遵义航天高级中学2025-2026学年高二上学期10月检测 数学试题
一、单选题(本大题共8小题)
1.在中,已知,,,则边( )
A. B.2 C. D.
2.直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
3.已知直三棱柱的6个顶点都在球O的球面上,若,,,,则球O的表面积为( )
A. B. C. D.
4.根据下列情况,判断三角形解的情况,其中有唯一解的是( )
A. B.
C. D.
5.如图,在正四棱锥中,为顶点在底面内的投影,为侧棱的中点,且,则直线与平面的夹角是( )
A. B. C. D.
6.在正四棱台中,,其顶点都在同一球面上,则该球的表面积为( )
A. B. C. D.
7.若直线l经过点P(2,3),且在x轴上的截距的取值范围是(-1,3),则其斜率k的取值范围是(  )
A.(-∞,-3)∪(1,+∞)
B.(-1,)
C.(-3,1)
D.(-∞,-1)∪(,+∞)
8.已知的直角顶点在平面 外, ,,与平面 所成的角分别为 , ,,则点到平面 的距离为( )
A. B. C. 1 D. 2
二、多选题(本大题共3小题)
9.在中,分别为的对边,( )
A.若,则为等腰三角形
B.若,则为等腰三角形
C.若,则
D.若,则为钝角三角形
10.若是平面的一个法向量,是平面的一个法向量,,是直线上不同的两点,则以下命题正确的是( )
A.
B.
C.,使得
D.设与的夹角为,则
11.已知正三棱柱,各棱长均为4,且点E为棱上一动点(包含棱的端点),则下列结论正确的是( )
A.该三棱柱既有外接球,又有内切球
B.三棱锥的体积是
C.直线与直线恒不垂直
D.直线与平面所成角的正弦值范围是
三、填空题(本大题共3小题)
12.在中,,,,则 .
13.江岸边有一炮台高30m,江中有两条船,由炮台顶部测得两条船的俯角分别为45°与60°,且两条船与炮台底部的连线成30°角,则两条船之间的距离为 m.
14.点关于直线x+y+1=0对称的点的坐标为 .
四、解答题(本大题共5小题)
15.如图,在△ABC中,的角平分线交 BC于P点,.
 
(1)若,求△ABC的面积;
(2)若,求BP的长.
16.已知平面内两点A(6,-6),B(2,2).
(1)求过点P(2,-3)且与直线AB平行的直线l的方程;
(2)求过点P(2,-3)且与直线AB垂直的直线m的方程.
17.在中,角,,所对的边分别为,,,.
(1)求角的大小;
(2)若,且的面积为,求的周长.
18.如图,在四棱柱中,平面,底面满足,且.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
19.如图, 为圆锥的顶点, 是圆锥底面的圆心, 为底面直径, 是底面的内接正三角形, 为 上一点, .
(1)证明: 平面 ;
(2)求二面角 的余弦值.
参考答案
1.【答案】D
【详解】在中,,
由正弦定理,得.
故选D
2.【答案】D
【详解】直线的斜率为,
对应倾斜角为.
故选D.
3.【答案】C
【详解】根据,,,得到, 的外接圆的圆心分别为边的中点,则外接球的球心为两中点连线的中点求解.
【详解】如图所示:
因为,,,
所以的中点 ,分别为 , 的外接圆的圆心,
所以直三棱柱的外接球的球心是的中点,
所以,
所以球O的表面积为,
故选C
4.【答案】D
【详解】对于A,由正弦定理可得:,所以,
因为,所以,所以三角形有2解,故A错误;
对于B,由正弦定理可得:,所以,此三角形无解,故B错误;
对于C,由正弦定理可得:,所以,
因为,所以,则为钝角,不成立,所以无解,故C错误;
对于D,由正弦定理可得:,所以,
因为,所以,所以此三角形只有唯一解,故D正确.
故选D.
5.【答案】C
【解析】如图,以为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴,建立空间直角坐标系.设,
则,,,,,0,,
则,,,,.
设平面的法向量为,
则,,
可取.
设直线与平面的夹角为 ,
则,,
又 , .故选C.
6.【答案】A
【详解】设正四棱台上下底面所在圆面的半径分别为,连接,,
取,,的中点,连接,
所以,,
所以,
 
所以,
设球心到上下底面的距离分别为,球的半径为,
可得,,故或,
即或,
因为,所以,
对上式两边同时平方可得:
(舍去)或,
解得,符合题意,
所以球的表面积为.
故选:A.
7.【答案】A
【详解】取x轴上的点M(-1,0),N(3,0),则kPM==1,kPN==-3.
∵直线l与线段MN相交(不包含端点),∴k<-3或k>1.
8.【答案】C
【解析】过点C作 于点,连接,,则 , .
在和中,,.
又在中,有,即,得.
即点C到平面 的距离为1.故选C.
9.【答案】ACD
【详解】
A选项,因为,所以,
由正弦定理得:,所以,故为等腰三角形,A正确;
B选项,因为,所以,
由正弦定理得:,即,
所以或,故或,
则为等腰三角形或直角三角形,B错误;
,由正弦定理得:,
又因为,所以,
因为,所以,所以,故,
因为,所以,C正确;
因为,
所以,即,
因为,所以,
结合,所以一负二正,所以为钝角三角形,
D正确.
故选:ACD
10.【答案】BCD
【详解】对于A,当且平面时,才满足,故A错误;
对于B,若,则,若,则,即可得到,故B正确;
对于C,若,则,则,使得,若,使得则,所以,故C正确;
对于D,设与的夹角为,则,所以,故D正确.
故选BCD.
11.【答案】BD
【详解】A选项,设等边三角形的内切圆半径为,
则,
,所以该三棱柱没有内切球,A选项错误.
B选项,设是的中点,则,,
根据正三棱柱的性质可知,,
由于平面,所以平面,
所以,B选项正确.
以为空间直角坐标原点建立空间直角坐标系如下图所示,
则,设,
,
,所以当在的中点时,直线与直线垂直,C选项错误.
,,
设平面的法向量为,
则,故可设,
设直线与平面所成角为,
则,
,
,
即,
所以直线与平面所成角的正弦值范围是,D选项正确.
故选:BD
12.【答案】
【详解】由正弦定理得:,则,
又因为,则,所以.
13.【答案】
【详解】如图所示,设炮台顶部为,两条船分别为,炮台底部为,
则,
在直角与直角中,可得,,
则,
在中,由余弦定理得 ,
即,
所以.
故答案为:
14.【答案】
【详解】设点关于直线x+y+1=0对称的点的坐标为,
则,解得,
所以点(3,4)关于直线x+y+1=0对称的点的坐标为.
故答案为:
15.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)中,设角A、B、C的对边分别为、、,
在中由余弦定理得,
即①
因,即,
整理得②
①②解得,
所以.
(2)因为,
所以在中由余弦定理可得,
所以
解得,
由正弦定理得,
即,解得,
所以,
中由正弦定理得,则,
解得,
所以.
16.【答案】见详解
【详解】(1)因为A(6,-6),B(2,2),所以kAB==-2,因为直线l与直线AB平行,所以kl=kAB=-2,又直线l过点P(2,-3),所以直线l的方程为y+3=-2(x-2),即2x+y-1=0.
(2)由(1)知kAB=-2.
因为直线m与直线AB垂直,所以km=-,
又直线m过点P(2,-3),
所以直线m的方程为y+3=(x-2),即x-2y-8=0.
17.【答案】(1);
(2).
【详解】(1)由题设,又,则,
所以,则.
(2)由题意,可得,又,则,
由余弦定理,有,则,
综上,的周长为.
18.【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)证明:在四棱柱中,,故四边形是平行四边形
所以,
因为平面,平面,
所以平面
(2)因为平面,平面,
所以,
因为,所以,
所以,
故两两垂直,以A为坐标原点,分别以为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,
则
所以
设平面的法向量为
即 令,则,
设直线与平面所成角为,
.
所以直线与平面所成角的正弦值是.
19.【答案】见解析
【详解】(1)设 ,由题设可得 , , , .
因此 ,从而 .
又 ,故 .
所以 平面 .
(2)以 为坐标原点, 的方向为 轴正方向, 为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系
由题设可得 , ,
, .
所以 , .
设 是平面 的法向量,则
即
可取 .
由(1)知 是平面 的一个法向量,记 .则 .
所以二面角 的余弦值为 .