格物学 第八章 立体几何初步8.6 空间直线、平面的垂直

直线与平面垂直的定义-8.6 空间直线、平面的垂直知识点课后基础单选题自测题解析-广东省等高二数学必修,平均正确率70.0%

2025-05-31
直线与平面垂直的定义-8.6 空间直线、平面的垂直知识点课后基础单选题自测题解析-广东省等高二数学必修,平均正确率70.0%
1、['直线与平面垂直的定义']

正确率80.0%已知直线$${{l}_{1}{⊥}}$$平面$${{α}{,}}$$直线$${{l}_{2}}$$$${{⊂}}$$平面$${{α}{,}}$$则下列结论一定不正确的是(

C

A.$${{l}_{1}{,}{{l}_{2}}}$$相交

B.$${{l}_{1}{,}{{l}_{2}}}$$异面

C.$$l_{1} / / l_{2}$$

D.$${{l}_{1}{⊥}{{l}_{2}}}$$

3、['空间中直线与直线的位置关系', '棱锥的结构特征及其性质', '与球有关的切、接问题', '直线与平面垂直的定义']

正确率60.0%下列命题正确的是(       )

C

A.与平面内无数条直线垂直的直线与该平面垂直

B.过直线外一点可以作无数条直线与该直线平行

C.各面都是正三角形的四面体的外接球球心和内切球球心恰好重合

D.各面都是等腰三角形的三棱锥一定是正三棱锥

4、['空间中直线与平面的位置关系', '直线与平面垂直的定义', '平面与平面垂直的判定定理']

正确率40.0%已知$${{m}{,}{l}}$$是直线,$${{α}{,}{β}}$$是平面,给出下列命题:
$${①}$$若$${{l}}$$垂直于$${{α}{,}}$$则$${{l}}$$垂直于$${{α}}$$内的所有直线,
$${②}$$若$${{l}}$$平行于$${{α}{,}}$$则$${{l}}$$平行于$${{α}}$$内的所有直线
$${③}$$若$${{l}{⊂}{β}}$$,且$${{l}{⊥}{α}}$$,则$${{α}{⊥}{β}}$$
$${④}$$若$$m \subset\alpha, ~ l \subset\beta$$,且$$\alpha/ / \beta,$$则$${{m}{/}{/}{l}}$$
其中正确的命题的个数是(

C

A.$${{4}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

5、['直线与平面垂直的定义', '直线与平面垂直的判定定理', '平面与平面垂直的判定定理', '平面与平面垂直的性质定理']

正确率60.0%$$\alpha, \beta, \gamma$$为不同的平面,$$m, n, l$$为不同的直线,则以下条件中能推出$${{m}{⊥}{β}}$$的是$${{(}{)}}$$

A

A.$$n \perp\alpha, n \perp\beta, m \perp\alpha$$

B.$$\alpha\cap\gamma=m, \alpha\perp\gamma, \beta\perp\gamma$$

C.$$\alpha\perp\gamma, \beta\perp\gamma, m \perp\alpha$$

D.$$\alpha\perp\beta, \alpha\cap\beta=l, m \perp l$$

6、['充分、必要条件的判定', '直线与平面垂直的定义']

正确率40.0%$${{“}}$$直线$${{l}}$$与平面$${{α}}$$内无数条直线都垂直$${{”}}$$是$${{“}}$$直线$${{l}}$$与平面$${{α}}$$垂直$${{”}}$$的$${{(}{)}}$$条件

C

A.充要

B.充分非必要

C.必要非充分

D.既非充分又非必要

7、['异面直线所成的角', '直线与平面垂直的定义', '直线与平面垂直的判定定理']

正确率60.0%在正三棱柱$$A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$$中,若$$A B=\sqrt{2}, \, \, \, B B_{1}=1$$,则$${{A}{{B}_{1}}}$$与$${{C}_{1}{B}}$$所成角的大小为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{6}{0}^{∘}}$$

B.$${{9}{0}^{∘}}$$

C.$${{1}{0}{5}^{∘}}$$

D.$${{7}{5}^{∘}}$$

8、['直线与平面垂直的定义', '直线与平面垂直的判定定理', '空间向量的数量积']

正确率60.0%已知矩形$$A B C D, \ P A \perp$$平面$${{A}{B}{C}{D}}$$,则以下等式中可能不成立的是$${{(}{)}}$$

B

A.$$\overrightarrow{D A} \cdot\overrightarrow{P B}=0$$

B.$$\overrightarrow{P C} \cdot\overrightarrow{B D}=0$$

C.$$\overrightarrow{P D} \cdot\overrightarrow{A B}=0$$

D.$$\overrightarrow{P A} \cdot\overrightarrow{C D}=0$$

1. 题目解析:

已知直线 $$l_1 \perp$$ 平面 $$\alpha$$,直线 $$l_2 \subset$$ 平面 $$\alpha$$。

由于 $$l_1 \perp \alpha$$,则 $$l_1$$ 垂直于 $$\alpha$$ 内的所有直线,因此 $$l_1 \perp l_2$$ 一定成立。

选项分析:

A. $$l_1$$ 和 $$l_2$$ 相交:可能成立,因为 $$l_1$$ 与 $$\alpha$$ 内某直线可以相交。

B. $$l_1$$ 和 $$l_2$$ 异面:可能成立,因为 $$l_1$$ 与 $$\alpha$$ 内某直线可以异面。

C. $$l_1 \parallel l_2$$:一定不正确,因为 $$l_1 \perp l_2$$。

D. $$l_1 \perp l_2$$:一定成立。

因此,选项 C 一定不正确

3. 题目解析:

选项分析:

A. 与平面内无数条直线垂直的直线不一定与该平面垂直,可能只是与平面内某方向的直线垂直。

B. 过直线外一点只能作一条直线与该直线平行(平行公理)。

C. 各面都是正三角形的四面体是正四面体,其外接球球心和内切球球心重合,正确。

D. 各面都是等腰三角形的三棱锥不一定是正三棱锥,因为底面和侧面的等腰三角形可能不完全相同。

因此,选项 C 正确

4. 题目解析:

命题分析:

① 若 $$l \perp \alpha$$,则 $$l$$ 垂直于 $$\alpha$$ 内的所有直线,正确。

② 若 $$l \parallel \alpha$$,则 $$l$$ 仅平行于 $$\alpha$$ 内的某些直线,而非所有直线,错误。

③ 若 $$l \subset \beta$$ 且 $$l \perp \alpha$$,则 $$\alpha \perp \beta$$(面面垂直的判定定理),正确。

④ 若 $$m \subset \alpha$$,$$l \subset \beta$$,且 $$\alpha \parallel \beta$$,则 $$m \parallel l$$ 不一定成立,可能异面,错误。

因此,正确的命题有 2 个(①和③),选 C。

5. 题目解析:

选项分析:

A. 由 $$n \perp \alpha$$ 和 $$n \perp \beta$$ 可得 $$\alpha \parallel \beta$$,又 $$m \perp \alpha$$,则 $$m \perp \beta$$,正确。

B. 由 $$\alpha \cap \gamma = m$$ 和 $$\alpha \perp \gamma$$,$$\beta \perp \gamma$$ 无法直接推出 $$m \perp \beta$$。

C. 由 $$\alpha \perp \gamma$$ 和 $$\beta \perp \gamma$$ 无法推出 $$m \perp \beta$$。

D. 由 $$\alpha \perp \beta$$ 和 $$m \perp l$$($$l$$ 为交线)无法直接推出 $$m \perp \beta$$,除非 $$m \subset \alpha$$。

因此,选项 A 能推出 $$m \perp \beta$$

6. 题目解析:

题目描述:直线 $$l$$ 与平面 $$\alpha$$ 内无数条直线都垂直,是否能推出 $$l \perp \alpha$$?

分析:

- 若 $$l \perp \alpha$$,则 $$l$$ 与 $$\alpha$$ 内所有直线垂直(充分条件)。

- 但 $$l$$ 与 $$\alpha$$ 内无数条直线垂直时,$$l$$ 可能只是与 $$\alpha$$ 内某方向的直线垂直,而不一定垂直于整个平面(非必要条件)。

因此,是必要非充分条件,选 C。

7. 题目解析:

题目描述:在正三棱柱 $$ABC-A_1B_1C_1$$ 中,$$AB = \sqrt{2}$$,$$BB_1 = 1$$,求 $$AB_1$$ 与 $$C_1B$$ 所成角的大小。

解析步骤:

1. 建立坐标系,设 $$A(0, 0, 0)$$,$$B(\sqrt{2}, 0, 0)$$,$$C(\frac{\sqrt{2}}{2}, \frac{\sqrt{6}}{2}, 0)$$。

2. 根据正三棱柱性质,$$A_1(0, 0, 1)$$,$$B_1(\sqrt{2}, 0, 1)$$,$$C_1(\frac{\sqrt{2}}{2}, \frac{\sqrt{6}}{2}, 1)$$。

3. 向量 $$\overrightarrow{AB_1} = (\sqrt{2}, 0, 1)$$,$$\overrightarrow{C_1B} = (\frac{\sqrt{2}}{2}, -\frac{\sqrt{6}}{2}, -1)$$。

4. 计算点积:$$\overrightarrow{AB_1} \cdot \overrightarrow{C_1B} = \sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} + 0 \cdot (-\frac{\sqrt{6}}{2}) + 1 \cdot (-1) = 1 - 1 = 0$$。

5. 两向量垂直,夹角为 $$90^\circ$$。

因此,选项 B 正确

8. 题目解析:

题目描述:矩形 $$ABCD$$,$$PA \perp$$ 平面 $$ABCD$$,判断选项中哪个等式可能不成立。

分析:

A. $$\overrightarrow{DA} \cdot \overrightarrow{PB} = 0$$:因为 $$DA \perp PA$$ 且 $$DA \perp AB$$,所以 $$DA \perp PB$$($$PB$$ 在平面 $$PAB$$ 内),成立。

B. $$\overrightarrow{PC} \cdot \overrightarrow{BD} = 0$$:$$BD$$ 是矩形的对角线,$$PC$$ 的方向不固定,可能不与 $$BD$$ 垂直,可能不成立。

C. $$\overrightarrow{PD} \cdot \overrightarrow{AB} = 0$$:$$AB \perp PA$$ 且 $$AB \perp AD$$,所以 $$AB \perp PD$$,成立。

D. $$\overrightarrow{PA} \cdot \overrightarrow{CD} = 0$$:$$PA \perp ABCD$$,所以 $$PA \perp CD$$,成立。

因此,选项 B 可能不成立

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