a級基礎達標演練
(時間:40分鐘滿分:60分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.(2012·煙台調研)稜長為2的正四面體的表面積是( ).
a. b.4 c.4 d.16
解析每個面的面積為:×2×2×=.∴正四面體的表面積為:4.
答案 c
2.(2012·福州質檢)把球的表面積擴大到原來的2倍,那麼體積擴大到原來的
( ).
a.2倍 b.2倍 c.倍 d.倍
解析由題意知球的半徑擴大到原來的倍,則體積v=πr3,知體積擴大到原來的2倍.
答案 b
3.(2012·濰坊模擬)如圖是乙個長方體截去乙個角後所得多面體的三檢視,則該多面體的體積為( ).
a. b. c. d.
解析根據三檢視的知識及特點,可畫出多面體
的形狀,如圖所示.這個多面體是由長方體截去
乙個正三稜錐而得到的,所以所求多面體的體積
v=v長方體-v正三稜錐=4×4×6-××2=.
答案 b
4.(2011·溫州檢測(二))如圖所示,乙個空間幾何體的正(主)檢視和側(左)檢視都是邊長為2的正方形,俯檢視是乙個直徑為2的圓,則這個幾何體的全面積為
( ).
a.2π b.4π
c.6π d.8π
解析由三檢視知該空間幾何體為圓柱,所以其全面積為π×12×2+2π×1×2=6π.
答案 c
5.(2012·廈門模擬)已知某幾何體的三檢視如圖,其中正檢視中半圓的半徑為1,則該幾何體的體積為( )
a.24-π b.24-
c.24-π d.24-
解析據三檢視可得幾何體為一長方體內挖去乙個半圓柱,其中長方體的稜長分別為:2,3,4,半圓柱的底面半徑為1,母線長為3,故其體積v=2×3×4-×π×12×3=24-.
答案 a
二、填空題(每小題4分,共12分)
6.(2011·福建)三稜錐pabc中,pa⊥底面abc,pa=3,底面abc是邊長為2的正三角形,則三稜錐pabc的體積等於________.
解析依題意有,三稜錐pabc的體積v=s△abc·|pa|=××22×3=.
答案 7.(2009·全國ⅱ)設oa是球o的半徑,m是oa的中點,過m且與oa成45°角的平面截球o的表面得到圓c.若圓c的面積等於,則球o的表面積等於________.
解析設圓c的半徑為r,有πr2=.
得r2=.又設球的半徑為r,如圖所示,
有ob=r,oc=·=r,cb=r.在rt△ocb中,有ob2=oc2+cb2,即r2=r2+r2r2=,∴r2=2,∴s球=4πr2=8π.
答案 8π
8.(2012·湖州模擬)如圖所示,已知乙個多面體的平面展開圖由乙個邊長為1的正方形和4個邊長為1的正三角形組成,則該多面體的體積是________.
解析由題知該多面體為正四稜錐,底面邊長為1,側稜長為1,斜高為,連線頂點和底面中心即為高,可求得高為,所以體積v=×1×1×=.
答案 三、解答題(共23分)
9.(11分)(2012·杭州模擬)某高速公路收費站入口處的安全標識墩如圖1所示,墩的上半部分是正四稜錐pefgh,下半部分是長方體abcdefgh.圖2、圖3分別是該標識墩的正檢視和俯檢視.
(1)請畫出該安全標識墩的側檢視;
(2)求該安全標識墩的體積.
解 (1)側檢視同正檢視,如圖所示:
(2)該安全標識墩的體積為
v=vpefgh+vabcdefgh
=×402×60+402×20
=64 000(cm3).
10.(12分)如圖,已知某幾何體的三檢視如下(單位:cm).
(1)畫出這個幾何體的直觀圖(不要求寫畫法);
(2)求這個幾何體的表面積及體積.
解 (1)這個幾何體的直觀圖如圖所示.
(2)這個幾何體可看成是正方體ac1及直
三稜柱b1c1q-a1d1p的組合體.
由pa1=pd1=,a1d1=ad=2,可得
pa1⊥pd1.故所求幾何體的表面積
s=5×22+2×2×+2××()2=22+4 (cm2),
體積v=23+×()2×2=10(cm3).
b級綜合創新備選
(時間:30分鐘滿分:40分)
一、選擇題(每小題5分,共10分)
1.(2011·江門一模)某型號的兒童蛋糕上半部分是半球,下半部分是圓錐,其三檢視如圖所示,則該型號蛋糕的表面積s=( ).
a.115 π b.110 π
c.105 π d.100 π
解析由三檢視可知,圓錐的母線長為=13,該型號蛋糕的表面積s=2π×52+π×5×13=115 π.
答案 a
2.(2011·遼寧)已知球的直徑sc=4,a,b是該球球面上的兩點,ab=,∠asc=∠bsc=30°,則稜錐s-abc的體積為( ).
a.3 b.2 c. d.1
解析由題可知ab一定在與直徑sc垂直的小圓面上,作過ab的小圓交直徑sc於d,設sd=x,則dc=4-x,此時所求稜錐即分割成兩個稜錐s-abd和c-abd,在△sad和△sbd中,由已知條件可得ad=bd=x,又因為sc為直徑,所以∠sbc=∠sac=90°,所以∠dcb=∠dca=60°,在△bdc中 ,bd=(4-x),所以x=(4-x),所以x=3,ad=bd=,所以三角形abd為正三角形,所以v=s△abd×4=.
答案 c
二、填空題(每小題4分,共8分)
3.(2011·四川)如圖,半徑為r的球o中有一內接圓柱.當圓柱的側面積最大時,球的表面積與該圓柱的側面積之差是________.
解析由球的半徑為r,可知球的表面積為4πr2.
設內接圓柱底面半徑為r,高為2h,則h2+r2=r2.
而圓柱的側面積為2πr·2h=4πrh≤4π=2πr2(當且僅當r=h時等號成立),即內接圓柱的側面積最大值為2πr2,此時球的表面積與內接圓柱的側面積之差為2πr2.
答案 2πr2
4.(2012·南京調研)如圖,已知正三稜柱abca1b1c1的底面邊長為2 cm,高為5 cm,則一質點自點a出發,沿著三稜柱的側面繞行兩周到達點a1的最短路線的長為________cm.
解析根據題意,利用分割法將原三稜柱分割為兩個相同的三稜柱,然後將其展開為如圖所示的實線部分,則可知所求最短路線的長為=13 (cm).
答案 13
三、解答題(共22分)
5.(10分)(2012·陽泉月考)已知某幾何體的俯檢視是如右圖所示的矩形,正檢視(或稱主檢視)是乙個底邊長為8、高為4的等腰三角形,側檢視(或稱左檢視)是乙個底邊長為6、高為4的等腰三角形.
(1)求該幾何體的體積v;
(2)求該幾何體的側面積s.
解由題設可知,幾何體是乙個高為4的四稜錐,
其底面是長、寬分別為8和6的矩形,正側面及其相
對側面均為底邊長為8,高為h1的等腰三角形,左、
右側面均為底邊長為6,高為h2的等腰三角形,如右圖所示.
(1)幾何體的體積為:v=·s矩形·h=×6×8×4=64.
(2)正側面及相對側面底邊上的高為:h1==5.左、右側面的底邊上的高為:h2==4.
故幾何體的側面面積為:
s=2×=40+24.
6.(12分)四面體的六條稜中,有五條稜長都等於a.
(1)求該四面體的體積的最大值;
(2)當四面體的體積最大時,求其表面積.
解 (1)如圖,在四面體abcd中,設ab=bc=
cd=ac=bd=a,ad=x,取ad的中點為p,
bc的中點為e,連線bp、ep、cp.得到ad⊥平面bpc,
∴va-bcd=va-bpc+vd-bpc
=·s△bpc·ap+s△bpc·pd
=·s△bpc·ad
=··a·x
=≤·=a3(當且僅當x=a時取等號).
∴該四面體的體積的最大值為a3.
(2)由(1)知,△abc和△bcd都是邊長為a的正三角形,△abd和△acd是全等的等腰三角形,其腰長為a,底邊長為a,
∴s表=2×a2+2××a×
=a2+a×=a2+
=a2.
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