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1、高中数学模块综合测试卷(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.在某几何体的三视图中,主视图、左视图、俯视图是三个全等的圆，圆的半径为R，则这个几何体的体积是( )A.R3 B.R3 C.R3 D.解析：由题意,这个几何体是球,故体积为R3.答案：D2.在空间直角坐标系中，方程x2-4(y-1)2=0表示的图形是( )A.两个点 B.两条直线C.两个平面 D.一条直线和一个平面解析：由原方程可得(x+2y-2)(x-2y+2)=0，x+2y-2=0或x-2y+2=0.答案：C3.长方体各面上的
2、对角线所确定的平面个数是( )A.20 B.14 C.12 D.6解析：相对两平行平面中有两组平行对角线,可以确定两个平面,这样有6个平面.又因为每个顶点对应一个符合条件的平面,这样又有8个平面,共有14个平面.答案：B4.与直线2x+3y-6=0关于点(1,-1)对称的直线方程是( )A.3x-2y+2=0 B.2x+3y+7=0C.3x-2y-12=0 D.2x+3y+8=0解：设(x0,y0)是直线2x+3y-6=0上任一点,其关于点(1,-1)的对称点的坐标是(x,y),则2x0+3y0-6=0.(*)又由对称性知代入(*)式得2(2-x)+3(-2-y)-6=0,即2x+3y+8=0
3、.答案：D5.与圆C:x2+(y+5)2=3相切,且纵截距和横截距相等的直线共有( )A.2条 B.3条 C.4条 D.6条解析：原点在圆C外,过原点的两条切线在坐标轴上的截距也是相等的;若切线不过原点,设为x+y=a,圆心为(0,-5),半径为,.a=-5.在两轴上截距相等、斜率为-1的直线又有两条,共有4条.答案：C6.(2020高考天津卷,文7)若l为一条直线，、为三个互不重合的平面，给出下面三个命题：,；,；l,l.其中正确的命题有( )A.0个 B.1个 C.2个 D.3个解析：本题考查线面和面面的垂直平行垂直关系.中可由长方体的一角证明是错误的;易证明是正确的.答案：C7.(202
4、0高考全国卷,理7文9)已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱高为4，体积为16，则这个球的表面积是( )A.16 B.20 C.24 D.32解析：本题考查长方体和正四棱柱的关系以及球的表面积的计算.由题意可得该正四棱柱的底面面积为4,边长为2.因正四棱柱属于长方体,因此所求球的球心在该长方体的中心即球的直径为,根据球的表面积公式,可得球的表面积为24.答案：C8.将若干毫升水倒入底面半径为4 cm的圆柱形器皿中,量得水面高度为8 cm,若将这些水倒入轴截面是正三角形的倒圆锥形器皿中,则水面的高度是( )A. B.6 C. D.解：设水面高度为h.由428=(h)2h，h=.故选C.答案：C9.
5、已知点P(2,-3)、Q(3,2),直线ax-y+2=0与线段PQ相交,则a的取值范围是( )A.a B.aC.a0 D.a或a解析：直线ax-y+2=0可化为y=ax+2,斜率k=a,恒过定点A(0,2).如图,直线与线段PQ相交,0kkAP,即a0.答案：C10.圆(x-3)2+(y-3)2=9上到直线3x+4y-11=0的距离等于1的点有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个解：圆心(3,3)到直线3x+4y-11=0的距离为d=2，圆的半径是3.圆上的点到直线3x+4y-11=0的距离为1的点有3个.答案：C11.直线l与直线3x+4y-15=0垂直，与圆x2+y2-18x+45
6、=0相切，则l的方程是( )A.4x-3y-6=0 B.4x-3y-66=0C.4x-3y-6=0或4x-3y-66=0 D.4x-3y-15=0解：由直线l与直线3x+4y-15=0垂直，则可设l的方程是4x-3y+b=0.由圆x2+y2-18x+45=0，知圆心O(9，0)，半径r=6，=6,|36+b|=30.b=-6或b=-66.故l的方程为4x-3y-6=0或4x-3y-66=0.答案：C12.直线3x-2y+m=0和直线(m2-1)x+3y-3m+2=0的位置关系是( )A.平行 B.重合 C.相交 D.不能确定解析：因为33-2(m2-1)=0，m无解,可得332(m2-1)，即
7、两直线斜率不相等,所以这两条直线不平行或重合,由两直线相交的条件,可得两直线相交.答案：C二、填空题(本大题共4小题，每小题4分，共16分.把答案填在题中横线上)13.已知A(-1，-2，1)、B(2，2，2)，点P在z轴上，且d(P,A)=d(P,B),则点P的坐标为_.解：P在z轴上，设P点坐标为(0，0，z).又|PA|=|PB|，利用距离公式得z=3.答案：(0，0，3)14.若P在坐标平面xOy内,A点坐标为(0,0,4),且d(P,A)=5,则点P组成的曲线为_.解析：考查两点距离公式的应用和探究问题的能力.设P(x,y,0)，则d(P,A)=，因为|PA|=5,所以x2+y2+1
8、6=25,即x2+y2=9.所以P点在xOy坐标面上形成一个以(0,0)为圆心，以3为半径的圆.答案：以(0,0)为圆心，以3为半径的圆15.如图1，已知底面半径为r的圆柱被一个平面所截，剩下部分母线长的最大值为a，最小值为b，那么圆柱被截后剩下部分的体积是_.图1解析：可以考虑用一个与原来全等的几何体，倒过来拼接到原几何体上，得到一个底面半径为r，母线长为(a+b)的圆柱，其体积为r2(a+b)，故所求体积为r2(a+b).答案：r2(a+b)16.过圆x2+y2-6x+4y-3=0的圆心,且平行于x+2y+11=0的直线方程是_.解：圆x2+y2-6x+4y-3=0的圆心为(3,-2).设
9、所求直线斜率为k,则k=.方程为y+2=(x-3),即x+2y+1=0.答案：x+2y+1=0三、解答题(共74分)17.(本小题12分)如图2，在正方体ABCD-A1B1C1D1中,求证:图2(1)A1D平面CB1D1;(2)平面A1BD平面CB1D1.证明：(1)A1B1CD且A1B1=CD,四边形A1B1CD是平行四边形,故A1DB1C.又B1C平面CB1D1且A1D平面CB1D1,A1D平面CB1D1.(2)由(1)A1D平面CB1D1,同理可得A1B平面CB1D1,又A1DA1B=A1,且A1D和A1B都在平面A1BD内,所以平面A1BD平面CB1D1.18.(本小题12分)如图3，
10、在直三棱柱ABCA1B1C1中，AB1BC1,AB=CC1=1,BC=2.图3(1)求证：A1C1AB；(2)求点B1到平面ABC1的距离.(1)证明：连结A1B，则A1BAB1.又AB1BC1,AB1平面A1BC1.AB1A1C1.又A1C1BB1,A1C1平面ABB1.A1C1AB.(2)解：由(1)知ABAC，ABAC1,又AB=1,BC=2，AC=,AC1=2.=1.设所求距离为d，.SABC1d=A1C1.1d=.d=.19.(本小题12分)设圆上的点A(2,3)关于直线x+2y=0的对称点仍在圆上,且与直线x-y+1=0相交的弦长为,求圆的方程.解：设圆的方程为(x-a)2+(y-
11、b)2=r2.圆上的点A(2,3)关于直线x+2y=0的对称点仍在圆上,圆心在x+2y=0上.a+2b=0. 圆被直线截得的弦长为,()2+()2=r2. 由点A(2,3)在圆上,得(2-a)2+(3-b)2=r2. 联立,解得圆的方程为(x-6)2+(y+3)2=52或(x-14)2+(y+7)2=244.20.(本小题12分)已知圆C：(x-1)2+y2=9内有一点P(2，2)，过点P作直线l交圆C于A、B两点.(1)当l经过圆心C时，求直线l的方程；(2)当弦AB被点P平分时，写出直线l的方程；(3)当直线l的倾斜角为45时，求弦AB的长.解：(1)已知圆C：(x-1)2+y2=9的圆心
12、为C(1，0)，因直线过点P、C，所以直线l的斜率为2，直线l的方程为y=2(x-1),即2x-y-2=0.(2)当弦AB被点P平分时，lPC，直线l的方程为y-2=(x-2),即x+2y-6=0.(3)当直线l的倾斜角为45时，斜率为1，直线l的方程为y-2=x-2,即x-y=0.圆心到直线l的距离为，圆的半径为3，弦AB的长为.21.(本小题12分)如图4，在棱长为a的正方体ABCDA1B1C1D1中，M、N分别是AA1、D1C1的中点，过D、M、N三点的平面与正方体的下底面相交于直线l；图4(1)画出直线l；(2)设lA1B1=P,求PB1的长；(3)求D到l的距离.解：(1)连结DM并延长交D1A1的延长线于Q.连结NQ，则NQ即为所求的直线l.(2)设QNA1B1=P,A1MQMAD,A1Q=AD=A1D1,A1是QD1的中点.A1P=D1N=.PB1=a.(
