【文档说明】【精准解析】新疆乌鲁木齐市第四中学2019-2020学年高一下学期期末考试数学试卷.doc,共(18)页,1.488 MB,由小赞的店铺上传
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乌鲁木齐市第四中学2019-2020学年度下学期阶段性诊断测试高一年级数学试题(问卷)一、选择题(每题5分,共60分).1.如图所示,观察四个几何体,其中判断正确的是()A.是棱台B.是圆台C.不是棱柱D.是棱锥【答案】D【解析】【分析】
根据棱台,圆台,棱柱,棱锥的概念即可判断.【详解】对A,侧棱延长线不交于一点,不符合棱台的定义,所以A错误;对B,上下两个面不平行,不符合圆台的定义,所以B错误;对C,将几何体竖直起来看,符合棱柱的定义,所以C错
误;对D,符合棱锥的定义,正确.故选:D.【点睛】本题主要考查棱台,圆台,棱柱,棱锥的概念的理解,属于基础题.2.已知直线l经过点(2,0)A−与点(5,3)B−,则该直线的倾斜角为()A150°B.75°C.135°D.
45°【答案】C【解析】试题分析:该直线的斜率为3015(2)k−==−−−−,倾斜角)0,,而tank=,所以135=,故选C.考点:1.直线斜率计算公式;2.倾斜角与斜率的关系.3.已知//,ab,则直线a与直线b的位置关系是()A.平行B.相交或异面C.异面D.平行或异面
【答案】D【解析】【分析】直接利用直线与平面平行的性质定理以及定义,推出结果即可.【详解】∵a∥α,∴a与α没有公共点,∵b⊂α,∴a、b没有公共点,∴a、b平行或异面.故答案为D【点睛】本题考查空间直线与平面的位置关系的判断与应用,基本知识的考查.4.如图,直线1l,2
l,3l的斜率分别为1k,2k,3k,则()A.123kkkB.312kkkC.321kkkD.132kkk【答案】D【解析】【分析】根据斜率与直线倾斜角的关系判断即可.【详解】由图可知:10k,20k,30k,且直线3l的倾斜角小于直线2l的倾斜角,所以32kk,
综上可知:132kkk.故选:D.【点睛】本题主要考查了直线斜率与倾斜角的关系,属于基础题.5.在正方体1111ABCDABCD−中O为底面ABCD的中心,E为1CC的中点,则异面直线1DA与EO所
成角的正弦值为()A.22B.33C.32D.63【答案】B【解析】【分析】取BC中点为M,连接OM,EM找出异面直线夹角为OEM,在三角形中利用边角关系得到答案.【详解】取BC中点为M,连接OM,EM在正方体1111ABCDABCD−中O为
底面ABCD的中心,E为1CC的中点易知:1ADEM异面直线1DA与EO所成角为OEM设正方体边长为2,在EMO中:1,2,3OMEMOE===3sin3OEM=故答案选B【点睛】本题考查了立体几何里异面直线的夹角,通过平行找到对应的角是解题的关键.6.如图,空间四边形AB
CD中,平面ABD⊥平面BCD,90BAD=,且AB=AD,则AD与平面BCD所成的角是()A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】B【解析】【分析】过点A作AEBD⊥,垂足为E,证明AD与平面BCD所成的角是A
DE,再求ADE的大小即得解.【详解】如图,过点A作AEBD⊥,垂足为E.因为平面ABD⊥平面BCD,AEBD⊥,平面ABD平面BCDBD=,所以AE⊥平面BCD,所以AD与平面BCD所成的角是ADE,因为90BAD=,且AB=A
D,所以45ADE=∠.所以AD与平面BCD所成的角是45.故选:B.【点睛】本题主要考查直线和平面所成的角的计算,意在考查学生对该知识的理解掌握水平.7.直线l过点()1,2-且与直线2340xy−+=垂直,则直线l的方程是()A.3210xy++=B.310xy+−=C.3210x
y+−=D.310xy++=【答案】C【解析】【分析】设直线l的方程为320xym++=,点()1,2-的坐标代入320xym++=即得解.【详解】因为直线l与直线2340xy−+=垂直,所以设直线l的方程为320xym++=,把点()1,2-的坐标代入320xym++=
得340−++=m,所以1m=−.所以直线l的方程是3210xy+−=.故选:C.【点睛】本题主要考查垂直直线的方程的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.8.已知两条直线,mn,两个平面,,给出下面四个命题:①//mn,mn⊥⊥;②//,
m,//nmn;③//mn,////mn;④//,//mn,mn⊥⊥其中正确命题的序号是()A.①④B.②④C.①③D.②③【答案】A【解析】依据线面垂直的判定定理可知命题①是正确的;对于命题②,直线,mn还有可能是异面,因此不正确;对于命题③,还有可能直线n
,因此③命题不正确;依据线面垂直的判定定理可知命题④是正确的,故应选答案A.9.如图所示,正方形OABC的边长为1,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形中与OC对应的线段OC的长度是()A.1B.2C.2D.3【答案
】D【解析】【分析】根据题目给出的直观图的形状,画出对应的原平面图形的形状,求出相应的边长,得到答案.【详解】作出该直观图的原图形,因为直观图中的线段CBx′轴,所以在原图形中对应的线段平行于x轴且长度不变,点
C和B′在原图形中对应的点C和B的纵坐标是OB的2倍,则22OB=,所以3OC=.故选D【点睛】本题考查了平面图形的直观图,关键是掌握平面图形的直观图的画法,能正确的画出直观图的原图形,属于简单题.10.过
点()2,1M−,且与点()1,0A−,()3,0B距离相等的直线方程是()A.310xy+−=B.1y=C.310xy+−=或1y=D.2x=−或1y=【答案】C【解析】【分析】先设直线方程,再根据点到直线距离
公式列方程解得结果.【详解】由题意得:满足条件的直线斜率存在,所以可设所求直线方程为(2)1,210ykxkxyk=++−++=因为与点()1,0A−,()3,0B距离相等,所以22|21||321||1||51|011kkkkkkkkk−++++=+=+=++或
13k=−即310xy+−=或1y=故选:C【点睛】本题考查点到直线距离公式,考查基本分析求解能力,属基础题.11.一个正方体纸盒展开后如图所示,在原正方体纸盒中,下列结论:①//ABEF;②CDMN⊥;③MN与AB是异面直线;④BF与CD成60角,其中正确的是(
)A.①③B.②③C.②④D.③④【答案】B【解析】【分析】将几何体还原,即可对各命题进行判断,得出其真假.【详解】将正方体还原,如图所示:由图可知,①不正确;②正确;③正确;④BF与CD平行,不正确.故选:B.【点睛】本题主要考查正方体
的几何特征的理解,线线关系的判断,异面直线所成角的求法,意在考查学生的直观想象能力,属于基础题.12.()1,1A−−,()3,1B,直线l过点()1,2,且与线段AB相交,则直线l的斜率取值范围是(
)A.13,22−B.31,22−C.13,,22−−+D.13,,22−−+【答案】C【解析】【分析】首先求出直线PA、PB的斜率,然后结合图象即可写出答案.【详解】解:直线PA的斜率()()2
13112k−−==−−,直线PB的斜率211132k−==−−,结合图象可得直线l的斜率k的取值范围是32k…或12k−„.故选:C.【点睛】本题考查直线斜率公式及斜率变化情况,属于基础题.二、填空题(每题5分,共20分).13.点(
)1,2P−到直线:3lyx=的距离为______.【答案】102【解析】【分析】先将:3lyx=化为一般方程形式,然后根据点到直线的距离公式直接计算即可【详解】由题可知::3lyx=,则:30lxy
−=所以点()1,2P−到该直线的距离为()()2231210231−−==+−d故答案为:102【点睛】本题考查点到直线的距离公式,掌握公式,细心计算,属基础题.14.已知正方体的棱长为2,那么正方体的外接球的体积为______.【
答案】43【解析】【分析】正方体的外接球的直径是正方体的体对角线,由此能求出正方体的外接球的体积.【详解】解:正方体棱长为2,则其体对角线为22222223++=正方体的外接球的半径3R=,正方体的外接球的体积()343433V==.故答案为
:43.【点睛】本题考查正方体的外接球的体积的求法,解题的关键是明确正方体的外接球的直径是正方体的体对角线,属于基础题.15.已知()0,1A−,点B在直线20xy−+=上,若直线AB平行于直线230xy+−=,则B点坐标为______.【答案】()2,0−.【解析
】【分析】首先求出过点A与直线230xy+−=平行的直线方程,两直线的交点坐标即为点B;【详解】解:因为直线AB平行于直线230xy+−=,所以设直线方程为20xym++=,又点()0,1A−在直线上,所以()0210m+−+=,解得2m=,所以直线方程为220xy++=联立两直线
方程20220xyxy−+=++=解得20xy=−=故B点坐标为()2,0−故答案为:()2,0−【点睛】本题考查两直线的交点坐标及与已知直线平行的直线方程,属于基础题.16.在正方体1111ABCDABCD−中,二面角1ABDA−−平面角的正切值为______.【答案】2【
解析】【分析】采用数形结合,取BD的中点M,可得二面角1ABDA−−的平面角为1AMA,然后简单计算,可得结果.【详解】如图取BD的中点M,连接11,,AMADAB在正方体1111ABCDABCD−中,可知11,==ADABABAD所以1,⊥⊥AMBDAMBD,所以二面角1ABDA
−−的平面角为1AMA设12AA=,所以22==ACAM所以11tan2==AAAMAAM故答案为:2【点睛】本题考查二面角平面角的正切值,关键在于通过图形正确找到该角,考查对概念的理解,属基础题.三
.解答题(17题10分,其余各题各12分,共70分).17.已知两直线1:35lmxy+=,2:2(5)8++=lxmy,当m为何值时,1l与2l(1)平行(2)垂直.【答案】(1)1m=或6m=−;(2)3m=−.【解析】【分析】(1)
根据两直线平行列方程,解得结果;(2)根据两直线垂直列方程,解得结果.【详解】(1)因为两直线1:35lmxy+=,2:2(5)8++=lxmy平行,所以25850,,3535mmmm+−=−−−++即25850,560,35
mmmm++−=−−+即1m=或6m=−;(2)因为两直线1:35lmxy+=,2:2(5)8++=lxmy垂直,所以23(5)03mmm++==−【点睛】本题考查根据两直线平行或垂直求参数,考查基本分析求解能力,属基础题.18.如图所示,四棱锥V-ABCD的底面为边长
等于2的正方形,顶点V与底面正方形中心的连线为棱锥的高,侧棱长均为4,求这个四棱锥的体积及表面积.【答案】4143V=,4415S=+.【解析】【分析】先判断四棱锥VABCD−为底面为边长等于2的正四棱锥,顶点V与底面正方形中心的连线为棱锥的高,由勾股定理可得224214VO=−=,结合棱
锥的体积公式可求得这个四棱锥的体积,求出底面积与四个侧面的面积可得棱锥的表面积.【详解】连结,ACBD交于点O,连结VO,∵四棱锥VABCD−的底面为边长等于2的正方形,顶点V与底面正方形中心的连线为棱锥的高
,侧棱长4,∴2AO=,∴224214VO=−=∴这个四棱锥的体积:141433VSh==底∴该四棱锥的表面积:22122424144152S=+−=+【点睛】本题主要考查正四棱锥的性质,以及棱锥的表面积与体积公式,意在考查空间想象能力
以及综合应用所学知识解决问题的能力,属于中档题.19.如图,四棱锥PABCD−中,底面ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,点E、F分别是AB和PC的中点.(1)求证://EF平面PAD.(2)求证:平面ABCD⊥平面PAD;【答案】(1
)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)取PD的中点G,连接FG,AG,证明四边形AEFG是平行四边形,得出//AGEF,从而证明//EF平面PAD.(2)由PD⊥平面ABCD,根据面面垂直
的判定定理证明可得.【详解】解:(1)取PD的中点G,连接FG,AG,如图所示;E、F分别是AB、PC的中点,FG是三角形CPD的中位线,底面ABCD是矩形,//FGAE,且FGAE=;四边形AEFG是平行四边形,//AGEF;又
AG平面PAD.EF平面PAD,//EF平面PAD.(2)∵PD⊥平面ABCD,且PD平面PAD所以平面ABCD⊥平面PAD【点睛】本题考查证明线面垂直、线面平行、面面平行的判定定理,考查了推理能力与空间想象能力,属于基础题.20.如图,AB为⊙O的直径
,PA垂直于⊙O所在的平面,M为圆周上任意一点,AN⊥PM,N为垂足.(1)求证:AN⊥平面PBM;(2)若AQ⊥PB,垂足为Q,求证:NQ⊥PB.【答案】(1)见解析(2)见解析【解析】【分析】(1)由PA⊥平面ABM得PABM⊥,结合BMAM⊥得出BM⊥平面PA
M,于是BMAN⊥,又ANPM⊥,根据线面垂直判定定理得结果;(2)由(1)易得ANPB⊥,又PBAQ⊥得出PB⊥平面ANQ,进而可得结果.【详解】证明(1)∵AB为⊙O的直径,∴AM⊥BM.又PA⊥平面ABM,∴PA⊥BM,又
∵PA∩AM=A,∴BM⊥平面PAM.又AN⊂平面PAM,∴BM⊥AN.又AN⊥PM,且BM∩PM=M,∴AN⊥平面PBM.(2)由(1)知AN⊥平面PBM,PB⊂平面PBM,∴AN⊥PB.又∵AQ⊥PB,AN∩AQ=A,∴PB⊥平面ANQ.又N
Q⊂平面ANQ.∴PB⊥NQ.【点睛】破解线面垂直关系的技巧:(1)解答此类问题的关键在于熟练把握空间垂直关系的判定与性质,注意平面图形中的一些线线垂直关系的灵活利用,这是证明空间垂直关系的基础.(2)由于“线线垂直”“线面垂直”“面面垂直”之间可以相互转化,因此整个证明过
程围绕着线面垂直这个核心而展开,这是化解空间垂直关系难点的技巧所在.21.如图,已知:四边形ABCD为长方形,平面PDC⊥平面ABCD,4PDPC==,6AB=,3BC=.(1)证明:BCPD⊥;(2)求点C到平面PDA的距离.【答案】(1)证明见解析;(2)372.【解析】【分
析】(1)取CD的中点H,根据面面垂直的性质定理可得PH⊥平面ABCD,然后可得PHBC⊥,依据BCCD⊥,以及线面垂直的判定定理可得BC⊥平面PDC,可得结果.(2)计算ADCS△,PDAS△,然后使
用等积法可得CPDAPADCVV=--,简单计算可得结果.【详解】(1)取CD的中点H,连接PH,因为PDPC=,所以PHCD⊥,又因为平面PDC⊥平面ABCD,平面PDC平面ABCDCD=,所以PH⊥平面ABCD.又因为BC平面ABCD,所以PHBC⊥.又
因为长方形ABCD中,BCCD⊥,PHCDH=,所以BC⊥平面PDC,又因为PD平面PDC,所以BCPD⊥.(2)连接AC.由(1)知PH为三棱锥PADC−的高.因为222214372PHPDCD=−=−=,1213692ADCSADCD=
==△,所以11397373PADCADCVSPH−===△.由(1)知BCPD⊥,又因为AD//BC,所以ADPD⊥,所以1122436PDASPDAD===△.设点C到平面PDA的
距离为h.因为CPDAPADCVV=--,所以1373PDASh=△,所以373737112633PDAhS===△.【点睛】本题考查线线垂直的证明以及等积法求点到面的距离,熟悉线线、线面、面面之间的
位置关系以及相关的判定定理和性质定理,属中档题.22.已知ABC的顶点()5,1A,AB边上的中线CM所在直线方程为250xy−−=,AC边上的高BH所在直线方程为250xy−−=.求:(1)顶点B,C的坐标;(
2)直线BC的方程;(3)ABC的面积.【答案】(1)()1,3B−−,()4,3C;(2)6955yx=−;(3)8.【解析】【分析】(1)设点(),Bmn,由题意利用三角形中线的性质求出B的坐标,同理可得C的坐标,(2)由(1
)可得BC斜率,再利用点斜式求出直线BC的的方程.(3)先求出线段BC的长度,再利用点到直线的距离公式求出点A到直线BC的距离h,从而求得ABC的面积.【详解】解:(1)设点(),Bmn,则点51,22mnM++,
由已知有2505125022mnmn−−=++−−=,13mn=−=−故点()1,3B−−,同理设(),Cxy则250125xyyx−−=−=−−,43xy==则点()4
,3C,(2)由(1)知()1,3B−−、()4,3C,所以336145BCk−−==−−,所以直线BC的方程为()6315yx+=+,化为斜截式方程为6955yx=−(3)由(2)知()()22413361BC=+++=,直线BC的一般式方程为6590xy−−=BC边上的高即点A到直线BC的
距离为223059166165h−−==+11166182261ABCSBCh===△【点睛】本题考查直线方程,中点坐标公式的应用,点到直线的距离公式的应用,属于基础题.