【高考调研】高考数学一轮复习 题组层级快练50(含解析)
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题组层级快练(五十)
1.一个长方体共一个顶点的三个面的面积分别是2,3,6,这个长方体的对角线长是( )
A.23 B.32
C.6 D.6
答案 D
解析 设长方体共一顶点的三棱长分别为a、b、c,
则ab=2,bc=3,ac=6.∴(abc)2=6.
解得a=2,b=1,c=3.
故对角线长l=a2+b2+c2=6.
2.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.7 B.6
C.5 D.3
答案 A
解析 设圆台较小底面半径为r,则另一底面半径为3r.
由S=π(r+3r)·3=84π,解得r=7.
3.若某几何体的三视图如图所示,其中俯视图是个半圆,则该几何体的表面积为(
)
A.32π B.π+3
C.32π+3 D.52π+3
答案 C
解析 由三视图可知该几何体为一个半圆锥,即由一个圆锥沿中轴线切去一半而得.∴S=12×2×3+12×π+12×2π×1=32π+3.
4.若一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )
A.75+210 B.75+410
C.48+410 D.48+210
答案 B
解析 由三视图可知该几何体是一个四棱柱.两个底面面积之和为2×4+52×3=27,四个侧面的面积之和是(3+4+5+10)×4=48+410,故表面积是75+410.
5.(2014·浙江文)若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则该几何体的体积是(
)
A.72 cm3 B.90 cm3
C.108 cm3 D.138 cm3
答案 B
解析 先根据三视图画出几何体,再利用体积公式求解.该几何体为一个组合体,左侧为三棱柱,右侧为长方体,如图所示.V=V三棱柱+V长方体=12×4×3×3+4×3×6=18+72=90 cm3.
6.(2015·大连双基考试)如图所示,在边长为1的正方形网格中用粗线画出某个多面体的三视图,则该多面体的体积为(
)
A.15 B.13
C.12 D.9
答案 B
解析 该题中的几何体的直观图如图所示,其中底面ABCD是一个矩形(其中AB=5,BC=2),棱EF∥底面ABCD,且EF=3,直线EF到底面ABCD的距离是3.连接EB,EC,则题中的多面体的体积等于四棱锥E-ABCD与三棱锥E-FBC的体积之和,而四棱锥E-ABCD的体积等于13×(5×2)×3=10,三棱锥E-FBC的体积等于13×(12×3×3)×2=3,因此题中的多面体的体积等于10+3=13,选B.
7.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为(
)
A.8π3 B.3π
C.10π3 D.6π
答案 B
解析 方法一:由三视图画出几何体,如图所示,该几何体的体积V=2π+π=3π.
方法二:V=12·π·12·(2+4)=3π.选B.
8.如图所示,E,F分别是边长为1的正方形ABCD边BC,CD的中点,沿线AF,AE,EF折起来,则所围成的三棱锥的体积为( )
A.13 B.16
C.112 D.124
答案 D
解析 设B,D,C重合于G,则VA-EFG=13×1×12×12×12=124.
9.(2015·河北邯郸摸底考试)一个空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为(
)
A.23 B.25
C.433 D.533
答案 D
解析 观察三视图可知,这是一个正三棱柱削去一个三棱锥,正三棱柱的底面边长为2,高为2.截去的三棱锥高为1,所以几何体的体积为12×2×3×2-13×12×2×3×1=533,故选D.
10.(2015·衡水调研卷)已知某几何体的三视图如图所示,其中正视图、侧视图均是由三角形与半圆构成,俯视图由圆与内接三角形构成,根据图中的数据可得此几何体的体积为( )
A.2π3+12 B.4π3+16 C.2π6+16 D.2π3+12
答案 C
11.如图所示,正方体ABCD—A1B1C1D1的棱长为1,E,F分别为线段AA1,B1C上的点,则三棱锥D1—EDF的体积为________.
答案 16
解析 三棱锥D1—EDF的体积即为三棱锥F—DD1E的体积.因为E,F分别为AA1,B1C上的点,所以正方体ABCD—A1B1C1D1中△EDD1的面积为定值12,F到平面AA1D1D的距离为定值1,所以VF-DD1E=13×12×1=16.
12.如图所示,在长方体ABCD-A′B′C′D′中,用截面截下一个棱锥C-A′DD′,求棱锥C-A′DD′的体积与剩余部分的体积之比为________.
答案 1∶5
解析 方法一:设AB=a,AD=b,DD′=c,
则长方体ABCD-A′B′C′D′的体积V=abc.
又S△A′DD′=12bc,且三棱锥C-A′DD′的高为CD=a.
∴V三棱锥C-A′DD′=13S△A′DD′·CD=16abc.
则剩余部分的几何体积V剩=abc-16abc=56abc.
故V棱锥C-A′D′D∶V剩=16abc∶56abc=1∶5.
方法二:已知长方体可以看成侧棱垂直于底面的四棱柱ADD′A′-BCC′B′,设它的底面ADD′A′面积为S,高为h,则它的体积为V=Sh.
而棱锥C-A′DD′的底面面积为12S,高是h,
因此,棱锥C-A′DD′的体积
VC-A′DD′=13×12Sh=16Sh. 余下的体积是Sh-16Sh=56Sh.
所以棱锥C-A′DD′的体积与剩余部分的体积之比为
16Sh∶56Sh=1∶5.
13.已知一圆柱内接于球O,且圆柱的底面圆的直径与母线长均为2,则球O的表面积为________.
答案 8π
解析 圆柱的底面圆的直径与母线长均为2,所以球的直径为22+22=8=22,即球半径为2,所以球的表面积为4π×(2)2=8π.
14.(2014·山东理)在三棱锥P-ABC中,D,E分别为PB,PC的中点,记三棱锥D-ABE的体积为V1,P-ABC的体积为V2,则V1V2=________.
答案 14
解析 由题意,知VD-ABE=VA-BDE=V1,
VP-ABC=VA-PBC=V2.
因为D,E分别为PB,PC中点,
所以S△BDES△PBC=14.
设点A到平面PBC的距离为d,
则V1V2=13S△BDE·d13S△PBC·d=S△BDES△PBC=14.
15.如图所示,在边长为5+2的正方形ABCD中,以A为圆心画一个扇形,以O为圆心画一个圆,M,N,K为切点,以扇形为圆锥的侧面,以圆O为圆锥底面,围成一个圆锥,求圆锥的全面积与体积.
答案 S全面积=10π,V=230π
解析 设圆锥的母线长为l,底面半径为r,高为h,
由已知条件,得 l+r+2r=+22,2πrl=π2,
解得r=2,l=42.S全面积=πrl+πr2=10π,h=l2-r2=30,V=πr2h=230π.
16.右图为一简单组合体,其底面ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,EC∥PD,且PD=AD=2EC=2.
(1)画出该几何体的三视图;
(2)求四棱锥B-CEPD的体积.
答案 (1)略 (2)2
解析 (1)如图所示:
(2)∵PD⊥平面ABCD,PD⊂平面PDCE,
∴平面PDCE⊥平面ABCD.
∵BC⊥CD,
∴BC⊥平面PDCE.
∵S梯形PDCE=12(PD+EC)·DC=12×3×2=3,
∴四棱锥B-CEPD的体积VB-CEPD=13S梯形PDCE·BC=13×3×2=2.
17.如图所示的三个图中,上面的是一个长方体截去一个角所得多面体的直观图,它的正视图和侧视图在下面画出(单位:cm).
(1)在正视图下面,按照画三视图的要求画出该多面体的俯视图;
(2)按照给出的尺寸,求该多面体的体积;
(3)在所给直观图中连接BC′,证明:BC′∥平面EFG.
答案 (1)略 (2)2843 cm3 (3)略
解析 (1)如图所示.
(2)所求多面体的体积是:
V=V长方体-V正三棱锥=4×4×6-13×(12×2×2)×2=2843 cm3.
(3)如图所示,复原长方体ABCD-A′B′C′D′,
连接AD′,则AD′∥BC′.
∵E,G分别是AA′,A′D′的中点,
∴AD′∥EG.从而EG∥BC′.
又BC′⊄平面EFG,
∴BC′∥平面EFG.
1.(2014·福建文)以边长为1的正方形的一边所在直线为旋转轴,将该正方形旋转一周所得圆柱的侧面积等于( )
A.2π B.π
C.2 D.1
答案 A
解析 所得圆柱体的底面半径为1,母线长为1,所以其侧面积S=2π×1×1=2π,故选A.
2.如图所示的几何体中,四边形ABCD是矩形,平面ABCD⊥平面ABE,已知AB=2,AE=BE=3,且当规定主(正)视方向垂直平面ABCD时,该几何体的左(侧)视图的面积为22.若M,N分别是线段DE,CE上的动点,则AM+MN+NB的最小值为________.
答案 3 解析 ∵AE=BE=3,AB=2,
∴△ABE的边AB上的高为2.
∵该几何体的侧视图是一直角三角形,一直角边为AD,另一直角边长为2.
又∵其面积为22,∴AD=1.
∴AD=BC=1,DE=CE=CD=2.
∴∠AED=∠BEC=30°,∠DEC=60°.
将△AED,△DEC,△BEC展开在同一平面内,得如图所示.
当A,M,N,B共线时,AM+MN+NB最小,
∵AE=BE=3,∠AEB=120°,∴AB=3.
3.一个几何体的三视图及其相关数据如图所示,求这个几何体的表面积.
答案 11π2+33
解析 这个几何体是一个圆台被轴截面割出来的一半.
根据图中数据可知圆台的上底面半径为1,下底面半径为2,高为3,母线长为2,几何体的表面积是两个半圆的面积、圆台侧面积的一半和轴截面的面积之和,故这个几何体的表面积为S=12π×12+12π×22+12π×(1+2)×2+12×(2+4)×3=11π2+33.