学练考_学年高中数学第一章空间几何体单元测评新人教A版必修2【含答案】
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单元测评(一)第一章本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷60分,第Ⅱ卷90分,共150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.现有下列三种叙述,其中正确的个数是( )①用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分是棱台;②两个底面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台;③有两个面互相平行,其余四个面都是等腰梯形的六面体是棱台.A.0 B.1C.2 D.32.以长为8 cm,宽为6 cm的矩形的一边为旋转轴旋转而成的圆柱的底面面积为( ) A.64π cm2B.36π cm2C.64π cm2或36π cm2D.48π cm23.若轴截面为正方形的圆柱的侧面积是4π,则该圆柱的体积为( )A.π B.2πC.4π D.8π4.若长方体的长、宽、高分别为5,4,3,则它的外接球的表面积为( )A.252π B.50πC.125 23π D.503π5.已知一个正方形的直观图是一个平行四边形,若其中有一条边长为4,则此正方形的面积是( )A.16 B.64C.16或64 D.以上都不对6.若在棱长为1的正方体上,分别用过共顶点的三条棱中点的平面去截该正方体,则截去8个三棱锥后,剩下的凸多面体的体积是( )A.23B.76C.45D.567.若某空间几何体的三视图如图D11所示,则该几何体的体积为( )图D11A .2π+2 3B .4π+2 3C .2π+2 33D .4π+2 338.若三棱锥的三条侧棱两两垂直,且其长度分别为1,2,3,则此三棱锥的外接球的表面积为 ( )A .6πB .12πC .18πD .24π9.若底面是正三角形的三棱柱的正视图如图D12所示,则其侧面积等于( )A. 3 B .2 C .2 3 D .6图D12图D1310.如图D13所示,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1 cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3 cm ,高为6 cm 的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为( )A.1727 B.59 C.1027 D.1311.两个等体积的球和正方体,它们的表面积的大小关系是( ) A .S 球>S 正方体 B .S 球<S 正方体 C .S 球=S 正方体 D .不能确定图D1412.如图D14所示,已知△ABC 中,∠C =90°,∠A =30°,BC =1.若在三角形内挖去一个半圆(圆心O 在边AC 上,半圆分别与BC ,AB 相切于点C ,M ,与AC 交于点N ),则图中阴影部分绕直线AC旋转一周所得的旋转体的体积为( )A.33π B.5 327πC.4 327π D.5 39π请将选择题答案填入下表:第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.棱长为2的正方体的外接球的半径是________.14.若一个几何体的三视图如图D15所示,则该几何体的体积为________.图D15图D16图1715.若某三棱锥的三视图如图D16所示,则该三棱锥最长的棱长为________.16. 某路口的机动车隔离墩的三视图如图D17所示,其中正视图、侧视图都是由半圆和矩形组成的,根据图中标出的尺寸(单位:cm),可求得隔离墩的体积为 ________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知某几何体的三视图如图D18所示,其中俯视图的内外均为正方形,边长分别为2和4,几何体的高为3,求此几何体的表面积和体积.图D1818.(12分)如图D19所示是一个圆台形的纸篓(有底无盖),它的母线长为50 cm,两底面直径分别为40 cm和30 cm.现有制作这种纸篓的塑料制品50 m2,问最多可以做这种纸篓多少个?图D1919.(12分)如图D110所示,已知正三棱锥OABC的底面边长为2,高为1,求该三棱锥的体积及表面积.图D11020.(12分)如图D111所示,在正三棱柱ABCA1B1C1中,AB=3,AA1=4,M为AA1的中点,P是BC上的一点,且由P沿棱柱侧面经过棱CC1到M的最短路线为29.设这条最短路线与CC1的交点为N,求:(1)该三棱柱的侧面展开图的对角线的长;(2)PC和NC的长.图D11121.(12分)如图D112所示,一个圆锥形的空杯子上面放着一个半球形的冰淇淋,如果冰淇淋融化了,会溢出杯子吗?请用你的计算数据说明理由.图D11222.(12分)如图D113所示,从一个底面直径和高都是2R的圆柱中,挖去一个以圆柱上底面为底,下底面中心为顶点的圆锥,得到如图所示的几何体.如果用一个与圆柱下底面的距离为l且平行于底面的平面去截该几何体,求所得截面的面积.图D1131.A [解析]③不正确.2.C [解析] 分别以长为8 cm, 宽为6 cm的边所在的直线为旋转轴,即可得到两种不同大小的圆柱,显然C 选项正确.3.B [解析] 设圆柱的底面半径为r ,则2πr ×2r =4π,解得r =1,所以该圆柱的体积为π×12×2=2π.4.B [解析] 因为长方体的体对角线为外接球的直径,所以外接球的半径r =12×52+42+32=5 22,所以它的外接球的表面积S =4πr 2=50π. 5.C [解析] 根据直观图的画法:平行于x 轴的线段长度不变,平行于y 轴的线段长度变为原来的一半.若长为4的边平行于x 轴,则正方形的边长为4,面积为16;若长为4的边平行于y 轴,则正方形的边长为8,面积为64.6.D [解析] 易知V =1-8×13×12×12×12×12=56.7.C [解析] 由图可知,该几何体由圆柱和正四棱锥组合而成,圆柱的体积为π×12×2=2π,正四棱锥的体积为13×(2)2×3=2 33,故该几何体的体积为2π+2 33.8.A [解析] 将三棱锥补成边长分别为1,2,3的长方体,则长方体的体对角线是其外接球的直径,所以2R =6,解得R =62,故S =4πR 2=6π.9.D [解析] 由正视图可知,三棱柱是底面边长为2,高为1的正三棱柱,所以其侧面积为3×2×1=6.10.C [解析] 该零件可看成由两个圆柱组成的组合体,其体积V =π×32×2+π×22×4=34π(cm 3),原毛坯的体积V 毛坯=π×32×6=54π(cm 3),被切削掉部分的体积V 切=V毛坯-V =54π-34π=20π(cm 3),所以V 切V 毛坯=2054=1027. 11.B [解析] 设球的半径为R ,正方体的边长为a ,它们的体积为V ,则V =43πR 3=a 3,即a =3V ,R =33V4π.故S 正方体=6a 2=63V 2=3216V 2,S 球=4πR 2=336πV 2,所以S 球<S 正方体.12.B [解析] 设半圆的半径OC =r ,则AC =AO +OM =3r =3,∴r =33.故旋转体的体积V =13×(π×12)×3-43π×⎝ ⎛⎭⎪⎫333=5 327π.13. 3 [解析] 因为正方体的体对角线长为其外接球的直径,所以2r =2 3,故r =3.14.π3 [解析] 该组合体为在一个圆柱内去掉一个半球,其体积V =π×12×1-43π×13×12=π3.15.2 2 [解析] 该三棱锥的直观图如图所示,并且PB ⊥平面ABC ,PB =2,AB =2,AC =BC =2,PA =22+22=2 2,PC =22+(2)2=6,故PA 最长.16.11 0003π cm 3 [解析] 该几何体的下半部分为一圆柱,上半部分为一半球,其体积V =π×102×30+23π×103=11 0003π(cm 3).17.解: 由已知得,该几何体为一个棱台,其侧面的高h′=⎝ ⎛⎭⎪⎫4-222+32=10.故S =S 上底+S 下底+S 侧面=22+42+4×12×(2+4)×10=20+12 10,所以该几何体的表面积为20+12 10,体积V =13(42+22+2×4)×3=28.18.解:根据题意可知,纸篓底面圆的半径r′=15 cm ,上口的半径r =20 cm ,设母线长为l ,则纸篓的表面积S =πr ′2+(2πr ′+2πr )l 2=π(r ′2+r′l+rl)=π(152+15×50+20×50)=1975π(m 2).50 m 2=500 000 cm 2,故最多可以制作这种纸篓的个数n =500 000S≈80(个).19.解:由已知条件可知,正三棱锥OABC 的底面△ABC 是边长为2的正三角形,经计算得底面△ABC 的面积为 3.所以该三棱锥的体积V =13×3×1=33.设O′是正三角形ABC 的中心.由正三棱锥的性质可知,OO′⊥平面ABC.延长AO′交BC 于点D ,连接OD O ′D =33,又因为OO′=1,所以正三棱锥的斜高OD =2 33,故侧面积为3×12×2×2 33=2 3,所以该三棱锥的表面积为3+2 3=3 3,因此,所求三棱锥的体积为33,表面积为3 3.20.解:(1)该三棱柱的侧面展开图是宽为4,长为9的矩形,所以对角线的长为42+92=97.(2)将该三棱柱的侧面沿棱BB 1展开,如图所示.设PC 的长为x ,则MP 2=MA 2+(AC +x)2.因为MP =29,MA =2,AC =3,所以x =2(负值舍去),即PC 的长为2.又因为NC ∥AM ,所以PC PA =NC AM ,即25=NC2,所以NC =45.21.解:由图可知半球的半径为4cm ,所以V 半球=12×43πR 3=12×43π×43=1283π(cm 3),V 圆锥=13πr 2h =13π×42×12=64π(cm 3).因为V 半球<V 圆锥,所以如果冰淇淋融化了,不会溢出杯子.22.解:轴截面如图所示,可知被平行于下底面的平面所截的圆柱的截面圆的半径O 1C =R ,圆锥的截面圆的半径O 1D 设为x.∵O 1D ∥OB ,∴O 1D OB =AO 1AO ,∴x R =l 2R ,∴x =l2,∴截面的面积S =πR 2-πx 2=π⎝ ⎛⎭⎪⎫R 2-l 24=π4(4R 2-l 2).。