内容正文:
高二数学
考试时间:120分钟 试卷满分:150分
一、单选题(本题共8小题 , 每小题5分 , 共40分.在每小题给出的四个选项中 , 只有 一 项是符合题目要求)
1. 下列说法正确的是( )
A. 有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体一定是棱柱
B. 如果一个棱锥的各个侧面都是等边三角形,那么这个棱锥可能为六棱锥
C. 棱台的各侧棱延长后必交于一点
D. 以直角梯形的一腰所在直线为轴旋转所得的旋转体是圆台
【答案】C
【解析】
【分析】根据棱柱定义可知A错误,再由六棱锥性质可判断B错误,棱台是由棱锥截得的,可知C正确,直角梯形的直角边所在直线为轴旋转所得的旋转体是圆台,即D错误.
【详解】对于A,如下图所示:
显然该几何体有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形,但它不是棱柱,即A错误;
对于B,易知正六边形的中心与相邻两顶点构成的三角形即为正三角形,如下图,
显然正六棱锥的侧棱比底边长,因此其侧面不可能是正三角形,即B错误;
对于C,根据棱台定义即可判断C正确;
对于D,在直角梯形中,如下图所示:
以直角梯形的直角边所在的直线为轴旋转所得的旋转体是圆台,
若以直角梯形的腰所在的直线为轴旋转所得的旋转体不是圆台,即D错误.
故选:C
2. 如图所示,梯形是平面图形用斜二测画法得到的直观图,,,则平面图形的面积为( )
A. 1 B. C. D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,求出梯形的面积,再利用原平面图形面积与直观图面积的关系求出平面图形的面积.
【详解】在梯形中,,则该梯形的高为,
梯形的面积为,
在斜二测画法中,原图形的面积是对应直观图面积的,
所以平面图形的面积.
故选:D
3. 如图,下列正方体中,M,N,P,Q分别为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线MN和PQ为异面直线的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由已知,结合正方体的结构特征及平行公理推、情感教练的判定定理逐项分析判断.
【详解】对于A,如图,,四点共面,A不是;
对于B,如图,,四点共面,B不是;
对于C,如图,,四点共面,C不是;
对于D,如图,平面,平面,平面,直线,
则与是异面直线,D是.
故选:D
4. 已知为两个不同的平面,为三条不同的直线,则下列结论中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,且,则 D. 若,且,则
【答案】C
【解析】
【分析】根据线面位置关系中平行的有关判定和性质逐一判断即可.
【详解】对于A,若,则或异面或相交,故A错误;
对于B,,则或异面,故B错误;
对于C,若,则,故C正确;
对于D,若,且,则或,故D错误.
故选:C.
5. 如图,在三棱锥中,和是边长为2的等边三角形,平面平面,则( )
A. B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】取的中点为,则可证为等腰直角三角形,故可求的长.
【详解】
设的中点为,因为是边长为2的等边三角形,
故且,同理且,
故为的平面角,而平面平面,
故,故.
6. 已知a,b是两条直线,α,β是两个平面.下列命题正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
【答案】B
【解析】
【分析】ACD可举出反例;B选项,利用线面平行的性质定理、平行关系的转化判断即可.
【详解】对于A,若,,则,即垂直于同一个平面的直线平行,故A错误;
对于B,若,设,,,则.
又,则.
因为,,则,
所以,故B正确;
对于C,若,,则,即垂直于同一直线的两个平面平行,故C错误;
对于D,若,,则,或,故D错误.
故选:B.
7. 底面直径和母线长均为2的圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由勾股定理先求出圆锥的高,进而利用圆锥体积公式求解即可.
【详解】由题可知圆锥的底面半径,母线长,高,
∴圆锥的体积为.
故选:A.
8. 正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由四棱台的几何特征算出该几何体的高及上下底面面积,再由棱台的体积公式即可得解.
【详解】作出图形,连接该正四棱台上下底面的中心,如图,
因为该四棱台上下底面边长分别为2,4,侧棱长为2,
所以该棱台的高,
下底面面积,上底面面积,
所以该棱台的体积.
故选:D.
二、多选题(本题共3小题 ,每小题6分,共18分 .在每小题给出的选项中 , 有多项符合题目要求 )
9. 如图所示,观察下列四个几何体,其中判断正确的是( )
A. ①是棱台 B. ②是圆台
C. ③是四面体 D. ④是棱柱
【答案】CD
【解析】
【分析】由棱台、圆台、四面体、棱柱的定义进行判断即可.
【详解】图①不是由棱锥截来的,所以①不是棱台;
图②上、下两个面不平行,所以②不是圆台;
图③是四面体;
图④上下两个面平行,其他面是平行四边形,且每相邻两个四边形的公共边平行,所以④是棱柱.
故选:CD.
10. 如图所示,已知几何体是正方体,则( )
A. 平面
B. 平面
C. 异面直线与所成的角为60°
D. 异面直线与所成的角为90°
【答案】BC
【解析】
【分析】结合线面垂直、线面平行、异面直线所成角、线线垂直等知识逐一对选项进行分析,从而确定正确答案
【详解】对于A,由几何体是正方体可知,而平面,
故平面相交,故A错误;
对于B,平面平面,且平面,
所以平面,故B正确;
对于C,,与均为正方体面对角线,故,
三角形是等边三角形,
则直线与所成的角为60°,故C正确;
对于D,,
同理,三角形是等边三角形,
直线与所成的角为60°,故D错误.
故选:BC.
11. 如图,四边形中,,,,将沿折起,使平面平面,构成几何体,则在几何体中,下列结论正确的是( )
A. 平面
B. 平面平面
C. 平面平面
D. 平面平面
【答案】AD
【解析】
【分析】利用直线、平面垂直的有关判定和性质定理判断即可.
【详解】,
,又平面⊥平面,
且平面平面,平面,
又面,,
,且平面,
平面,又平面,
平面平面,
故选:AD.
三、填空题(本题共3小题 , 每小题5分,共15分)
12. 已知球的体积为,则球的表面积为___________.
【答案】
【解析】
【分析】求出球的半径长,利用球体的表面积公式可求得球的表面积.
【详解】设球的半径长为,则该球的体积为,解得,
所以,球的表面积为.
故答案为:.
13. 将边长为 2 的正方形 沿对角线 折起,使折起后 ,则二面角 的大小为_____.
【答案】
【解析】
【详解】如图,取中点,连接,则,,所以是所求二面角的平面角,
因为,,
在中,由余弦定理得,
所以,即二面角的大小为.
14. 如图,在正方体中,,E为AD的中点,点F在CD上,若平面,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据线面平行的性质定理,可得到,即可求的长.
【详解】根据题意,因为平面,平面,
且平面平面
所以.
又是的中点,所以是的中点.
因为在中,,故.
故答案为:
四、解答题(本题共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. 如图,在四棱锥中,四边形为正方形,G,F分别是线段,的中点.求证:平面.
【答案】连接,因为四边形为正方形,G是线段的中点,
所以G是线段的中点.
又因为F是线段的中点,所以,
又因为平面,平面,所以平面.
【解析】
【详解】略
16. 如图,已知长方体,求证:平面平面.
【答案】
在长方体中,易证.
因为平面,平面,
所以平面.同理可证平面.
又平面,平面,,
所以平面平面.
【解析】
【分析】根据面面平行的判定定理,先证明线线平行,再证明线面平行,最后证明面面平行.
【详解】略
17. 如图,已知四棱锥的底面是正方形,底面,,是侧棱的中点.
(1)求证:平面.
(2)求异面直线与所成的角.
【答案】(1)
四棱锥的底面是正方形,,
底面,底面,,
,平面,
平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用四棱锥的几何形状,结合已知条件,运用线面垂直判定定理证明结论;
(2)连接交于点,连接,利用几何法得出即为异面直线与所成的角,再利用勾股定理求出的各边边长,进而求出角.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
连接交于点,连接,
在中,分别是中点,则,
因此异面直线与所成的角即为或其补角,
,,
,
,故是等边三角形,
,
异面直线与所成的角为.
18. 如图,四棱锥的底面是矩形,底面,为的中点,且.证明:平面平面;
【答案】
因为底面,平面,所以,
又,,、平面,所以平面,
而平面,所以平面平面.
【解析】
【分析】由底面可得,又,由线面垂直的判定定理可得平面,再根据面面垂直的判定定理即可证出平面平面.
【详解】略
19. 已知圆台的上下底面半径分别是2和5,母线长为5,求:
(1)圆台的高;
(2)圆台的体积.
【答案】(1)4 (2)
【解析】
【分析】(1)由圆台的轴截面,结合等腰梯形的性质,求得圆台的高;
(2)根据圆台的体积公式求得圆台的体积.
【小问1详解】
由题可知圆台的高为.
【小问2详解】
圆台的体积为.
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高二数学
考试时间:120分钟 试卷满分:150分
一、单选题(本题共8小题 , 每小题5分 , 共40分.在每小题给出的四个选项中 , 只有 一 项是符合题目要求)
1. 下列说法正确的是( )
A. 有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体一定是棱柱
B. 如果一个棱锥的各个侧面都是等边三角形,那么这个棱锥可能为六棱锥
C. 棱台的各侧棱延长后必交于一点
D. 以直角梯形的一腰所在直线为轴旋转所得的旋转体是圆台
2. 如图所示,梯形是平面图形用斜二测画法得到的直观图,,,则平面图形的面积为( )
A. 1 B. C. D. 3
3. 如图,下列正方体中,M,N,P,Q分别为所在棱的中点,则在这四个正方体中,直线MN和PQ为异面直线的是( )
A. B. C. D.
4. 已知为两个不同的平面,为三条不同的直线,则下列结论中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,且,则 D. 若,且,则
5. 如图,在三棱锥中,和是边长为2的等边三角形,平面平面,则( )
A. B. 2 C. D.
6. 已知a,b是两条直线,α,β是两个平面.下列命题正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
7. 底面直径和母线长均为2的圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
8. 正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共3小题 ,每小题6分,共18分 .在每小题给出的选项中 , 有多项符合题目要求 )
9. 如图所示,观察下列四个几何体,其中判断正确的是( )
A. ①是棱台 B. ②是圆台
C. ③是四面体 D. ④是棱柱
10. 如图所示,已知几何体是正方体,则( )
A. 平面
B. 平面
C. 异面直线与所成的角为60°
D. 异面直线与所成的角为90°
11. 如图,四边形中,,,,将沿折起,使平面平面,构成几何体,则在几何体中,下列结论正确的是( )
A. 平面
B. 平面平面
C. 平面平面
D. 平面平面
三、填空题(本题共3小题 , 每小题5分,共15分)
12. 已知球的体积为,则球的表面积为___________.
13. 将边长为 2 的正方形 沿对角线 折起,使折起后 ,则二面角 的大小为_____.
14. 如图,在正方体中,,E为AD的中点,点F在CD上,若平面,则______.
四、解答题(本题共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. 如图,在四棱锥中,四边形为正方形,G,F分别是线段,的中点.求证:平面.
16. 如图,已知长方体,求证:平面平面.
17. 如图,已知四棱锥的底面是正方形,底面,,是侧棱的中点.
(1)求证:平面.
(2)求异面直线与所成的角.
18. 如图,四棱锥的底面是矩形,底面,为的中点,且.证明:平面平面;
19. 已知圆台的上下底面半径分别是2和5,母线长为5,求:
(1)圆台的高;
(2)圆台的体积.
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