PQ所成角的余弦值为()A.155B.3010C.56D.253【答案】B【解析】【分析】连
接PC、QC、1AP、MC,即可得到1//AMPC,从而得到QPC或其补角为异面直线1AM与PQ所成的角,利用余弦定理求出cosQPC,即可得解.【详解】令2AB=,连接PC、QC、1AP、MC,因为M、P为1BB、1DD的中点,易知1APCM=
且1//APCM,所以四边形1APCM为平行四边形,所以1//AMPC,所以QPC或其补角为异面直线1AM与PQ所成的角,在PQC△中,22125PC=+=,22125QC=+=,2221216PQ=++=,所以56530cos10256QPC
+−==,所以异面直线1AM与PQ所成角的余弦值为3010.故选:B二、多选题(每题5分,共20分)9.已知直线12:210,:(1)10lmxylxmy++=+++=,则下列结论正确的是()A.若12ll∥,
则2m=−B.若12ll∥,则1m=或2m=−C.若12ll⊥,则23m=−D.若12ll⊥,则23m=【答案】AC【解析】【分析】根据两直线平行列出方程,求出1m=或2m=−,经检验,1m=不合要求;再根据两直线垂直列出方程,求出23m=−.【详解】令(1)20mm+−=,解得
:1m=或2m=−.当1m=时,1l与2l重合;当2m=−时,12ll∥.A正确,B错误.若12ll⊥,则2(1)0mm++=,解得23m=−,C正确,D错误.故选:AC10.等腰直角三角形直角边长为1,现将该三角
形绕其某一边旋转一周,则所形成的几何体的表面积可以为()A.2B.()12+C.22D.()22+【答案】AB【解析】【分析】分2种情况,一种是绕直角边,一种是绕斜边,分别求形成几何体的表面积.【详解】如果是绕
直角边旋转,形成圆锥,圆锥底面半径为1,高为1,母线就是直角三角形的斜边2,所以所形成的几何体的表面积是()2212121Srlr=+=+=+.如果绕斜边旋转,形成是上下两个圆锥,圆锥的半径是直角三角形斜边的高22,两个
圆锥的母线都是直角三角形的直角边,母线长是1,所以写成的几何体的表面积222122Srl===.综上可知形成几何体的表面积是()21+或2.的故选:AB【点睛】本题考查旋转体的表面积,意在考查空间想象能力
和计算能力,属于基础题型.11.如图,在边长为2的正方形ABCD中,点E是AB的中点,点F是BC的中点,点M是AD上的动点.将,AEDDCF△△分别沿,DEDF折起,使,AC两点重合于P,连接,DFP
B.下列说法正确的是()A.PDEF⊥B.若把EBF△沿着EF继续折起,B与P恰好重合C.无论M在哪里,PB不可能与平面EFM平行D.三棱锥PDEF−的外接球表面积为6π【答案】ABD【解析】【分析】A选项,线面垂直得到线线垂直;B选项,利用边长相等,得到B与P恰
好重合;C选项,找到M点使得PB∥平面EFM,D选项,求出外接球半径,进而得到三棱锥的外接球表面积.【详解】连接BD,与EF相交于G,连接PG,因为正方形ABCD中,点E是AB的中点,点F是BC的中点,所以BE=BF,△ADE≌△CDF,故DE=DF,所以
BD是EF的垂直平分线,所以G是EF的中点,因为PE=PF,所以PG⊥EF,因为PGBGG=,所以EF⊥平面PBG,因为PD平面PBG,所以PDEF⊥,A正确;因为BEBFPFPE===,故把EBF△沿着EF继续折起,B与P恰好重合;B正确;连接AC交
BD于点O,则BO=DO,因为E是AB的中点,点F是BC的中点,所以EF∥AC,且BGGO=,当M位于靠近P的三等分点时,23MDDGPDDB==,可得:MG∥PB,因为PB平面MEF,MG平面MEF,可得:PB∥平面EFM,故C错误;由5DEDF==,2E
F=,由余弦定理得:2225524cos25255EDDFEFEDFEDDF+−+−===,所以23sin1cos5EDFEDF=−=,设△DEF的外接圆半径为R,由正弦定理得:25223sin35EFREDF===,如图,526QDR==,过点P作P
H⊥BD于点H,则PH⊥平面DEF,又因为PE=PF=1,EF=2,所以PE⊥PF,且PG=22,设HG=m,则HD=322m−,由勾股定理得:2222PGHGPDHD−=−,即2222232222mm−=−−
,解得:26=m,所以21142189PH=−=,所以23PH=,设球心为I,则IQ⊥底面BFDE,过I作IN⊥PH于点N,连接ID,则42522362INHQHDQD==−=−=,设IQHNh==,则23PNPHHNh=−=−,设外接
球半径为r,则ID=IP=r,即22225222632hh+=−+,解得:13h=−,所以221526362r=−+=,三棱锥PDEF−的外接球表面积为234π4π6π2r==,D选项正确.故选:ABD【点睛】三棱锥外
接球题目,要先找到球心在其中一个平面三角形的投影,然后利用正弦定理或其他知识求出这个三角形的外接圆半径,找到顶点在次三角形上的投影,利用勾股定理列出方程,求出外接球半径,进而求出外接球的表面积或体积.12.如图,在四棱锥PABCD−中,底面ABCD为正方形,PA⊥底面
ABCD,PAAB=,E、F分别为线段PB、CD的中点,G为线段PC上的动点(不含端点P),则下列说法正确的是()A.对任意点G,则有B、E、G、F四点共面B.存在点G,使得A、E、G、F四点共面C.对
任意点G,则有AG⊥平面PBDD.存在点G,使得//EG平面PAF【答案】BD【解析】【分析】以点A为坐标原点,AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建立空间直角坐标系,设2PAAB==,利用空间向量法可判断各
选项的正误.【详解】因为PA⊥底面ABCD,四边形ABCD为正方形,以点A为坐标原点,AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建立如下图所示的空间直角坐标系,设2PAAB==,则()0,0,0A、()2,0,0B、()2,2,0C、()0,2,0D、()002P,,
、()1,0,1E、()1,2,0F,设()2,2,2PGPC==−,其中01,则()2,2,22AGAPPG=+=−,()1,0,1AE=uuur,()1,2,0AF=,设(),2,AGmAEnAFmnnm=+=+,则2
2222mnnm+===−,解得23mn===,故存在点G,使得A、E、G、F四点共面,B对;()1,0,1BE=−,()1,2,0BF=−,()22,2,22BGBPPG=+=−
−,设(),2,BGaBEbBFabba=+=−−,所以,222222abba−−=−==−,解得200ab===,不合乎题意,A错;()2,2,22AG=−,()2,0,2BP=−,若AG⊥平面PBD,BP平面PBD,则444480AGBP
=−+−=−=,解得12=,C错;设平面PAF的法向量为(),,nxyz=,()0,0,2AP=,()1,2,0AF=,则2020nAPznAFxy===+=,取2x=,则()2,1,0n=−,()()()1,0,12,2,221,
2,12EGEPPG=+=−+−=−−,若//EG平面PAF,则422220EGn=−−=−=,解得1=,故当点G与点C重合时,//EG平面PAF,D对.故选:BD.第Ⅱ卷非选择题(满分90分)三、填空题(每题5分,共20分)13.经过(,2),(3,4)AxB−两点的直线的
一个方向向量为(1,3),则x=__________.【答案】5【解析】【分析】根据直线方向向量即可计算.【详解】由条件可知,4233x−−=−,解得5x=.故答案为:5.14.如图所示,平面//平面,2PA=,6AB=,12BD=,则AC=__________.【答案】3【解析】【分析】
利用平面//平面,得到//BDAC,从而得到线段长的比例,即可得解.【详解】平面PBDAC=,平面PBDBD=由平面//平面,可得//BDAC由平面几何知识知,PAPCACPBPDBD==又2PA=,6AB=,12BD=,所以22+6
12AC=,解得3AC=故答案为:3【点睛】本题考查了面面平行的性质定理,在运用面面平行的性质定理时,一定要先找到与两平行平面都相交的第三个平面,进而得到两交线平行,考查学生的逻辑推理与运算能力,属于基础题.15.经过点A(1,1)且在两条
坐标轴上的截距相等的直线方程是________.【答案】0xy-=或20xy+-=【解析】【分析】在坐标轴上截距相同可设直线截距式方程,将点A(1,1)代入直线方程即可.【详解】(1)当直线的截距不为0时即不经过原点,设直线方程是:1xyaa+=因为直线过点A(1,1)所以111aa+=解得a
=2即直线方程是20xy+-=(2)当直线经过原点时方程为:0xy-=综上所述直线方程为:0xy-=或20xy+-=【点睛】本题考查利用直线截距式方程求解直线问题,利用直线截距式方程求解的关键是:截距式方程没有把平面内的所有制直线都包含在内,将经过原点
的直线和平行于坐标轴的直线遗漏了,因此需要将这两类直线单独计算,以防遗漏.16.如图,在棱长为a的正方体1111ABCDABCD−中,P为11AD的中点,Q为11AB上任意一点,,EF为CD上任意两点,且EF的长为定值,则以
下四个值中为定值的编号是_________.①点P到平面QEF的距离;②三棱锥PQEF−的体积;③直线PQ与平面PEF所成的角;④二面角PEFQ−−的大小.【答案】①②④【解析】【分析】由Q为11AB上任意一点,知平面QEF是确定,从而判断①,由棱锥
体积公式和三角形面积公式可判断②,利用线面角的概念结合条件可判断③,由题可知两个半平面是确定的可判断④.【详解】①中,∵平面QEF就是平面11ABCD,是确定平面,因此点P到平面QEF的距离为定值;②中,∵QEF△的面积是定值(∵EF定长,Q到EF的距离就是Q到CD的距离也为定长,即底和高都
是定值),又P到平面QEF的距离也是定值,∴三棱锥的高也是定值,于是体积固定,∴三棱锥PQEF−的体积是定值;③中,平面PEF即平面PCD,而Q在直线11AB上,11//ABCD,因此11AB与平面PCD平行,Q
到平面PEF的距离为定值,但Q运动时,PQ的长度在变化,因此直线PQ与平面PEF所成的角也在变化,即直线PQ与平面PEF所成的角不是定值;④中,平面QEF也就是平面11ABCD,又平面PEF即为平面PCD,∴二面角P
EFQ−−的大小为定值.故答案为:①②④.四、解答题(共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.已知直线1l经过点()2,3B,倾斜角是45,直线2:210lyx−+=.求:(1)直线1l的一般式方
程.(2)直线1l与直线2l的交点坐标.【答案】(1)10xy−+=(2)()2,3【解析】【分析】(1)由倾斜角得到直线斜率,先求出直线点斜式方程,再化为一般式方程.(2)两直线方程联立方程组,求交点坐标.【小问1详解
】由题意得:直线1l的斜率1tan451k==,的又直线1l经过点()2,3B,所以直线1l的方程为32yx−=−,化为一般式方程为:10xy−+=;【小问2详解】由题意,两直线联立方程组10210xyxy−+=−++=,解得23xy==,所以直线1l与直线
2l的交点坐标为()2,318.如图,在直三棱柱111ABCABC-中,2AC=,23BC=,ACBC⊥,D是线段AB上的动点.(1)当D是AB的中点时,证明:1//AC平面1BCD;(2)若CDAB⊥,证明:平面11ABBA⊥平面1BCD.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【
解析】【分析】(1)连接1BC,交1BC于E,连接DE,根据线面平行的判定定理,即可证明结论成立;(2)先由线面垂直的判定定理,证明CD⊥平面11ABBA,进而可得面面垂直.【详解】(1)证明:如图,连接1BC,交1BC于E,连接DE,则E是1BC的中点,∵D是AB的中点,∴1//DEA
C,又DE平面1BCD,1AC平面1BCD,∴1//AC平面1BCD.(2)证明:∵1AA⊥平面ABC,CD平面ABC,∴1AACD⊥,又CDAB⊥,1AAABA=,1,ABAA平面11ABBA,∴
CD⊥平面11ABBA,又CD平面1BCD,∴平面11ABBA⊥平面1BCD.【点睛】本题主要考查证明线面平行,证明面面垂直,熟记判定定理即可,属于常考题型.19.已知直线l经过点(2,1)P−,且与直线x+y=0垂直.(1)求直线l的方程;
(2)若直线m与直线l平行且点P到直线m的距离为2,求直线m的方程.【答案】(1)30xy−+=(2)50xy−+=或10xy−+=.【解析】【分析】(1)根据直线垂直的性质设出直线l的方程为0xyn−+=,将点(2,1)P−代入即可求解;(2)设直线m的方程为
0xyt−+=,利用点到直线的距离公式即可求解.【小问1详解】设直线l的方程为0xyn−+=,因为直线l经过点(2,1)P−,所以210n−−+=,解得:3n=,所以直线l的方程为30xy−+=.【小问2详解】结合(1)设直线m的方程为0xyt−+=,因为点(2,1
)P−到直线m的距离为2,由点到直线的距离公式可得:2122td−−+==,解得:5t=或1t=,直线m的方程为:50xy−+=或10xy−+=.故答案为:50xy−+=或10xy−+=.20.长方体1
111ABCDABCD−中,4AB=,12BCAA==.(1)求证:平面11ABD∥平面1BCD;(2)求点C到平面1BCD的距离.【答案】(1)证明见解析;(2)43.【解析】【分析】(1)先证明1BC∥平面11A
BD,BD∥平面11ABD,进而通过面面平行的判定定理证明问题;(2)利用“等体积法”即可求得答案.【小问1详解】因为11ABDC∥,11ABDC=,所以四边形11ABCD为平行四边形,所以11ADB
C∥.因为1AD平面11ABD,1BC平面11ABD,所以1BC∥平面11ABD.连接11BD,因为11BBDD∥,11=BBDD,所以四边形11BBDD为平行四边形,所以11BDBD∥,因为11BD平面
11ABD,BD平面11ABD,所以BD∥平面11ABD.又因为BD平面1BCD,1BC平面1BCD,1BDBCB=,所以平面1BCD∥平面11ABD.【小问2详解】因为1CC⊥平面BCD,4AB=,12BC
CC==,125BDCD==,所以1118224323CBCDV−==,又11223262BCDS==△,因为11CBCDCBCDVV−−=,所以C到平面1BCD距离118334363CBCDBCDVdS−===△,即C到平面1BCD的距离为43
.21.如图,AB是⊙O的直径,PA垂直于⊙O所在的平面,C是圆周上不同于,AB的一动点.(1)证明:PBC是直角三角形;(2)若2PAABAC==,求直线AB与平面PBC所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)33【解析】【分析】(1)由圆的性质可得BCAC⊥,再由PA⊥平面ABC
,则PABC⊥,然后由面面垂直的判定可得BC⊥平面PAC,从而可得BCPC⊥,进而可证得结论;(2)过A作AHPC⊥于H,可证得ABH是直线AB与平面PBC所成的角,在RtABH△中求解即可.【小问1详解】的证明:∵AB是⊙O的直径,C是圆周上不同于
,AB的一动点,∴BCAC⊥,∵PA⊥平面ABC,BC平面ABC,∴PABC⊥.又PAACA=,,PAAC平面PAC,∴BC⊥平面PAC,又PC平面PAC,∴BCPC⊥,∴PBC是直角三角形.【小问2详解】解:过A作AHPC⊥于H,∵BC⊥平面PA
C,AH平面PAC,∴BCAH⊥,又PCBCC=,,PCBC平面PBC,∴AH⊥平面PBC,∴ABH是直线AB与平面PBC所成的角,在RtPAC△中,2263PAACAHACPAAC==+,在RtABH△中,633sin32ACAHABHABAC===,故直
线AB与平面PBC所成角的正弦值为33.22.如图,在直角梯形ABCD中,ABDC∥,90ABC=,22ABDCBC==,E为AB的中点,沿DE将ADEV折起,使得点A到点P的位置,且PEEB⊥,
M为PB的中点,N是BC上的动点(与点B,C不重合).(1)证明:平面EMN⊥平面PBC;(2)是否存在点N,使得二面角BENM−−的正切值为5?若存在,确定N点位置;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析(2)存在,N为BC的中点,【解析】【
分析】(1)由已知可得PE⊥平面EBCD,则PEBC⊥,则有BC⊥平面PEB,所以BCEM⊥,而EMPB⊥,所以EM⊥平面PBC,再由面面垂直的判定定理可证得结论,(2)假设存在点N满足题意,过M作MQEB⊥于Q,过Q作QREN⊥于R,连接MR,可证得
MRQ为二面角BENM−−的平面角,不妨设2PEEBBC===,则1MQ=,则由RtEBN∽RtERQ△,可得24xRQx=+,再由24tan5MQxMRQRQx+===可求出x的值,从而可确定出点N的位置【
小问1详解】证明:因为,,PEEDPEEBEBEDE⊥⊥=,所以PE⊥平面EBCD,因为BC平面EBCD,所以PEBC⊥,因为,BCEBEEBPE⊥=,所以BC⊥平面PEB,因为EM平面PEB,所以BCEM⊥,因为,PEEBPMMB==,所以EMPB⊥,因为
BCPBB=,所以EM⊥平面PBC,因为EM平面EMN,所以平面EMN⊥平面PBC,【小问2详解】假设存在点N满足题意,如图,过M作MQEB⊥于Q,因为PEEB⊥,所以PE∥MQ,由(1)知PE⊥平面EBCD,所以MQ⊥平面EBCD,因为EN平面EBCD,所以MQEN⊥,过Q作QREN⊥于R
,连接MR,因为MQQRQ=,所以EN⊥平面MQR,因为MR平面MQR,所以ENMR⊥,所以MRQ为二面角BENM−−的平面角,不妨设2PEEBBC===,则1MQ=,在RtEBN中,设(02)BNxx=,因为RtEBN∽RtER
Q△,所以BNENRQEQ=,所以2221xxRQ+=,得24xRQx=+,所以24tan5MQxMRQRQx+===,解得1(0,2)x=,即此时N为BC的中点,综上,存在点N,使得二面角BENM−−的正切值为5,此时N为BC的中点,【点睛】关键点点睛:此题考查面面垂直的判定,考查二面角
的求法,解题的关键是通过过M作MQEB⊥于Q,过Q作QREN⊥于R,连接MR,结合已知条件证明出MRQ为二面角BENM−−的平面角,再根据题意求解,考查数形结合的思想,属于较难题获得更多资源请扫码加入享学资源
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