2020版高考数学大二轮复习第二部分专题3立体几何增分强化练(十六)(文)
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增分强化练(十六)
一、选择题
1.在一个密闭透明的圆柱筒内装一定体积
的水,将该圆柱筒分别竖直、水平、倾斜放置时,
指出圆柱桶内的水平面可以呈现出的几何形状不可能是
( )
A.圆面
C.梯形面
B.矩形面
D.椭圆面或部分椭圆面
解析:将圆柱桶竖放,水面为圆面;将圆柱桶斜放,水面为椭圆面或
部分椭圆面;将圆柱桶
水平放置,水面为矩形面,所以圆柱桶内的水平面可以呈现出的几何形状不可能是
梯形面,
故选C.
答案:C
2.(2019·三明质检)如图,网格纸上小正方形
的边长为1,粗线画的是某几何体的三视图,
则该几何体的体积为( )
2
A.π
3
8
C.π
3
B.2π
D.8π
解析:由几何体三视图可知:该几何体为圆柱,且圆柱的底面圆半径为1,高为2,
所以圆柱
的体积为
V
=π×1×2=2π.故选B.
答案:B
3
.(2019·新乡模拟)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,
则该
几何体的表面积为( )
2
A.28
C.36
B.30
D.42
解析:该几何体是由12个棱长为1的正方体组合而成的,所以
S
(前后)
=12+12=24,
S
(左右)
=3
+3=6,
S
(上下)
=6+6=12,从而
S
(表面)
=
24+6+12=42.故选D.
答案:D
- 1 -
4.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
32
A.16π-
3
32
C.8π-
3
16
B.16π-
3
16
D.8π-
311
2
解析:由三视图可知,该几何体是一个半圆柱挖去一个倒立的四棱锥,∴
V
=×π×2×4-
23
32
2
×4×2=8π-.故选C.
3
答案:C
5.如图,网格纸的小正方形的边长是1,在其上用粗实线和粗虚线画出
了某几何体的三视图,
图中的曲线为半圆弧或圆,则该几何体的体积是( )
A.
2π8
+
33
8
B.2π+
3
D.8π+8 C.2π+8
1
解析:由题意可知几何体是组合体,由的圆柱与一个四棱锥组成,如图:
4
V
=×2
2
×π×2+×2×2×2=2π+.故选B.
答案:B
6.用一个平面去截正方体,则截面不可能是( )
A.直角三角形 B.等边三角形
1
4
1
3
8
3
- 2 -
C.正方形 D.正六边形
解析:用一个平面去截正方体,则截面的情况为
:①截面为三角形时,可以是锐角三角形、
等腰三角形、等边三角形,但不可能是钝角三角形、直角三角
形;②截面为四边形时,可以
是梯形(等腰梯形)、平行四边形、菱形、矩形,但不可能是直角梯形;③
截面为五边形时,
不可能是正五边形;④截面为六边形时,可以是正六边形.故选A.
答案:A
7.某几何体的正视图和侧视图均为如图所示的等腰三角形,则该几何体的体积不可能是
(
)
A.π
C.4
B.2
D.6
1
2
解析:几何体可能是圆锥,底面半径为1,高为3,几何体的体积为×1×π×3=π,排除
3
1
2
A;几何体如果是正四棱锥,底面是正方形边长为2,高为3,几何体的体积为
×2×3=4,
3
排除C;几何体如果是三棱锥,底面是等腰三角形,底边长为2,三角形的高
为2,三棱锥的
11
高为3,几何体的体积为××2×2×3=2,排除B,故选D.
32
答案:D
8.某四棱锥的三视图如图所示,某侧视图是等腰直角三角形,俯视图
轮廓是直角梯形,则该
四棱锥的各侧面中,面积的最大值为( )
A.8
C.82
B.45
D.122
解析:
因为三视图复原的几何体是四棱锥,顶点在底面的射影是直角梯形的一个顶点,后面
- 3 -
1
是等腰直角三角形,直角边为4,所以后面的三角形的面积为×4×4=8,
右面三角形是直角
2
1
三角形,直角边长为42,4,三角形的面积为×42×4=8
2.
2
1
前面三角形
BC
边长为6,高为42,其面积
为×42×6=122,左面也是直角三角形,直
2
1
角边长为4,25,三角形的面
积为×4×25=45,四棱锥的四个侧面中面积最大的是前
2
面三角形的面积122.故选D
.
答案:D
9.(2019·宁德质检)直三棱柱
ABC
A<
br>′
B
′
C
′的所有棱长均为23,则此三棱柱的外接球的
表面
积为( )
A.12π
C.28π
解析:由直三棱柱的底面边长为23,
得底面所在平面截其外接球所成的圆
O
的半径
r
=2,
又由直三棱柱的侧棱长为23,则球心到圆
O
的球心距
d
=3,
根据球心距,截面圆半径,球半径构成直角三角形,
满足勾股定理,我们易得球半径
R
满足:
R
=
r
+
d
=7,
∴外接球的表面积
S
=4π
R
=28π.
故选C.
答案:C
10.(2019·蚌埠模拟)榫卯是我国古代工匠极为精巧的发明,广泛用于建筑
.榫卯是在两个
构件上采用凹凸部位相结合的一种连接方式.榫卯结构中凸出的部分叫榫(或叫榫头).
已知
某“榫头”的三视图如图所示,则该“榫头”的体积是( )
2
222
B.16π
D.36π
- 4 -
A.48
C.54
B.50
D.63
3+6
解析:由三视图可知,该几何体是由两个直棱柱组合而成,其直观图如图所示,故体积为
2
3+6
×3×3+×3×1=54.故选C.
2
答案:C
11.如图,在矩形
ABCD
中,
EF
∥
DA
,
GH
∥
BC
,
BC
=2,
AF<
br>=
FG
=
BG
=1,现分别沿
EF
,
GH<
br>将
矩形折叠使得
AD
与
BC
重合,则折叠后的几何体的外接球
的表面积为( )
A.
8π
3
B.
16π
3
C.6π D.24π
解析
:由题意得,折叠后的几何体为正三棱柱,且该三棱柱的底面边长为1,高为2.如图所
示的正三棱柱<
br>ABC
A
1
B
1
C
1
.
- 5 -
设上下底面的中心分别为
O
1,
O
2
,则球心
O
为
O
1
,
O
2
的中点,连
OC
,
O
2
C
,
2
3
3
则
O
2
C
=×
×1
=,
OO
2
=1,
3
<
br>2
3
∴
OC
=
O
2
C
+
O
2
O
=
23
即球半径
R
=,
3
416π
2
∴该几何体的外接球的表面积为
S
=4π
R
=4π×=.
33
故选B.
答案:B
12.若长方体
ABCD
A
1
B
1
C
1
D
1<
br>的顶点都在体积为288π的球
O
的球面上,则长方体
ABCD
A
1
B
1
C
1
D
1
的表面积的最大值
等于( )
A.576
C.144
答案:B
二、填空题
13.若圆锥底面半径为1,侧面积为5π,则该圆锥的体积是________.
解析:设圆锥的母线长为
l
,圆锥底面半径为1,侧面积为5π,
∴5π=π
l
,即
l
=5,
∴圆锥的高
h
=5-1=2,
112
2
∴该圆锥的体积是
V
=π
rh
=π×2=π.
333
2
答案:π
3
14.(2019·长春质检)一个倒置圆锥形容器,底面直径与母线长相等,容器内存有部
分水,
向容器内放入一个半径为1的铁球,铁球恰好完全没入水中(水面与铁球相切)则容器内水的体积为________.
B.288
D.72
22
23
3
2
+1=
3
,
3
- 6 -
解析:如图所示,作出轴截面,
由题意,圆锥的底面直径与母线长相等,可得
AP<
br>=
AB
,则
AP
=2
AC
,所以∠
APC<
br>=30°,记铁
OD
1
球的半径为
r
,即
OC
=
OD
=
r
=1,在△
ODP
中,sin∠
OP
D
==,则
OP
=2
r
=2,所以
PC
=
OP
2
3
r
=3,因此
AC
=3
r
=3,
PA
=23
r
=23,所以铁球所在圆锥的体积为
V
圆锥<
br>=
V
水
+
V
铁球
,
14
3
145
2
即
V
水
=
V
圆锥
-
V<
br>铁球
=
S
圆
C
·
PC
-π
r
=π(3)·3-π=π.
33333
5π
答案:
3
15.已知所有棱长都相等的三棱锥的各个顶点同在一个半径为3的球面上,则该三棱锥的
表
面积为________.
解析:构造一个各棱长为
a
的正方体,连接各面的对角线可作出一个正四面体,
而此四面体的外接球即为正方体的外接球.
此球的直径为正方体的体对角线,即23, 由勾股定理得到3
a
=12⇒
a
=2,三棱锥的边长即为正方体的面对角
线长为:22,
13
2
所以该锥体表面积
S
=4××(22)×=83.
22
答案:83
16.(2019·洛阳、许昌质检)在直三棱柱
ABC<
br>
A
1
B
1
C
1
中,∠
ACB=90°,
AC
=2,
BC
=
CC
1
=2,<
br>2
P
是
BC
1
上一动点,则
A
1
P
+
PC
的最小值为________.
解析:连接
A
1<
br>B
,沿
BC
1
将△
CBC
1
展开与△
A
1
BC
1
在同一个平面内(图略),
在
BC
1
上取一点与
A
1
C
构成三角形,
∵三角形两边和大于第三边,
∴
A
1
P
+
PC<
br>的最小值是
A
1
C
的连线.作展开图,如图,
- 7 -
由∠
ACB
=90°,
AC
=2,
BC
=
CC
1
=2,
得
AB
=
AC
2
+
BC
2
=6,
又
AA
1
=
CC
1
=2,
∴
A
22
1
B
=
AA
1
+
AB
=2+
6=22,
BC
1
=2+2=2,
A
1
C
1
=
AC
=2,
∴∠
A
1
BC
1
=45°
,∠
CBC
1
=45°,∴∠
A
1
BC
=90°,
∴
A
22
1
C
=
A
1
B
+
BC
=8+2=10.
答案:10
- 8 -