摘要:
**基本信息**
高一暑假数学专项测试卷聚焦空间直线与平面平行,通过基础判定、动态轨迹及存在性探究,考查空间观念与逻辑推理能力,适配假期巩固提升需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|8/40|线面平行判定(第1题)、垂直关系辨析(第3题)|基础概念与空间直观结合|
|多选题|3/18|线面平行性质(第9题)、推理规则判断(第10题)|多角度辨析易错点|
|填空题|3/15|面面平行性质(第12题)、截面面积计算(第14题)|空间几何量计算|
|解答题|5/77|线面与面面平行证明(第15题)、存在性探究(第19题)|综合应用与逻辑推理,贴合高考立体几何命题趋势|
内容正文:
河北省承德市双滦区实验中学
2025- -2026学年第二学期暑假高一数学专项测试卷(7)
范围:空间直线、平面的平行
一、单选题(本大题共8小题,共40分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1.在三棱锥中,E,F分别是棱,的中点,则与平面的位置关系为( )
A.异面 B.平行 C.相交 D.无法判断
2.如图,,直线与分别交于点和点,且,则的值为( )
A. B.2 C. D.
3.给出下列4个命题,其中正确的命题个数是( )
①垂直于同一直线的两条直线平行 ②垂直于同一平面的两条直线平行
③垂直于同一直线的两个平面平行 ④垂直于同一平面的两个平面平行
A.1 B.2 C.3 D.4
4.如图,A是所在平面外一点,M,N分别是和的重心,若,则MN的长为( )
A.2 B. C.1 D.
5.三棱柱中,是棱上靠近的三等分点,是棱上一点,,若平面,则实数的值为( )
A. B. C. D.
6.如图,在正三棱柱中,为棱的中点,,则和所成角的余弦值等于( )
A. B. C. D.
7.在三棱柱中,是棱的中点,是棱上一点,若平面,则三棱锥与三棱柱的体积之比为( )
A. B. C. D.
8.已知正方体中,,点为线段上靠近的三等分点,为底面正方形内的动点,平面,点的轨迹长为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,共18分。在每小题有多项符合题目要求)
9.如图,为矩形所在平面外一点,是的中点,是线段上的点,平面,则下列说法正确的是( )
A. B.平面
C.平面 D.平面
10.已知,表示直线,,,表示平面,则下列推理错误的是( ).
A.,, B.,
C.,且 D.,,,
11.如图,直四棱柱的底面是边长为2的正方形,,E,F分别为,AB的中点,则( )
A.四点共面 B.点E,F到平面的距离相等
C.三棱锥的表面积为12 D.三棱锥的体积为
三、填空题(本大题共3小题,共15分)
12.如图所示,,是的另一侧的点,,线段分别交于,若,则________,________.
13.如图,在多面体中,平面平面,,,且,,则下列说法中正确的是_________.(填序号)
①平面;
②平面;
③;
④平面平面.
14.如图,在棱长为6的正方体中,分别为的中点,则平面截正方体所得截面的面积为_____
四、解答题(本大题共5小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15.(本小题13分)如图,三棱柱中,分别是棱的中点,求证:
(1)平面;
(2)平面平面.
16.(本小题15分)如图,在正三棱柱中,分别是的中点.
(1)求正三棱柱的表面积;
(2)证明:平面;
(3)求三棱锥的体积.
17.(本小题15分)如图是一个棱长为2的正方体被平面截去一部分后,剩余的部分为多面体,是的中点.
(1)证明:;
(2)证明:平面平面;
(3)过点C,E,的平面与该多面体的表面相交,交线围成一个多边形,求该多边形的面积.
18.(本小题17分)如图,已知在正三棱柱中,为棱的中点,.
(1)求三棱锥的表面积;
(2)求证:直线平面.
(3)平面平面,请在图上作出直线,并说明作图理由.
19.(本小题17分)如图,在正方体中,,,分别为棱,,的中点.
(1)求证:四点共面.
(2)设平面平面,求证:.
(3)棱,上是否分别存在点,,使平面平面?若存在,求与的值;若不存在,请说明理由.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
B
A
D
C
B
D
AB
BCD
题号
11
答案
ABD
1.B
【详解】因为,分别是棱,的中点,所以,
因为平面,平面,所以平面.
2.A
【分析】过点作直线,使得,通过平行线分线段成比例定理得出的比值,再结合,得到的值.
【详解】因为,直线与分别交于点和点,
过点作直线,使得,交于点,所以,
所以,故.
3.B
【详解】对于①:在空间范围内,垂直于同一直线的两条直线可能平行、相交或异面,故①错误; 对于②:由线面垂直的性质定理可知,垂直于同一平面的两条直线平行,故②正确;
对于③:由线面垂直的性质与面面平行的判定定理可得,垂直于同一直线的两个平面平行,故③正确; 对于④:垂直于同一平面的两个平面可能平行,也可能相交,例如墙角处的两个竖直墙面均垂直于地面,但两墙面相交,故④错误;
综上,正确的命题为②③,共2个,故选B.
4.A
【分析】若为的中点,连接,根据重心的性质,且,即可得.
【详解】由M,N分别是和的重心,则为三角形中线的交点,
若为的中点,连接,则分别在上,,
而,,故.故选:A
5.D
【分析】连接交于点,连接,根据得出,可求出的值,利用线面平行的性质得出,可得出,即可得出的值.
【详解】连接交于点,连接,
在三棱柱中,,所以,,
所以,所以,故,
因为平面,平面,平面平面,
所以,故,故.
6.C
【详解】取的中点,连接,因为为棱的中点,所以,
所以(或其补角)为和所成的角,
因为三棱柱为正三棱柱,且,
所以,,
,在中,由余弦定理可得.
7.B
【分析】连接,交于点,连接,由线面平行的性质定理得,进而得,利用相似得,进而得,利用体积公式即可求解.
【详解】连接,交于点,连接,
由平面,平面,平面平面,
所以,所以,又,是棱的中点,所以,
所以,所以,所以,所以,
所以,,又,
所以.
8.D
【分析】通过面面平行得到线面平行,从而找到点的轨迹,再计算长度.
【详解】
过作交延长线于,连接交于,
因为,平面,平面,所以平面,
连接,取使得,
则,所以,因为平面,平面,
所以平面,,所以平面平面,
为底面正方形内的动点,平面,所以在上,
过作交于,因为,所以,
,,,所以,,
所以,所以.故轨迹长度为
9.AB
【分析】根据线面平行的性质可知,由此可得A正确;根据线面平行的判定定理可得B正确;对于C,运用反证法即可排除;对于D,根据条件从线面有公共点即可排除.
【详解】对于A,平面,平面平面,平面,
,四边形为矩形,为中点,为中点,
为中点,即,A正确;
对于B,平面,平面,,平面,B正确;
对于C,假设平面,因,则平面或平面,
平面,平面,平面且与平面不平行,
故假设错误,即不平行于平面,C错误;对于D,因是的中点,平面,则点平面,故平面不成立,故D错误.故选:AB.
10.BCD
【分析】对A,利用面面平行的性质定理可判断;对BCD,由线面平行,面面平行的定义和线线的位置关系可判断.
【详解】对于A,因为,由面面平行的性质定理可得,故A正确;
对于B,由,则与可能相交,平行,故B错误;
对于C,由,,则还可能在面或面内,故C错误;
对于D,由,当与平行时,与可能相交,故D错误.
故选:BCD.
11.ABD
【分析】可证,平面,即可判断AB;求相应长度,进而可得三棱锥的表面积,即可判断C;利用转换顶点法可得,结合锥体体积公式判断D.
【详解】对于选项AB:连接,
因为E,F分别为,AB的中点,则,
又因为,且,可知为平行四边形,则,
可得,所以四点共面,故A正确;
且平面,平面,可得平面,
所以点E,F到平面的距离相等,故B正确;
对于选项C:由题意可得:,,
在三角形中,,
可得,
所以三棱锥的表面积,故C错误;
对于选项D:因为,
因为三棱锥的高,
所以三棱锥的体积,故D正确.
12. 9
【分析】根据点的位置关系求出线段 AC 的长度;利用线面平行的性质定理得到,利用对应边成比例即可求出 EG 的长度.
【详解】在平面的下方,是与平面的交点,在直线上,因此线段,
因,,故三点可确定平面 ,平面 ,且,平面与平面,故.
则有,即有 ,代入,解得 .
13.①
【分析】根据线面平行、线线平行、面面平行有关定理对四个说法进行分析,从而确定正确答案.
【详解】因为,平面,平面,所以平面.
因为,平面,平面,所以平面.
因为,,平面,所以平面平面.
因为平面,所以平面,故①正确;由于,
则四边形是梯形,的延长线必与直线相交,故④错误;
由于的长度不确定,所以与平面的位置关系不确定,②错误.
由于的长度不确定,所以与的位置关系不确定,③错误.
14.
【分析】找到平面截正方体的截面为正六边形,求出正六边形面积即可.
【详解】延长交于点,交于点,连接并延长交于点,
过点在平面内作,连接,交于点,
因为,,所以,所以,
同理可证,,故为的中点,因为,,,
所以,所以为中点,因为,,,
所以,故为的中点,
所以截面为正六边形,其边长为,
所以正六边形的面积为.
15.【详解】(1)因为,分别是,的中点, 所以,
又因为在三棱柱中,,所以.所以B、C、G、H四点共面.
在三棱柱中,为的中点,是的中点,
所以,,即四边形为平行四边形.所以.
又因为平面,平面,所以平面.
(2)因为,分别是,的中点,所以.
又因为平面,平面,所以平面,
由(1)得平面,,平面所以平面平面.
16.【详解】(1)..
(2)
证明:法一:连接,交于点,连接.易得四边形是矩形,故是的中点.
又是的中点,则.又因平面平面故平面.
法二:连接.因分别是的中点
则.因平面,平面,
则平面,同理平面又,平面,
故平面平面.又平面,故平面.
(3)由(2)知平面,所以.
.
17.【详解】(1)证明:因为,,所以四边形为平行四边形,
所以,因为四边形为正方形,所以⊥,故;
(2)证明:由(1)得,因为平面,平面,所以平面,
又,,故四边形为平行四边形,故,
因为平面,平面,所以平面,
因为,平面,所以平面平面;
(3)取的中点,连接,
因为为的中点,所以,
又,,故四边形为平行四边形,故,故,
所以过点C,E,的平面与该多面体的表面相交,交线围成一个多边形为四边形,
正方体棱长为2,故,,
又,同理,不平行,故四边形为等腰梯形,
高为,
所以等腰梯形的面积为.
18.【详解】(1)正三棱柱中,平面,为等边三角形,且.又为棱的中点,所以,.
在中,,.
在中,,,.
在中,,.
在中,,所以为直角三角形,.
故三棱锥的表面积为.
(2)连接,交于,连接.
正三棱柱中,侧面为矩形,则为,的中点,
又为棱的中点,所以.
因为平面,平面,所以直线平面.
(3)在平面内,过点作,交于点,则即为直线.
在平面内,过点作,交于点,则.
所以直线与可确定一个平面,与平面重合,
直线与可确定一个平面,与平面重合,
故直线是平面与平面的交线.
又因为两个平面的交线唯一,所以即为直线
19.【详解】(1)因为分别是的中点,所以是的中位线,得.
在正方体中,且,所以四边形是平行四边形,得,
因此由平行公理得,两条平行直线确定唯一平面,
所以共面,故四点共面.
(2)由(1)分析知,平面,平面,
所以平面.又平面,平面平面,
根据线面平行的性质定理,得,结合(1)中,得.
(3)存在 点,且时,平面 平面 .理由如下:
.
若,由线段成比例,所以.
又(1)分析知,得 , 平面 , 平面 ,
由线面平行的判定定理得 平面 .
设 分别为 的中点,连接 ,所以 .
又 分别是的中点,所以且.
因为 分别是的中点,所以,即,
又,所以,由线段成比例,所以且.
由平行公理得 且 ,所以四边形 是平行四边形,
所以 ,且 ,因此 .
又 平面 , 平面 ,所以 平面 .
因为 平面 , 平面 ,且 , 平面 ,
由面面平行的判定定理得平面 平面 .
因此,存在 点,且时,平面 平面 .
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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