人教A版高中必修二试题《第一章空间几何体》阶段性测试题
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《空间几何体的结构》同步练习一、考点分析三视图是新课程改革中出现的内容,是新课程高考的热点之一,几乎每年都考,同学们要予以足够的重视.在高考中经常以选择、填空题的形式出现,属于基础或中档题,但也要关注三视图以提供信息为目的,出现在解答题中.这部分知识主要考查学生的空间想象能力与计算求解能力.二、典型例题知识点一:柱、锥、台、球的结构特征例1.下列叙述正确的是()①有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱.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.④直角三角形绕其一条边旋转得到的旋转体是圆锥.⑤直角梯形以它的一条垂直于两底边的腰所在的直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面围成的旋转体叫圆台.⑥用一个平面去截圆锥,底面和截面之间的部分是圆台.⑦通过圆锥侧面上一点,有无数条母线.⑧以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成球体.A.①②③④⑤⑥⑧B.①③④⑦⑧C.①②⑤⑧D.⑤思路分析:遇到概念判断问题,一定要在理解透彻相关概念的基础上,仔细分析,如果判断它是正确的,必须能紧扣定义,而不是模棱两可地去作判断;如果判断它是错误的,只需找到一个反例即可.解答过程:如图所示,由图(1)可知①是错误的;由图(2)可知②③是错误的;由图(3)可知④是错误的;由图(4)可知⑥是错误的.因为通过圆锥侧面上一点和圆锥的顶点只能连一条射线,所以“通过圆锥侧面上一点,有无数条母线.”是错误的,即⑦是不正确的.以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆旋转一周形成的应该是球面,半圆面旋转一周形成的才是球体.所以⑧是错误的.所以只有⑤是正确的.故应选D.解题后的思考:在作判断的时候没有严格的根据定义进行多角度分析,而是只抓住定义中的某一点就作出判断,容易导致错误.知识点二:组合体例2.如图,下列组合体是由哪几种简单几何体组成的?解答过程:(1)由一个三棱锥和一个四棱锥组成,为左右结构(2)由两个三棱锥组成,为上下结构(3)由圆锥和圆台组成,为上下结构知识点三:柱、锥的侧面展开图例3.小明在一个正方体盒子的每个面都写有一个字母,分别是:A、B、C、D、E、F,其平面展开图如图所示,那么在该正方体盒子中,和“A”相对的面所写的字母是哪一个?思路分析:在每个格子中标明你所想象的面的位置,如将A 格标明“上”,将B格标明“前”等等.解答过程:为字母“E”解题后的思考:本题突出考查了学生将正方体各面展开图复原为正方体的空间想象能力.例4.如图所示,为一个封闭的立方体,在它的六个面上标出A ,B ,C ,D ,E ,F 这六个字母,现放成下面三种不同的位置,所看见的表面上的字母已标明,则字母A ,B ,C 对面的字母分别是( )A .D ,E ,FB .F ,D ,EC .E ,F ,D D .E ,D ,F思路分析:本题处理方法比较灵活,要将几个图结合起来一起分析.解答过程:由(1)(2)两个图知,A 与B ,C ,D 相邻,结合第(3)个图知,B ,C 与F 共顶点,所以A 的对面为F ,同理B ,C 的对面分别为D ,E ,故选择B .解题后的思考:本题考查推理能力以及空间想象能力.也可先结合图(1)(3)进行判断.例5.用长和宽分别是π3和π的矩形硬纸卷成圆柱的侧面,求圆柱的底面半径?思路分析:要注意哪条边是圆柱的母线,哪条边是圆柱底面的圆周.解答过程:设圆柱底面圆的半径为r ,由题意可知矩形长为底面圆的周长时,r ππ23=,解得23=r .矩形宽为底面圆的周长时,r ππ2=,解得21=r .故圆柱的底面半径为23或21.解题后的思考:本题学生经常会丢解,即主观认为只有图中所示的情况,即以π3作为底面周长,而忽视了它也可作为母线这种情况.知识点四 旋转体中的有关计算例6. 一个圆台的母线长cm 12,两底面面积分别为24cm π和225cm π,求:(1)圆台的高;(2)截得此圆台的圆锥的母线长.思路分析:通过作截得此圆台的圆锥的轴截面,构造直角三角形与相似三角形求解.解答过程:(1)作OA H A ⊥1242=∴=r r ππ 5252=∴=R R ππ3=∴AH153312221=-=∴H A(2)11O VA ∆ 与O VA ∆相似 AO O A VA VA 111=∴20=∴VA解题后的思考:通过构造旋转体的轴截面,将立体问题转化为平面问题.例7.已知球的两个平行截面的面积分别为π5和π8,且距离为3,求这个球的半径.思路分析:两截面的相互位置可能出现两种情况,一种是在球心O 的同侧,另一种是在球心O 的异侧.解答过程:(1)当两截面在球心O 的同侧时,如图所示,设这两个截面的半径分别为21,r r ,球心O 到截面的距离分别为21,d d ,球的半径为R .8,5,8,522212221==∴=⋅=⋅r r r r ππππ .又222221212d r d r R +=+= ,321222221=-=-∴r r d d ,即3))((2121=+-d d d d .又321=-d d ,⎩⎨⎧=+=-∴,1,32121d d d d 解得⎩⎨⎧-==.1,221d d又∴>,02d 这种情况不成立.(2)当两截面在球心O 的异侧时,321=+d d , 由上述解法可知3))((2121=+-d d d d ,⎩⎨⎧=-=+∴,1,32121d d d d 解得⎩⎨⎧==.1,221d d 3452121=+=+=∴d r R .综上所述,这个球的半径为3.解题后的思考:同学们要注意不要只对同侧的情况进行讨论,而忽略对另一种位置关系的讨论.知识点五:画几何体的三视图例8.画出如图所示的三棱柱的三视图.思路分析:在正视图中,中间的竖线看不到,应画成虚线;侧视图是从左侧看三棱柱投射到竖直的正对着的平面上的正投影,所以不是三棱柱的一个侧面,而应该是过底面正三角形的一条高线的矩形.解答过程:解题后的思考:画三视图的时候要做到“长对正、宽相等、高平齐”,还要注意实线与虚线的区别.知识点六:三视图中的推测问题例9.根据下列三视图,说出各立体图形的形状.思路分析:三视图是从三个不同的方向看同一物体得到的三个视图.正视图反映物体的主要形状特征,主要体现物体的长和高,不反映物体的宽.而俯视图和正视图共同反映物体的长相等.侧视图和俯视图共同反映物体的宽相等.据此就不难得出该几何体的形状.解答过程:(1)圆台;(2)正四棱锥;(3)螺帽.解题后的思考:三视图的画法里要注意“长对正”,“高平齐”,“宽相等”,另外,还要熟悉基本空间几何体的三视图.知识点七:直观图的还原与计算问题例10.已知△A′B′C′是水平放置的边长为a 的正三角形ABC 的斜二测水平直观图,那么△A′B′C′的面积为_________.思路分析:先根据题意,画出直观图,然后根据△A′B′C′直观图的边长及夹角求解.解答过程:如图甲、乙所示的实际图与直观图.a OC C O a AB B A 4321,==''==''.在图乙中作C′D′⊥A′B′于D′,则a C O D C 8622=''=''.所以2166862121a a a D C B A S C B A =⨯⨯=''⋅''='''∆.故填2166a . 解题后的思考:该题求直观图的面积,因此应在直观图中求解,需先求出直观图的底和高,然后用三角形面积公式求解.本题旨在考查同学们对直观图画法的掌握情况.例11.如图所示,正方形O′A′B′C′的边长为cm 1,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形的周长是____________.思路分析:先根据题意,由直观图画出原图形解答过程:逆用斜二测画法的规则画出原图如下图所示,由BC//OA 且BC=OA ,易知OABC 为平行四边形.在上图中,易求O′B′=2,所以OB =22.又OA =1,所以在Rt △BOA 中,31)22(22=+=AB .故原图形的周长是)cm (8)13(2=+⨯,应填cm 8.解题后的思考:该题考查的是直观图与原图形之间的关系,及逆用斜二测画法的规则.。
第一章 空间几何体 测试题选择题(本大题共12题,每小题5分,共60分)1.小明在上海世博会参观时,看到一个几何体,它的轴截面一定是圆面,则这个几何体是 ( )A .圆柱B .圆锥C .球D .圆台2.一个正三棱锥和一个正四棱锥,它们的棱长都相等,把这个正三棱锥的一个侧面重合在正四棱锥的一个侧面上,这个组合体可能是 ( )A .正五棱锥B .斜三棱柱C .正三棱柱D .直三棱柱3.四棱锥的四个侧面中,直角三角形最多可能有( )A .1个B .2个C .3个D .4个4.下列5个命题中:①三角形的直观图是三角形;②平行四边形的直观图是平行四边形;③正方形的直观图是正方形, ④如果一个三角形的平行投影仍是三角形,那么它的中位线的平行投影一定是这个三角形的平行投影的对应的中位线;⑤棱台各侧棱的延长线交于一点,正确的说法有( )A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个5.长方体的三个面的面积分别是2,3,6,则长方体的对角线长是( ) A .6 B .3 C .23 D .326.若正四棱锥S-ABCD 的三视图中,正视图、侧视图都是腰为3,底边为2的等腰三角形,俯视图是边长为2的正方形,则正四棱锥S-ABCD 的侧面积为( )A.23B. 43C. 1D.27.半径为R 的半圆卷成一个圆锥,则它的体积为( )A. 33R πB. 33R π C . 35R π D.35R π 8 .如图1,一个空间几何体的主视图(正视图)、侧视图是周长为16的一个内角为60°的菱形,俯视图是圆及其圆心,那么这个几何体的表面积为( ) A.8π B.12πC.16πD.20π9.一个圆锥放在一个底面积相等、高也相等的圆柱内,若圆锥与圆柱的体积分别为1V 和2V ,则圆柱除圆锥外的体积与圆锥的体积之比为( )A. 2:3B. 2:1C. 1:3D. 3:110.小蚂蚁的家住在长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的A 处,小蚂蚁的奶奶家住在C 1处,三条棱长分别是AA 1=1,AB=2,AD=4,小蚂蚁从A 点出发,沿长方体的表面到小蚂蚁奶奶家C 1的最短矩离是 ( )A .5B .7C .29D .3711.图3为图2所示几何体的展开图,则拼成一个棱长为6cm 的正方体如图4,需要这样的几何体( )A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个侧视图图1图2 图3 图412.一个四棱锥和一个三棱锥恰好可以拼接成一个三棱柱.这个四棱锥的底面为正方形,且底面边长与各侧棱长相等,这个三棱锥的底面边长与各侧棱长也都相等.设四棱锥、三棱锥、三棱柱的高分别为1h ,2h ,3h ,则321::h h h 等于( )A.3:1:1 B.3:2:2 C.3:2:2 D.3:2:3二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共20分)13. 给出下列结论,其中正确的是_______.①一个棱锥至少有四个面;②若四棱锥的底面是正方形,则这个四棱锥的四条侧棱都相等;③五棱锥只有五条棱;④用与底面平行的平面去截三棱锥,得到的截面三角形和底面三角形相似.14.有一块多边形的菜地,它的水平放置的平面图形的斜二测直观图是直角梯形(如图5所示),45,1,ABC AB AD CD BC ∠===⊥o ,则这块菜地的面积为_____________.15.一个直径为32厘米的圆柱形水桶中放入一个铁球,球全部没入水中后,水面升高9厘米,则此球的半径为 .16. 若三棱锥V ABC -侧棱相等,底面是正三角形,三棱锥V ABC -的正视图、俯视图如图5所示,其中32AC ,4VA ==,则该三棱锥的侧视图的面积为 .三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)用斜二测画法作出边长为3cm 、高4cm 的矩形的直观图.18.(12分)正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的边长为a.(1) 求三棱锥A-A 1BD 的表面积和体积.(2) 求三棱锥B-A 1C 1D 的体积.19.(12分)将圆心角为1200,面积为3π的扇形作为圆锥的侧面,求圆锥的表面积和体积.20.(12分)已知正三棱锥S-ABC 的高SO =h ,斜高SM =n ,求经过SO 的中点且平行于底面的截面△A 1B 1C 1的面积.21.(12分)棱长均为a 的三棱锥容器内装水,若顶点向下倒立时,水面高在容器高的中点处.(1) 求水的体积和棱锥的体积比.(2) 若棱锥顶点向上正立时,水面高是容器高的几分之几?22(12分)养路处建造圆锥形仓库用于贮藏食盐(供融化高速公路上的积雪之用),已建的仓库的底面直径为12 m ,高4 m ,养路处拟建一个更大的圆锥形仓库,以存放更多食盐,现有两种方案:一是新建的仓库的底面直径比原来增加4 m (高不变);二是高度增加4 m (底面直径不变)(1)分别计算按这两种方案所建的仓库的体积;(2)分别计算按这两种方案所建的仓库的表面积;(3)哪个方案更经济些?参考答案图51~6 CBDDAB 7~12 ACBABB提示:2.重合时不会构成正五棱锥,只能是三棱柱3.在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中的四棱锥D —A 1B 1C 1D 1的四个面都是直角三角形,故选D.4.其中正确的命题为①②④⑤,故选D.5.设长方体的边长分别为a 、b 、c ,则有ab =2,ac =3,bc =6,a =1,b =2,c =3,对角线l 2=a 2+b 2+c 2=6,故对角线的长为6.6.正四棱锥的侧面是底边为2,高为3的等腰三角形,故侧面积是4×12×2×3=43,故选B.7.设圆锥底面半径为r ,则有2r R ππ=得12r R =,故圆锥的高为3R ,所以圆锥的体积为:231133()32224V R R R π==g ,故选A. 8.由题意知,该几何体是两个连体的圆锥,底面半径是2,母线长是4,故表面积是两个圆锥的侧面积之和为22416ππ⨯⨯=,故选C.9.设底面面积为S ,高为h ,则12:V V =1:3,故圆锥外圆柱的体积与圆锥的体积之比为2:1,选B.10.根据题意知:蚂蚁所走的路线有三种情况(如图①②③),有勾股定理可得:图①中AC 1=22345+=,图②中 AC 1=226137+=,图③中AC 1=225229+=,故选A.11.需3个.它们是D 1-ABCD, D 1-BB 1C 1C , D 1-A 1ABB 1 ,故选B.12.由题意知三棱锥为正四面体,设三棱锥棱长为a ,则a h 362=,同理可求出四棱锥的体高为a h 221=,又由a a V V V 3643312⨯⨯+==四棱锥三棱锥柱32422231a a a =⨯+, 则有3234342h a a ⨯=,解得a h 363=,所以321::h h h 32:2,故选B.13. ①④14. 2 15.12cm 16.6 提示:13. ②不正确.四棱锥的底面是正方形,它的侧棱可以相等,也可以不相等;③用与底不正确,五棱锥除五条侧棱外,还有五条底边,故共有10条棱14. 由于次菜地的斜二测直观图面积S=21(1+1+22)×22=22+41,故这块菜地的面积为22(22+41)=2. 15.由题意知,球的体积等于排出水的体积,即2341693R ππ⨯⨯=,解得12R =厘米. 16.由正视图知道侧棱长是4,俯视图知底面边长是23,侧视图看到的是以三棱锥底边BC 为底边,三棱锥的高为高的三角形,由题意知三棱锥的高是23,所以侧视图的面积是6.三、解答题17.解:(1)在已知ABCD 中取AB 、AD 所在边为X 轴与Y 轴,相交于O 点(O 与A 重合),画对应X ′轴,Y ′轴使∠X ′O ′Y ′=45°(2)在X ′轴上取 A ′,B ′使A ′B ′=AB ,在Y ′轴上取D ′,使A ′D ′=21AD ,过D ′作D ′C ′平行X ′的直线,且等于A ′B ′的长.(3)连 C ′B ′所得四边形A ′B ′C ′D ′ 就是矩形ABCD 的直观图.18.解:(1)表面积为)22211332222a a ⋅⋅+⋅⋅=,体积为23111326a a a ⋅⋅=. (2)体积为3331463a a a -⋅=. 19.解:由圆心角为1200,面积为3π的扇形,得2123,23l ππ⨯⨯=即l =3. 又扇形弧长等于圆锥底面周长,即2323R ππ⨯=,故R=1, 所以S=πR 2+3π =4π,高h ==D'C'B'A'O'Y'X'D CB A YX故体积为V=213R h π=. 20解:设底面正三角形的边长为a ,在RT △SOM 中,SO=h ,SM=n ,所以OM=22l n -,又MO=63a ,即a =2236l n -, 所以)(3343222l n a s ABC -==∆,截面面积为)(34322l n -. 21.解:(1) 设底面面积是S ,高为h ,则水面面积是14S ,高为12h ,故体积之比为1111342183S h Sh ⨯⨯=,故水的体积和棱锥的体积比为 1:8. (2)设空气的体积为V ',底面为S ',高为h ',椎体的体积为V ,底面为S ,高为h ,由78V V '=',即22311()733()11833S h S h h h h h Sh Sh '''''===,得2h h '=,故H H =水全. 22.解:(1)方案1:直径变为16m ,高为4m ,此时体积为2112568433V ππ=⨯⨯=m 3, 方案2:直径为12m ,高为8m ,此时体积变为2212886833V ππ=⨯⨯=m 3, (1)方案1:直径变为16m ,高为4m,母线长为l ==此时表面积为2188(64S πππ=⨯+⨯⨯=+m 2,方案2:直径为12m ,高为8m ,母线长为10,l ==此时表面积为21661096S πππ=⨯+⨯⨯=m 2,(3)方案2更好,因为体积增大的多,表面积增加的少.。
第一章空间几何体一、选择题1、下列说法中正确地是( )A.棱柱地侧面可以是三角形B.正方体和长方体都是特殊地四棱柱C.所有地几何体地表面都能展成平面图形D.棱柱地各条棱都相等2、将一个等腰梯形绕着它地较长地底边所在地直线旋转一周,所得地几何体包括( )A.一个圆台、两个圆锥B.两个圆台、一个圆柱C.两个圆台、一个圆柱D.一个圆柱、两个圆锥3、过球地一条半径地中点,作垂直于该半径地平面,则所得截面地面积与球地表面积地比为( ) A. B.C. D.解析:设球半径为R,截面半径为r.+r2=R2,∴r2=.∴.4、如图所示地直观图是将正方体模型放置在你地水平视线地左上角而绘制地,其中正确地是( )解析:由几何体地直观图画法及主体图形中虚线地使用,知A正确.答案:A5、长方体地高等于h,底面积等于S,过相对侧棱地截面面积为S′,则长方体地侧面积等于( )A.B.C.D.参考答案与解析:解析:设长方体地底面边长分别为a、b,过相对侧棱地截面面积S′=①,S=ab②,由①②得:(a+b)2= +2S,∴a+b=,S侧=2(a+b)h=2h.答案:C6、设长方体地对角线长度是4,过每一顶点有两条棱与对角线地夹角都是60°,则此长方体地体积是( )A. B.C. D.参考答案与解析:解析:设长方体地过一顶点地三条棱长为a、b、c,并且长为a、b地两条棱与对角线地夹角都是60°,则a=4cos60°=2,b=4cos60°=2. 根据长方体地对角线性质,有a2+b2+c2=42,即22+22+c2=42.∴c=.因此长方体地体积V=abc=2×2×=.答案:B主要考察知识点:简单几何体和球7、棱锥被平行于底面地平面所截,当截面分别平分棱锥地侧棱、侧面积、体积时,相应地截面面积分别为S1、S2、S3,则( )A.S1<S2<S3B.S3<S2<S1C.S2<S1<S3D.S1<S3<S2参考答案与解析:解析:由截面性质可知,设底面积为S.;;可知:S1<S2<S3故选A.用平行于底面地平面截棱锥所得截面性质都是一些比例关系:截得面积之比就是对应高之比地平方,截得体积之比,就是对应高之比地立方,所谓“高”,是指大棱锥、小棱锥地高,而不是两部分几何体地高.答案:A主要考察知识点:简单几何体和球8、正四面体地内切球球心到一个面地距离等于这个正四面体高地( )A. B.C. D.参考答案与解析:解析:球心到正四面体一个面地距离即球地半径r,连结球心与正四面体地四个顶点.把正四面体分成四个高为r地三棱锥,所以4×S·r=·S·h,r= h(其中S为正四面体一个面地面积,h为正四面体地高)答案:C主要考察知识点:简单几何体和球9、若圆台两底面周长地比是1∶4,过高地中点作平行于底面地平面,则圆台被分成两部分地体积比是( )A.1∶16B.3∶27C.13∶129D.39∶129参考答案与解析:解析:由题意设上、下底面半径分别为r,4r,截面半径为x,圆台地高为2h,则有,∴x=.∴.答案:D主要考察知识点:简单几何体和球10、在棱长为1地正方体上,分别用过共顶点地三条棱中点地平面截该正方体,则截去8个三棱锥后,剩下地凸多面体地体积是( )A. B.C. D.参考答案与解析:解析:用共顶点地三条棱中点地平面截该正方体,所得三棱锥地体积为,故剩下地凸多面体地体积为.答案:D主要考察知识点:简单几何体和球11、已知高为3地直棱柱ABC A1B1C1地底面是边长为1地正三角形(如图),则三棱锥B1-ABC地体积为( )A.B.C. D.参考答案与解析:解析:.答案:D主要考察知识点:简单几何体和球12、向高为H地水瓶中注水,注满为止.如果注水量V与水深h地函数关系如图,那么水瓶地形状是图中地( )参考答案与解析:解析:如果水瓶形状是圆柱,V=πr2h,r不变,V是h地正比例函数,其图象应该是过原点地直线,与已知图象不符.由已知函数图可以看出,随着高度h地增加V也增加,但随h变大,每单位高度地增加,体积V地增加量变小,图象上升趋势变缓,其原因只能是瓶子平行底地截面地半径由底到顶逐渐变小.答案:B主要考察知识点:简单几何体和球二、填空题1、下列有关棱柱地说法:①棱柱地所有地面都是平地;②棱柱地所有地棱长都相等;③棱柱地所有地侧面都是长方形或正方形;④棱柱地侧面地个数与底面地边数相等;⑤棱柱地上、下底面形状、大小相等.正确地有__________.参考答案与解析:①④⑤主要考察知识点:简单几何体和球2、一个横放地圆柱形水桶,桶内地水占底面周长地四分之一,那么当桶直立时,水地高度与桶地高度地比为_________.参考答案与解析:解析:横放时水桶底面在水内地面积为.V水=,直立时V水=πR2x,∴x:h=(π-2):4π答案:(π-2):4π主要考察知识点:简单几何体和球3、一个正三棱柱地三视图如图所示,则这个正三棱柱地表面积为_________.参考答案与解析:解析:由三视图知正三棱柱地高为2 cm,由侧视图知正三棱柱地底面三边形地高为cm.设底面边长为a,则,∴a=4.∴正三棱柱地表面积S=S侧+2S底=3×4×2+2××4×=8(3+)(cm)答案:8(3+)(cm).主要考察知识点:简单几何体和球4、一圆台上底半径为5 cm,下底半径为10 cm,母线AB长为20 cm,其中A在上底面上,B在下底面上,从AB中点M,拉一条绳子,绕圆台地侧面一周转到B点,则这条绳子最短长为____________. 解析:画出圆台地侧面展开图,并还原成圆锥展开地扇形,扉形圆心角90°答案:50cm主要考察知识点:简单几何体和球三、解答题1、画出图中两个几何体地三视图.参考答案与解析:解析:(1)如下图(2)如下图主要考察知识点:简单几何体和球2、在图中,M、N是圆柱体地同一条母线上且位于上、下底面上地两点,若从M点绕圆柱体地侧面到达N,沿怎么样地路线路程最短?解析:沿圆柱体地母线MN将圆柱地侧面剪开辅平,得出圆柱地侧面展开图,从M点绕圆柱体地侧面到达N点,实际上是从侧面展开图地长方形地一个顶点M到达不相邻地另一个顶点N.而两点间以线段地长度最短.所以最短路线就是侧面展开图中长方形地一条对角线.如图所示.主要考察知识点:简单几何体和球3、倒圆锥形容器地轴截面是正三角形,内盛水地深度为6 cm,水面距离容器口距离为1 cm,现放入一个棱长为4 cm地正方体实心铁块,让正方体一个面与水平面平行,问容器中地水是否会溢出?解析:如图甲所示:O′P=6 cm,OO′=1 cm.当正方体放入容器后,一部分露在容器外面,看容器中地水是否会溢出,只要比较圆锥中ABCD部分地体积和正方体位于容器口以下部分地体积即能判定.如图甲,设水地体积为V,容器地总容积为V,则容1.器尚余容积为V V1由题意得,O′P=6,OO′=1.∴OP=7,OA2=,O′C2=12,∴V=πOA2×7=×49π,=πO′C2×6=24π.V1∴未放入铁块前容器中尚余地容积为=×49π-24π≈44.3 cm3.V-V1如图所示,放入铁块后,EMNF是以铁块下底面对角线作圆锥地轴截面.∴MN=,∴O1M=,O1P=,∴GM=7-,∴正方体位于容器口下地体积为4×4×(7-)=112-≈33.6<44.3,∴放入铁块后容器中地水不会溢出.主要考察知识点:简单几何体和球4、棱长为2 cm地正方体容器盛满水,把半径为1 cm 地铜球放入水中刚好被淹没.然后再放入一个铁球,使它淹没水中,要使流出来地水量最多,这个铁球地半径应该为多大?参考答案与解析:解析:本题考查球与多面体相切问题,解决此类问题必须做出正确地截面(即截面一定要过球心),再运用几何知识解出所求量.过正方体对角面地截面图如图所示.AC1=,AO=,AS=AO-OS=,设小球地半径r,tan∠C1AC=.在△AO1D中,AO1=r,∴AS=AO1+O1S,∴-1=r+r.解得:r=2-(cm)为所求.主要考察知识点:简单几何体和球5、小迪身高1.6 m,一天晚上回家走到两路灯之间,如图所示,他发现自己地身影地顶部正好在A路灯地底部,他又向前走了5 m,又发现身影地顶部正好在B路灯地底部,已知两路灯之间地距离为10 m,(两路灯地高度是一样地)求:(1)路灯地高度.(2)当小迪走到B路灯下,他在A路灯下地身影有多长?参考答案与解析:解:如下图所示,设A、B为两路灯,小迪从MN移到PQ,并设C、D分别为A、B灯地底部.由题中已知得MN=PQ=1.6 m,NQ=5 m,CD=10 m(1)设CN=x,则QD=5-x,路灯高BD为h ∵△CMN∽△CBD,即又△PQD∽△ACD即由①②式得x=2.5 m,h=6.4 m,即路灯高为6.4 m.(2)当小迪移到BD所在线上(设为DH),连接AH交地面于E.则DE长即为所求地影长.∵△DEH∽△CEA解得DE= m,即影长为 m.主要考察知识点:简单几何体和球6、如图1在透明塑料做成地长方体容器中灌进一些水,固定容器地一边将其倾倒,随着容器地倾斜度不同,水地各个表面地图形地形状和大小也不同.试尽可能多地找出这些图形地形状和大小之间所存在地各种规律(不少于3种).图1参考答案与解析:解析:思考问题时,最好做一个实际地水槽进行演示.下面是可能找到地有关水地各个表面地图形地形状和大小之间所存在地规律:(1)水面是矩形.(2)四个侧面中,一组对面是直角梯形,另一组对面是矩形.(3)水面面积地大小是变化地,如图2所示,倾斜度越大(即α越小),水面地面积越大.(4)形状为直角梯形(如ABDC)地两个侧面地面积是不变地;这两个直角梯形全等.(5)侧面积不变.(6)在侧面中,两组对面地面积之和相等.(7)形状为矩形地两个侧面地面积之和为定值.在图中,我们可以得到(8)a+b为定值.(9)如果长方体地倾斜角为α,则水面与底面所成地角为90°-α.(10)底面地面积=水面地面积×cos(90°-α)=水面地面积×sinα.当倾斜度增大,点A在BD上时,有最大值.(11)A与B重合时b=2h(h为原来水面地高度).(12)若容器地高度PD<2h,当A与B重合时,水将溢出.(13)若A在BD地内部,△ADC地面积为定值,即bc 为定值.点评:本题对空间想象能力有一定地要求,我们可以边操作边分析,观察并得出结论.主要考察知识点:简单几何体和球。
人教版高一数学必修2第一章《空间几何体》专题检测一.选择题1. 在三棱锥P-ABC 屮,PA = PB = AC = BC = 2,AB = 2A //3,PC= 1,则三棱锥P-ABC 的外接球的表而积为( )4兀 52兀 A. — B. 4兀 C. 12n D. ---------------------- 3 3【答案】D【解析】取AB 中点D,连接PD,CD,则AD = \$, PD = ^AP 2-AD 2 = h 所以ABZAPD = 60°, ^APB= 120°,设△ APB 外接圆圆心为0】,半径为「则2T = ------------ = 4 sinl20°所以r = 2.同理可得:CD = L ZACB = 120°, A ABC 的外接圆半径也为2,因为PC = PD = CD= 1,所以APCD 是等边三角形,ZPDC = 60%即二面角P-AB-C 为60。
,球心O 在平面PCD 上, 过平面PCD 的截血如图所示,则O 】D = L PD=1,所以001=^01D = —,所以OF 2 = OO J + O J F 2 = - 3 3 3D.【点睛】本小题主要考查儿何体外接球的表面积的求法,考查三角形外心的求解方法•在解决有关儿何体外 接球有关的问题时,主要的解题策略是找到球心,然后通过解三角形求得半径•找球心的方法是先找到一个 血的外心,再找另一个血的外心,球心就在两个外心垂线的交点位置.2.直三棱柱ABC ・AiB 】C ]的各顶点都在同一球面上,若AB=AC=AA 1=2,则此球的表面积等于()52兀52兀 A. ---- B. 20兀 C- 10n D. 9 ・ 13 _ + 4 =—— ; 3 即R 2 = -,所以外接球的表而积S = 4TT R 2 = —.故选【答案】B【解析】设三角形BAC 外接圆半径为「,则= 盂=薯・•・「= 2・・・球的半径等于、夕+ 1 = “5,表面积等于4HR 2 = 20n.选B ・3. 某几何体的三视图如图所示,则此几何体的体积为(—2—H —2T【答案】C【解析】该儿何体为三棱锥,其直观图如图所示,体枳V = 1x (lx2 ><2卜2=±.故选C.4. 已知正四棱锥P-ABCD 的顶点均在球0上,且该正四棱锥的各个棱长均为2,则球0的表面积为A. 4兀B. 6兀C. 8兀D. 16n 【答案】c【解析】设点P 在底面ABCD 的投影点为O ;贝|JAO‘=-AC = Q, PA = 2, PCT 丄平面ABCD,故 2PO = 7P A 2-AO 2 = 而底iklABCD 所在截面圆的半径AO‘ = ©,故该截血圆即为过球心的圆,则球的半径 R = &‘故球O 的表面积$ = 4?rR 2 = 87T»故选C.点睛:本题考查球的内接体的判断与应用,球的表面积的求法,考查计算能力;研究球与多面体的接、切 问题主要考虑以下几个方面的问题:(1)球心与多面体中心的位置关系;(2)球的半径与多面体的棱长的A.B. 1C.-D.俯视图关系;(3)球自身的对称性与多面体的对称性;(4)能否做岀轴截面.5. 己知一个空间几何体的三视图如图,根据图中标出的尺寸(单位:cm ),可得这个几何体的体积是6. 如图,网格纸上正方形小格的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的最长棱的长度为【答案】D【解析】由三视图可知,该儿何体为三棱锥,如图所示:C. 6 cm 3D. 7 cm 3【答案】A 【解析】 几何体如图四棱锥’体积为+ 2) x 2 = 4,选A.俯觀图A. 4cm 3B. 5 cm 3()A. 6yj2B. 6&C. 8D. 9AAB = 6, BC = 3忑,BD = CD = 3屈 AD = 9,故选:D点睛:思考三视图还原空间儿何体首先应深刻理解三视图Z间的关系,遵循“长对正,高平齐,宽相等” 的基本原则,其内涵为正视图的高是几何体的高,长是几何体的长;俯视图的长是几何体的长,宽是几何体的宽;侧视图的高是几何体的高,宽是几何体的宽.7.我国古代数学名箸《孙子算经》中有如下问题:“今有筑城,上广二丈,下广五丈四尺,高三丈八尺,长五千五百五十尺,秋程人功三百尺•问:须工儿何?”意思是:“现要筑造底面为等腰梯形的直棱柱的城墙,其中底面等腰梯形的上底为2丈、下底为5.4丈、高为38丈,直棱柱的侧棱长为5550尺.如果一个秋天工期的单个人可以筑出300立方尺,问:一个秋天工期需要多少个人才能筑起这个城墙?”(注:一丈等于十尺)A. 24642B. 26011C. 52022D. 78033【答案】B20 + 54【解析】根据棱柱的体积公式,可得城墙所需土方为------ x 38 x 5500 = 7803300 (立方尺),一个秋夭工期2所需人数为------- = 26011,故选B.3008.已知某儿何体是两个正四棱锥的组合体,其三视图如下图所示,则该儿何体外接球的表面积为()A. 2兀B. 2#5兀C. 4兀D. 8兀【答案】D【解析】由已知三视图得:该几何体的直观图如下可知该儿何体外接球的半径为Q则该儿何体外接球的表而积为4兀•(厨=8TI故选D9. 在空间直角坐标系O-xyz 中,四面体ABCD 的顶点坐标分别是A(0Q2), B(220), C(1.2,l), D(222).则该四而体的体积V=()二、填空题10. 在平行六面体 ABCD —A]B]C]D]中,AB = 4 , AD = 3 , A 】A=5,厶 BAD = 90。
空间几何体一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分)A.有两个侧面是矩形的棱柱是直棱柱B.侧面都是等腰三角形的棱锥是正棱锥C.侧面都是矩形的直四棱柱是长方体D.底面为正多边形,且有相邻两个侧面与底面垂直的棱柱是正棱柱解析:选D 认识棱柱一般要从侧棱与底面的垂直与否和底面多边形的形状两方面去分析,故A,C都不够准确,B中对等腰三角形的腰是否为侧棱未作说明,故也不正确.2.如图所示,观察四个几何体,其中判断正确的是( )A.(1)是棱台B.(2)是圆台C.(3)是棱锥D.(4)不是棱柱解析:选C 图(1)不是由棱锥截来的,所以(1)不是棱台;图(2)上下两个面不平行,所以(2)不是圆台;图(4)前后两个面平行,其他面是平行四边形,且每相邻两个四边形的公共边平行,所以(4)是棱柱;很明显(3)是棱锥.3.如图所示的直观图的平面图形ABCD是( )A.任意梯形B.直角梯形C.任意四边形D.平行四边形解析:选B AB∥Oy,AD∥Ox,故AB⊥AD.又BC∥AD且BC≠AD,所以为直角梯形.4.下列说法正确的是( )A.圆锥的侧面展开图是一个等腰三角形B.棱柱即是两个底面全等且其余各面都是矩形的多面体C.任何一个棱台都可以补一个棱锥使它们组成一个新的棱锥D.通过圆台侧面上一点,有无数条母线解析:选C 圆锥的侧面展开图是一个扇形,A不正确;棱柱的侧面只需是平行四边形,所以B不正确;通过圆台侧面上一点,只有一条母线,所以D不正确;C任何一个棱台都可以补一个棱锥使它们组成一个新的棱锥是正确的.5.已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱(其底面是正方形,且侧棱垂直于底面)高为4,体积为16,则这个球的表面积是( )A.16π B.20πC.24π D.32π解析:选C 正四棱柱的底面积为4,正四棱柱的底面的边长为2,正四棱柱的底面的对角线为22,正四棱柱的对角线为2 6.而球的直径等于正四棱柱的对角线,即2R=26,R=6,S球=4πR2=24π.6.如图(1)、(2)、(3)为三个几何体的三视图,根据三视图可以判断这三个几何体依次为( )A.三棱台、三棱柱、圆锥B.三棱台、三棱锥、圆锥C.三棱柱、正四棱锥、圆锥D.三棱柱、三棱台、圆锥解析:选C 由俯视图知(1),(2)是多面体,(3)是旋转体.再由正视图及侧视图可知(1)是三棱柱,(2)是正四棱锥,(3)是圆锥.A.3 B.2C.1 D.08.如图,△O′A′B′是水平放置的△OAB的直观图,则△OAB的面积是( )A.6 B.3 2C.6 2 D.12解析:选D 由水平放置的平面图形的斜二测画法的规则可知,△OAB为直角三角形且直角边OB=2O′B′=4,OA=O′A′=6,因此S△OAB=12×4×6=12.9.轴截面为正方形的圆柱的侧面积与全面积的比是( )A.1∶2 B.2∶3C.1∶3 D.1∶4解析:选B 设圆柱的底面圆半径为r,母线长为l,依题意得l=2r,而S侧=2πrl,S 全=2πr 2+2πrl ,∴S 侧∶S 全=2πrl ∶(2πr 2+2πrl )=2∶3.10.已知三棱柱的三视图如下图所示,其中俯视图为正三角形,则该三棱柱的体积为( )A .12 3B .27 3C .36 3D .6解析:选C 若将三棱柱还原为直观图,由三视图知,三棱柱的高为4,设底面边长为a ,则32a =33, ∴a =6,故体积V =34×62×4=36 3. 二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)11.圆柱形容器内部盛有高度为8 cm 的水,若放入三个相同的球(球的半径与圆柱的底面半径相同)后,水恰好淹没最上面的球(如图所示),则球的半径是________ cm.解析:设球的半径为r ,放入3个球后,圆柱液面高度变为6r .则有 πr 2·6r =8πr 2+3·43πr 3,即2r =8,∴r =4. 答案:412. 一个正三棱柱的侧棱长和底面边长相等,体积为23,它的三视图中的俯视图如右图所示,左视图是一个矩形,则这个矩形的面积是________.解析:设正三棱柱的底面边长为a ,利用体积为23,很容易求出这个正三棱柱的底面边长和侧棱长都是2,所以底面正三角形的高为3,故所求矩形的面积为2 3.答案:2 313.圆台的母线长扩大到原来的n 倍,两底面半径都缩小为原来的1n,那么它的侧面积为原来的________倍.解析:设改变之前圆台的母线长为l ,上底半径为r ,下底半径为R ,则侧面积为π(r +R )l ,改变后圆台的母线长为nl ,上底半径为rn ,下底半径为R n,则侧面积为π⎝ ⎛⎭⎪⎫r +R n nl =π(r +R )l ,故它的侧面积为原来的1倍.答案:114.一块正方形薄铁片的边长为4 cm ,以它的一个顶点为圆心,边长为半径画弧,沿弧剪下一个扇形(如图),用这块扇形铁片围成一个圆锥筒,则这个圆锥筒的容积等于________cm 3.解析:扇形的面积和圆锥的侧面积相等,根据公式即可算出底面半径r ,则容积易得. 即2πr =14×2π·4,则r =1.又母线长为4 cm ,h =42-12=15. 则V =13πr 2h =13·π·12·15=153π.答案:153π 三、解答题(共4小题,共50分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分12分)把一个圆锥截成圆台,已知圆台的上、下底面半径的比是1∶4,母线长为10 cm.求圆锥的母线长.解:设圆锥的母线长为l ,圆台上、下底半径分别为r 、R .∵l -10l =r R ,∴l -10l =14,∴l =403(cm). 故圆锥的母线长为403cm.16.(本小题满分12分)如下图,在底面半径为2、母线长为4的圆锥中内接一个高为3的圆柱,求圆柱的表面积.解:设圆柱的底面半径为r ,高为h ′. 圆锥的高h = 42-22=23, 又∵h ′=3,∴h ′=12h .∴r 2=23-323,∴r =1.∴S 表面积=2S 底+S 侧=2πr 2+2πrh ′ =2π+2π×3=2(1+3)π.17.(本小题满分12分)如图(单位:cm),求图中阴影部分绕AB 旋转一周所形成的几何体的表面积和体积.解:由题意知,所求旋转体的表面积由三部分组成:圆台下底面、侧面和一半球面.S半球=8π,S 圆台侧=35π,S 圆台底=25π.故所求几何体的表面积为68π cm 2,由V 圆台=13×(π×22+π×22×π×52+π×52)×4=52π,V 半球=43π×23×12=163π,所以,所求几何体的体积为V 圆台-V 半球=52π-163π=1403π(cm 3).18.(本小题满分14分)(2019·河源高一检测)已知某几何体的俯视图是如图所示的矩形,正视图是一个底边长为8、高为4的等腰三角形,侧视图(或称左视图)是一个底边长为6、高为4的等腰三角形.(1)求该几何体的体积V ; (2)求该几何体的侧面积S .解:由题设可知,几何体是一个高为4的四棱锥,其底面是长、宽分别为8和6的矩形,正侧面及其相对侧面均为底边长为8,高为h 1的等腰三角形,左、右侧面均为底边长为6、高为h 2的等腰三角形,如图所示.(1)几何体的体积为:V =13·S 矩形·h =13×6×8×4=64.(2)正侧面及其相对侧面底边上的高为:h 1=42+32=5.左、右侧面的底边上的高为:h 2= 42+42=4 2.故几何体的侧面面积为:S =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×8×5+12×6×42=40+24 2.。
人教版高中数学必修2第一章-空间几何体练习题及答案(全)第一章空间几何体1.1 空间几何体的结构一、选择题1、下列各组几何体中是多面体的一组是()A 三棱柱四棱台球圆锥B 三棱柱四棱台正方体圆台C 三棱柱四棱台正方体六棱锥D 圆锥圆台球半球2、下列说法正确的是()A 有一个面是多边形,其余各面是三角形的多面体是棱锥B 有两个面互相平行,其余各面均为梯形的多面体是棱台C 有两个面互相平行,其余各面均为平行四边形的多面体是棱柱D 棱柱的两个底面互相平行,侧面均为平行四边形3、下面多面体是五面体的是()A 三棱锥B 三棱柱C 四棱柱D 五棱锥4、下列说法错误的是()A 一个三棱锥可以由一个三棱锥和一个四棱锥拼合而成B 一个圆台可以由两个圆台拼合而成C 一个圆锥可以由两个圆锥拼合而成D 一个四棱台可以由两个四棱台拼合而成5、下面多面体中有12条棱的是()A 四棱柱B 四棱锥C 五棱锥D 五棱柱6、在三棱锥的四个面中,直角三角形最多可有几个()A 1 个B 2 个C 3个D 4个二、填空题7、一个棱柱至少有————————个面,面数最少的棱柱有————————个顶点,有—————————个棱。
8、一个棱柱有10个顶点,所有侧棱长的和为60,则每条侧棱长为————————————9、把等腰三角形绕底边上的高旋转1800,所得的几何体是——————10、水平放置的正方体分别用“前面、后面、上面、下面、左面、右面”表示。
图中是一个正方体的平面展开图,若图中的“似”表示正方体的前面,“锦”表示右面,“程”表示下面。
则“祝”“你”“前”分别表示正方体的—————祝你前程似锦一、选择题1、两条相交直线的平行投影是()A 两条相交直线B 一条直线C 一条折线D 两条相交直线或一条直线2、如图中甲、乙、丙所示,下面是三个几何体的三视图,相应的标号是()①长方体②圆锥③三棱锥④圆柱A ②①③B ①②③C ③②④D ④③②。
(人教A 版)高一数学必修二第一章空间几何体单元测试卷(含答案)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.已知某空间几何体的三视图如图所示,则此几何体为( )A .圆台B .四棱锥C .四棱柱D .四棱台2.如图,△O ′A ′B ′是水平放置的△OAB 的直观图,则△OAB 的面积为( )A .6B .C ..123.已知一个底面是菱形的直棱柱的侧棱长为5,菱形的对角线的长分别是9和15,则这个棱柱的侧面积是() A.B .C .D .1354.半径为R 的半圆卷成一个圆锥,则它的体积为( ) ABCD5.已知圆柱与圆锥的底面积相等,高也相等,它们的体积分别为V 1和V 2,则V 1:V 2=( ) A .1:3B .1:1C .2:1D .3:16.若一个底面是正三角形的三棱柱的正视图如下图所示,其顶点都在一个球面上,则该球的表面积为( )A .B .C .D .7.一个正方体的体积是8,则这个正方体的内切球的表面积是( ) A .8πB .6πC .4πD .π1353R 3R 3R 3R 163π193π1912π43π8.如图是一个空间几何体的三视图,如果直角三角形的直角边长均为1,那么这个几何体的体积为( )A .1B .C .D .9.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧度为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为立方尺,圆周率约为3,估算出堆放斛的米约有( )A .14斛B .22斛C .36斛D .66斛10的内切球,则此棱柱的体积是( )A .B .C .D .11.如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示),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,高为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 .B .C .D .1213161.623354cm 327cm 31cm 3cm 6cm 17275910271312.如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为,如果不计容器的厚度,则球的体积为( )A .B .C .D .二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.一个几何体的正视图为一个三角形,则这个几何体可能是下列几何体中的________(填入所有可能的几何体前的编号).①三棱锥;②四棱锥;③三棱柱;④四棱柱;⑤圆锥;⑥圆柱.14.用斜二测画法画边长为2的正三角形的直观图时,如果在已知图形中取的x 轴和正三角形的一边平行,则这个正三角形的直观图的面积是__________________.15.棱锥的高为16,底面积为512,平行于底面的截面面积为50,则截得的棱台的高为__________________.16.如图是一个组合几何体的三视图,则该几何体的体积是__________________.三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(10分)把一个圆锥截成圆台,已知圆台的上、下底面半径的比是,母线长为.求圆锥的母线长.8cm 6cm 3500cm 3π3cm 3866π3cm 31372π3cm 32048π1:410cm18.(12分)如图是一个几何体的正视图和俯视图.(1)试判断该几何体是什么几何体?(2)画出其侧视图,并求该平面图形的面积;(3)求出该几何体的体积.19.(12分)如下图,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.20.(12分)已知某几何体的侧视图与其正视图相同,相关的尺寸如图所示,求这个几何体的体积.21.(12分)如图所示,设计一个四棱锥形冷水塔塔顶,四棱锥的底面是正方形,侧面是全等的等腰三角形,已知底面边长为2m,制造这个塔顶需要多少铁板?m22.(12分)如图,正方体ABCD -A ′B ′C ′D ′的棱长为a ,连接A ′C ′,A ′D ,A ′B ,BD ,BC ′,C ′D ,得到一个三棱锥.求:(1)三棱锥A ′-BC ′D 的表面积与正方体表面积的比值; (2)三棱锥A ′-BC ′D 的体积.(人教A 版)高一数学必修二第一章空间几何体单元测试卷参 考 答 案一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的) 1.【答案】D【解析】由几何体的三视图可得,该几何体为四棱台.故选D . 2.【答案】D【解析】△OAB 是直角三角形,OA =6,OB =4,∠AOB =90°,∴.故选D .3.【答案】A【解析】由菱形的对角线长分别是9和15则这个菱柱的侧面积为.故选A . 164122OAB S =⨯⨯=△45=4.【答案】A【解析】依题意,得圆锥的底面周长为πR ,母线长为R ,则底面半径为,所以圆锥的体积.故选A . 5.【答案】D【解析】.故选D .6.【答案】B【解析】设球半径是R ,依题意知,该三棱柱是一个底面边长为2,侧棱长为1的正三棱柱,记上,下底面的中心分别是O 1,O ,易知球心是线段O 1O 的中点,于是222119212R ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭⎝⎭,因此所求球的表面积是, 故选B . 7.【答案】C【解析】设正方体的棱长为a ,则a 3=8,所以a =2,而此正方体内的球直径为2,所以S 表=4πr 2=4π.故选C . 8.【答案】C【解析】该几何体的直观图为如图所示的四棱锥P -ABCD ,且P A =AB =AD =1,P A ⊥AB ,P A ⊥AD ,四边形ABCD 为正方形,则,故选C .9.【答案】B【解析】设圆锥底面半径为r,则,∴,所以米堆的体积为,故堆放的米约为,故选B . 10.【答案】B【解析】由题意知棱柱的高为, ∴底面正三角形的边长为,正三棱柱的底面面积为,∴此三棱柱的体积2R 23132R R R ⎛⎫⨯π⨯= ⎪⎝⎭()121::3:13V V Sh Sh ⎛⎫== ⎪⎝⎭2191944123R ππ=π⨯=2111133V =⨯⨯=12384r ⨯⨯=163r =21116320354339⎛⎫⨯⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭320 1.62229÷≈cm 6cm 2.故选B .11.【答案】C【解析】由零件的三视图可知,该几何体为两个圆柱组合而成,如图所示.切削掉部分的体积V 1=π×32×6π×22×4π×32×2=20π(cm 3), 原来毛坯体积V 2=π×32×6=54π(cm 3).故所求比值为1220105427V V π==π.故选C . 12.【答案】A【解析】设球的半径为R ,则由题知球被正方体上面截得圆的半径为4, 球心到截面圆的距离为R -2,则R 2=(R -2)2+42,解得R =5.∴球的体积为3345500cm 33π⨯π=.故选A .二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.【答案】①②③⑤【解析】三棱锥的三视图中含有三角形,∴正视图有可能是三角形,满足条件. 四棱锥的三视图中含有三角形,满足条件. 三棱柱的三视图中含有三角形,满足条件. 四棱柱的三视图中都为四边形,不满足条件. 圆锥的三视图中含有三角形,满足条件. 圆柱的三视图中不含有三角形,不满足条件. 故答案为①②③⑤. 14.15.【答案】11【解析】设棱台的高为x ,则有,解之,得x =11. 16.【答案】36+128π【解析】由三视图可知该组合几何体下面是一个圆柱,上面是一个三棱柱,故所求体积为.()354cm V ==--2165016512x -⎛⎫= ⎪⎝⎭1346168361282V =⨯⨯⨯+π⨯=+π三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.【答案】. 【解析】如图,设圆锥母线长为l ,则1014l l -=,所以.18.【答案】(1)正六棱锥;(2)见解析,;(3).【解析】(1)由该几何体的正视图和俯视图可知该几何体是一个正六棱锥. (2)该几何体的侧视图如图.其中AB =AC ,AD ⊥BC ,且BC 的长是俯视图正六边形对边的距离,即,AD 是正六棱锥的高,即,所以该平面图形的面积为.(3)设这个正六棱锥的底面积是S ,体积为V ,则, 所以.19.【答案】不会,见解析.【解析】因为,,134<201,所以V 半球<V 圆锥,所以,冰淇淋融化了,不会溢出杯子. 20.【答案】. 403cm cm 403l=232a 332a BC=AD=21322a=226S =231332V a ==()33314144134cm 2323V R =⨯π=⨯⨯π⨯≈半球()22311412201cm 33V r h =π=π⨯⨯≈圆锥74V π=【解析】由三视图可知,该几何体是大圆柱内挖掉了小圆柱,两个圆柱高均为1,底面是半径为2和的同心圆,故该几何体的体积为.21.【答案】.【解析】如图所示,连接AC 和BD 交于O ,连接SO .作SP ⊥AB ,连接OP .在Rt △SOP 中,,,所以, 则△SAB 的面积是.所以四棱锥的侧面积是,即制造这个塔顶需要铁板.22.【答案】(1;(2).【解析】(1)∵ABCD -A ′B ′C ′D ′是正方体, ∴,∴三棱锥A ′-BC ′D 的表面积为.而正方体的表面积为6a 2,故三棱锥A ′-BC ′D 的表面积与正方体表面积的比值为. (2)三棱锥A ′-ABD ,C ′-BCD ,D -A ′D ′C ′,B -A ′B ′C ′是完全一样的.故V 三棱锥A ′-BC ′D =V 正方体-4V 三棱锥A ′-ABD =.3223741124V π⎛⎫=π⨯-π⨯= ⎪⎝⎭2m )m SO =()11m 2OP BC ==)m SP =)212m 2⨯⨯=)24m ⨯=2m 33a A B A C A D BC BD C D ''''''=====2142⨯=332114323a a a a -⨯⨯⨯=。
学业分层测评(四)(建议用时:45分钟)[达标必做]一、选择题1.用斜二测画法画水平放置的△ABC时,若∠A的两边分别平行于x轴、y轴,且∠A=90°,则在直观图中∠A′等于() A.45°B.135°C.45°或135°D.90°【解析】在画直观图时,∠A′的两边依然分别平行于x′轴、y′轴,而∠x′O′y′=45°或135°.【答案】 C2.由斜二测画法得到:①相等的线段和角在直观图中仍然相等;②正方形在直观图中是矩形;③等腰三角形在直观图中仍然是等腰三角形;④菱形的直观图仍然是菱形.上述结论正确的个数是()A.0 B.1 C.2 D.3【解析】只有平行且相等的线段在直观图中才相等,而相等的角在直观图中不一定相等,如角为90°,在直观图中可能是135°或45°,故①错,由直观图的斜二测画法可知②③④皆错.故选A.【答案】 A3.如图1-2-30为一平面图形的直观图的大致图形,则此平面图形可能是()【导学号:09960020】图1-2-30A B C D【解析】根据该平面图形的直观图,该平面图形为一个直角梯形,且在直观图中平行于y′轴的边与底边垂直.【答案】 C4.(2015·江西师大附中高一检测)已知水平放置的△ABC是按“斜二测画法”得到如图1-2-31所示的直观图,其中B′O′=C′O′=1,A′O′=32,那么原△ABC中∠ABC的大小是()图1-2-31A.30°B.45°C.60°D.90°【解析】根据斜二测画法可知△ABC中,BC=2,AO=3,AO⊥BC,∴AB=AC=12+(3)2=2,故△ABC是等边三角形,则∠ABC=60°.【答案】 C5.如图,在斜二测画法下,两个边长为1的正三角形ABC的直观图不是全等三角形的一组是()【解析】根据斜二测画法知在A,B,D中,正三角形的顶点A,B都在x轴上,点C由AB边上的高线确定,所得直观图是全等的;对于C,左侧建系方法画出的直观图,其中有一条边长度为原三角形的边长,但右侧的建系方法中所得的直观图中没有边与原三角形的边长相等,由此可知不全等.【答案】 C二、填空题6.如图1-2-32所示,四边形OABC是上底为2,下底为6,底角为45°的等腰梯形,由斜二测画法,画出这个梯形的直观图O′A′B′C′,则在直观图中梯形的高为________.图1-2-32【解析】按斜二测画法,得梯形的直观图O′A′B′C′,如图所示,原图形中梯形的高CD=2,在直观图中C′D′=1,且∠C′D′E′=45°,作C′E′垂直于x′轴于E′,则C′E′=C′D′·sin 45°=2 2.【答案】 227.(2015·雅安高二检测)如图1-2-33所示,斜二测画法得到直观图四边形A ′B ′C ′D ′是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是________.【导学号:09960021】图1-2-33【解析】 在梯形A ′B ′C ′D ′中,B ′C ′=A ′D ′+2·A ′B ′cos 45°=1+2,则原平面图形是上底为1,下底为1+2,高为2的直角梯形,其面积S =12(1+1+2)×2=2+ 2.【答案】 2+ 2三、解答题8.如图1-2-34,△A ′B ′C ′是水平放置的平面图形的斜二测直观图,将其恢复成原图形.图1-2-34【解】 画法:(1)如图②,画直角坐标系xOy ,在x 轴上取OA =O ′A ′,即CA =C ′A ′;① ②(2)在图①中,过B′作B′D′∥y′轴,交x′轴于D′,在图②中,在x轴上取OD=O′D′,过D作DB∥y轴,并使DB=2D′B′.(3)连接AB,BC,则△ABC即为△A′B′C′原来的图形,如图②.9.有一个正六棱锥(底面为正六边形,侧面为全等的等腰三角形的棱锥),底面边长为3 cm,高为3 cm,画出这个正六棱锥的直观图.【解】(1)先画出边长为3 cm的正六边形的水平放置的直观图,如图①所示;(2)过正六边形的中心O′建立z′轴,在z′轴上截取O′V′=3 cm,如图②所示;(3)连接V′A′、V′B′、V′C′、V′D′、V′E′、V′F′,如图③所示;(4)擦去辅助线,遮挡部分用虚线表示,即得到正六棱锥的直观图,如图④所示.[自我挑战]10.水平放置的△ABC的斜二测直观图如图1-2-35所示,已知B′C′=4,A′C′=3,则△ABC中AB边上的中线的长度为()【导学号:09960022】图1-2-35 A.732B.73 C .5 D.52【解析】 由斜二测画法规则知△ABC 是∠ACB 为直角的三角形,其中AC =3,BC =8,AB =73,所以AB 边上的中线长为732.【答案】 A11.(2015·咸阳高一检测)一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是直角梯形ABCD ,如图1-2-36所示,∠ABC =45°,AB =AD =1,DC ⊥BC ,求原平面图形的面积.图1-2-36【解】 过A 作AE ⊥BC ,垂足为E ,又∵DC ⊥BC 且AD ∥BC ,∴四边形ADCE 是矩形,∴EC =AD =1,由∠ABC =45°,AB =AD =1知BE =22,∴原平面图形是梯形且上下两底边长分别为1和1+22,高为2,∴原平面图形的面积为12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1+22×2=2+22.。
高中数学学习材料 (灿若寒星 精心整理制作)《第一章空间几何体》阶段性测试题(时间90分钟 满分120分)一、选择题(每小题5分)1.如下图所示,观察四个几何体,其中判断正确的是()A .①是棱台B .②是圆台C .③是棱锥D .④不是棱柱2.若一个三角形,采用斜二测画法作出其直观图,则其直观图的面积是原三角形面积的( ) A.12倍 B .2倍 C.24倍 D.22倍 3.某几何体的正视图和侧视图均如图1所示,则该几何体的俯视图不可能是( )4.已知某几何体的三视图如右图所示,那么这个几何体是( ) A .长方体B .圆柱C .四棱锥D .四棱台5.正方体的体积是64,则其表面积是( ) A .64B .16C .96D .无法确定6.圆锥的高扩大到原来的2倍,底面半径缩短到原来的12,则圆锥的体积( )A .缩小到原来的一半B .扩大到原来的2倍C .不变D .缩小到原来的167.三个球的半径之比为1:2:3,那么最大球的表面积是其余两个球的表面积之和的( ) A .1倍B .2倍 C.95倍D.74倍 8.有一个几何体的三视图及其尺寸如下图(单位:cm),则该几何体的表面积为( ) A .12πcm2 B .15πcm2 C .24πcm2 D .36πcm29.圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,母线长为3,圆台的侧面积为84π,则圆台较小底面的半径为( )A .7B .6C .5D .310.如图所示是古希腊数学家阿基米德的墓碑文,墓碑上刻着一个圆柱,圆柱内有一个内切球,这个球的直径恰好与圆柱的高相等,相传这个图形表达了阿基米德最引以为自豪的发现.我们来重温这个伟大发现.圆柱的体积与球的体积之比和圆柱的表面积与球的表面积之比分别为( )A. 32,1B. 23,1C. 32,32D. 23,3211.某几何体的俯视图是如图所示的矩形,正视图(或称主视图)是一个底边长为8、高为5的等腰三角形,侧视图(或称左视图)是一个底边长为6、高为5的等腰三角形.则该几何体的体积为( ) A .24 B .80 C .64 D .24012. 若半径为R 的半圆卷成一个圆锥,则它的体积是( ) A 、3243R π B 、383R π C 、3245R π D 、385R π二、填空题(每小题5分)13.圆台的底半径为1和2,母线长为3,则此圆台的体积为 ________.14.一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积____ ___ 。
15.圆柱的侧面展开图是边长为6π和4π的矩形,则圆柱的表面积 为________.16.一个几何体的三视图及其尺寸如下图所示,其中主视图是直角 三角形,侧视图是半圆,俯视图是等腰三角形,则这个几何体的表 面积是________. 三、解答题17.(本题10分)画出如图所示几何体的三视图.18.(本题10分)圆柱的高是8cm ,表面积是130πcm 2,求它的底面圆半径和体积.19.(本题10分)如图所示,设计一个四棱锥形冷水塔塔顶,四棱锥的底面是正方形,侧面是全等的等腰三角形,已知底面边长为2m ,棱锥高为7m ,制造这个塔顶需要多少铁板?20.(本题10分)如下图,在底面半径为2、母线长为4的圆锥中内接一个高为3的圆柱,求圆柱的表面积.详解答案1[答案] C[解析]图①不是由棱锥截来的,所以①不是棱台;图②上、下两个面不平行,所以②不是圆台;图④前、后两个面平行,其他面是平行四边形,且每相邻两个四边形的公共边平行,所以④是棱柱;很明显③是棱锥.2[答案] C[解析]设△ABC的边AB上的高为CD,以D为原点,DA为x轴建系,由斜二测画法规则作出直观图△A′B′C′,则A′B′=AB,C′D′=12CD.S△A′B′C′=12A′B′·C′D′sin45°=24(12AB·CD)=24S△ABC.3[答案] D [解析]本题是组合体的三视图问题,由几何体的正视图和侧视图均如图1所示知,原图下面图为圆柱或直四棱柱,上面是圆柱或直四棱柱或下底是直角的三棱柱,A,B,C都可能是该几何体的俯视图,D不可能是该几何体的俯视图,因为它的正视图上面应为如图的矩形.4[答案] A[解析]该几何体是长方体,如图所示.5[答案] C[解析]由于正方体的体积是64,则其棱长为4,所以其表面积为6×42=96.6[答案] A[解析]V=13π⎝⎛⎭⎫12r2×2h=16πr2h,故选A.[答案] C7[解析]设最小球的半径为r,则另两个球的半径分别为2r、3r,所以各球的表面积分别为4πr2,16πr2,36πr2,所以36πr24πr2+16πr2=95.8[答案] C[解析] 由三视图可知该几何体是圆锥,S 表=S 侧+S 底=πrl +πr2=π×3×5+π×32=24π(cm2),故选C. 9[答案] A[解析] 设圆台较小底面圆的半径为r ,由题意,另一底面圆的半径R =3r. ∴S 侧=π(r +R)l =π(r +3r)×3=84π,解得r =7. 10[答案] C[解析] 设球的半径为R , 则圆柱的底面半径为R ,高为2R , ∴V 圆柱=πR2×2R =2πR3,V 球=43πR3.∴V 圆柱V 球=2πR343πR3=32,S 圆柱=2πR×2R +2×πR2=6πR2,S 球=4πR2. ∴S 圆柱S 球=6πR24πR2=32. 11[答案] B[解析] 该几何体的四棱锥,高等于5,底面是长、宽分别为8、6的矩形,则底面积S =6×8=48,则该几何体的体积V =13Sh =13×48×5=80.12[答案] B[解析] 画出该几何体的正视图为,其上层有两个立方体,下层中间有三个立方体,两侧各一个立方体,故B 项满足条件. 13[答案]1423π [解析] 圆台高h =32--=22,∴体积V =π3(r2+R2+Rr)h =1423π.14[答案] 36[解析] 该几何体是底面是直角梯形的直四棱柱,如图所示,底面是梯形ABCD ,高h =6,则其体积V =Sh =⎣⎡⎦⎤12+×6=36.[答案] 24π2+8π或24π2+18π15[解析] 圆柱的侧面积S 侧=6π×4π=24π2.(1)以边长为6π的边为轴时,4π为圆柱底面圆周长,所以2πr =4π,即r =2. 所以S 底=4π,所以S 表=24π2+8π.(2)以4π所在边为轴时,6π为圆柱底面圆周长,所以2πr =6,即r =3.所以S 底=9π,所以S 表=24π2+18π.16[答案] 2(1+3)π+4 2[解析] 此几何体是半个圆锥,直观图如下图所示,先求出圆锥的侧面积S 圆锥侧=πrl =π×2×23=43π,S 底=π×22=4π,S △SAB =12×4×22=42,所以S 表=43π2+4π2+4 2=2(1+3)π+4 2.17[解析] 该几何体的上面是一个圆柱,下面是一个四棱柱,其 三视图如图所示.18[解析] 设圆柱的底面圆半径为rcm , ∴S 圆柱表=2π·r·8+2πr2=130π. ∴r =5(cm),即圆柱的底面圆半径为5cm. 则圆柱的体积V =πr2h =π×52×8=200π(cm3). 19[解析] 由三视图可知该几何体是一个正三棱台.画法:(1)如图①所示,作出两个同心的正三角形,并在一个水 平放置的平面内画出它们的直观图;(2)建立z′轴,把里面的正三角形向上平移高的大小;(3)连接两正三角形相应顶点,并擦去辅助线,被遮的线段用虚线表示,如图②所示,即得到要画的正三棱台.20[解析]如图所示,连接AC 和BD 交于O,连接SO.作SP ⊥AB ,连接OP.在Rt △SOP 中,SO =7(m),OP =12BC =1(m),所以SP =22(m),则△SAB 的面积是12×2×22=22(m2).所以四棱锥的侧面积是4×22=82(m2), 即制造这个塔顶需要82m2铁板. 21[解析] 设圆柱的底面半径为r ,高为h′. 圆锥的高h =42-22=23, 又∵h′=3,∴h′=12h.∴r 2=23-323,∴r =1.∴S 表面积=2S 底+S 侧=2πr2+2πrh′ =2π+2π×3=2(1+3)π.22[解析] 由题意,知所成几何体的表面积等于圆台下底面积+圆台的侧面积+半球面面积. 又S 半球面=12×4π×22=8π(cm2),S 圆台侧=π(2+5)-+42=35π(cm2),S 圆台下底=π×52=25π(cm2), 即该几何全的表面积为 8π+35π+25π=68π(cm2).又V 圆台=π3×(22+2×5+52)×4=52π(cm3),V 半球=12×4π3×23=16π3(cm3).所以该几何体的体积为V 圆台-V 半球=52π-16π3=140π3(cm3).。