四川省眉山冠城实验学校2025-2026学年高一下学期人教A版数学周测8 空间点、直线、平面之间的位置关系与空间直线、平面的平行
2026-06-10
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摘要:
**基本信息**
本卷聚焦空间位置关系与平行判定,通过折叠问题(如第6题)、动态旋转(如第9题)等真实情境,考查空间观念与推理能力,适配周测对基础巩固与能力提升的双重需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择|6/30|直线与平面位置关系(1)、面面平行性质(2)|以概念辨析为基础,如第3题考查线面平行传递性|
|多项选择|3/18|面面平行判定(7)、线面平行性质(8)|设置易错选项,如第9题结合容器旋转考查棱柱性质|
|填空|3/15|异面直线对数(10)、面面平行距离(11)|第12题正方体截面面积计算,体现几何直观|
|解答|3/37|三点共线证明(13)、截面作图(14)|第15题结合正方体综合考查共面、面面平行及截面面积,凸显逻辑推理与空间想象|
内容正文:
周测8 空间点、直线、平面之间的位置关系与空间直线、平面的平行
(时间:75分钟 分值:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
1.若直线l与平面α不平行,则
A.l与α相交 B.l⊂α
C.l与α相交或l⊂α D.以上结论都不对
2.已知平面α∥平面β,若P,Q是α,β之间的两个点,则
A.过P,Q的平面一定与α,β都相交
B.过P,Q有且仅有一个平面与α,β都平行
C.过P,Q的平面不一定与α,β都平行
D.过P,Q可作无数个平面与α,β都平行
3.a,b,c为三条不重合的直线,α,β,γ为三个不重合的平面,则下列命题正确的是
A.若a∥γ,b∥γ,则a∥b
B.若a∥c,b∥c,则a∥b
C.若c∥α,c∥β,则α∥β
D.若c∥α,a∥c,则a∥α
4.如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AM=2MA1,BN=2NB1,过MN作一平面交底面三角形ABC的边BC,AC于点E,F,则
A.MF∥NE
B.四边形MNEF为梯形
C.四边形MNEF为平行四边形
D.A1B1∥NE
5.如图,O是圆台上底面的圆心,A,B是圆台下底面圆周上的两个动点,MN是圆台的一条母线,记圆台的上、下底面圆的半径分别为r,R.若MN=R=2r,MN∥平面OAB,且AB的最小值为6,则该圆台的体积为
A.π B.15π
C.21π D.18π
6.如图甲,在梯形ABCD中,AB∥CD,CD=2AB,E,F分别为AD,CD的中点,以AF为折痕将△ADF折起,使点D不落在平面ABCF内(如图乙),在折叠过程中,下列有关线面平行的命题,不正确的是
A.BC∥平面ADF B.CF∥平面ABD
C.BE∥平面CDF D.CD∥平面BEF
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
7.设α,β为两个平面,则α∥β的充分条件可以是
A.β内的所有直线都与α平行
B.β内有三条直线与α平行
C.α和β平行于同一条直线
D.α和β都平行于同一平面γ
8.如图,在四面体ABCD中,截面四边形PQMN是正方形,则
A.AC⊥BD
B.AC∥平面PQMN
C.AC=BD
D.M,N分别是线段DC,AD的中点
9.如图,透明塑料制成的长方体容器ABCD-A1B1C1D1内灌进一些水,固定容器底面一边BC于地面上,再将容器以BC为轴顺时针旋转,则
A.有水的部分始终是棱柱
B.水面所在四边形EFGH为矩形且面积不变
C.棱A1D1始终与水面平行
D.当点H在棱CD上且点G在棱CC1上(均不含端点)时,BE·BF不是定值
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
10.如图,已知点P在四边形ABCD所在平面外,如果把两条异面直线看成一对,那么P与四边形ABCD的四个顶点的连线以及此四边形的四条边所在的直线共8条直线中,异面直线共有 对.
11.如图,平面α∥平面β,PA=6,AB=2,BD=12,则AC= .
12.如图,在棱长为的正方体ABCD-A'B'C'D'中,E,F,G分别是棱A'B',B'C',CD的中点,则由点E,F,G确定的平面截正方体所得的截面多边形的面积等于 .
四、解答题(本题共3小题,共37分)
13.(12分)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,棱长AB=2,M,N,P分别是C1C,B1C1,C1D1的中点.
(1)直线A1C1交PN于点E,直线AC1交平面MNP于点F,求证:M,E,F三点共线;(7分)
(2)求三棱锥D-MNP的体积.(5分)
14.(12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为梯形,CD∥AB,AB=2CD,设平面PAD与平面PBC的交线为l,PA,PB的中点分别为E,F.
(1)证明:l∥平面DEF;(5分)
(2)若过点F的平面α与平面PAD平行,请在图中作出平面α与平面ABCD的交线,并说明理由.(7分)
15.(13分)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,H是B1D1的中点,E,F,G分别是DC,BC,HC的中点.
(1)证明:F,G,H,B四点共面;(4分)
(2)证明:平面EFG∥平面BDD1B1;(4分)
(3)若正方体棱长为1,过A,E,C1三点作正方体的截面,求出该截面的面积.(5分)
参考答案
1.答案 C
解析 直线与平面的位置关系有直线在平面内、直线与平面平行、直线与平面相交.因为直线l与平面α不平行,所以l与α相交或l⊂α.
2.答案 C
解析 当过P,Q的直线与α,β相交时,易知过P,Q的平面一定与平面α,β都相交,排除B;当过P,Q的直线与α,β都平行时,易知可以作唯一的一个平面与α,β都平行,排除A,D.
3.答案 B
解析 a,b,c为三条不重合的直线,α,β,γ为三个不重合的平面,
选项A,a∥γ,b∥γ,则a,b平行、相交或异面,所以A不正确;
选项B,a∥c,b∥c,则a∥b,满足直线与直线平行的传递性,所以B正确;
选项C,c∥α,c∥β,则α,β平行或相交,所以C不正确;
选项D,c∥α,a∥c,则a∥α或a⊂α,所以D不正确.
4.答案 B
解析 因为在平行四边形AA1B1B中,AM=2MA1,BN=2NB1,
所以AM=BN且AM∥BN,所以四边形ABNM为平行四边形,
所以MN∥AB.又MN⊄平面ABC,AB⊂平面ABC,所以MN∥平面ABC.
又MN⊂平面MNEF,平面MNEF∩平面ABC=EF,所以MN∥EF,
所以EF∥AB.
在△ABC中,显然EF≠AB,所以EF≠MN,所以四边形MNEF为梯形.
5.答案 C
解析 取圆台下底面圆心O',令MO'∩AB=C,连接ON,OO',OC,显然ON∥MO',
由平面OO'MN∩平面OAB=OC,MN∥平面OAB,MN⊂平面OO'MN,得MN∥OC,
则四边形OCMN为平行四边形,所以OC=MN=2r,CM=ON=r=R=O'C,即C为MO'的中点,
在△OO'C中,OO'⊥O'C,所以∠COO'=30°,在圆O'中,当且仅当AB⊥MO'时,AB取最小值6,此时C为AB的中点,
由3=,解得R=2,因此r=,圆台的高h=OO'=Rcos 30°=3,
所以该圆台的体积V=πh(r2+rR+R2)=π×3×(3+6+12)=21π.
6.答案 C
解析 对于A,因为AB∥CF且AB=CF,易知四边形ABCF为平行四边形,则BC∥AF,因为BC⊄平面ADF,AF⊂平面ADF,所以BC∥平面ADF,所以A正确;
对于B,因为CF∥AB,CF⊄平面ABD,AB⊂平面ABD,所以CF∥平面ABD,所以B正确;
对于C,延长AB到G,使AB=BG,连接DG,如图1,
因为E为AD的中点,所以BE∥DG,因为DG与平面CDF交于点D,所以BE与平面CDF不平行,所以C不正确;
对于D,连接AC交BF于点O,连接OE,如图2,
因为四边形ABCF为平行四边形,所以O为AC的中点.因为E为AD的中点,所以OE∥CD,因为OE⊂平面BEF,CD⊄平面BEF,所以CD∥平面BEF,所以D正确.
7.答案 AD
解析 对于A,当β内的所有直线都与α平行时,则α∥β,所以A正确;对于B,α与β相交时,β内和交线平行的直线都与平面α平行,所以B不正确;对于C,平行于同一条直线的两个平面可能相交,也可能平行,所以C不正确;对于D,由传递性得α∥β,所以D正确.
8.答案 AB
解析 由PQ∥MN,PQ⊄平面ACD,MN⊂平面ACD,所以PQ∥平面ACD,又PQ⊂平面ABC,平面ABC∩平面ACD=AC,所以PQ∥AC,同理可得QM∥BD,又PQ⊥QM,所以AC⊥BD,故A正确;由PQ∥AC且PQ⊂平面PQMN,AC⊄平面PQMN,可得AC∥平面PQMN,故B正确;由A可知MN∥AC,QM∥BD,所以=,=,又MN=QM,所以=,不能确定M,N为DC,AD的中点,也不能确定AC=BD,故C,D错误.
9.答案 AC
解析 对于A,有水部分的几何体,有两个面都垂直于BC,这两个面始终平行,而AD∥BC,
并且BC始终与水面平行,即有FG∥BC,若点H在棱DD1上,由面面平行的性质知,
EH∥FG,若点H在棱CD上,EH∥BC,因此该几何体有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边互相平行,即该几何体是棱柱,A正确;
对于B,因为水面EFGH为矩形,边FG的长不变,EF随旋转角的变化而变化,矩形EFGH的面积不是定值,B错误;
对于C,因为A1D1始终与BC平行,而BC始终与水面平行,并且A1D1不在水面所在平面内,即棱A1D1始终与水面平行,C正确;
对于D,当点H在棱CD上且点G在棱CC1上(均不含端点)时,有水部分的棱柱的底面为三角形,而水的体积不变,高BC不变,则底面面积BE·BF不变,即BE·BF为定值,D错误.
10.答案 8
解析 由题意得8条直线中,异面直线有PA与BC,PA与CD,PB与CD,PB与AD,PC与AB,PC与AD,PD与AB,PD与BC,共有8对.
11.答案 9
解析 因为平面α∥平面β,平面α∩平面PBD=AC,平面β∩平面PBD=BD,
所以AC∥BD,
所以△PAC∽△PBD,
故==,即==,
解得AC=9.
12.答案
解析 连接AC,A'C',在棱长为的正方体ABCD-A'B'C'D'中,由E,F分别为A'B',B'C'的中点,
得EF∥A'C',且EF=1,由AA'∥CC'且AA'=CC',得四边形AA'C'C为平行四边形,
即AC∥A'C'∥EF,设平面EFG交棱AD于点H,连接CH,
由平面ABCD∥平面A'B'C'D',平面EFG∩平面A'B'C'D'=EF,平面EFG∩平面ABCD=GH,得GH∥EF∥AC,由G为CD的中点,得H为AD的中点,
设直线EF分别交D'A',D'C'的延长线于点P,Q,连接PH交棱AA'于点M,连接QG交棱CC'于点N,连接EM,FN,则所求截面为六边形EFNGHM,
由A'P∥C'B',E为A'B'的中点,得==1,A'P=B'F==AH,又AH∥A'P,则M为AA'的中点,
同理N为CC'的中点,六边形EFNGHM是边长为1的正六边形,
所以截面EFNGHM的面积为6××12×sin 60°=.
13.(1)证明 ∵A1C1∩PN=E,
∴E∈A1C1,E∈PN,
则E∈平面AA1C1C,E∈平面MNP,
又∵M∈CC1,
∴M∈平面AA1C1C,
又M∈平面MNP,
∴平面AA1C1C∩平面MNP=ME,
∵AC1∩平面MNP=F,
∴F∈平面MNP,F∈平面AA1C1C,
∴点F在直线ME上,则M,E,F三点共线.
(2)解 由题意得V三棱锥D-MNP=V三棱锥N-MDP=S△MDP·NC1,
又S△MDP=2×2-×2×1-×1×1-×2×1=,
∴V三棱锥D-MNP=××1=.
14.(1)证明 延长AD,BC交于点M,连接PM,如图所示,
因为CD∥AB,AB=2CD,
所以D为AM的中点,
因为PA的中点为E,
所以DE∥PM,
因为DE⊂平面DEF,PM⊄平面DEF,
所以PM∥平面DEF,
又P,M∈平面PAD,P,M∈平面PBC,
所以平面PAD∩平面PBC=PM,
即直线l为直线PM,
所以l∥平面DEF.
(2)解 取线段AB的中点Q,连接FQ,FC,CQ,则平面CFQ即为平面α,平面α与平面ABCD的交线为直线CQ.
理由:因为F,Q分别为PB,AB的中点,所以FQ∥PA,
又PA⊂平面PAD,FQ⊄平面PAD,
所以FQ∥平面PAD.
由于AB=2CD,且AB∥CD,
所以AQ∥CD,且AQ=CD,
即四边形AQCD为平行四边形,所以CQ∥AD,又AD⊂平面PAD,CQ⊄平面PAD,所以CQ∥平面PAD,又CQ∩FQ=Q,CQ,FQ⊂平面CFQ,
所以平面CFQ∥平面PAD,
即平面α∥平面PAD,又平面CFQ∩平面ABCD=CQ,
所以平面α与平面ABCD的交线为直线CQ.
15.(1)证明 如图,连接BH,
∵FG为△CBH的中位线,
∴FG∥BH,∴F,G,H,B四点共面.
(2)证明 由(1)知,FG∥BH,
∵FG⊄平面BDD1B1,BH⊂平面BDD1B1,
∴FG∥平面BDD1B1;
同理EF∥平面BDD1B1,
∵EF∩FG=F,EF,FG⊂平面EFG,
∴平面EFG∥平面BDD1B1.
(3)解 如图,取D1C1的中点N,连接A1N,NE,AE,
∴AE∥A1N,AE=A1N,
取A1B1的中点M,连接MC1,AM,
∴MC1=A1N,MC1∥A1N,∴AE∥MC1,AE=MC1,
∴截面AEC1M为平行四边形,
且AE=EC1=AM=MC1==,
∴截面的面积为AC1·ME=××=.
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