2018-2019学年高二数学10月月考试题 理

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江苏省常州一中2018-2019学年高二数学10月月考试题 理(考试时间120分钟 满分160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在答题纸相应位置上) 1.“点A 在直线l 上,l 在平面α外”, 用符号语言可以表示为 . 2.下列各图是正方体或正四面体,P ,Q ,R ,S 分别是所在棱的中点,这四个点中不共面...的一个图是 .PPQQRSSPP PQQRR RSSSPP PQQQR RS SS PP Q QR RRSS(A ) (B ) (C ) (D )3.下列三个命题在“_____”处都缺少同一个条件,补上这个条件使其构成真命题(其中m l , 为直线,βα,为平面),则此条件是 .①αα//____////l m m l ⇒⎪⎭⎪⎬⎫;②αα//____//l m l m ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊂;③//____l m m l αα⊥⎫⎪⊥⇒⎬⎪⎭4.如图,是一个无盖正方体盒子的表面展开图,A 、B 、C 为其上的三个点,则在正方体盒子中,∠ABC 等于 .5,则其外接球的体积是 . 6.在三棱锥S —ABC中,SA =SB =SC =1,∠ASB =∠ASC =∠BSC =30°,一只蚂蚁从点A 出发沿三棱锥的表面爬行一周后又回到A 点,则蚂蚁爬过的最短路程为_ __.7.如图,在高为h ,底面半径为r 的圆柱体中截取一个圆锥,其中圆锥的底面是圆柱的下底面,圆锥的顶点为圆柱上底面的圆心。

若得到的圆锥的侧面积与圆柱的侧面积相等,则r:h = .8.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周六尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为6尺,米堆的高为5尺,问堆放的米有多少斛?”已知1斛米的体积约为1.6立方尺,圆周率π约为3,估算出堆放的米约有 斛.9.现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2,高为8的圆柱各一个.若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新圆锥和圆柱的侧面积和为 .10.从正方体的八个顶点中任意选择4个顶点,它们可能是如下几种几何体(或平面图形)的4个顶点,这些几何体(或平面图形)是 .(写出所有正确的结论的编号). ①矩形;②不是矩形的平行四边形;③有三个面为等腰直角三角形,有一个面为等边三角形的四面体; ④每个面都是等边三角形的四面体; ⑤每个面都是直角三角形的四面体.11.如上图,正三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,AB =4,AA 1=6.若E ,F 分别是棱BB 1,CC 1上的点,则三棱锥A —A 1EF 的体积是 . 12.有两个相同的直三棱柱,高为2a,底面三角形的三边长分别为3,4,5(0)a a a a >.用它们拼成一个三棱柱或四棱柱,在所有可能的情形中,全面积最小的仅是一个四棱柱,则a 的取值范围是 .13.如图所示,已知三棱锥P ABC -的所有侧棱长都为2,底面边长都为1,平行四边形EFGH 的四个顶点分别在棱AB BC CP PA 、、、上,则11EF FG+的最小值为 . 14.给出下列关于互不相同的直线m 、l 、n 和平面α、β的四个命题: ①若,m l A αα⊂=,A m ∉,则l 与m 不共面;②若m 、l 是异面直线,//,//l m αα,且,n l n m ⊥⊥,则n α⊥; ③若//,//,//l m αβαβ,则//l m ;④若,,,//,//l m l m A l m ααββ⊂⊂=,则//αβ⑤若αβ、是两个相交平面,m α⊥,则在平面β内,一定存在无数条直线与直线m 垂直; ⑥若αβ、是两个相交平面,直线m α⊂,则在平面β内,一定存在与直线m 垂直的直线;其中为真命题的是 .(写出所有正确的结论的编号).二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 15.如图,在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,∠ABC=90°, AB =AA 1,M ,N 分别是AC ,B 1C 1 的中点.求证:(1) MN∥平面ABB 1A 1; (2) AN⊥A 1B .16.四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为正方形,平面PAD ⊥平面ABCD ,AB =2AP =2,PD =3. 求证:(1)PA ⊥平面PCD ; (2)求点C 到平面PBD 的距离.17.如图,四棱锥P -ABCD 中,AD ∥BC ,∠ABC =90°, PA ⊥平面ABCD ,PA =3,AB =2 3,BC =6.(1)求异面直线PB 与AC 所成角的余弦值; (2)若二面角P -BD -C 的大小为2π3,求AD 的长.18.将1张边长为1m 的正方形纸片按下列方式剪裁并废弃阴影部分.剩余部分恰好能完全覆盖一个长方体的表面,设长方体的长为x m ,长方体表面积为S (1)写出S 关于x 的函数解析式,并指出函数的定义域; (2)当S=278m 时,求此时长方体体积.19. 如图甲,在直角梯形PBCD 中,PB∥CD,CD⊥BC,BC =PB =2CD ,A 是PB 的中点. 现沿AD 把平面PAD 折起,使得PA⊥AB(如图乙所示),E 、F 分别为BC 、AB 边的中点. (1)求证:平面PAE⊥平面PDE ; (2)在PA 上找一点G ,使得FG∥平面PDE .20.如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=60°,沿对角线BD将△ABD折起,使点A,C之间P,Q分别为线段BD,CA上的动点.(1) 求线段PQ长度的最小值;(2) 当线段PQ长度最小时,求直线PQ与平面ACD所成角的正弦值.常州市第一中学2018--2019学年10月自主检测考试高二数学试题答案(考试时间120分钟 满分160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在答题纸相应位置上) 1.“点A 在直线l 上,l 在平面α外”, 用符号语言可以表示为 .A ,l l α∈⊄ 2.下列各图是正方体或正四面体,P ,Q ,R ,S 分别是所在棱的中点,这四个点中不共面...的一个图是 .DPPQQRSSPP PQQRR RSSSPP PQQQR RS SS PP Q QR RRSS(A ) (B ) (C ) (D )3.下列三个命题在“_____”处都缺少同一个条件,补上这个条件使其构成真命题(其中m l , 为直线,βα,为平面),则此条件是 .l α⊄①αα//____////l m m l ⇒⎪⎭⎪⎬⎫;②αα//____//l m l m ⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊂;③//____l m m l αα⊥⎫⎪⊥⇒⎬⎪⎭4.如右图,是一个无盖正方体盒子的表面展开图,A 、B 、C 为其上的三个点,则在正方体盒子中,∠ABC 等于 .3π5.若三棱锥的三个侧面两两垂直,且侧棱长均为,则其外接球的体积是 .5π6.在三棱锥S —ABC中,SA =SB =SC =1,∠ASB =∠ASC=∠BSC=30°,一只蚂蚁从点A 出发沿三棱锥的表面爬行一周后又回到A 点,则蚂蚁爬过的最短路程为___.7.如图,在高为h ,底面半径为r 的圆柱体中截取一个圆锥,其中圆锥的底面是圆柱的下底面,圆锥的顶点为圆柱上底面的圆心。

若得到的圆锥的 侧面积与圆柱的侧面积相等,则r:h = .8.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周六尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为6尺,米堆的高为5尺,问堆放的米有多少斛?”已知1斛米的体积约为1.6立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有 斛.12.59.现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2,高为8的圆柱各一个.若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新圆锥和圆柱的侧面积和为 .π10.从正方体的八个顶点中任意选择4个顶点,它们可能是如下几种几何体(或平面图形)的4个顶点,这些几何体(或平面图形)是 .(写出所有正确的结论的编号).①③④⑤ ①矩形;②不是矩形的平行四边形;③有三个面为等腰直角三角形,有一个面为等边三角形的四面体; ④每个面都是等边三角形的四面体; ⑤每个面都是直角三角形的四面体.11.如图,正三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,AB =4,AA 1=6.若E ,F 分别是棱BB 1,CC 1上的点,则三棱锥A —A 1EF 的体积是 .83 12.有两个相同的直三棱柱,高为2a,底面三角形的三边长分别为3,4,5(0)a a a a >.用它们拼成一个三棱柱或四棱柱,在所有可能的情形中,全面积最小的仅是一个四棱柱,则a 的取值范围是 . 13.已知三棱锥P ABC -的所有侧棱长都为2,底面边长都为1,平行四边形EFGH 的四个顶点分别在棱AB BC CP PA 、、、上,则11EF FG+的最小值为 .3214.给出下列关于互不相同的直线m 、l 、n 和平面α、β的四个命题: ①若,m l A αα⊂=,A m ∉,则l 与m 不共面;②若m 、l 是异面直线,//,//l m αα,且,n l n m ⊥⊥,则n α⊥; ③若//,//,//l m αβαβ,则//l m ;④若,,,//,//l m l m A l m ααββ⊂⊂=,则//αβ⑤若αβ、是两个相交平面,m α⊥,则在平面β内,一定存在无数条直线与直线m 垂直; ⑥若αβ、是两个相交平面,直线m α⊂,则在平面β内,一定存在与直线m 垂直的直线; 其中为真命题的是 .①②④⑤⑥二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 15.如图,在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,∠ABC=90°,AB =AA 1,M ,N 分别是AC ,B 1C 1 的中点.求证:(1) MN∥平面ABB 1A 1; (2) AN⊥A 1B . 15. 证明:(1) 取AB 的中点P ,连结PM ,PB 1.因为M ,P 分别是AB ,AC 的中点,所以PM∥BC,且PM =12BC .在直三棱柱ABC ­ A 1B 1C 1中,BC∥B 1C 1,BC =B 1C 1, 因为N 是B 1C 1 的中点,所以PM∥B 1N ,且PM =B 1N .(2分) 所以四边形PMNB 1是平行四边形, 所以MN∥PB 1,(4分)而MN ⊄平面ABB 1A 1,PB 1⊂平面ABB 1A 1,所以MN∥平面ABB 1A 1.(6分)(2) 因为三棱柱ABC ­ A 1B 1C 1为直三棱柱,所以BB 1⊥平面A 1B 1C 1.因为BB 1⊂平面ABB 1A 1,所以平面ABB 1A 1⊥平面A 1B 1C 1.(8分) 因为∠ABC=90°,所以B 1C 1⊥B 1A 1.因为平面ABB 1A 1∩平面A 1B 1C 1=B 1A 1,B 1C 1⊂平面A 1B 1C 1, 所以B 1C 1⊥平面ABB 1A 1.(10分)因为A 1B ⊂平面ABB 1A 1,所以B 1C 1⊥A 1B ,即NB 1⊥A 1B .连结AB 1,因为在平行四边形ABB 1A 1中,AB =AA 1,所以AB 1⊥A 1B . 又NB 1∩AB 1=B 1,且AB 1,NB 1⊂平面AB 1N ,所以A 1B⊥平面AB 1N .(12分) 而AN ⊂平面AB 1N ,所以A 1B⊥AN.(14分)16.四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为正方形,平面PAD ⊥平面ABCD ,AB =2AP =2,PD =3. 求证:(1)PA ⊥平面PCD ; (2)求点C 到平面PBD 的距离. (1)证明:因为底面ABCD 为正方形,所以CD ⊥AD . 又平面PAD ⊥平面ABCD ,CD平面ABCD ,平面PAD ∩平面ABCD =AD ,所以CD ⊥平面PAD .又AP 平面PAD ,所以CD ⊥AP .因为底面ABCD 为正方形,AB =2,所以AD =2.因为AP =1,PD = 3,所以AP 2+PD 2=AD 2,因此AP ⊥PD . 又CD ⊥AP ,PD ∩CD =D ,PD ,CD 平面PCD ,所以PA ⊥平面PCD .(2) 解:设点C 到平面PBD 的距离为h .由(1)知CD ⊥平面PAD ,因为PD 平面PAD ,所以CD ⊥PD .V 三棱锥B -PCD =13S △PCD ·PA =13×(12×2×3)×1=33.因为AB ∥CD ,所以PD ⊥AB . 由(1)知AP ⊥PD ,又AP ∩AB =A ,AP ,AB 平面APB ,所以PD ⊥平面APB . 又PB 平面APB ,所以PD ⊥PB .因为底面ABCD 为正方形,且边长为2,所以BD =2 2,又PD = 3,所以PB =5. 于是V 三棱锥C -PBD =13S △BPD ·h =13×(12×3×5)h =156h .因为V 三棱锥B -PCD =V 三棱锥C -PBD ,所以156h =33,解得h =255.即点C 到平面PBD 的距离为255.17.如图,四棱锥P -ABCD 中,AD ∥BC ,∠ABC =90°, PA ⊥平面ABCD ,PA =3,AB =23,BC =6.(1)求异面直线PB 与AC 所成角的余弦值; (2)若二面角P -BD -C 的大小为2π3,求AD 的长.解:因为PA ⊥平面ABCD ,所以PA ⊥AB ,PA ⊥AD ,因为AD ∥BC ,∠ABC =90°, 所以AB ⊥AD . 以点A 为坐标原点,建立空间直角坐标系A -xOy , 则B (2 3,0,0), C (23,6,0),P (0,0,3) (1)PB →=(2 3,0,-3), AC →=(2 3,6,0),所以cos <PB →,AC →>=PB ,→·AC →|PB →|·|AC →|= 77,即异面直线PB 与AC 所成角的余弦值为77. (2)设AD =a (a >0),则D (0,a ,0),所以BD →=(-23,a ,0),设平面PBD 的法向量→n =(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧BD ,→·→n =0PB →·→n =0,即⎩⎨⎧-2 3x +ay =0 23x -3z =0,取x = 3,则y =6a ,z =2,则→n =( 3,6a ,2).又平面BCD 的一个法向量→m =(0,0,1),二面角P -BD -C 的大小为2π3,所以|→m ·→n |→m |·|→n ||=12,即|23+36a2+4|=12,解得a =2.经检验,当AD =2,二面角P -BD -C 的大小为2π3.【说明】考查异面直线所成角,二面角的平面角的计算.18.将1张边长为1m 的正方形纸片按下列方式剪裁并废弃阴影部分.剩余部分能完全覆盖一个长方体的表面,设长方体的长为x m ,长方体表面积为S (1)写出S 关于x 的函数解析式,并指出函数的定义域; (2)当S=278m 时,求此时长方体体积.解(1)设被完全覆盖的长方体底面边长为x ,宽为y ,高为z , 则1221x z y z +=⎧⎨+=⎩,,解得11.2z x y x =-⎧⎪⎨=-⎪⎩, …… 8分 所以:22()241S xy yz zx x x =++=-+- 1(1)2x << (2)272418S x x =-+-=得134x =,254x =(舍)所以:364v xyz == 答:体积为3643m 。