上海市金山中学高二数学下学期期中试题

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1 上海市金山中学高二数学下学期期中试题

(考试时间:120分钟 满分:150分)

一.填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分.

1.双曲线1322yx的两条渐近线的方程为 30xy .

2.若点8,2M在抛物线pxy22的准线上,则实数p的值为 4 .

3.在棱长为2的正方体1111DCBAABCD中,异面直线AB和1CC的距离为 2 .

4.过点(3,4)P的圆2225xy的切线方程为 34250xy .

5.椭圆221259xy上的点M到左焦点1F的距离为2,N是1MF中点,则||ON 4 .

6.已知三棱锥ABCP满足PCPBPA,则点P在平面ABC上的射影是三角形ABC 的

外 心.

7.如图,已知一个凸多面体共有9个面,所有棱长均为1,其平面展开图如下图所示,则该凸多面体的体积V 216 .

8.在北纬60圈上有,AB两地,他们在纬度圈上的弧长等于2R(R是地球的半径),则,AB 两地的球面距离是 3R .

9.将一个半径为2的半圆面围成一个圆锥,所得圆锥的轴截面面积等于

3 .

10.已知抛物线xy342的准线过椭圆22221(0,0)xyabab的一个焦点,椭圆的长轴长是短轴长的2倍, 则该椭圆的方程为 1422yx .

11.已知长方体1111ABCDABCD中,12,1,1ABADAA,点E在棱AB上移动,当AE

2 时,直线1DE与平面11AADD所成角为45.

12.空间四边形,8,ABCDABCDMNP、、分别为BDACBC、、的中点,若异面直线AB和CD成60的角,则MN 4或43 .

13.如图,在正方体1111DCBAABCD中,1AB,1DD中点为Q,过A、Q、1B三点的截面面积为 98 . 第7题

A1A1B1C1DC

B

第13题 Q

D

2 14.面积为S的平面凸四边形的第i条边的边长记为4,3,2,1iai ,此四边形内任一点P到第i条边的距离为4,3,2,1ihi,若kaaaa43214321,则12342234Shhhhk;根据以上性质,体积为V的三棱锥的第i个面的面积为4321,,,iSi,此三棱锥内任一点Q到i个面的距离为1,2,3,4iHi,若kSSSS43214321,则4321432HHHH

3Vk .

二.选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且仅有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律得零分.

15.“方程22121xymm表示双曲线”的一个充要条件是 ( C )

A.21m B. 0m C.2m或1m D.0m

16.已知A,B,C,D是空间四点.命题甲:A,B,C,D四点不共面,命题乙:直线AC和BD不相交,则甲是乙成立的 ( A )

A.充分不必要条件 B.必要不充分条件

C.充要条件 D.既不充分也不必要条件

17.如图,一个封闭的长方体,它的六个表面各标出ABCDEF、、、、、这六个字母,现放成下面三种不同的位置,所看见的表面上的字母已表明,则字母ABC、、对面的字母依次分别为

( C )

第18题 C

第17题 A E B D B

C C A

3

A.DEF、、 B. FDE、、 C.EDF、、 D.EFD、、

18.如图,在底面半径和高均为2的圆锥中,ABCD、是底面圆O的两条互相垂直的直径,E是母线PB的中点.已知过CD与E的平面与圆锥侧面的交线是以E为顶点的抛物线的一部分,则该抛物线的焦点到圆锥顶点P的距离为 ( D )

A.2 B.3 C.6 D.102

三.解答题(本大题满分74分)本大题共有5题,解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤.

19.(本题满分12分,第(1)小题4分,第(2)小题8分)

如图,在体积为16的正四棱柱1111ABCDABCD中,点M是1DD的中点,12DDAD.

(1)求棱BC的长;

(2)求异面直线1AD与1CM所成角的大小.

解:(1)2BC …………………………4分

(2)连1BC,则11//BCAD

1MCB或其补角为直线1AD与1CM所成的角 …………6分

在1MCB中,1122,25,23MCBCMB,

110cos5MCB

直线1AD与1CM所成角的大小为10arccos5 …………12分

20.(本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)

如图,已知PA平面ABCD,112PAABADCD,90BADADC.

(1)求直线PD与平面PAB所成角的大小;

(2)求点B到平面PCD的距离.

解:(1)PA平面ABCD,PAAD,

又090BADAD平面PAB

DPA是直线PD与平面PAB所成的角 …………3分 A C D

B A1 B1 C1 D1

M

第19题

P

B

C D A

第20题

4 4DPA,所以直线PD与平面PAB所成的角为4 …………6分

(2) BPCDPBCDVV ………………8分

而111211323PBCDV ………………………10分

2PD,2PCDS, ………………………12分

13BPCDPCDVSd,所以22d,即点B到平面PCD的距离为22 ……14分

21.(本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)

如图,在四棱锥CD中,底面CD为矩形,平面CD,点在线段C上,C平面D.

(1)求证:D平面C;

(2)若1,2D,求二面角C的大小.

解:(1)

证明:∵PAABCD平面,BDABCD平面

∴PABD.

同理由PCBDE平面,可证得PCBD.

又PAPCP,∴BDPAC平面. …………………………………6分

(2)解法一:设,ACBD的交点为O,过点O作OFPC于点F,连BF

易证BFO为二面角C的平面角 …………………………………9分

由(1)知BOACABCD为正方形2AB,

在RtBFO中,22,,tan33BOOFBFO,

二面角BPCA的大小为arctan3…………………………………14分

解法二:

分别以射线AB,AD,AP为x轴,y轴,z轴的正半轴建立空间直角坐标系Axyz.

由(1)知BDPAC平面,又ACPAC平面, ∴BDAC.

故矩形ABCD为正方形,∴2ABBCCDAD====.

∴00020022()()00(20001)()()ABCDP,,,,,,,,,,,,,,.

∴ 2,0,1,0,2,0,2,2,0PBBCBD. A D

C P

第21题 B E

5 设平面PBC的一个法向量为(,,)nxyz,则00nPBnBC,即2000200xyzxyz,

∴20zxy,取1x,得(1,0,2)n.

∵BDPAC平面,∴(2,2,0)BD为平面PAC的一个法向量.

所以10cos,10nBDnBDnBD.

设二面角BPCA的平面角为,由图知02,则10coscos,D10n

二面角BPCA的大小为10arccos10 …………………………………14分

22.(本题满分16分,第(1)小题7分,第(2)小题9分)

如图,在两块钢板上打孔,用钉帽呈半球形、钉身为圆柱形的铆钉(图1)穿在一起,在没有帽的一端锤打出一个帽,使得与钉帽的大小相等. 铆合的两块钢板,成为某种钢结构的配件,其截面图如图2.(单位:mm,加工中不计损失).

(1)若钉身长度是钉帽高度的2倍,求铆钉的表面积;

(2)若每块钢板的厚度为12mm,求钉身的长度(结果精确到1mm).

19

38 20

图1 第22题 38

12 12

19 20

图2

6

解:设钉身的高为h,钉身的底面半径为r,钉帽的底面半径为R,由题意可知:……1分

(1) 圆柱的高382Rh ………………………………………2分

圆柱的侧面积rhS21760……………………………………………3分

半球的表面积1083421222RRS……………………………5分

所以铆钉的表面积21SSS18431083760(2mm)……7分

(2)240024100121hrV …………………………9分

31371819323421332RV …………………11分

设钉身长度为l,则lrV23l100 …………………12分

由于213VVV,所以l1003137182400, …………………14分

解得70lmm ………………15分

答:钉身的表面积为21843mm,钉身的长度约为mm70. ………16分

23 .(本题满分18分,第(1)小题4分,第(2)小题6分,第(3)小题8分)

如图所示的“8”字形曲线是由两个关于x轴对称的半圆和一个双曲线的一部分组成的图形,其中上半个圆所在圆方程是22440xyy,双曲线的左、右顶点A、B是该圆与x轴的交点,双曲线与半圆相交于与x轴平行的直径的两端点.

(1)试求双曲线的标准方程;

(2)记双曲线的左、右焦点为1F、2F,试在“8”字形

曲线上求点P,使得12FPF是直角.