四川省内江市隆昌市2025_2026学年高二数学上学期10月月考试卷含解析
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这是一份四川省内江市隆昌市2025_2026学年高二数学上学期10月月考试卷含解析,共23页。试卷主要包含了考试结束后,只将答题卡交回等内容,欢迎下载使用。
本试卷分选择题和非选择题两部分.共 4 页.满分 150 分,考试时间 120 分钟.
注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上.
2.考试结束后,只将答题卡交回.
一、单选题:本题共 8 小题,每小题 5 个,共 40 分.
1. 下列平面图形中,通过围绕定直线旋转可得到如图几何体的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】逐项分析旋转图形可得旋转体的立体图,分析即可得答案.
【详解】解:
A 是上面一个圆锥,下面一个圆台,不符合;
B 是上下两个圆锥,中间一个圆柱,不符合;
C 是上面一个圆柱,下面一个圆锥,符合上图;
D 是两个圆锥,不符合.
故选:C
2. 设 、 是两个不同的平面,则 的充要条件是( ).
A. 平面 内任意一条直线与平面 垂直
B. 平面 、 都垂直于同一条直线
C. 平面 、 都垂直于同一平面
D. 平面 内存在一条直线与平面 垂直
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【答案】D
【解析】
【分析】
当两个平面垂直时,一个平面内的一条直线可以与另一个平面成任意角,可判断 A 项不正确;垂直于同一
条直线的两个平面互相平行,可判断 B 项不正确;垂直于同一个平面的两个平面可以成任意角,可判断 C
项错误;利用面面垂直的判定定理可以得到 D 项正确;从而得到答案
【详解】若 ,则平面 内存在直线与平面 不垂直,选项 A 不正确;
若平面 、 都垂直于同一条直线,则平面 与 平行,选项 B 不正确;
若平面 、 都垂直于同一平面,则平面 、 可以平行,也可以相交,选项 C 不正确;
若平面 内存在一条直线与平面 垂直,则根据面面垂直的判定定理,可知 ,
若 ,则由面面垂直的性质定理知,
平面 内垂直于平面 内的两条相交直线的直线一定垂直于平面 ,故选项 D 正确;
故选:D.
【点睛】关键点点睛:该题考查的是有面面垂直的相关条件及结论,在做题的过程中,要注意:
(1)要建立很强的空间立体感;
(2)对空间关系对应的相关结论要非常熟悉;
(3)可以随手制造模型.
3. 是边长为 1 的正三角形,那么 的斜二测平面直观图 的面积( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先求出原三角形的面积,再根据原图和直观图面积之间的关系即可得解.
【详解】以 所在直线为 轴,线段 的垂直平分线为 轴,建立直角坐标系,
画对应的 轴, 轴,使 ,如下图所示,
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结合图形, 的面积为 ,
作 ,垂足为 ,
则 , ,
所以 的面积 ,
即原图和直观图面积之间的关系为 ,
所以, 的面积为 .
故选:A.
【点睛】本题考查斜二测画法中原图和直观图面积的关系,属于基础题.
4. 已知一个正方体的棱长为 2,则该正方体内能放入的最大球体的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可所求球即为该正方体的内切球,从而可求解.
【详解】根据题意可所求球即为该正方体的内切球,
该球的半径 为正方体的棱长的一半,即 ,
所求球的体积为
故选:B
5. 如图,已知 分别是正方体所在棱的中点,则下列直线中与直线 相交的是( ).
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A. 直线 B. 直线
C. 直线 D. 直线 .
【答案】A
【解析】
【分析】通过空间想象直接可得.
【详解】如图,易知 ,所以 ,且 ,
所以 为梯形,故 与 EF 相交,A 正确;
因为 ,所以 ,故 B 错误;
因为平面 CDH 平面 EFNL, 平面 CDH, 平面 EFNL,
所以直线 CD 与直线 EF 无公共点,故 C 错误;
因为 平面 ADF, 平面 ,故 AD 与 EF 异面,D 错误.
故选:A
6. 如图,空间四边形 ABCD 的对角线 AC=8,BD=6,M,N 分别为 AB,CD 的中点,并且异面直线 AC 与
BD 所成的角为 ,则 MN=( )
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A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】平移法找出异面直线所成的角,后用直角三角形知识解决.
【详解】
取 AD 的中点 P,连接 PM,PN,则
∴ 或其补角即异面直线 AC 与 BD 所成的角,
∴ , , ,
∴ .
故选:C.
7. 如图,在三棱锥 中, 为 OA 的中点,点 在 BC 上,满足 ,记 分
别为 ,则 ( )
A. B.
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C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量的线性运算的几何表示进行求解即可.
【详解】在三棱锥 中,
,E 为 OA 的中点,
, , ,
所以 .
故选:D.
8. 在四棱锥 中,底面 为平行四边形,E 为线段 上靠近 A 的三等分点,F 为线段
上一点,当 平面 时, ( )
A. 3 B. 4 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据线面平行性质定理得出线线平行,再根据平行得出比例关系即可.
【详解】
如图,连接 交 于点 ,连接
因为 平面 平面 ,平面 平面 所以 ,
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所以 ,因为 为 的三等分点,
则 即 .
故选:D.
二、多选题:本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分.
9. 下列说法中正确的有( )
A. 正四面体是正三棱锥. B. 棱锥的侧面是全等的三角形.
C. 平行六面体各个面都是平行四边形. D. 延长棱台所有侧棱,它们会交于一点.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据棱锥、平行六面体、棱台的结构特征逐项判断即得.
【详解】对于 A,正四面体的四个面都是等边三角形,是正三棱锥,A 正确;
对于 B,棱锥的侧面是三角形,不一定全等,B 错误;
对于 C,平行六面体是底面为平行四边形的四棱柱,各个面都是平行四边形,C 正确;
对于 D,棱台可视为棱锥被平行于底面的平面所截,截面与底面间的几何体,
因此延长棱台所有侧棱,它们会交于一点,D 正确.
故选:ACD
10. 如图,正方体 棱长为 1,则下列四个命题正确的是( )
A. 两条异面直线 和 所成的角为
B. 直线 BC 与平面 所成的角等于
C. 三棱柱 外接球半径为
D. 若 M 是线段 AC 上的动点,则 M 到面 的距离为
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【答案】BCD
【解析】
【分析】利用平移法可求异面直线 和 所成的角判断 A;根据线面角的定义可判断 B;结合正方体
的外接球可判断 C,利用等体积法可判断 D.
【详解】对于 A,连接 ,因为 ,
故四边形 为平行四边形,则 ,
则异面直线 和 所成的角即为 或其补角,
由于 ,即 为等边三角形,故 ,A 错误;
对于 B,连接 ,在正方形 中, ,
因为 平面 , 平面 ,故 ,
平面 ,故 平面 ,
故直线 BC 与平面 所成的角为 ,B 正确;
对于 C,三棱柱 外接球即为正方体 的外接球,
球 半径为正方体体对角的一半,即 ,C 正确;
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对于 D,连接 ,由于 ,
即四边形 为平行四边形,则 ,
平面 , 平面 ,故 平面 ,
M 是线段 AC 上的动点,则 M 到平面 的距离等于 A 到平面 的距离,
,则 ,
设 A 到平面 的距离为 h,
则 ,即 ,
即 ,则 ,
即 M 到平面 的距离等于 ,D 正确,
故选:BCD
11. 如 图 , 正 三 棱 柱 的 各 棱 长 均 为 1, 点 是 棱 的 中 点 , 点 满 足
,点 为 的中点,点 是棱 上靠近点 的四等分点,则( )
A. 三棱锥 的体积为定值
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B. 的最小值为
C. 平面
D. 当 时,过点 的平面截正三棱柱 所得图形的面积为
【答案】AC
【解析】
【分析】对于 ,利用 ,即可证明;对于 ,将 沿 展开与正方形 在
同一个平面内,则当 三点共线时, 取得最小值,即可求解;对于 ,利用线面平行的判
断定理即可证明;对于 ,根据题中条件首先得到截面图形,进一步求解计算即可.
【详解】由题意可知 ,设点 到平面 的距离为 ,
易知平面 平面 ,
所以点 到平面 的距离等于点 到线段 的距离,
又 ,所以 ,
所以 ,为定值,
故 A 正确;
将 沿 展开与正方形 在同一个平面内,
记此时与 对应的点为 ,
则当 三点共线时, 取得最小值,即 ,
,
故 的最小值为 ,故 B 错误;
由点 分别为 的中点,得 ,
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又 平面 平面 ,
所以 平面 ,故 C 正确;
连接 并延长交 于点 ,连接 ,
则过点 的平面截正三棱柱 所得截面图形为 ,
因为 ,平面 平面 ,
平面 平面 平面 ,所以 平面 ,
又 平面 ,所以 ,
取 的中点 ,连接 ,则点 为 的中点,又点 为 的中点,
所以 ,
当 时,点 为 中点,所以 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
故 ,故 D 错误.
故选:
三、填空题:本题共 3 小题,共 15 分.
12. 已知圆柱的底面半径为 1,高为 2,则该圆柱的全面积为_______.
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【答案】
【解析】
【分析】利用圆柱的全面积公式求解.
【详解】由圆柱的全面积公式得: ,
故答案为:
13. 如图,正方体 ABCD-A1B1C1D1 的棱长为 2,E 是棱 AB 的中点,F 是侧面 AA1D1D 内一点,若 EF∥平面
BB1D1D,则 EF 长度的范围为_______________________
【答案】
【解析】
【分析】由面面平行的判定定理和性质定理确定 F 的位置,有此可求 EF 长度的范围.
【详解】过 作 ,交 于点 ,交 于 ,则 底面
∵ 平面 , 平面 ,
平面 平面 ,又 平面 平面
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又平面 平面 , 平面 ∴
∵ 为 中点 为 中点,则 为 中点
即 在线段 上
,
,
则线段 长度的取值范围为: ,
故答案为: .
14. 四棱锥 所有顶点都在同一个球面上, , ,
,则其外接球的表面积为______;过 BD 的中点作直线与球 O 相交的最短弦长
为______.
【答案】 ①. 64π ②. 6
【解析】
【分析】记四边形 的外接圆的圆心为 ,由条件可得 平面 ,故四棱锥 的
外接球的球心 在直线 上,求四边形 的外接圆半径和 ,根据球心 在 的垂直平分线
上可求四棱锥 的外接球的半径,根据球的表面积公式可求四棱锥 的外接球的表面积,
设 的中点为 ,由条件求 ,由球的性质可求过 的球的最短弦长.
【详解】记四边形 的外接圆的圆心为 ,因为 ,
所以 平面 ,
记四棱锥 的外接球的球心为 ,则 平面 ,
所以四棱锥 的外接球的球心 在直线 上,
设 ,
因为四边形 的外接圆圆心就是 的外接圆,设外接圆的半径为 ,
因为 , ,
第 13页/共 22页
所以 为等边三角形, ,故 ,
因为 平面 , 平面 ,所以 ,
所以 , ,
又 ,所以 ,
由已知球心 在 的垂直平分线上,所以 ,
所以四棱锥 的外接球的半径的半径 ,
所以四棱锥 的外接球的表面积 ,
设 的中点为 ,则 , 所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 三点共线,
因为 , ,所以 ,又 ,
所以 ,又 ,
因为 平面 , 平面 ,
所以 ,所以 ,
所以过 BD 的中点作直线与球 O 相交的最短弦长为 ,
故答案为: , .
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分.
第 14页/共 22页
15. 如图,已知圆锥的顶点为 P,O 是底面圆心,AB 是底面圆的直径, , .
(1)求圆锥的表面积;
(2)经过圆锥的高 PO 的中点 作平行于圆锥底面的截面,求截得的圆台的体积.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
【分析】(1)由题意可知,该圆锥的底面半径 ,母线 ,从而可求出锥的表面积,
(2)先求出大圆锥的高,从而可求出小圆锥的高,进而可得圆台的体积等于大圆锥的体积减去小圆锥的体
积
【详解】解:(1)由题意可知,该圆锥的底面半径 ,母线 .
∴该圆锥的表面积 .
(2)在 中, ,
∵ 是 PO 的中点,∴ .
∴小圆锥的高 ,小圆锥的底面半径 ,
∴截得的圆台的体积 .
16. 如图,在三棱柱 ABC-A1B1C1 中,△ABC 与△A1B1C1 都为正三角形且 AA1⊥面 ABC,F、F1 分别是 AC,
A1C1 的中点.求证:
第 15页/共 22页
(1)平面 AB1F1∥平面 C1BF;
(2)平面 AB1F1⊥平面 ACC1A1
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)由棱柱的性质及中点得 B1F1∥BF,AF1∥C1F.,从而有线面平行,再有面面平行;
(2)先证明 B1F1⊥平面 ACC1A1,然后可得面面垂直.
【详解】证明:(1)在正三棱柱 ABC-A1B1C1 中,连接 ,
∵F、F1 分别是 AC、A1C1 的中点,
, , ,
∴ 是平行四边形, 是平行四边形,
∴B1F1∥BF,AF1∥C1F.
平面 , 平面 ,∴ 平面 ,
同理 平面 ,
又∵B1F1∩AF1=F1, 平面 , 平面 ,
∴平面 AB1F1∥平面 C1BF.
(2)在三棱柱 ABC-A1B1C1 中,AA1⊥平面 A1B1C1, 平面 ,∴B1F1⊥AA1.
又 是等边三角形, 是 中点,∴B1F1⊥A1C1,而 A1C1∩AA1=A1,
∴B1F1⊥平面 ACC1A1,而 B1F1⊂平面 AB1F1,
∴平面 AB1F1⊥平面 ACC1A1.
【点睛】本题考查证明面面平行和面面垂直,掌握面面平行和面面垂直的判定定理是解题关键.
17. 如图,在三棱锥 中, , 分别是 , 的中点, ,
第 16页/共 22页
.
(1)求证: 平面 ;
(2)求异面直线 与 所成角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2) .
【解析】
【分析】(1)通过已知条件证明 、 ,根据线面垂直的判定定理即可证明 平面
;
(2)取 的中点 ,通过平行关系可知异面直线所成角为 或其补角,根据余弦定理求解出
的值,则异面直线所成角的余弦值可求.
【详解】(1)证明:连接 ,
∵ , ,∴ .
∵ , ,∴ .
在 中,由已知可得: , ,而 ,
∴ ,∴ ,即 .
∵ ,∴ 平面 ;
(2)解:取 的中点 ,连接 , , ,
由 为 的中点知 , ,
∴直线 与直线 所成的锐角就是异面直线 与 所成的角.
第 17页/共 22页
在 中, , ,
∵ 是 斜边 上的中线,
∴ ,∴ ,
∴异面直线 与 所成角的余弦值为 .
18. 如图, 平面 ,平面 平面 ,
(1)求证: 平面 .
(2)若 ,M 是 PB 的中点,求 AM 与平面 PBC 所成角的正切值.
【答案】(1)证明见解析;
(2) .
【解析】
【分析】(1)利用面面垂直的性质可得线面垂直;
(2)作 ,连接 OM,由平面 平面 PAC,得到 平面 PBC,则 即为 AM 与平
面 PBC 所成的角求解.
【小问 1 详解】
过点 作 于点 ,
第 18页/共 22页
因为平面 平面 ,平面 平面 平面 ,
所以 平面 , 平面 ,所以 ,
又因为 平面 ,所以 ,
又 , 平面 ,所以 平面 .
【小问 2 详解】
如图所示:
作 ,连接 OM,
因为平面 平面 ,平面 平面 , 平面 ,
所以 平面 ,则 即为 AM 与平面 PBC 所成的角,
设 ,则 ,
所以 ,又 ,则 ,
所以 AM 与平面 PBC 所成角的正切值为 .
19. 如图,在四棱锥 中,侧面 平面 , 是边长为 2 的等边三角形,底面
ABCD 为直角梯形,其中 , , .
第 19页/共 22页
(1)取线段 PA 中点 M,连接 BM,证明: 平面 ;
(2)求二面角 的余弦值;
(3)线段 PC 上是否存在点 E,使得平面 平面 ,若存在,求出 的值;若不存在,请说明理
由.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)取 中点 ,连接 ,证出四边形 为平行四边形,即可得证.
(2)建立空间直角坐标系,求出平面 的法向量 以及平面 的一个法向量,利向量公式即可求解
.
(3)令 ,求出平面 的法向量 ,再由两平面垂直得 进
行求解.
【小问 1 详解】
在四棱锥 中,取 中点 ,连接 ,
由 为 的中点,且 , ,得 , ,
则四边形 为平行四边形, ,而 平面 , 平面 ,
所以 平面 .
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【小问 2 详解】
取 的中点 ,连接 , ,由 为等边三角形,得 ,
而平面 平面 ,平面 平面 , 平面 ,
则 平面 ,由 ,得四边形 是平行四边形,
于是 ,而 ,则 ,直线 两两垂直,
以 为坐标原点,直线 分别为 轴建立空间直角坐标系,如图,
则 , ,
设平面 的法向量为 ,则 ,
取 ,得 ,
平面 的一个法向量为 ,
则 ,
设二面角 的平面角为 ,由图知 为锐角,
则 ,
故二面角 的余弦值为: .
【小问 3 详解】
令 ,
, ,
第 21页/共 22页
设平面 的法向量为 ,则 ,
取 ,得 ,平面 的法向量为 ,
由平面 平面 ,得 ,
得 ,
得 ,
故存在点 E,使得平面 平面 ,此时 .
第 22页/共 22页
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