(本试卷参考电子版课本内容编制)
选择题(每题5分,共40分)
(空间几何体)已知一个圆锥的母线长为5,底面半径为3,则该圆锥的侧面积为( )
A. 15π
B. 20π
C. 24π
D. 30π(点、直线、平面之间的位置关系)已知直线 (l) 与平面 (\alpha) 平行,直线 (m) 在平面 (\alpha) 内,则直线 (l) 与直线 (m) 的位置关系是( )
A. 平行
B. 相交
C. 异面
D. 平行或异面(直线与方程)过点 (A(1,2)) 且与直线 (2x - 3y + 1 = 0) 垂直的直线方程是( )
A. (3x + 2y - 7 = 0)
B. (2x + 3y - 8 = 0)
C. (3x - 2y + 1 = 0)
D. (2x - 3y + 4 = 0)(圆与方程)圆心为 (C(2,-1)),且经过点 (P(5,3)) 的圆的标准方程是( )
A. ((x-2)^2 + (y+1)^2 = 25)
B. ((x+2)^2 + (y-1)^2 = 25)
C. ((x-2)^2 + (y+1)^2 = 5)
D. ((x+2)^2 + (y-1)^2 = 5)(空间直角坐标系)在空间直角坐标系中,点 (A(1, -2, 3)) (xOy) 平面对称的点的坐标是( )
A. ((1, -2, -3))
B. ((-1, 2, 3))
C. ((-1, -2, 3))
D. ((1, 2, 3))(立体几何初步)下列命题正确的是( )
A. 垂直于同一条直线的两条直线平行
B. 若两个平面都垂直于第三个平面,则这两个平面平行
C. 若一条直线平行于一个平面,则它平行于这个平面内的所有直线
D. 若一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行(直线的倾斜角与斜率)已知直线 (l) 的倾斜角为 (120^\circ),则直线 (l) 的斜率为( )
A. (\sqrt{3})
B. (-\sqrt{3})
C. (\frac{\sqrt{3}}{3})
D. (-\frac{\sqrt{3}}{3})(圆的方程)方程 (x^2 + y^2 - 4x + 6y + 9 = 0) 表示的图形是( )
A. 一个点
B. 一个圆
C. 一条直线
D. 不表示任何图形
填空题(每题5分,共20分)
(空间几何体的体积)若一个球的体积为 (36\pi),则该球的半径为__。
(直线与方程)已知点 (A(0,1)),(B(3,4)),则线段 (AB) 的垂直平分线方程是__。
(点、线、面关系)在正方体 (ABCD-A_1B_1C_1D_1) 中,异面直线 (A_1B) 与 (AD_1) 所成角的大小为__。
(圆与方程)直线 (y = x + 1) 被圆 (x^2 + y^2 = 2) 所截得的弦长为__。
解答题(共40分)
(10分)(立体几何综合)
如图,在四棱锥 (P-ABCD) 中,底面 (ABCD) 是正方形,(PA \perp) 底面 (ABCD)。
(1)求证:(BD \perp) 平面 (PAC);
(2)若 (PA = AB = 2),求四棱锥 (P-ABCD) 的体积。(10分)(直线与圆综合)
已知直线 (l: x - y + 2 = 0) 和圆 (C: x^2 + y^2 - 2x - 4y + m = 0)。
(1)若直线 (l) 与圆 (C) 相切,求实数 (m) 的值;
(2)若 (m = 0),求直线 (l) 被圆 (C) 所截得的弦长。(10分)(空间向量应用)
已知空间三点 (A(1,0,0)),(B(0,2,0)),(C(0,0,3))。
(1)求以 (\overrightarrow{AB}),(\overrightarrow{AC}) 为邻边的平行四边形的面积;
(2)求点 (D) 的坐标,使得四边形 (ABCD) 为平行四边形。(10分)(综合探究)
已知圆 (M: (x-1)^2 + (y-2)^2 = 4),直线 (l) 过点 (P(3,1))。
(1)若直线 (l) 与圆 (M) 相切,求直线 (l) 的方程;
(2)若直线 (l) 的倾斜角为 (45^\circ),求直线 (l) 被圆 (M) 所截得的弦长。
2025年高一数学必修二综合测试卷(带答案)
选择题答案
- A
- D
- A
- A
- A
- D
- B
- A
填空题答案9. 3
10. (3x + 3y - 12 = 0) 或 (x + y - 4 = 0)
11. (60^\circ)
12. (\sqrt{2})
解答题答案13.
(1)证明:∵ (ABCD) 是正方形,∴ (BD \perp AC)。
∵ (PA \perp) 底面 (ABCD),(BD \subset) 底面 (ABCD),∴ (PA \perp BD)。
又 (PA \cap AC = A),∴ (BD \perp) 平面 (PAC)。
(2)体积 (V = \frac{1}{3} \times S_{ABCD} \times PA = \frac{1}{3} \times (2 \times 2) \times 2 = \frac{8}{3})。
(1)圆 (C) 化为标准方程:((x-1)^2 + (y-2)^2 = 5 - m),圆心 (C(1,2)),半径 (r = \sqrt{5-m})((m < 5))。
圆心到直线 (l) 的距离 (d = \frac{|1-2+2|}{\sqrt{1^2+(-1)^2}} = \frac{1}{\sqrt{2}})。
由相切得 (d = r),即 (\frac{1}{\sqrt{2}} = \sqrt{5-m}),解得 (m = \frac{9}{2})。
(2)当 (m=0) 时,圆 (C: (x-1)^2 + (y-2)^2 = 5),半径 (r = \sqrt{5}),圆心到直线距离 (d = \frac{1}{\sqrt{2}})。
弦长 (= 2\sqrt{r^2 - d^2} = 2\sqrt{5 - \frac{1}{2}} = 2\sqrt{\frac{9}{2}} = 3\sqrt{2})。(1)(\overrightarrow{AB} = (-1,2,0)),(\overrightarrow{AC} = (-1,0,3))。
(\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC} = \begin{vmatrix} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \ -1 & 2 & 0 \ -1 & 0 & 3 \end{vmatrix} = (6, 3, 2))。
面积 (S = |\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC}| = \sqrt{6^2+3^2+2^2} = \sqrt{49} = 7)。
(2)设 (D(x,y,z)),由 (\overrightarrow{AD} = \overrightarrow{BC} = (0,-2,3)),
得 ((x-1, y-0, z-0) = (0,-2,3)),解得 (D(1,-2,3))。(1)当直线斜率不存在时,直线 (x=3),圆心到直线距离为 (2),等于半径,满足相切。
当直线斜率存在时,设直线 (y-1 = k(x-3)),即 (kx - y + 1 - 3k = 0)。
圆心 (M(1,2)) 到直线距离 (d = \frac{|k-2+1-3k|}{\sqrt{k^2+1}} = \frac{|-2k-1|}{\sqrt{k^2+1}} = 2)。
解得 (k = \frac{3}{4}),直线方程为 (y-1 = \frac{3}{4}(x-3)),即 (3x - 4y - 5 = 0)。
综上,直线方程为 (x=3) 或 (3x-4y-5=0)。
(2)倾斜角为 (45^\circ),斜率 (k=1),直线方程为 (y-1 = x-3),即 (x-y-2=0)。
圆心 (M(1,2)) 到直线距离 (d = \frac{|1-2-2|}{\sqrt{2}} = \frac{3}{\sqrt{2}})。
弦长 (= 2\sqrt{r^2 - d^2} = 2\sqrt{4 - \frac{9}{2}} = 2\sqrt{-\frac{1}{2}})(无实根),说明直线与圆不相交。
故弦长不存在(或直线与圆相离)。
试卷说明:本试卷严格依据《高一数学必修二》电子版课本的核心知识点(空间几何体、点线面位置关系、直线与方程、圆与方程、空间直角坐标系等)进行命题,旨在考查学生的基础知识、空间想象能力与综合应用能力。
