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北京十二中2023级高二年级10月练习
数学
2024.10
本试卷共4页,满分150分,考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效.考试结束后,将答题纸交回.
第一部分选择题(共60分)
一、单选题:本题共12小题,每小题5分,共60分.
1.过两点的直线的倾斜角为()
A. B. C. D.
2.已知直线经过点,平面的一个法向量为,则()
A. B. C. D.与相交,但不垂直
3.如图,平行六面体为的中点,,则()
A. B. C. D.
4.设点在平面上的射影为,则等于()
A. B.5 C. D.
5.在以下4个命题中,不正确的命题的个数为()
①若,则;②若三个向量两两共面,则向量共面;
③若为空间的一个基底,则构成空间的另一基底;
④.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.已知向量,则“”是“或”的()条件.
A.必要而不充分 B.充分而不必要 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
7.已知,若四点共面,则()
A.9 B. C. D.3
8.设是空间不共面的四点,且满足,则是()
A.钝角三角形 B.锐角三角形 C.直角三角形 D.不确定
9.布达佩斯的伊帕姆维泽蒂博物馆收藏的达·芬奇方砖,在正六边形上画了具有视觉效果的正方体图案(如图①),把三片这样的达·芬奇方砖形成图2的组合,这个组合表达了图③所示的几何体、若图③中每个正方体的棱长为1,则点A到平面QGC的距离是()
A. B. C. D.
10.正多面体也称柏拉图立体,被誉为最有规律的立体结构,是所有面都只由一种正多边形构成的多面体(各面都是全等的正多边形).数学家已经证明世界上只存在五种柏拉图立体,即正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体.如上图,已知正八面体的棱长为分别为棱的中点,则直线和夹角的余弦值为()
A. B. C. D.
11.在棱长为1的正方体中,点和分别是正方形和的中心,点为正方体表面上及内部的点,若点满足,其中,且,则满足条件的所有点构成的图形的面积是()
A. B. C. D.
12.菱形的边长为为的中点,将(如图1)沿直线翻折至处(如图2),连接,若四棱锥的体积为,点为的中点,则到直线的距离为()
A. B. C. D.
第二部分非选择题(共90分)
二、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分.
13.已知向量,且,则______.
14.已知为空间两两垂直的单位向量,且,则______.
15.已知,则向量在向量上的投影向量的坐标为______.
16.已知直线的斜率的取值范围是,则的倾斜角的取值范围是______.
17.长方体中,分别是棱的中点,是该长方体的面内的一个动点(不包括边界),若直线与平面平行,则的最小值为______.
18.如图,在四棱锥中,底面是正方形,底面为的中点,为内一动点(不与三点重合).给出下列四个结论:
①直线与所成角的大小为;
②;
③的最小值为;
④若,则点的轨迹所围成图形的面积是.
其中所有正确结论的序号是______.
三、解答题:本题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
19.(本小题10分)已知空间中三点,设.
(1)求;
(2)求向量与向量夹角的大小.
20.(本小题12分)如图,平行六面体中,以顶点为端点的三条棱长都是1,为与的交点.设.
(1)用表示,并求的值;
(2)求的值.
21.(本小题12分)如图,正方体棱长为2,点是棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)若点是线段的中点,求直线与平面所成角的正弦值.
22.(本小题14分)如图,在四棱锥中,平面,且.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)在棱上是否存在点(与不重合),使得与平面所成角的正弦值为?若存在,求的值,若不存在,说明理由.
23.(本小题12分)设是元集合的子集,集合元素的个数记为,若集合组同时满足以下2个条件,则称集合组具有性质:
①为奇数,其中;②为偶数,其中.
(1)当时,集合组具有性质P,求的最大值,并写出相应集合组;
(2)当时,集合组具有性质P,求的最大值;
(3)是元集合的子集,若集合组具有性质P,求的最大值.
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