2014-2015年黑龙江省鹤岗一中高一下学期期末数学试卷及答案(文科)

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2014-2015学年黑龙江省鹤岗一中高一(下)期末数学试卷(文科)一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求)1.(5分)三条直线两两相交,可以确定平面的个数是()A.1 B.1或2 C.3 D.1或32.(5分)直线x=1的倾斜角和斜率分别是()A.90°,不存在B.45°,1 C.135°,﹣1 D.180°,不存在3.(5分)下列说法正确的是()A.三点确定一个平面B.四边形一定是平面图形C.梯形一定是平面图形D.平面α和平面β有不在同一条直线上的三个交点4.(5分)在空间四边形ABCD各边AB、BC、CD、DA上分别取E、F、G、H四点,如果EF、GH相交于点P,那么()A.点P必在直线AC上 B.点P必在直线BD上C.点P必在平面DBC内D.点P必在平面ABC外5.(5分)已知倾斜角为45°的直线经过A(2,4),B(1,m)两点,则m=()A.3 B.﹣3 C.5 D.﹣16.(5分)一个平面四边形的斜二测画法的直观图是一个边长为a的正方形,则原平面四边形的面积等于()A.a2B.2a2C.a2D.a27.(5分)设m,n是两不同的直线,α,β是两不同的平面,则下列命题正确的是()A.若α⊥β,α∩β=n,m⊥n,则m⊥αB.若m⊂α,n⊂β,m∥n,则α∥βC.若m∥α,n∥β,m⊥n,则α⊥βD.若n⊥α,n⊥β,m⊥β,则m⊥α8.(5分)如图,某几何体的正视图(主视图),侧视图(左视图)和俯视图分别是等边三角形,等腰三角形和菱形,则该几何体体积为()A.B.4 C.D.29.(5分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P,Q,E,F分别是AB,AD,B1C1,C1D1的中点,则正方体过P,Q,E,F的截面图形的形状是()A.正方形B.平行四边形C.正五边形D.正六边形10.(5分)球的表面积与它的内接正方体的表面积之比是()A.B.C.D.π11.(5分)如图,正棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=2AB,则异面直线A1B与AD1所成角的余弦值为()A.B.C.D.12.(5分)如图,在正四棱锥S﹣ABCD中,E,M,N分别是BC,CD,SC的中点,动点P在线段MN上运动时,下列四个结论:①EP⊥AC;②EP∥BD;③EP ∥面SBD;④EP⊥面SAC.中恒成立的为()A.①③B.③④C.①②D.②③④二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(5分)三个平面最多把空间分割成个部分.14.(5分)已知两条直线l1:ax+3y﹣3=0,l2:4x+6y﹣1=0.若l1∥l2,则a=.15.(5分)平面α截半径为2的球O所得的截面圆的面积为π,则球心O到平面α的距离为.16.(5分)将正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角A﹣BD﹣C,有如下四个结论:①AC⊥BD;②△ACD是等边三角形;③AB与平面BCD成60°的角;④AB与CD所成的角为60°;其中正确结论是(写出所有正确结论的序号)三、解答题:(本大题共6小题,共70分)17.(10分)圆柱的高是8cm,表面积是130πcm2,求它的底面圆半径和体积.18.(12分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M、N、P分别是AD1、BD和B1C的中点,求证:(1)MN∥平面CC1D1D.(2)平面MNP∥平面CC1D1D.19.(12分)如图,已知四边形ABCD和BCEG均为直角梯形,AD∥BC,CE∥BG,且∠BCD=∠BCE=,平面ABCD⊥平面BCEG,BC=CD=CE=2AD=2BG=2.求证:(Ⅰ)EC⊥CD;(Ⅱ)求证:AG∥平面BDE;(Ⅲ)求:几何体EG﹣ABCD的体积.20.(12分)已知四棱锥S﹣ABCD的底面ABCD是正方形,SA⊥底面ABCD,E 是SC上的任意一点.(1)求证:平面EBD⊥平面SAC;(2)设SA=4,AB=2,求点A到平面SBD的距离.21.(12分)已知直线l=1.(1)若直线的斜率小于2,求实数m的取值范围;(2)若直线分别与x轴、y轴的正半轴交于A、B两点,O是坐标原点,求△AOB 面积的最小值及此时直线的方程.22.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱垂直底面,∠ACB=90°,AC=BC=AA1,D是棱AA1的中点.(Ⅰ)证明:DC1⊥平面BDC(Ⅱ)平面BDC1分此棱柱为两部分,求这两部分体积的比(Ⅲ)画出平面BDC1与平面ABC的交线.2014-2015学年黑龙江省鹤岗一中高一(下)期末数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求)1.(5分)三条直线两两相交,可以确定平面的个数是()A.1 B.1或2 C.3 D.1或3【解答】解:由平面的基本性质及推论可知:两两相交的三条直线可以确定的平面的个数为1或3.①a∩b=P,故直线a与b确定一个平面α,若c在平面α内,则直线a、b、c确定一个平面;②a∩b=P,故直线a与b确定一个平面α,若c不在平面α内,则直线a、b、c 确定三个平面;如图.故选:D.2.(5分)直线x=1的倾斜角和斜率分别是()A.90°,不存在B.45°,1 C.135°,﹣1 D.180°,不存在【解答】解:∵直线x=1垂直于x轴,倾斜角为90°,而斜率不存在,故选:A.3.(5分)下列说法正确的是()A.三点确定一个平面B.四边形一定是平面图形C.梯形一定是平面图形D.平面α和平面β有不在同一条直线上的三个交点【解答】解:A.不共线的三点确定一个平面,故A不正确,B.四边形有时是指空间四边形,故B不正确,C.梯形的上底和下底平行,可以确定一个平面,故C正确,D.两个平面如果相交一定有一条交线,所有的两个平面的公共点都在这条交线上,故D不正确.故选:C.4.(5分)在空间四边形ABCD各边AB、BC、CD、DA上分别取E、F、G、H四点,如果EF、GH相交于点P,那么()A.点P必在直线AC上 B.点P必在直线BD上C.点P必在平面DBC内D.点P必在平面ABC外【解答】解:∵EF属于一个面,而GH属于另一个面,且EF和GH能相交于点P,∴P在两面的交线上,∵AC是两平面的交线,所以点P必在直线AC上.故选:A.5.(5分)已知倾斜角为45°的直线经过A(2,4),B(1,m)两点,则m=()A.3 B.﹣3 C.5 D.﹣1【解答】解:∵直线经过两点A(2,4),B(1,m),∴直线AB的斜率k==4﹣m,又∵直线的倾斜角为450,∴k=1,∴m=3.故选:A.6.(5分)一个平面四边形的斜二测画法的直观图是一个边长为a的正方形,则原平面四边形的面积等于()A.a2B.2a2C.a2D.a2【解答】解:根据斜二测画法画平面图形的直观图的规则,可以得出一个平面图形的面积S与它的直观图的面积S′之间的关系是S′=S,本题中直观图的面积为a2,所以原平面四边形的面积等于=2a2.故选:B.7.(5分)设m,n是两不同的直线,α,β是两不同的平面,则下列命题正确的是()A.若α⊥β,α∩β=n,m⊥n,则m⊥αB.若m⊂α,n⊂β,m∥n,则α∥βC.若m∥α,n∥β,m⊥n,则α⊥βD.若n⊥α,n⊥β,m⊥β,则m⊥α【解答】解:设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则:若α⊥β,α∩β=n,m⊥n时,m与α可能垂直,也可能不垂直,不一定垂直,故A不正确若m⊂α,n⊂β,m∥n时,α与β可能平行或相交;,故B不正确若m∥α,n∥β,m⊥n时,α与β不一定垂直,故C错误n⊥α,n⊥β,m⊥β时,则必有:m⊥α,故D一定成立,故选:D.8.(5分)如图,某几何体的正视图(主视图),侧视图(左视图)和俯视图分别是等边三角形,等腰三角形和菱形,则该几何体体积为()A.B.4 C.D.2【解答】解:由已知中该几何中的三视图中有两个三角形一个菱形可得这个几何体是一个四棱锥由图可知,底面两条对角线的长分别为2,2,底面边长为2故底面菱形的面积为=2侧棱为2,则棱锥的高h==3故V==2故选:C.9.(5分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P,Q,E,F分别是AB,AD,B1C1,C1D1的中点,则正方体过P,Q,E,F的截面图形的形状是()A.正方形B.平行四边形C.正五边形D.正六边形【解答】解:如图所示,由EF∥PQ,可以确定一个平面,这个平面与正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱BB1、DD1分别交于M,N,由正方体的性质得FN∥MP,NQ∥ME,且EF=FN=NQ=QP=PM=ME,∴正方体过P,Q,E,F的截面图形的形状是正六边形.故选:D.10.(5分)球的表面积与它的内接正方体的表面积之比是()A.B.C.D.π【解答】解:设:正方体边长设为:a则:球的半径为所以球的表面积S1=4•π•R2=4πa2=3πa2而正方体表面积为:S2=6a2所以比值为:故选:C.11.(5分)如图,正棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1=2AB,则异面直线A1B与AD1所成角的余弦值为()A.B.C.D.【解答】解.如图,连接BC1,A1C1,∠A1BC1是异面直线A1B与AD1所成的角,设AB=a,AA1=2a,∴A1B=C1B=a,A1C1=a,∠A1BC1的余弦值为,故选:D.12.(5分)如图,在正四棱锥S﹣ABCD中,E,M,N分别是BC,CD,SC的中点,动点P在线段MN上运动时,下列四个结论:①EP⊥AC;②EP∥BD;③EP ∥面SBD;④EP⊥面SAC.中恒成立的为()A.①③B.③④C.①②D.②③④【解答】解:如图所示,连接AC、BD相交于点O,连接EM,EN.在①中:由正四棱锥S﹣ABCD,可得SO⊥底面ABCD,AC⊥BD,∴SO⊥AC.∵SO∩BD=O,∴AC⊥平面SBD,∵E,M,N分别是BC,CD,SC的中点,∴EM∥BD,MN∥SD,而EM∩MN=N,∴平面EMN∥平面SBD,∴AC⊥平面EMN,∴AC⊥EP.故正确.在②中:由异面直线的定义可知:EP与BD是异面直线,不可能EP∥BD,因此不正确;在③中:由①可知平面EMN∥平面SBD,∴EP∥平面SBD,因此正确.在④中:由①同理可得:EM⊥平面SAC,若EP⊥平面SAC,则EP∥EM,与EP∩EM=E相矛盾,因此当P与M不重合时,EP与平面SAC不垂直.即不正确.故选:A.二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(5分)三个平面最多把空间分割成8个部分.【解答】解:三个平面两两平行时,可以把空间分成4部分,三个平面有两个平行,第三个与他们相交时,可以把空间分成6部分,三个平面交于同一直线时,可以把空间分成6部分,三个平面两两相交,交线相互平行时,可以把空间分成7部分,当两个平面相交,第三个平面同时与两个平面相交时,把空间分成8部分.所以空间中的三个平面最多能把空间分成8部分.故答案为:8.14.(5分)已知两条直线l1:ax+3y﹣3=0,l2:4x+6y﹣1=0.若l1∥l2,则a=2.【解答】解:已知两条直线l1:ax+3y﹣3=0,l2:4x+6y﹣1=0.l1∥l2,,则a=215.(5分)平面α截半径为2的球O所得的截面圆的面积为π,则球心O到平面α的距离为.【解答】解:∵截面圆的面积为π,∴截面圆的半径是1,∵球O半径为2,∴球心到截面的距离为.故答案为:.16.(5分)将正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角A﹣BD﹣C,有如下四个结论:①AC⊥BD;②△ACD是等边三角形;③AB与平面BCD成60°的角;④AB与CD所成的角为60°;其中正确结论是①②④(写出所有正确结论的序号)【解答】解:作出如图的图象,其中A﹣BD﹣C=90°,E是BD的中点,可以证明出∠AED=90°即为此直二面角的平面角对于命题①,由于BD⊥面AEC,故AC⊥BD,此命题正确;对于命题②,在等腰直角三角形AEC中可以解出AC等于正方形的边长,故△ACD是等边三角形,此命题正确;对于命题③AB与平面BCD所成的线面角的平面角是∠ABE=45°,故AB与平面BCD 成60°的角不正确;对于命题④可取AD中点F,AC的中点H,连接EF,EH,FH,由于EF,FH是中位线,可证得其长度为正方形边长的一半,而EH是直角三角形的中线,其长度是AC的一半即正方形边长的一半,故△EFH是等边三角形,由此即可证得AB 与CD所成的角为60°;综上知①②④是正确的故答案为①②④三、解答题:(本大题共6小题,共70分)17.(10分)圆柱的高是8cm,表面积是130πcm2,求它的底面圆半径和体积.【解答】解:设圆柱的底面圆半径为rcm,∴S=2π•r•8+2πr2=130π.圆柱表∴r=5(cm),即圆柱的底面圆半径为5cm.则圆柱的体积V=πr2h=π×52×8=200π(cm3).18.(12分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M、N、P分别是AD1、BD和B1C的中点,求证:(1)MN∥平面CC1D1D.(2)平面MNP∥平面CC1D1D.【解答】证明:(1)连接AC,CD1,∵ABCD是正方形,N是BD中点,∴N是AC中点,又∵M是AD1中点,∴MN∥CD1,∵MN⊊平面CC1D1D,CD1⊂平面CC1D1D,∴MN∥平面CC1D1D;(2)连接BC1,C1D,∵B1BCC1是正方形,P是B1C的中点,∴P是BC1中点,又∵N是BD中点,∴PN∥C1D,∵PN⊊平面CC1D1D,CD1⊂平面CC1D1D,∴PN∥平面CC1D1D,由(1)得MN∥平面CC1D1D,且MN∩PN=N,∴平面MNP∥平面面CC1D1D.19.(12分)如图,已知四边形ABCD和BCEG均为直角梯形,AD∥BC,CE∥BG,且∠BCD=∠BCE=,平面ABCD⊥平面BCEG,BC=CD=CE=2AD=2BG=2.求证:(Ⅰ)EC⊥CD;(Ⅱ)求证:AG∥平面BDE;(Ⅲ)求:几何体EG﹣ABCD的体积.【解答】(Ⅰ)证明:由平面ABCD⊥平面BCEG,平面ABCD∩平面BCEG=BC,CE⊥BC,CE⊂平面BCEG,∴EC⊥平面ABCD,…(3分)又CD⊂平面BCDA,故EC⊥CD…(4分)(Ⅱ)证明:在平面BCEG中,过G作GN⊥CE交BE于M,连DM,则由已知知;MG=MN,MN∥BC∥DA,且,∴MG∥AD,MG=AD,故四边形ADMG为平行四边形,∴AG∥DM…(6分)∵DM⊂平面BDE,AG⊄平面BDE,∴AG∥平面BDE…(8分)(Ⅲ)解:…(10分)…(12分)20.(12分)已知四棱锥S﹣ABCD的底面ABCD是正方形,SA⊥底面ABCD,E 是SC上的任意一点.(1)求证:平面EBD⊥平面SAC;(2)设SA=4,AB=2,求点A到平面SBD的距离.【解答】解:(1)∵SA⊥平面ABCD,BD⊂平面ABCD,∴SA⊥BD、∵ABCD是正方形,∴AC⊥BD,∴BD⊥平面SAC、∵BD⊂平面EBD,∴平面EBD⊥平面SAC、(2)设AC∩BD=F,连SF,则SF⊥BD、∵AB=2.∴BD=2.∵SF===3=BD•SF=•2•3=6.∴S△SBD设点A到平面SBD的距离为h,∵SA⊥平面ABCD,∴•S•h=•S△ABD•SA,△SBD∴6•h=•2•2•4,∴h=,∴点A到平面SBD的距离为.21.(12分)已知直线l=1.(1)若直线的斜率小于2,求实数m的取值范围;(2)若直线分别与x轴、y轴的正半轴交于A、B两点,O是坐标原点,求△AOB 面积的最小值及此时直线的方程.【解答】解:(1)直线l过点(m,0),(0,4﹣m),则2,解得m>0或m<﹣4且m≠4.∴实数m的取值范围是m>0或m<﹣4且m≠4;(2)由m>0,4﹣m>0得0<m<4,则,则m=2时,S有最大值,直线l的方程为x+y﹣2=0.22.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧棱垂直底面,∠ACB=90°,AC=BC=AA1,D是棱AA1的中点.(Ⅰ)证明:DC1⊥平面BDC(Ⅱ)平面BDC1分此棱柱为两部分,求这两部分体积的比(Ⅲ)画出平面BDC1与平面ABC的交线.【解答】(Ⅰ)证明:由题设知BC⊥CC1,BC⊥AC,CC1∩AC=C,∴BC⊥平面ACC1A1,又DC1⊂平面ACC1A1,∴DC1⊥BC,由题设知∠A1DC1=∠ADC=45°,∴∠CDC1=90°,即DC1⊥DC,又DC∩BC=C,∴DC1⊥平面BDC,又DC1⊂平面BDC1,故平面BDC1⊥平面BDC.(Ⅱ)解:设棱锥B﹣DACC1的体积为V1,AC=1,由题意得,又三棱锥ABC﹣A1B1C1的体积V=1,∴(V﹣V1):V1=1:1,∴平面BDC1分此棱柱所得两部分的体积的比为1:1.(Ⅲ)解:延长C1D、CA,交于点E,连结BE,直线BE就是平面BDC1与平面ABC的交线.。