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PAGEPAGE1重慶市縉云教育聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期11月月度質(zhì)量檢測數(shù)學(xué)試題注意事項(xiàng):1.答題前,考生務(wù)必用黑色簽字筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、座位號在答題卡上填寫清楚;2.每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑,在試卷上作答無效;3.考試結(jié)束后,請將本試卷和答題卡一并交回;4.全卷共4頁,滿分150分,考試時間120分鐘.一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.1.直線的傾斜角是()A. B. C. D.【答案】B【解析】設(shè)直線的傾斜角為,由直線得其斜率為,所以,因?yàn)?,所以,故選:B2.三個頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別是,,,則外接圓的方程是()A. B.C. D.【答案】C【解析】設(shè)所求圓方程為,因?yàn)?,,三點(diǎn)都在圓上,所以,解得,即所求圓方程為:.故選:C.3.如圖,在正方體中,為棱上的動點(diǎn),則直線與平面所成角(過點(diǎn)作平面的垂線,設(shè)垂足為.連接,直線與直線相交所形成不大于的角)的正弦值的范圍是()A. B. C. D.【答案】A【解析】連接,則為直線PB與平面所成的角,設(shè)正方體的棱長為a,,∴,∴,又∵,∴,∴,則,即直線與平面所成角的正弦值的范圍是.故選:A.4.圓與直線相切,則的最小值為()A. B. C. D.【答案】B【解析】圓,點(diǎn)到直線的距離為即化簡得:故.故選:B5.如圖,在棱長為1的正方體中,點(diǎn)分別在線段和上.給出下列四個結(jié)論中所有正確結(jié)論的個數(shù)有()個①的最小值為1②四面體的體積為③存在無數(shù)條直線與垂直④點(diǎn)為所在邊中點(diǎn)時,四面體的外接球半徑為A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【解析】對于①:因?yàn)槭钦襟w,所以平面,平面,又因?yàn)槠矫?平面,所以,即是與的公垂線段,因?yàn)楣咕€段是異面直線上兩點(diǎn)間的最短距離,所以當(dāng)分別與重合時,最短為1,故①正確;對于②,因?yàn)槭钦襟w,所以平面平面,且平面所以平面,當(dāng)點(diǎn)在上運(yùn)動時,點(diǎn)到平面的距離不變,距離,由可知,當(dāng)點(diǎn)在上運(yùn)動時,到的距離不變,所以的面積不變,所以所以②錯誤;對于③,連接,因?yàn)槠矫?,平面,?所以,又平面,所以平面,當(dāng)不在線段端點(diǎn)時,過作交于,過作交于,平面交線段于,因?yàn)槠矫妫矫?故平面,同理平面,又平面,所以平面平面,故平面,又平面,所以,因?yàn)辄c(diǎn)在線段上,所以存在無數(shù)條直線,故③正確;對于④,如圖,以點(diǎn)為原點(diǎn),以所在直線為軸建立空間直角坐標(biāo)系,則,所以,則的外接圓的半徑為所以可得等腰的外接圓圓心為,設(shè)四面體的外接球球心為,則平面,所以可設(shè)四面體的外接球球心為,由,可得,解得,所以四面體的外接球的半徑為故④錯誤.故選:B.6.過點(diǎn)作圓的切線,所得切線方程為()A.和 B.和C.和 D.和【答案】C【解析】由題意得:由圓,得到圓心坐標(biāo)為,半徑,當(dāng)過的切線斜率不存在時,直線滿足題意;當(dāng)過的切線斜率存在時,設(shè)為斜率為k,可得切線方程,即,∴圓心到切線的距離,即,解得:,此時切線的方程為,即,綜上,圓的切線方程為和.故選:C7.如圖,在四棱錐中,底面是矩形,側(cè)面是等腰直角三角形,平面平面,當(dāng)棱上一動點(diǎn)到直線的距離最小時,過作截面交于點(diǎn),則四棱錐的體積是()A. B. C. D.【答案】B【解析】取的中點(diǎn),連接,因?yàn)槭堑妊苯侨切吻遥?,,,因?yàn)槠矫嫫矫嫫矫嫫矫嫫矫嫠云矫嫠砸詾樵c(diǎn),分別以,,的方向?yàn)?,,軸的建立空間直角坐標(biāo)系,則所以,,因?yàn)閯狱c(diǎn)在棱上,所以設(shè),則所以,,,,,,所以點(diǎn)到直線的距離為,所以當(dāng)時,點(diǎn)到直線的最小距離為,此時點(diǎn)是的中點(diǎn)即.因?yàn)椋矫?,平面,所以平面,因?yàn)槠矫妫矫嫫矫?,所以,所以,因?yàn)辄c(diǎn)是的中點(diǎn),所以點(diǎn)是的中點(diǎn),所以,,,,,,,所以點(diǎn)到直線的距離為,所以梯形的面積為,設(shè)平面的一個法向量為,則,即,令,則,,所以,則點(diǎn)到平面的距離,所以四棱錐的體積為.故選:B8.四棱柱中,側(cè)棱底面,,,,側(cè)面為正方形,設(shè)點(diǎn)O為四棱錐外接球的球心,E為上的動點(diǎn),則直線與所成的最小角的正弦值為()A. B. C. D.【答案】D【解析】如圖所示:以分別為軸建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè),則,,,球心在平面的投影坐標(biāo)為,則設(shè)球心,則,即,解得,則.設(shè),,,,設(shè),則,,則,當(dāng)時,有最大值為,此時直線與所成的角最小,對應(yīng)的正弦值為.故選:D二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求的.全部選對的得5分,部分選對的得2分,有選錯的得2分.9.以下關(guān)于向量的說法正確的有()A.若=,則=B.若將所有空間單位向量的起點(diǎn)放在同一點(diǎn),則終點(diǎn)圍成一個圓C.若=-且=-,則=D.若與共線,與共線,則與共線【答案】AC【解析】若=,則和的大小相等,方向相同,故A正確;將所有空間單位向量的起點(diǎn)放在同一點(diǎn),則終點(diǎn)圍成一個球,故B錯誤;若=-,=-,則=-=,故C正確;若與共線,與共線,則當(dāng)時,無法判斷與的關(guān)系,故D錯誤.故選:AC.10.若圓上恰有相異兩點(diǎn)到直線的距離等于,則的取值可以是()A. B. C. D.【答案】BC【解析】圓心到直線的距離,
因?yàn)閳A上恰有相異兩點(diǎn)到直線的距離等于,
所以,即,
解得,
結(jié)合選項(xiàng)可知,BC正確,
故選:BC.11.已知圓和圓,則()A. B.圓半徑是4 C.兩圓相交 D.兩圓外離【答案】AC【解析】對于B,因?yàn)閳A,所以圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,圓心為,半徑為,故B錯誤;對于A,因?yàn)閳A,所以圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,圓心為,半徑為,所以,故A正確;對于CD,因?yàn)?,所以兩圓相交,故C正確,D錯誤.故選:AC.12.已知向量滿足.設(shè),則()A.的最小值為B.的最小值為C.的最大值為D.無最大值【答案】BD【解析】因?yàn)?,所?又,所以,解得,因?yàn)?,所?建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,設(shè),因?yàn)椋?,整理得,即點(diǎn)軌跡是:圓心為,半徑為的圓,設(shè),則點(diǎn)在直線上運(yùn)動,則,令點(diǎn)到直線的距離為,則,無最大值.故選:BD三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.13.點(diǎn)到直線的距離為________.【答案】【解析】利用點(diǎn)到直線的距離可得:故答案為:.14.已知直線,,若,則__________.【答案】【解析】若,則,解得.故答案為:.15.已知圓C的方程為,過直線l:()上任意一點(diǎn)作圓C的切線,若切線長的最小值為,則直線l的斜率為__________.【答案】【解析】設(shè)切線長最小時直線上對應(yīng)的點(diǎn)為,則又,因?yàn)榍芯€長的最小值為故,解得,故直線的斜率為.故答案為:.16.如圖,在正方體中,E為棱的中點(diǎn),動點(diǎn)沿著棱DC從點(diǎn)D向點(diǎn)C移動,對于下列三個結(jié)論:①存在點(diǎn)P,使得;②的面積越來越小;③四面體的體積不變.所有正確的結(jié)論的序號是_____________.【答案】①②③【解析】以D為坐標(biāo)原點(diǎn),DA,DC,所在直線為x軸,y軸,z軸建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè)正方體棱長為2,則,,設(shè)(),則,,令,解得:,存在點(diǎn)P,使得,①正確;,,,,設(shè)點(diǎn)P到直線距離為,則所以,因?yàn)椋瑒狱c(diǎn)沿著棱DC從點(diǎn)D向點(diǎn)C移動,即從0逐漸變到2,隨著的變大,變小,的面積越來越小,②正確;以為底,高為點(diǎn)P到上底面的距離,因?yàn)椤蔚酌?,所以h不變,所以四面體的體積不變,③正確.故答案為:①②③四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.17.過點(diǎn)作直線l,使之與點(diǎn)之間的距離等于2,求直線l的方程.解:當(dāng)直線l與x軸垂直時,直線l的方程為,點(diǎn)到它的距離為2,滿足題意.當(dāng)直線l與x軸不垂直時,由題意可設(shè)直線l的方程為,即,由點(diǎn)A到它的距離為2,可得,解得,所以直線方程為.綜上所述,直線l的方程為或.18.設(shè)m為實(shí)數(shù),已知兩直線分別求下列條件下的m的值(范圍)(1)平行(2)垂直(3)相交解:(1)因?yàn)?,所以,解得?(舍去),所以.(2)因?yàn)椋?,解?(3)和相交,即兩直線既不平行也不重合,由(1)可知,當(dāng)時,,當(dāng)時,兩直線重合,所以和相交時,且.19.如圖,正方形和所在的平面互相垂直,且邊長都是分別為線段,,上的動點(diǎn),且,平面.(1)證明:平面;(2)當(dāng)三棱錐體積最大時,求二面角的余弦值.解:(1)∵面面,且,面面,面,∴面,又∵面,∴,∴,又∵,∴,∴,又∵面,面,∴面.(2)依題意得,,∴,∴當(dāng)時,三棱錐體積最大,即M,N,G為線段中點(diǎn).以B為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以,,所在的直線為x軸、y軸、z軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,則,,,,所以,.設(shè)面的法向量為,所以,取,得.設(shè)平面的法向量為,因?yàn)?,,所以,取,得.所以,又二面角為鈍二面角,所以二面角的余弦值為20.在如圖所示的三棱錐中,已知,為的中點(diǎn),為的中點(diǎn),為的中點(diǎn).(1)證明:平面.(2)求平面與平面所成銳角的余弦值.解:(1)因?yàn)槭堑闹形痪€,所以.因?yàn)槠矫嫫矫?,所以平?(2)以為坐標(biāo)原點(diǎn),的方向分別為軸,軸,軸的正方向,建立空間直角坐標(biāo)系,則點(diǎn),,,,,.設(shè)平面的一個法向量為,則,取,得,,則.設(shè)平面的法向量為,因?yàn)?,所以,得,取,得,則,所以,所以平面與平面所成銳角的余弦值為.21.如圖,在以,,,,,為頂點(diǎn)的多面體中,四邊形是矩形,,,平面,,.(1)求證:平面;(2)求二面角的余弦值.解:(1)由題意,四邊形是矩形,可得,又由平面,平面,所以,因?yàn)?,所以,又由,且平面,所以平面,如圖所示,以為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以,,所在的直線為軸、軸、軸建立空間直角坐標(biāo)系.則,,,,,.由平面的一個法向量為,因?yàn)?,即,即,所以平?(2)由題意,得,,,,平面的一個法向量為,設(shè)平面的一個法向量,可得,,由,可得,即,取,得,,所以.設(shè)二面角的大小為,則.所以二面角的余弦值為.22.如圖,在四棱錐中,四邊形是等腰梯形,.分別是的中點(diǎn),且,平面平面.(1)證明:平面;(2)
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