二、填空题(每小题3分,共30分)
9 给出下列几何体:① 圆柱;② 正方体;③ 棱柱;④ 球;⑤ 圆锥;⑥ 长方体.其中,截面可能是圆的有________(填序号).
答案:①④⑤
解析:
【分析】
要判断哪些几何体的截面可能是圆,首先明确截面的定义:用一个平面去截一个几何体,得到的平面图形叫做截面。解题时可以结合几何体的结构特征判断:圆是曲线围成的图形,只有几何体含有曲面时,才有可能截出带有曲线的截面;全由平面组成的多面体,截面只能是多边形,不可能出现圆,接下来逐一分析每个几何体即可。
【解析】
逐个分析给出的几何体:
1. ①圆柱:用平行于圆柱底面的平面去截圆柱,得到的截面是圆,符合要求;
2. ②正方体:所有面都是平面,无论用什么平面截取,截面只能是三角形、四边形、五边形、六边形这类多边形,不可能出现圆,不符合要求;
3. ③棱柱:所有面都是平面,截面只能是多边形,无法截出圆,不符合要求;
4. ④球:任意平面截取球体,得到的截面都是圆,符合要求;
5. ⑤圆锥:用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,得到的截面是圆,符合要求;
6. ⑥长方体:全由平面组成,截面只能是多边形,无法截出圆,不符合要求。
综上,截面可能是圆的是①④⑤。
【答案】
①④⑤
【知识点】
截几何体,常见几何体特征
【点评】
本题考查常见几何体截面的判断,解题核心是结合几何体的结构特征展开空间想象,记住全由平面构成的几何体不可能截出圆的规律可快速解题。
【难度系数】
0.8
10 如图是一个正方体展开图,把展开图折叠成正方体后,“踏”字一面的相对面上的字是“______”.

答案:可
解析:
【分析】
要找到正方体展开图折叠后“踏”的相对面,首先明确正方体相对面的核心特征:相对的面不相邻,不存在公共边和公共顶点。解题时可以先找出和“踏”相邻的所有面,排除后剩下的就是相对面,也可以结合常见的“二二三”型展开图的相对面规律快速判断。
【解析】
观察该正方体展开图,属于“二二三”型展开图:
1. 首先确定与“踏”相邻的面:和“踏”有公共边的面是“实”、“方”,因此这两个面不可能是“踏”的相对面;
2. 剩余的面为“可”、“远”、“行”,结合相对面规律可知,“实”的相对面是“远”,“方”的相对面是“行”;
3. 因此仅剩的“可”就是“踏”的相对面。
【答案】
可
【知识点】
正方体展开图特征、相对面判断
【点评】
本题是正方体展开图的基础考题,重点考查对展开图折叠后相对面的识别能力,掌握“相对面不相邻”的核心特征以及常见展开图的相对面规律就能轻松解答。
【难度系数】
0.7
11 下午4时40分时,钟面上时针和分针所形成的小于平角的夹角的度数为
100°
.
答案:100°
解析:
【分析】
要计算钟面上时针和分针的夹角,首先需要明确钟面的基本特征和指针的转动规律:钟面一周为360°,平均分为12个大格,每个大格对应30°;分针每5分钟走1个大格,时针每小时走1个大格,每分钟会随时间向后续大格移动。解题时先确定分针的位置,再计算40分钟内时针从4时整的位置移动的角度,最后通过两个指针的位置差计算夹角即可。
【解析】
1. 计算每个大格的度数:钟面一周360°,共12个大格,因此每个大格的度数为$360° ÷ 12 = 30°$。
2. 确定分针位置:40分钟时分针指向第$40 ÷ 5 = 8$个大格的位置。
3. 计算时针移动的度数:时针每小时走1个大格(30°),则每分钟走$30° ÷ 60 = 0.5°$,40分钟时针从4时整的位置移动了$40 × 0.5° = 20°$。
4. 计算夹角:4到8之间共4个大格,对应度数为$4 × 30° = 120°$,减去时针移动的20°,得到小于平角的夹角为$120° - 20° = 100°$。
【答案】
$100°$
【知识点】
钟面角计算、角的度量
【点评】
本题是钟面角计算的典型题目,解题的核心是注意时针并非固定在整时的刻度位置,会随分钟的增加逐渐向后续刻度移动,避免直接按整时刻度计算格数导致错误。
【难度系数】
0.7
12 用若干根同样长的游戏棒搭成4个大小一样的等边三角形,至少要
6
根游戏棒。
答案:6
解析:
【分析】
解题时首先要明确,要让游戏棒数量最少,就要尽可能让每根游戏棒同时作为多个等边三角形的边,提高游戏棒的利用率。首先可以先考虑平面内搭建的情况,平面内每根游戏棒最多作为2个等边三角形的公共边,计算平面搭建的最少用量后,再突破平面限制,思考空间立体图形的搭建方案,对比得出最小值。
【解析】
1. 若单独搭建不共用边:1个等边三角形需要3根游戏棒,搭建4个需要 $4×3=12$ 根,可通过共用边减少用量。
2. 平面内搭建:平面中每共用1条边可少用1根,搭建4个大小相同的等边三角形最少需要9根(如边长为2的等边三角形,连接三边中点得到4个小等边三角形,共需要9根游戏棒)。
3. 空间内搭建:正四面体的4个面都是大小相同的等边三角形,正四面体共有6条棱,每条棱都是相邻两个面的公共边,仅需要6根游戏棒就可以满足要求,比平面搭建用量更少。
综上,最少需要6根游戏棒。
【答案】
6
【知识点】
等边三角形的特征,立体图形的认识,最优方案设计
【点评】
这道题容易受思维定式限制只考虑平面搭建的情况,解题时要拓宽思路,结合常见立体图形的特征分析,就能找到更优的方案,考查了对图形特征的灵活运用能力。
【难度系数】
0.3
13 如图,把一张长方形纸片沿AB折叠,若$∠1=58°$,则$∠2$的度数为
64°
.

答案:64°
解析:
【分析】
解题时先明确两个核心性质:一是长方形对边互相平行,可得到相等的内错角;二是折叠前后对应角相等,折叠后重合的角大小相等。再结合平角和为180°的特点,就能推导∠2的度数:先找到和∠1相等的折叠对应角,再用平角减去两个∠1的度数即可得到∠2。
【解析】
∵ 长方形的对边互相平行,根据两直线平行,内错角相等,折叠前与∠1对应的角等于∠1=58°
又
∵ 纸片沿AB折叠,折叠前后对应角相等,因此折叠后与∠1重合的角也为58°
∵ 三个角(∠1、折叠重合的角、∠2)组成平角,和为180°
∴ ∠2 = 180° - 2×∠1 = 180° - 2×58° = 180° - 116° = 64°
【答案】
64°
【知识点】
平行线的性质,折叠的性质,平角的定义
【点评】
本题是典型的折叠类角度计算题,解题的核心是抓住折叠前后角度不变的特点,结合平行线或平角的性质列式求解,熟练掌握几何基础性质就能快速解答。
【难度系数】
0.7
14 若从n边形的一个顶点引出的所有对角线可以将该n边形分成2024个三角形,则n的值为
2026
.
答案:2026
解析:
【分析】
解题时首先回忆多边形对角线的相关规律:从n边形的一个顶点出发,连接该顶点与其余不相邻的顶点,引出的所有对角线会把n边形分成若干个三角形,三角形的个数和n边形的边数n存在固定的数量关系。我们可以先明确这个数量关系,再结合题目给出的三角形个数列等式,最后求解得到n的值即可。
【解析】
根据多边形的性质:从n边形的一个顶点引出的所有对角线,将n边形分成的三角形个数为$\boldsymbol{n-2}$。
已知分成的三角形个数为2024,因此可列等式:
$n - 2 = 2024$
解得:$n = 2024 + 2 = 2026$
【答案】
2026
【知识点】
多边形对角线的性质;一元一次方程的应用
【点评】
本题属于基础题型,核心考查多边形对角线的基础规律,只要熟记从n边形一个顶点引出的对角线划分出的三角形个数与边数的对应关系,就能快速准确求解。
【难度系数】
0.85
15 如图,$MC// AB$,$NC// AB$,则点$M$,$C$,$N$在同一条直线上,理由是
过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行
.

答案:过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行
解析:
【分析】首先梳理已知条件:直线MC和NC都经过点C,且两条直线都平行于AB。结合所学的平行线相关基本事实思考:过直线外的一个点,只能画出一条直线与已知直线平行,因此MC和NC必然是同一条直线,即可推出M、C、N三点共线。
【解析】已知$MC// AB$,$NC// AB$,说明直线MC、NC都经过直线AB外的点C,且都与AB平行。根据平行公理:过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行,可得MC和NC是同一条直线,因此点M、C、N在同一条直线上。
【答案】过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行
【知识点】平行公理;三点共线判定
【点评】本题是基础概念应用题,核心考查平行公理的应用,解题关键是抓住两条平行线都过同一个点C的特征,结合平行公理即可判断两条直线重合,进而得到三点共线的结论。
【难度系数】0.85
16 如图,直线 AB,CD 相交于点 O,OE⊥CD.若∠BOD=20°,过点 O 作射线 OF⊥AB,则∠EOF 的度数为
160°或20°
.

答案:160°或20°
解析:
【分析】
本题存在射线OF位置不确定的情况,需分类讨论求解:首先根据垂直定义可得OE与CD的夹角为90°,结合对顶角相等可求出∠AOC的度数;再分OF在CD上方(与OE同侧)、OF在CD下方(与OE异侧)两种情况,利用OF垂直AB的性质,通过角的和差关系分别计算∠EOF的度数即可。
【解析】
解:
∵OE⊥CD,
∴∠EOC=∠EOD=90°,
∵直线AB、CD相交于点O,∠BOD=20°,
∴∠AOC=∠BOD=20°(对顶角相等),
分两种情况讨论:
① 当射线OF在直线CD上方(与OE在AB同侧)时:
∵OF⊥AB,
∴∠AOF=90°,
∴∠COF=∠AOF - ∠AOC=90°-20°=70°,
∴∠EOF=∠EOC - ∠COF=90°-70°=20°;
② 当射线OF在直线CD下方(与OE在AB异侧)时:
∵OF⊥AB,
∴∠BOF=90°,
∴∠DOF=∠BOF - ∠BOD=90°-20°=70°,
∴∠EOF=∠EOD + ∠DOF=90°+70°=160°。
综上,∠EOF的度数为20°或160°。
【答案】
160°或20°
【知识点】
对顶角相等,垂直的定义,角的和差计算
【点评】
解题时要注意题目没有明确射线OF的位置,需结合图形的可能性分类讨论,避免漏解;同时要熟练掌握对顶角、垂直的相关性质,能准确进行角的和差运算。
【难度系数】
0.6
17 如图,在$△ AOB$和$△ COD$中,$∠ AOB = ∠ COD = 90°$,$∠ B = 40°$,$∠ C = 60°$,点$D$在边$OA$上,将图中的$△ COD$绕点$O$以每秒$10°$的速度按顺时针方向旋转一周,在旋转的过程中,第$\underline{\hspace{3em}}$秒时,边$CD$恰好与边$AB$平行.

答案:10或28
解析:
【分析】
要解决这道题,首先要明确△COD绕点O顺时针旋转一周的过程中,CD与AB平行会出现2种情况,需结合平行线的性质分别计算两种情况对应的旋转角度,再结合旋转速度求出时间。首先明确:三角形旋转时内角大小不变,∠C=60°、∠B=40°始终成立,初始位置C、O、B在同一直线上,∠COB=180°。先求第一次CD//AB时的旋转角,再根据“直线旋转180°后仍与原直线平行”得到第二次平行的旋转角,最后用旋转角除以速度即可得到时间。
【解析】
解:△COD旋转过程中内角大小不变,∠C=60°、∠B=40°始终成立,CD与AB平行分两种情况:
1. 第一次平行:
设旋转角为$α_1$,CD交OB于点E。
∵ $CD// AB$,
∴ $∠ OEC=∠ B=40°$(两直线平行,同位角相等)。
在$△ COE$中,由三角形内角和为$180°$得:
$∠ COE=180°-∠ C-∠ OEC=180°-60°-40°=80°$。
∵ 初始时$∠ COB=180°$,旋转后$∠ COB=80°$,
∴ 旋转角$α_1=180°-80°=100°$,
对应时间$t_1=100°÷10°/\mathrm{秒}=10$秒。
2. 第二次平行:
当△COD继续顺时针旋转,CD再次与AB平行时,相当于在第一次平行的基础上又旋转了$180°$(直线旋转$180°$后仍与原直线平行),
∴ 旋转角$α_2=100°+180°=280°<360°$,符合旋转一周的要求,
对应时间$t_2=280°÷10°/\mathrm{秒}=28$秒。
【答案】
10或28
【知识点】
平行线的性质,三角形内角和,旋转的性质
【点评】
本题是旋转与平行线结合的动态问题,解题的关键是考虑到两直线平行的两种情况,避免漏解,同时要熟练运用平行线性质、三角形内角和、旋转的性质计算旋转角度。
【难度系数】
0.6
18 平面内三条直线两两相交,最多有 $ a $ 个交点,最少有 $ b $ 个交点,将平面最多分成 $ c $ 个部分,最少分成 $ d $ 个部分,则 $ a+b+c+d $ 的值为 ______.
答案:17
【解析】根据题意,得a=3,b=1,c=7,d=6,所以a+b+c+d=17.
解析:
【分析】
解题时先分别求出a、b、c、d四个值,再计算它们的和即可:①首先明确“三条直线两两相交”的含义是每两条直线都有交点,不存在平行的情况;②求交点数:最多交点对应任意两条直线的交点都不重合,最少交点对应三条直线交于同一个公共点;③求分平面的部分数:最多部分对应交点都不重合的情况,最少部分对应三条直线共点的情况;最后将四个值相加得到结果。
【解析】
1. 求a的值:三条直线两两相交,当任意两条直线的交点都不重合时,交点数量最多,共有3个交点,因此$a=3$;
2. 求b的值:当三条直线交于同一个公共点时,交点数量最少,只有1个交点,因此$b=1$;
3. 求c的值:当三条直线交点都不重合时,将平面分成的部分最多:1条直线分平面为2部分,2条相交直线分平面为4部分,第3条直线和前两条直线都相交,会新增3个部分,总部分数为$4+3=7$,因此$c=7$;
4. 求d的值:当三条直线交于同一点时,将平面分成的部分最少,共分为6个部分,因此$d=6$;
5. 计算和:$a+b+c+d=3+1+7+6=17$。
【答案】
17
【知识点】
直线相交交点计数,直线分平面问题,有理数加法
【点评】
本题考查平面内直线相交的分类讨论,解题关键是明确交点最多、最少对应的不同情形,以及对应情形下平面被分成的区域数量,属于基础几何概念类题型,注意不要混淆不同情况的结论。
【难度系数】
0.7
三、解答题(共46分)
19(6分)如图,直线AB,CD相交于点O,∠BOD=60°,OE平分∠AOC.
(1)求∠AOE的度数;
(2)若OE⊥OF,求∠DOF的度数.

答案:(1)因为∠BOD=60°,所以∠AOC=∠BOD=60°.因为OE平分∠AOC,所以∠AOE=$\frac{1}{2}$∠AOC=30°
(2)因为OE⊥OF,所以∠EOF=90°.所以∠BOF=180°−∠AOE−∠EOF=60°.所以∠DOF=∠BOD+∠BOF=120°
解析:
【分析】
(1)求解第一问时,首先观察到直线AB、CD交于点O,∠AOC与∠BOD是对顶角,可先根据对顶角相等求出∠AOC的度数;再结合OE平分∠AOC的条件,利用角平分线的定义,即可求出∠AOE的度数。
(2)求解第二问时,首先根据OE⊥OF得到∠EOF为90°,再结合平角∠AOB为180°,用平角的度数减去∠AOE和∠EOF的度数,就能求出∠BOF的度数;最后将∠BOF与已知的∠BOD相加,即可得到∠DOF的度数。
【解析】
(1)
∵ 直线AB,CD相交于点O,∠BOD=60°
∴ ∠AOC=∠BOD=60°(对顶角相等)
∵ OE平分∠AOC
∴ $∠ AOE=\frac{1}{2}∠ AOC=\frac{1}{2}×60°=30°$
(2)
∵ OE⊥OF
∴ ∠EOF=90°(垂直的定义)
∵ 点A、O、B共线,∠AOB=180°
∴ ∠BOF=180°-∠AOE-∠EOF=180°-30°-90°=60°
∴ ∠DOF=∠BOD+∠BOF=60°+60°=120°
【答案】
(1)$\boldsymbol{30°}$;(2)$\boldsymbol{120°}$
【知识点】
对顶角的性质;角平分线的定义;垂直的定义
【点评】
本题属于相交线角度计算的基础题型,解题核心是熟练掌握对顶角、角平分线、垂直的相关性质,结合平角的特征逐步推导角度,计算时注意理清角之间的和差关系即可。
【难度系数】
0.8
20(6分)如图,B,C两点把线段AD分成了2:3:4三部分,M是AD的中点,CD=12.求:
(1)MC的长;
(2)AB:BM的值.

答案:(1)根据题意,得AB:BC:CD=2:3:4.又因为CD=12,所以AB=6,BC=9.所以AD=AB+BC+CD=6+9+12=27.因为M是AD的中点,所以MD=$\frac{1}{2}$AD=13.5.所以MC=MD−CD=13.5−12=1.5
(2)由(1)知,AB=6,BM=BC−MC=9−1.5=7.5.所以AB:BM的值为$\frac{6}{7.5}=\frac{4}{5}$
解析:
【分析】
解题时先从已知的线段比例关系和CD的长度入手:首先根据B、C分线段AD为2:3:4三部分,可得AB:BC:CD=2:3:4,结合已知CD=12,可先求出比例中每一份对应的长度,进而算出AB、BC的长度以及线段AD的总长度;再利用线段中点的性质,得到中点M到端点D的长度MD,用MD减去CD的长度即可求出MC的长。第二问求AB:BM的比值,先通过BC与MC的差求出BM的长度,再将AB和BM的长度作比、化简即可得到结果。
【解析】
解:(1)由题意得AB:BC:CD=2:3:4,
∵CD=12,对应比例中的4份,
∴每份长度为$12÷4=3$,
∴$AB=2×3=6$,$BC=3×3=9$,
∴$AD=AB+BC+CD=6+9+12=27$,
∵M是AD的中点,
∴$MD=\frac{1}{2}AD=\frac{1}{2}×27=13.5$,
∴$MC=MD-CD=13.5-12=1.5$。
(2)由(1)可知AB=6,BC=9,MC=1.5,
∴$BM=BC-MC=9-1.5=7.5$,
∴$AB:BM=6:7.5=\frac{6}{7.5}=\frac{4}{5}$。
【答案】
(1)$MC=1.5$;(2)$AB:BM=\frac{4}{5}$(或$4:5$)
【知识点】
线段的和差计算;线段中点的性质;比例的应用
【点评】
本题属于线段计算的常规题型,将线段比例关系与中点性质结合考查,解题的关键是先根据已知条件求出各段线段的长度,再结合线段的和差关系推导所求量,掌握相关基础性质即可顺利解答。
【难度系数】
0.7