上海理工大附中2025-2026学年第一学期高二年级数学期中
2025.11
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分)
1.若空间中两条直线、确定一个平面,则、的位置关系为______.
2.如图所示,是用斜二测画法画出的的直观图,其中,则的面积为______.
3.在正三棱柱中,,则直线到平面的距离为______.
4.若用与球心的距离为的平面截球体所得的圆面半径为1,则球的表面积为______.
5.在长方体中,若长方体的体对角线与过点的相邻三个面所成的角分别为,则______.
6.如图,已知正三棱柱的底面边长为1cm,高为5cm,一质点自点出发,沿着三棱柱的侧面绕行两周到达点的最短路线的长为______.
7.空间四边形中,分别为的中点,若异面直线和成的角,则______.
8.给出下列命题:
①平行六面体是斜四棱柱;
②有两个相邻侧面为矩形的棱柱是直棱柱;
③各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体;
④有两个面相互平行,其余各面都是平行四边形,这些面围成的几何体叫做棱柱.
其中正确的个数是______.
9.母线长为10的圆锥的侧面展开图的圆心角等于,则该圆锥的体积为______.
10.如图,已知一个半径为2的半圆面剪去了一个等腰三角形,将剩余部分绕着直径所在直线旋转一周得到一个几何体,则该几何体的体积为______.
11.已知一个圆台有内切球,且两底面半径分别为1,4,则该圆台的表面积为______.
12.如图,在正方体中,点在线段上运动,异面直线与所成的角为,则的最小值为______.
二、选择题(本大题共有4题,满分12分,每题3分)
13.已知、表示两个不同的平面,是一条直线且,则是的( ).
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
14.是两条不同直线,是两个不同的平面,则下列说法正确的是( ).
A.若,,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
15.已知圆锥的母线长为4,过该圆锥顶点的平面截此圆锥所得截面面积的最大值为8,则该圆锥底面半径的取值集合为( ).
A. B. C. D.
16.正四面体的体积为1,为其中心,正四面体与正四面体关于点对称,则这两个正四面体的公共部分的体积为( ).
A. B.
C. D.
三、解答题(本大题共4题,满分46分,10分+10分+10分+16分)须写出必要步骤.
17.《九章算术》中,将四个面都是直角三角形的四面体称为“鳖臑”,如图所示,四面体中,平面,,是棱的中点.
(1)判断四面体是否为鳖臑,并说明理由;
(2)若四面体是鳖臑,且,求直线与平面所成的角的大小.
18.如图,在圆柱中,是底面圆的直径,为半圆弧上一点,是圆柱的母线.已知,,圆柱的体积为.
(1)求圆柱的表面积;
(2)求异面直线与所成角的大小.
19.如图所示,在四棱锥中,平面,底面是正方形.
(1)求证:平面平面;
(2)设,若四棱锥的体积为,求点到平面的距离.
20.在正方体中,、、分别为、、的中点,棱长为.
(1)请在图一作出过三点的平面截正方体所得的截面(保留作图痕迹).
(2)计算截面的周长.
(3)任作平面与对角线垂直,使平面与正方体的每个面都有公共点,这样得到一个截面多边形,求该截面多边形的周长.
参考答案
一、填空题
1.平行或相交; 2.; 3.; 4.; 5.; 6.; 7.; 8.; 9.; 10.; 11. 12.
11.已知一个圆台有内切球,且两底面半径分别为1,4,则该圆台的表面积为______.
【答案】
【解析】作出圆台的轴截面如图所示:
则内接圆与梯形切于点,
其中分别为上、下底面圆心,
而梯形的腰长,
所以圆台的母线长为5,又该圆台的两底面半径分别为1,4,
所以该圆台的表面积为故答案为:.
12.如图,在正方体中,点在线段上运动,异面直线与所成的角为,则的最小值为______.
【答案】
【解析】以为原点,分别以所在的直线为轴,轴和轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体的棱长为1,则,
∵点在线段上,
设,
∵,且函数的图所开口向上,对称轴方程为,
∴当且仅当时,有最小值即有最大值为,
且余弦函数在上是单调递减函数,
即异面直线与所成的角的最小值为,故答案为:.
二、选择题
13.B 14.D 15.D 16.B
15.已知圆锥的母线长为4,过该圆锥顶点的平面截此圆锥所得截面面积的最大值为8,则该圆锥底面半径的取值集合为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据题意,如图所示,为圆锥的轴截面,
设圆锥的底面半径为,母线长,
若,所得截面面积的最大值为,
而,不符合题意,
若,此时所得截面面积的最大值,符合题意,
此时有,变形可得
又由,则的取值集合为.故选:.
16.正四面体的体积为1,为其中心,正四面体与正四面体关于点对称,则这两个正四面体的公共部分的体积为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】正四面体的体积为为其中心,
正四面体与正四面体关于点对称,
根据几何体的对称性,重叠部分的体积为,大正四面体的体积减去4个尖端的小棱体的体积(4个体积相等),
其中每个小锥体积为.所以公共部分的体积为.故选:.
三、解答题
17.(1)是 (2)
18.(1) (2)
19.如图所示,在四棱锥中,平面,底面是正方形.
(1)求证:平面平面;
(2)设,若四棱锥的体积为,求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析 (2)
【解析】(1)证明:因为底面是正方形,所以,
又平面,且平面,所以,
因为平面,所以平面,
又平面,所以平面平面.
(2)因为四棱锥的体积为,
所以,即所以,
由勾股定理知,,所以是等边三角形,
其面积为
设点到平面的距离为,因为,
所以,即
所以点到平面的距离为.
20.【答案】(1)作图略 (2) (3)