摘要:
**基本信息**
高一第二学期立体几何单元小测(40分钟40分),覆盖线面位置关系、空间角、体积计算及面面平行证明,注重空间观念与推理能力,适配单元复习巩固。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|2/10|面面垂直判定、线面角正切值|结合长方体模型,考查空间位置关系判断|
|多选|1/6|线面垂直、三棱锥体积定值|动点问题设计,培养几何直观与动态思维|
|填空|2/10|直三棱柱外接球、圆台体积|融合球与柱体、台体的空间度量计算|
|解答|1/14|四点共面证明、面面平行|正方体背景下综合考查逻辑推理与空间想象|
内容正文:
Sheet1
高一第二学期立体几何小测
题号 题型 分值 知识点 难度系数(预估)
1 单选题 5 线面垂直,平行的判定及性质 0.85
2 单选题 5 线面角 0.8
3 多选题 6 求体积,面面垂直 0.75
4 填空题 5 外接球 0.8
5 填空题 5 圆台外接球 0.8
6 大题 14 证明面面平行 0.75
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高一第二学期立体几何小测
1.答案 D
解析 对于A,若m⊥α,m⊥n,则n⊂α或n∥α,
若n⊂α,n⊥β,则α⊥β,
若n∥α,则平面α内存在直线c使得n∥c,又n⊥β,
所以c⊥β,又c⊂α,所以α⊥β,故A正确;
对于B,若m⊥α,α∥β,则m⊥β,又n⊥β,
则m∥n,故B正确;
对于C,若m⊥α,m∥n,所以n⊥α,又n⊥β且α,β是空间两个不同的平面,则α∥β,故C正确;
对于D,若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n或m与n异面,故D错误.
2.答案 D
解析 如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1⊥平面ABCD,
∴∠A1CA是A1C与平面ABCD所成的角,
连接AC,AC⊂平面ABCD,AA1⊥AC,
又AB=1,BC=2,AA1=5,
∴AC==,
在Rt△A1CA中,tan∠A1CA===,即A1C与平面ABCD所成角的正切值为.
3.解析 B1D1与D1C1显然不垂直,而EF∥C1D1,因此B1D1与EF不垂直,从而B1D1与平面B1EF不垂直,A错误;
,在三棱锥B1-D1EF中,平面D1EF即平面CDD1C1,B1到平面CDD1C1的距离为B1C1,是定值,在△D1EF中,EF的长不变,D1到EF的距离不变,则△D1EF的面积为定值,因此三棱锥的体积是定值,B正确;
平面B1EF就是平面B1A1DC,而A1A与平面B1A1DC相交,C错误;
CD⊥平面A1D1DA,CD⊂平面B1A1DC,
所以平面A1D1DA⊥平面B1A1DC,
即平面A1D1DA⊥平面B1EF,D正确.
答案 BD
4.解析 如图,设△ABC外接圆的圆心为O1,半径为r,直三棱柱ABC-A1B1C1的高为h,
直三棱柱ABC-A1B1C1外接球的球心为O,半径为R,
则OO1=h,且OO1⊥平面ABC,
由正弦定理得2r==2,所以r=1,
因为4πR2=20π,所以R=,
所以OO1==2,所以h=4,
即直三棱柱ABC-A1B1C1的高为4.
5.答案 14π
解析 如图,设圆台O1O2的高为h,球心O到圆台上底面的距离为a,球O的半径为R,
因为球O的表面积为40π,所以4πR2=40π,解得R=,
又因为球O的球心在圆台O1O2的轴O1O2上,可得解得h=3,
所以圆台的体积V=(2π+8π+)×3=14π.
6.如图,连接. ∵ = = 1, 且是棱长为3的正方体,
∴ BG = A₁E = 2, BG A₁E ∴ 四边形BGA₁E是平行四边形, ∴ A₁G BE且A₁G=BE. ……………1分
又∵ C₁F = B₁G,且 C₁F B₁G,
∴ 四边形C₁FGB₁是平行四边形, ……………3分
∴ FGC₁B₁ D₁A₁,
∴ 四边形A₁GFD₁是平行四边形, ……………3分
∴ A₁GD₁F, ∴ D₁FEB, D₁FEB∴ 四边形ED₁FB是平行四边形, 故E, B, F, D₁四点共面. ……………7分
(2) ∵ H是B₁C₁的中点, ∴ B₁H = .
又B₁G = 1, ∴ = . ……………10分
又 = . 且∠FCB = ∠GB₁H = 90°, ……………6分
∴ △B₁HG ∽ △CBF,∴HGFB ∴平面∥平面 ……………14分
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高一第二学期立体几何小测(40分钟 满分40分 )
1.(单选)(5分)已知α,β是空间两个不同的平面,m,n是空间两条不同的直线,则下列结论错误的是( )
A.若m⊥α,n⊥β,m⊥n,则α⊥β
B.若m⊥α,n⊥β,α∥β,则m∥n
C.若m⊥α,n⊥β,m∥n,则α∥β
D.若α∥β,m⊂α,n⊂β,则m∥n
2.(单选)(5分)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=1,BC=2,AA1=5,则A1C与平面ABCD所成角的正切值为( )
A. B.2 C. D.
3.(多选)(6分)如图,设E,F分别是长方体ABCD-A1B1C1D1的棱CD上的两个动点,点E在点F的左边,且满足2EF=DC=BC,则下列结论正确的是( )
A.B1D1⊥平面B1EF
B.三棱锥D1-B1EF的体积为定值
C.A1A∥平面B1EF
D.平面A1D1DA⊥平面B1EF
4.(填空)(5分)设直三棱柱ABC-A1B1C1的所有顶点都在一个球面上,且球的表面积为20π,AB=BC=AC=,则此直三棱柱的高是________.
5.(填空)(5分)如图,圆台O1O2的上底面圆的半径为,下底面圆的半径为2,若圆台O1O2的外接球(上、下底面圆在同一球面上)的表面积为40π且其球心O在线段O1O2上,则圆台O1O2的体积为______.
6.(14分)如图所示,已知是棱长为3的正方体,点在上,点在,点在上,且===1,是的中点。
(1)求证:四点共面;
(2)求证:平面∥平面
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