1、模块综合试卷(二)(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)1.已知直线l过A(1,1),B(1,3)两点,则直线l的倾斜角的大小为()A. B. C. D.答案C解析因为kAB1,所以直线l的倾斜角为,选C.2.体积为8的正方体的顶点都在同一球面上,则该球面的表面积为()A.12 B. C.8 D.4答案A解析因为正方体的体积为8,所以棱长为2,所以正方体的体对角线长为2,所以正方体的外接球的半径为,所以该球的表面积为4()212,故选A.3.已知圆心为(2,0)的圆C与直线yx相切,则切点到原点的距离为()A.1 B.C.2 D.答案B解析如图,
2、设圆心为C,切点为A,圆的半径为r,OC2,切点到原点的距离为.故选B.4.如图正方形OABC的边长为1,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形的面积为()A.2 B.1 C. D.2(1)答案A解析由题意知原图形为平行四边形,因为正方形OABC的边长为1,所以OB,对应原图形平行四边形的高为2,所以原图形的面积为122.5.已知圆C1:(x2)2(y2)21,圆C2:(x2)2(y5)216,则圆C1与圆C2的位置关系是()A.外离 B.相交 C.外切 D.内切答案C解析由题意知,圆C1的圆心为C1(2,2),半径r11,圆C2的圆心为C2(2,5),半径r24,因为C1C25,且r1
3、r2145,所以C1C2r1r2,所以圆C1与圆C2的位置关系是外切.6.设m,n是两条不同直线,是三个不同平面,给出下列四个命题:若m,n,则mn;若,m,则m;若m,n,则mn;若m,m,则.其中正确命题的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4答案C解析若m,n,则mn(定理);若,m,则m,m;若m,n,则m,n可以平行,相交或异面;若m,m,则m内一直线l,所以l,因为l为内一直线,所以.综上正确命题的个数是3,选C.7.球O的一个截面圆的圆心为M,圆M的半径为,OM的长度为球O的半径的一半,则球O的表面积为()A.4 B. C.12 D.16答案D解析设截面圆的直径为AB,截面圆的
4、半径为,BM,OM的长度为球O的半径的一半,OB2OM,设球的半径为R,在RtOMB中,R2()2R2.解得R24,该球的表面积为16,故选D.8.点P(2,1)到直线l:(13)x(12)y25的距离为d,则d的取值范围是()A.0d B.d0C.d D.d答案A解析直线l:(13)x(12)y25可化为(xy2)(3x2y5)0,令得直线l恒过定点A(1,1)(不包括直线3x2y50),PA.点P(2,1)到直线3x2y50的距离为,即PA与直线3x2y50垂直,点P(2,1)到直线l:(13)x(12)y25的距离为0d,故选A.9.已知圆x2y24,直线l:yxb,若圆x2y24上恰有
5、4个点到直线l的距离都等于1,则b的取值范围为()A.(1,1) B.1,1C., D.(,)答案D解析因为圆x2y24上恰有4个点到直线l的距离都等于1,所以圆心到直线l:yxb的距离小于1,因此有1,即|b|,即b,故本题选D.10.已知两点A(2,0),B(0,2),点C是圆x2y22x0上任意一点,则ABC面积的最小值是()A.3 B.3C.3 D.答案A解析直线AB的方程为xy20,圆的圆心坐标为(1,0),半径为1,圆心到直线AB的距离为d,所以圆上任意一点到直线AB的最小距离为1,所以ABC面积的最小值为SABCAB23.11.如图,E,F分别为正方形ABCD的边BC,CD的中点
6、,AB2,沿图中虚线将该正方形折起来,围成一个三棱锥,则此三棱锥的体积是()A.1 B. C. D.答案D解析折叠起来后,B,C,D三点重合,设为点S,则围成的三棱锥为SAEF,其中,SASE,SASF,SE,SF平面SEF,所以SA平面SEF.又SESF,且SA2,SESF1,所以此三棱锥的体积VSSEFSA112.12.在平面直角坐标系xOy中,点P在圆C:(x8)2y216上运动,A(6,0),B(6,1),则PB2PA的最小值为()A. B.6 C.4 D.答案A解析P为圆C上任意一点,圆的圆心C(8,0),半径r4,如图所示,PC4,OC8,AC2,又ACPPCO,PACOPC,即O
7、P2PA,PB2PAPBOP,又PBOPOB(点P为线段OB与圆C的交点时取等号),PB2PAOB,即PB2PA的最小值为.二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)13.直线y1k(x3)被圆(x2)2(y2)24所截得的最短弦长等于_.答案2解析直线y1k(x3)恒过定点P(3,1),当圆被直线截得的弦最短时,圆心C(2,2)与定点P(3,1)的连线垂直于弦,弦心距为,所截得的最短弦长为22.14.已知矩形ABCD的顶点都在半径为4的球O的球面上,且AB6,BC2,则棱锥OABCD的体积为_.答案8解析如图所示,连结矩形对角线的交点O1和球心O,则AC4,O1AAC2,四棱锥的高为
8、O1O2,所以所求体积为V6228.15.已知点A(2,3),B(3,2),直线l方程为mxym10,且与线段AB相交,则直线l的斜率k的取值范围为_.答案(,4解析直线l的方程mxym10可化为m(x1)y10,直线l过定点P(1,1),且与线段AB相交,如图所示,则直线PA的斜率是kPA4,直线PB的斜率是kPB,则直线l与线段AB相交时,它的斜率k的取值范围是k4或k.16.如图,在正四棱锥SABCD中,E,M,N分别是BC,CD,SC的中点,当动点P在线段MN上运动时,下列四个结论:EPBD;EPAC;EP平面SAC;EP平面SBD.其中恒成立的为_.(填序号)答案解析如图所示,连结A
9、C,BD相交于点O,连结EM,EN,SO.在中,只有当点P与点M重合时,EPBD,故不恒成立;在中,由正四棱锥SABCD,可得SO底面ABCD,AC底面ABCD,SOAC.又ACBD,且SOBDO,SO,BD平面SBD,AC平面SBD.E,M,N分别是BC,CD,SC的中点,EMBD,MNSD,EM平面SBD,MN平面SBD,而EMMNM,EM,MN平面EMN,平面EMN平面SBD,AC平面EMN,EP平面EMN,ACEP,故恒成立;在中,由同理可得EM平面SAC,当点P与点M不重合时,若EP平面SAC,则EPEM,与EPEME相矛盾,因此当点P与点M不重合时,EP与平面SAC不垂直,故不恒成
10、立;在中,由可知平面EMN平面SBD,EP平EMN,EP平面SBD,故恒成立.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知ABC的顶点A(5,1),AC边上的中线BM所在直线方程为2xy50,AB边上的高CH所在直线方程为x2y50.(1)求顶点B的坐标;(2)求直线BC的方程.解(1)由AB边上的高CH所在直线方程为x2y50,得kAB2,所以直线AB所在的直线方程为y12(x5),即2xy110.联立解得所以顶点B的坐标为(4,3).(2)因为C在直线x2y50上,所以设C(2y05,y0),则M,代入2xy50中,得y03,所以C(1,3),则直线BC的方程为y3(x1),
11、即6x5y90.18.(12分)如图,在三棱锥ABCD中,AB平面BCD,CDBD.(1)求证:CD平面ABD;(2)若ABBDCD1,M为AD的中点,求三棱锥AMBC的体积.(1)证明AB平面BCD,CD平面BCD,ABCD.CDBD,ABBDB,AB,BD平面ABD,CD平面ABD.(2)解AB平面BCD,BD平面BCD,ABBD.ABBD1,SABD.M为AD的中点,SABMSABD.CD平面ABD,VAMBCVCABMSABMCD.19.(12分)如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,侧棱垂直于底面,ABBC,AA1AC2,BC1,E,F分别是A1C1,BC的中点.(1)求证:平面ABE
12、平面B1BCC1;(2)求证:C1F平面ABE;(3)求三棱锥EABC的体积.(1)证明在三棱柱ABCA1B1C1中,侧棱垂直于底面,BB1AB,ABBC,BB1BCB,BB1,BC平面B1BCC1,AB平面B1BCC1.AB平面ABE,平面ABE平面B1BCC1.(2)证明取AB的中点G,连结EG,FG,F是BC的中点,FGAC,FGAC.E是A1C1的中点,EC1AC,EC1AC,FGEC1,FGEC1,四边形FGEC1为平行四边形,C1FEG.又C1F平面ABE,EG平面ABE,C1F平面ABE.(3)解AA1AC2,BC1,ABBC,AB,VEABCSABCAA112.20.(12分)已知圆C:(x2)2(y3)24,直线l:(m2)x(2m1)y7m8.(1)求证:直线l与圆C恒相交;(2)当m1时,过圆C上点(0,3)作圆的切线l1交直线l于点P,Q为圆C上的动点,求PQ的取值范围.(1)证明直线l的方程可化为m(x2y7)2xy80,由解得l恒过点A(3,2).(不包括直线x2y70)(32)2(23)220,将x02y0代入得5y2y00,PM,PMmin,此时P.