格物学 第八章 立体几何初步8.6 空间直线、平面的垂直

直线与平面垂直的性质定理-8.6 空间直线、平面的垂直知识点专题进阶选择题自测题答案-宁夏回族自治区等高二数学必修,平均正确率46.0%

2025-06-25
直线与平面垂直的性质定理-8.6 空间直线、平面的垂直知识点专题进阶选择题自测题答案-宁夏回族自治区等高二数学必修,平均正确率46.0%
1、['直线与平面垂直的定义', '直线与平面垂直的性质定理']

正确率80.0%已知直线$${{a}{⊥}}$$平面$${{α}}$$,直线$${{b}{⊂}}$$平面$${{α}}$$,则下列结论一定成立的是(

C

A.$${{a}}$$与$${{b}}$$相交

B.$${{a}}$$与$${{b}}$$异面

C.$${{a}{⊥}{b}}$$

D.$${{a}}$$与$${{b}}$$无公共点

2、['直线和平面的距离', '平行平面间的距离', '直线与平面垂直的判定定理', '直线与平面垂直的性质定理']

正确率40.0%如图,在四棱锥$$O-A B C D$$中,底面$${{A}{B}{C}{D}}$$是边长为$${{2}}$$的正方形$${,{O}{A}{⊥}}$$底面$$A B C D, O A=2, M, N, R$$分别为棱$$O A, B C, A D$$的中点,则直线$${{M}{N}}$$到平面$${{O}{C}{D}}$$的距离及平面$${{M}{N}{R}}$$与平面$${{O}{C}{D}}$$之间的距离分别为(

D

A.$$\frac{\sqrt{2}} {2}, 1$$

B.$$\frac{\sqrt3} {3}, \frac{\sqrt3} {3}$$

C.$$\sqrt2, \sqrt3$$

D.$$\frac{\sqrt{2}} {2}, \frac{\sqrt{2}} {2}$$

3、['立体几何位置关系的综合应用', '直线与平面垂直的性质定理', '直线与平面平行的判定定理', '直线与平面平行的性质定理']

正确率60.0%已知直线$${{a}{,}{b}}$$和平面$${{α}}$$,且$${{b}}$$在$${{α}}$$上,$${{a}}$$不在$${{α}}$$上,则下列判断错误的是(       )

D

A.若$${{a}}$$$${{/}{/}}$$$${{α}}$$,则存在无数条直线$${{b}}$$,使得$${{a}}$$$${{/}{/}}$$$${{b}}$$

B.若$${{a}{⊥}{α}}$$,则存在无数条直线$${{b}}$$,使得$${{a}{⊥}{b}}$$

C.若存在无数条直线$${{b}}$$,使得$${{a}}$$$${{/}{/}}$$$${{b}}$$,则$${{a}}$$$${{/}{/}}$$$${{α}}$$

D.若存在无数条直线$${{b}}$$,使得$${{a}{⊥}{b}}$$,则$${{a}{⊥}{α}}$$

4、['空间中直线与直线的位置关系', '直线与平面垂直的判定定理', '直线与平面垂直的性质定理']

正确率60.0%如图,在正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中$${,{M}{,}{N}}$$分别是线段$$A B_{1}, \ B C_{1}$$的中点,有以下结论:
①$$A A_{1} \perp M N$$;
②$${{M}{N}}$$与$${{A}{C}}$$异面;
③$${{M}{N}{⊥}}$$平面$${{B}{D}{{D}_{1}}{{B}_{1}}}$$.
其中正确的是(

C

A.①

B.①②

C.①③

D.②③

5、['直线与平面垂直的性质定理', '直线与平面所成的角']

正确率60.0%在斜三棱柱$$A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$$中,侧棱$${{A}{{A}_{1}}{⊥}}$$平面$${{A}{{B}_{1}}{{C}_{1}}}$$,且$${{△}{A}{{B}_{1}}{{C}_{1}}}$$为等边三角形,$$B_{1} C_{1}=2 A A_{1}=2$$,则直线$${{A}{B}}$$与平面$$B_{1} C_{1} C B$$所成角的正切值为(

D

A.$$\frac{\sqrt{3}} {3}$$

B.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

C.$$\frac{\sqrt{6}} {4}$$

D.$$\frac{\sqrt6} {2}$$

6、['空间中直线与直线的位置关系', '点到平面的距离', '直线与平面垂直的判定定理', '直线与平面垂直的性质定理']

正确率40.0%已知正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$的棱长为$${{4}}$$,点$${{P}}$$是$${{A}{{A}_{1}}}$$的中点,点$${{Q}}$$是$${{△}{B}{D}{{C}_{1}}}$$内的动点,若$$P Q \perp B C_{1}$$,则点$${{Q}}$$到平面$$A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$的距离的范围是(

C

A.$$[ 1, 2 ]$$

B.$$[ 2, 3 ]$$

C.$$[ 3, 4 ]$$

D.

7、['空间中直线与直线的位置关系', '空间中直线与平面的位置关系', '空间中平面与平面的位置关系', '直线与平面垂直的判定定理', '直线与平面垂直的性质定理', '平面与平面平行的性质定理', '平面与平面平行的判定定理']

正确率40.0%若$${{m}{,}{n}}$$是两条不同的直线,是三个不同的平面,
$$\oplus\, m / / n, \, \, m \perp$$

B

A.$${{1}}$$个

B.$${{2}}$$个

C.$${{3}}$$个

D.$${{4}}$$个

8、['空间中直线与直线的位置关系', '空间中直线与平面的位置关系', '空间中平面与平面的位置关系', '直线与平面垂直的性质定理', '平面与平面平行的性质定理', '直线与平面平行的性质定理']

正确率60.0%若$$a, ~ b, ~ c$$表示三条不重合的直线,$${{β}{,}{γ}}$$表示两个不同的平面,则下列命题中,正确的个数是(
$${①}$$若$$a / / \beta, ~ b / / \beta$$,则$${{a}{/}{/}{b}}$$$${②}$$若$$a \subset\beta, \, \, b \subset\gamma, \, \, \beta/ \! / \gamma$$,则$${{a}{/}{/}{b}}$$
$${③}$$若$$a \perp c, ~ b \perp c$$,则$${{a}{/}{/}{b}}$$$${④}$$若$$a \perp\beta, ~ b \perp\beta$$,则$${{a}{/}{/}{b}}$$

B

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

9、['空间中直线与直线的位置关系', '空间中直线与平面的位置关系', '空间中平面与平面的位置关系', '直线与平面垂直的判定定理', '直线与平面垂直的性质定理', '平面与平面平行的性质定理', '直线与平面平行的判定定理', '命题的真假性判断', '直线与平面平行的性质定理']

正确率19.999999999999996%已知$$m, ~ n, ~ l$$是三条不同的直线,$$\alpha, ~ \beta, ~ \gamma$$是三个不同的平面,给出以下命题:
$${①}$$若$$m \subset\alpha, n / \! / \alpha$$,则$$m \, / / n ; \, \textcircled{2}$$若$$m \subset\alpha, n \subset\beta, \alpha\perp\beta, \alpha\cap\beta=l, m \perp l$$,则$$m \bot n ; ~ \textcircled{3}$$若$$n / / m, m \subset\alpha\mathbb{H} n / / \alpha; \: \oplus$$若$${{α}{/}{/}}$$ $${{γ}}$$ , $${{β}{/}{/}}$$ $${{γ}}$$ ,则 $${{α}{/}{/}{β}}$$ .其中正确命题的序号是(

A

A.$${②{④}}$$

B.$${②{③}}$$

C.$${③{④}}$$

D.$${①{③}}$$

10、['直线与平面垂直的判定定理', '直线与平面垂直的性质定理']

正确率0.0%如图,在四棱锥$$P-A B C D$$中,侧面$${{P}{A}{D}}$$为正三角形,底面$${{A}{B}{C}{D}}$$为正方形,侧面$${{P}{A}{D}{⊥}}$$底面$${{A}{B}{C}{D}}$$,$${{M}}$$为底面$${{A}{B}{C}{D}}$$内的一个动点,且满足$$M P=M C$$,则点$${{M}}$$在正方形$${{A}{B}{C}{D}}$$内的轨迹为$${{(}{)}}$$

A

A.

B.

C.

D.

1. 解析:

已知直线 $$a \perp$$ 平面 $$\alpha$$,直线 $$b \subset$$ 平面 $$\alpha$$。根据线面垂直的定义,$$a$$ 与 $$\alpha$$ 内的所有直线都垂直,因此 $$a \perp b$$ 一定成立。其他选项不一定成立,例如 $$a$$ 与 $$b$$ 可以相交也可以平行(若 $$b$$ 与 $$a$$ 在平面内的投影垂直)。

答案: C

2. 解析:

建立坐标系,设 $$O(0,0,0)$$,$$A(2,0,0)$$,$$B(2,2,0)$$,$$C(0,2,0)$$,$$D(0,0,0)$$。计算平面 $$OCD$$ 的法向量为 $$(1,0,0)$$。点 $$M(1,0,1)$$,$$N(1,2,0)$$,直线 $$MN$$ 的方向向量为 $$(0,2,-1)$$。距离公式计算得直线 $$MN$$ 到平面 $$OCD$$ 的距离为 $$\frac{\sqrt{2}}{2}$$。平面 $$MNR$$ 与平面 $$OCD$$ 平行,距离为 $$\frac{\sqrt{2}}{2}$$。

答案: D

3. 解析:

选项 C 错误。存在无数条直线 $$b$$ 使得 $$a \parallel b$$,并不一定意味着 $$a \parallel \alpha$$,因为 $$a$$ 可能在平面 $$\alpha$$ 内。其他选项均正确:A 中若 $$a \parallel \alpha$$,则存在无数条平行于 $$a$$ 的直线 $$b$$;B 中若 $$a \perp \alpha$$,则 $$\alpha$$ 内所有直线 $$b$$ 都与 $$a$$ 垂直;D 中若存在无数条 $$b$$ 使得 $$a \perp b$$,则 $$a$$ 必须垂直于 $$\alpha$$。

答案: C

4. 解析:

在正方体中,$$AA_1 \perp MN$$(因为 $$MN$$ 在平面 $$ABC_1$$ 内,且 $$AA_1 \perp ABC_1$$);$$MN$$ 与 $$AC$$ 异面(因为 $$MN$$ 与 $$AC$$ 不平行且不相交);但 $$MN$$ 不垂直于平面 $$BDD_1B_1$$(因为 $$MN$$ 不与 $$BD$$ 垂直)。因此,①和②正确。

答案: B

5. 解析:

设 $$AA_1 = 1$$,$$B_1C_1 = 2$$。建立坐标系,计算直线 $$AB$$ 的方向向量和平面 $$B_1C_1CB$$ 的法向量,利用夹角公式得到正切值为 $$\frac{\sqrt{6}}{4}$$。

答案: C

6. 解析:

点 $$Q$$ 在 $$\triangle BDC_1$$ 内,且 $$PQ \perp BC_1$$。通过几何分析可得,点 $$Q$$ 到平面 $$A_1B_1C_1D_1$$ 的距离范围为 $$[1,2]$$。

答案: A

7. 解析:

题目描述不完整,无法解析。

8. 解析:

①错误,平行于同一平面的两条直线不一定平行;②错误,平行平面内的直线不一定平行;③错误,垂直于同一直线的两条直线不一定平行;④正确,垂直于同一平面的两条直线平行。因此只有 1 个命题正确。

答案: B

9. 解析:

①错误,$$m$$ 和 $$n$$ 可能异面;②正确,由面面垂直的性质可得;③正确,线线平行可推出线面平行;④正确,平行于同一平面的两个平面平行。因此②③④正确。

答案: C

10. 解析:

点 $$M$$ 满足 $$MP = MC$$,即在正方形 $$ABCD$$ 内到点 $$P$$ 和点 $$C$$ 的距离相等。轨迹是线段 $$AC$$ 的垂直平分线,即正方形的一条对角线。

答案: A

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