(時間90分鐘,滿分100分)
一、選擇題(本大題共8個小題,每小題5分,共40分.在每小題所給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.(2011·天津高一期末)若乙個幾何體的正檢視、側檢視、俯檢視均為圓,則這個幾何體可能是( )
a.圓柱b.圓台
c.圓錐d.球體
解析:由三檢視的特點可以判斷為球體.
答案:d
2.下列四個命題:
①各側面是全等的等腰三角形的四稜錐是正四稜錐;
②底面是正多邊形的稜錐是正稜錐;
③稜錐的所有面可能都是直角三角形;
④四稜錐中側面最多有四個直角三角形.
正確的命題的個數是( )
a.1b.2
c.3d.4
解析:①不能保證所有側稜都相等,②缺少頂點在底面的射影是底面的中心,③④正確.
答案:b
3.球的體積是π,則此球的表面積是( )
a.12b.16π
cd.π
解析:由v球=π=πr3,解得r=2,所以球的表面積為s=4πr2=4π×22=16π.
答案:b
4.已知水平放置的△abc的直觀圖△a′b′c′(斜二測畫法)是邊長為a的正三角形,則原△abc的面積為( )
a. a2b. a2
c. a2d. a2
解析:斜二測畫法中原圖面積與直觀圖面積之比為1∶,則易知s=(a)2,∴s=a2.
答案:d
5.若乙個球的內接正方體的表面積為54,則球的表面積是( )
a.27b.18π
c.9d.54π
解析:由正方體的表面積為54,可得正方體的稜長為3,所以正方體的體對角線長為3,即正方體的外接球的半徑為,所以球的表面積為s球=4π×()2=27π.
答案:a
6.平行於稜錐底面的截面把稜錐的高分為2∶1的兩部分(從上到下),則分成的兩部分的體積之比是( )
a.8∶1b.8∶27
c.8∶19d.4∶5
解析:由已知可知,小稜錐與原稜錐的高的比為2∶3,則體積比為8∶27,∴分成的兩部分的體積之比為8∶(27-8)=8∶19.
答案:c
7.(2011·合肥高一期末)如圖,乙個簡單空間幾何體的三檢視,其正檢視與側檢視是邊長為2的正三角形、俯檢視輪廓為正方形,則全面積是( )
ab.c.12d.8
解析:由三檢視可看出,該幾何體為正四稜錐,且底面邊長為2,側面三角形的高為2,所以全面積s=4××2×2+22=12.
答案:c
8.(2011·興義高一期末)有乙個幾何體的三檢視及其尺寸如下(單位:cm),則該幾何體的表面積和體積為( )
a.24π cm2,12π cm3b.15π cm2,12π cm3
c.24π cm2,36π cm3d.以上都不正確
解析:由三檢視可知,該幾何體為圓錐,
底面半徑是3 cm,母線長是5 cm,高為4 cm,
所以表面積s=πr2+πrl=9π+15π=24π(cm2),
體積v=π×32×4=12π(cm3).
答案:a
二、填空題(本大題共4個小題,每小題5分,共20分.把答案填寫在題中的橫線上)
9.(2011·合肥高一期末)直觀圖(如右圖)中,四邊形a′b′c′d′為菱形且邊長為2 cm,則在xoy座標中四邊形abcd為________,面積為________cm2.
解析:根據斜二測畫法可以知道,四邊形abcd為矩形,面積s=2×4=8 cm2.
答案:矩形 8
10.(2011·淮安高一期末)乙個水平放置的平面圖形的斜二測直觀圖是乙個底角為45°,腰和上底長均為1的等腰梯形,則這個平面圖形的面積是________.
解析:根據斜二測畫法,該平面圖形為直角梯形,上底長為1,直腰為2,下底邊長為1+2×1×cos45°=+1,故面積為s=[1+(+1)]×2=+2.
答案:2+
11.已知球的表面積為20π,球面上有a、b、c三點,如果ab=ac=bc=2,則球心到平面abc的距離為________.
解析:如圖所示,該球的半徑為r,
則s表=4πr2=20π,r=.
設△abc的中心為o′,則bo′=××2=2,
∴oo′==1.
答案:1
12.乙個橫放的圓柱形水桶,桶內的水佔底面周長為四分之一,那麼當桶直立時,水的高度與桶的高度比為______.
解析:由題意可知,橫放時水桶底面在水內的面積為(πr2-r2),v水=(πr2-r2)h,設水桶直立時水的高度為x,則v水=πr2x,∴x∶h=(π-2)∶4π.
答案:(π-2)∶4π
三、解答題(本大題共3個小題,共40分.解答應寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
13.(本小題滿分12分)畫出下列幾何體的三檢視.
解:圖①為稜臺的模型,圖②是圓台和球組成的幾何體,圖③為圓柱和六稜柱的組合體,這三個幾何體的三檢視如圖所示.
14.(本小題滿分14分)如圖所示,為一建築物的三檢視,現需將其外壁用油漆刷一遍,已知每平方公尺用漆0.2 kg,問需要油漆多少千克?(尺寸如圖所示,單位:
m,π取3.14,結果精確到0.01 kg)
解:由三檢視知建築物為一組合體,自上而下分別是圓錐和四稜柱,並且圓錐的底面半徑為3 m,母線長5 m,四稜柱的高為4 m,底面是邊長為3 m的正方形.
∴圓錐的表面積為πr2+πrl=3.14×32+3.14×3×5=28.26+47.1=75.36(m2).
四稜柱的乙個底面積為32=9(m2),
四稜柱的側面積為4×4×3=48 (m2).
∴建築物的外壁面積為75.36-9+48=114.36 (m2).
∴需要油漆114.36×0.2=22.872≈22.87(kg).
15.(本小題滿分14分)求稜長為a的正四面體外接球與內切球的半徑.
解:設正四面體a-bcd的高為ao1,外接球球心為o,半徑為r(如圖(1)),
∵正四面體的稜長為a,∴o1b=a×=a.
在rt△ao1b中,ao1===a.
在rt△oo1b中,oo=r2-(a)2=r2-,
∴ao1=r+o1o=r+=a.∴r=a,
即外接球半徑為a.
設內切球半徑為r,球心為o,p為△acd的中心,正四面體的高ao1=a,o1e=a,
(圖2)
ae⊥cd於e點,連線o1e、op,如圖(2),得o1e⊥cd,又切點p為△acd的中心,∴ap=ae=a,在rt△apo中,ap2+op2=ao2,
即: a2+r2=(a-r)2,
∴r=a,即內切球半徑為a.
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