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1、第一章空间向量与立体几何全章综合测试卷(提高篇)【人教A版(2019)考试时间:120分钟;满分:150分姓名:班级:考号:考卷信息:本卷试题共22题,单选8题,多选4题,填空4题,解答6题,满分150分,限时120分钟,本卷题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本章内容的具体情况!一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)1. (5分)(2023秋河北保定高二统考期末)在以下命题中:三个非零向量乙丸1不能构成空间的一个基底,则b,乙共面;若两个非零向量济石与任何一个向量都不能构成空间的一个基底,则落石共线;对空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,若而=2瓦?一加一砺,则P
2、,A,B,C四点共面若优加是两个不共线的向量,且不=2五+灰儿R,0),则五E1构成空间的一个基底若值码为空间的一个基底,则低+5+2G,F+可构成空间的另一个基底;其中真命题的个数是()A.0B.1C.2D.32. (5分)(2023全国高三专题练习)已知MN是棱长为4的正方体内切球的一条直径,点P在正方体表面上运动,则两丽的最大值为()A.4B.12C.8D.63. (5分)(2023春江苏徐州高二统考期中)在如图所示的试验装置中,两个正方形框架ABaABE产的边长都是2,且它们所在的平面互相垂直,活动弹子M,N分别在正方形对角线AC和8尸上移动,且CM和BN的长度保持相等,记CM=BN=
3、,其中OVQV2则MN的长的最小值为()A.2B.22C.32D.当4. (5分)(2023春浙江温州高二校联考期中)点A在线段Be上(不含端点),O为直线BC外一点,且满足布-aOB-2bOC=0,则三:+士的最小值为()3a+4ba+3bA.-B.-C.-D.-75755. (5分)(2023春高二课时练习)设空间两个单位向量耐=(m,n,0),而=(0,p)与向量沆=(1,1,1)的夹角都等于则COS乙408=()4B.萼A.U4C.446. (5分)(2023春高二课时练习)在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AD/BC,AB1BC,根IJ面PA81底面48C0.若PA=A
4、O=A8=ZBC(OCkV1),则()A.当k=时,平面BPC_1平面PCDB.当k=时,平面APQ_1平面PCoC.对任意k(0,1),直线RI与底面ABC。都不垂直D.存在k(0,1),使直线PD与直线AC垂直7. (5分)(2023陕西咸阳校考模拟预测)如图,点P是棱长为2的正方体力4当6。1的表面上一个动点,则以下不正确的是()A.当P在平面BCGBI上运动时,四棱锥P-AADiO的体积不变B.当P在线段AC上运动时,OIP与AG所成角的取值范围是植弓C.使直线AP与平面4BC。所成的角为45。的点P的轨迹长度为Tr+42D.若尸是A1B1的中点,当P在底面ABCO上运动,且满足PF平
5、面当。1时,PF长度的最小值是58. (5分)(2023秋四川遂宁高二统考期末)如图,棱长为2的正方体48C0-A8GD中,P为线段当。1上动点(包括端点).三棱锥P-中,点尸到面&80的距离为定值詈过点P且平行于面。的平面被正方体ABCD-AIBIC1D1截得的多边形的面积为26直线PAI与面所成角的正弦值的范围为停,闿当点P为当。1中点时,三棱锥P-A1BD的外接球表面积为11以上命题为真命题的个数为()A.1B.2C.3D.4二.多选题(共4小题,满分20分,每小题S分)9. (5分)(2023高二单元测试)已知空间向量沅=(-1,2,5=(2,-4/),则下列选项中正确的是()A.当记
6、11时,X=2B.当正论时,X=-10C.当|沅+宿=V5时,X=-4D.当=T5时,cos(n,n)=210. (5分)(2023全国高二专题练习)在自然界中,金刚石是天然存在的最硬的物质.如图1,这是组成金刚石的碳原子在空间中排列的结构示意图,组成金刚石的每个碳原子都与其相邻的4个碳原子以完全相同的方式连接.从立体几何的角度来看,可以认为4个碳原子分布在一个正四面体的四个顶点处,而中间的那个碳原子处于与这4个碳原子距离都相等的位置,如图2所示.这就是说,图2中有AE=BE=CE=DE,若正四面体48C。的棱长为4,则()C.AEBC=OD.宿荏=811. (5分)(2023全国高三专题练习
7、)已知棱长为1的正方体ABC。一481GD1,以正方体中心0为球心的球。与正方体的各条棱相切,点P为球面上的动点,则下列说法正确的是()A.球。在正方体外部分的体积为*-1B.若点P在球。的正方体外部(含正方体表面)运动,则港而kHC.若点P在平面ABCD下方,则直线AP与平面48Q0所成角的正弦值最大为苧D.若点P、M、N在球。的正方体外部(含正方体表面)运动,则丽丽最小值为一;12. (5分)(2023春福建莆田高二校考期中)正方体ABC。-A1BIGD1的棱长为1,M为侧面力4。1。上的点,N为侧面CC15。上的点,则下列判断正确的是()A.若BM=9则M到直线的距离的最小值为半24B.
8、若B1NIAC1,则NCDi,且直线B1N平面A1BOC.若例10,则BIM与平面。所成角正弦的最小值为日D.若MW4。,NWCD1,则M,N两点之间距离的最小值为日三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)13. (5分)(2023秋重庆长寿高二统考期末)已知空间三点坐标分别为4(1,11),B(0,3,0),C(-2,-1,4),点P(-3,%1)在平面48C内,则实数X的值为.14. (5分)(2023春高二课时练习)已知向量d=(1,1,0),B=(m,0,2),cos(五,石)=詈,若向量五十癌与2益+3所成角为钝角,则实数A的范围是.15. (5分)(2023春江苏常州高二校联
9、考期中)一种糖果的包装纸由一个边长为6的正方形和2个等腰直角三角形组成(如图1),沿A。,BC将2个三角形折起到与平面ABCD垂直(如图2),连接E尸,AE,CF,AC,若点P满足加=Xa+y虎+z而且x+y+z=1,则|前|的最小值为4抽.16. (5分)(2023贵州贵阳统考一模)如图,在正方体力BCo-4/iCIDI中,点E在Bo上,点尸在BIC上,且BE=CF.则下列四个命题中所有真命题的序号是.当点E是BO中点时,直线EF平面OCGDm当。E=2EB时,EF1BD;直线E尸分别与直线80,反C所成的角相等;直线E/与平面ABCO所成的角最大为3O四.解答题(共6小题,满分70分)17
10、. (10分)(2023全国高三专题练习)如图,己知正方体ABC。-A夕E,尸分别是上底面AZC,和侧面CD的中心,求下列各式中斯y的值:(1) AC,=x(,B-i-BC+CZ)(2) AE=AA,+xAB+yAD(3) AF=AD+xAB+yAA,18. (12分M2023春四川成都高二校联考期中)已知空间向量d=(1,0,1),石=(2,-1,0),c=(+4,-,).若0+3)乙求人(2)若公+1与22B相互垂直,求k.19. (12分)(2023江苏高二专题练习)棱长为2的正方体中,E、分别是。&、的中点,G在棱C。上,且CG=ICD,是GG的中点.建立适当的空间直角坐标系,解决下列
11、问题:(1)求证:EF1B1Ci(2)求COS;(3)求FH的长.20. (12分)(2023秋广东广州高二校考期末)如图1,边长为2的菱形ABCD中,DAB=120o,E,。,产分别是AB,BD,CD的中点.现沿对角线BD折起,使得平面48。1平面BCD,连接AC,如图2.(1)求CoSNEoF:(2)若过E,。,尸三点的平面交AC于点G,求四棱锥4一OEG9的体积.21. (12分)(2023春江苏扬州高二统考期中)如图,在三棱柱ABC-A1BIC1中,底面是边长为2的等边三角形,CC1=2,D,E分别是线段AC,CCi的中点,C1在平面ABC内的射影为D.(1)求证:A1CI5Ffi1BDE;(2)若点尸为棱当G的中点,求点F到平面BDE的距离;(3)若点尸为线段B1CI上的动点(不包括端点),求锐二面角尸-BD-E的余弦值的取值范围.22. (12分)(2023天津和平统考三模)如图,四棱台4BC0-&8传1。1中,上、下底面均是正方形,且侧面是全等的等腰梯形,43=24$1=4,反/分别为0。、8。的中点,上下底面中心的连线。垂直于上下底面,且OiO与侧棱所在直线所成的角为45。.(1)求证:BD1I1平面C1EF;求点A1到平面GE尸的距离;(3)边BC上是否存在点M,使得直线4M与平面GE尸所成的角的正弦值为缓,若存在,求出线段8M的长;若不存在,请说明理由.