高二数学立体几何试题及答案
图卢兹商学院-开学的感受
【模拟试题】
一. 选择题(每小题5分,共60分)
1.
给出四个命题:
①各侧面都是正方形的棱柱一定是正棱柱;
②各对角面是全等矩形的平行六面体一定是长方体;
③有两个侧面垂直于底面的棱柱一定是直棱柱;
④长方体一定是正四棱柱。
其中正确命题的个数是( )
A. 0
2. 下列四个命题:
B. 1 C. 2 D. 3
①各侧面是全等的等腰三角形的四棱锥是正四棱锥;
②底面是正多边形的棱锥是正棱锥;
③棱锥的所有面可能都是直角三角形;
④四棱锥中侧面最多有四个直角三角形。
正确的命题有________个
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3.
长方体的一个顶点处的三条棱长之比为1:2:3,它的表面积为88,则它
的对角线长为( )
A. 12 B. 24 C.
214
D.
414
4. 湖面上漂着一个球,湖结冰后将球取出,冰面上留下一个面直径为
24cm,
深为8cm的空穴,则该球的半径是( )
A. 8cm
B. 12cm C. 13cm D.
82cm
5.
一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,这个圆柱的全面积为侧面积的比是
( )
12
A.
2
14
B.
4
12
C.
14
D.
2
6.
已知直线
l平面
,直线m平面
,有下面四个命题:
①
lm
;②
lm
;③
lm
;④
lm
<
br>
。
其中正确的两个命题是( )
A.
①② B. ③④ C. ②④ D. ①③
7. 若干毫升水倒入底面半径为2cm
的圆柱形器皿中,量得水面的高度为6cm,
若将这些水倒入轴截面是正三角形的倒圆锥形器皿中,则水
面的高度是( )
A.
63cm
B.
6cm
C.
218
2
D.
312
3
1
8. 设正方体的全
面积为
24cm
2
,一个球内切于该正方体,那么这个球的体积是
(
)
A.
6
cm
3
32
cm
3
B.
3
8
cm
3
C.
3
4
cm
3
D.
3
9. 对于直
线m、n和平面
、
能得出
的一
个条件是( )
A.
mn,m
,n
C.
mn,n
,m
B.
mn,
m,n
D.
mn,m
,n
10. 如果直线l、m与平
面
、
、
满足:
l
<
br>
,l
,m
,m
,那
么
必有( )
A.
和lm
B.
,和m
D.
且
C.
m
,且lm
11. 已知正方体的八个顶点中,有四个
点恰好为正四面体的顶点,则该正四面
体的体积与正方体的体积之比为( )
A.
1:3
B.
1:2
C. 2:3 D. 1:3
12. 向高为H的水瓶中注水,注满为止,如果注水量V与水深h的函数关系
的图象如图
所示,那么水瓶的形状是( )
二. 填空题(每小题4分,共16分)
13. 正方体的全面积是
a
2
,它的顶点都在球面上,这个球的表面积
是
__________。
14. 正四棱台的斜高与上、下底面边长之比为5:2:8
,体积为
14cm
3
,则棱
台的高为____________。
15. 正三棱柱的底面边长为a,过它的一条侧棱上相距为b的两点作两个互相
平行的截面,在这两个
截面间的斜三棱柱的侧面积为____________。
2
16. 已知
、
是两个不同的平面,m、n是平面
及
之外的两条不同的直线,
给出四个论断:
①m⊥n,②
,③
n
,④
m
。
以其中三个论断作为条件,余下一个论断作为结论,写出你认为正确的一个
命题___
___________。
三. 解答题(共74分)
17. (12分)
正方体
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1中,E、F、G分别是棱DA、DC、
DD
1
的中点,试找出过正方体的三个顶点
且与平面EFG平行的平面,并证明之。
18. (12分)球内有相距1cm的两个平行截面,
截面的面积分别是
5
cm
2
和8
cm
2
,球心不在截面之间,求球的表面积与体积。
19.
(12分)一个正三棱柱的三视图如图所示,求这个正三棱锥的表面积。
3
20. (12分)直角梯形的一个内角为45°,下底长为上底长的
2
,这个梯形
绕
下底所在直线旋转一周所成的旋转体的全面积是(
52
)
,求这个旋转体
的体积。
21. (12分)有一块扇形铁皮OAB,∠AOB=60°,OA=72c
m,要剪下来一
个扇形ABCD,作圆台形容器的侧面,并且余下的扇形OCD内剪下一块与其相
切的圆形使它恰好作圆台形容器的下底面(大底面)。(如图)试求
(1)AD应取多长?
(2)容器的容积。
3
22.
(14分)如图,正四棱柱
ABCDA
1
B
1
C
1
D
1
中,底面边长为
22
,侧棱长
为4,E、F分别为AB、BC
的中点,
EFBDG
。
(1)求证:平面
B
1
EF平面BDD
1
B
;
(2)求点
D
1
到平面
B
1
EF
的距离d;
(3)求三棱锥
B
1
EFD
1
的体积V。
【试题答案】
一.
1. B
7. B
二.
2. B
8. D
3. C
9. C
4. C
10. A
5. A
11. D
6. D
12. B
13.
2
a
2
14. 2cm 15. 3ab
16.
mn,m
,n
(或m
,n
,
mn
)
4
三.
17. 证明:过
A、C、D
1
的平面与平面EFG平行,由E、F、G是棱DA、D
C、
DD
1
的中点可得GE
AD
1
,GF
CD1
,
GE
平面EFG,
GF
平面EFG
∴
AD
1
平面AEG,
CD
1
平面EFG
又
AD
1
CD
1
D
1
∴平面EFG平面
ACD
1
18. 解:如图,设两
平行截面半径分别为
r
1
和r
2
,且r
2
r1
22
r5
,
r8
12
依题意,
r
1
2
5,r
2
2
8
OA
1
和OA
2
都是球的半径R
OO<
br>1
OO
2
R
2
r
1
2
R
2
r
2
2
R
2
5
R
2
8
R
2
5R
281
解得R
2
9R3
S
球
4
R
2
36
(cm
2
)
V
球
4
2
R36
(cm
3
)
3
19. 解:由三视图知正三棱锥的高为2mm
由左视图知正三棱锥的底面三角形的高为
23mm
3
a23
2
设底面边长为a,则
a4
∴正三棱柱的表面积
5
1
4232483(mm
2
)
2
20. 解:如图,梯形ABCD,ABCD,∠A=90°,∠B=45°,绕AB边旋转
SS
侧
2S
底
3422
一周后形成一圆柱和一圆锥
的组合体。
设
CDx,AB
3
x
2
ADABCD
x2
,BCx
22
S
全面积
S
圆柱底
S
圆柱侧
S
圆锥侧
AD
2
2
ADCD
ADBC
x
2
x2
2
xxx
4222
52
2
x
4
52
x
2
(52)
,则x2
根据题设
4
所以旋转体体积
V
AD
2
CD
3
AD
2
(ABCD)
1
2
2
3
1
2
(32)
7
3
21.
解:如图,设圆台上、下底面半径分别为r、R、AD=x,则
OD72x
6
由题意得
⌒
60
AB2
R72
180
⌒
60
CD2
r(72x)
180
OD72x3R
R12,r6,x36
AD36cm
2222
(2)又圆台的高h=
x(Rr)36(126)635
1
V
h(R
2
Rrr
2
)
3
1
635(12
2
1266
2)
3
3
50435
(cm)
22. 证明:(1)如图,连结AC
∵正四棱柱
ABCD
A
1
B
1
C
1
D
1
的底面呈正方形
∴AC⊥BD
7
又AC⊥
D
1
D
∴AC⊥平面
BDD
1
B
1
∵E、F分别为AB、BC的中点
∴EFAC
∴EF⊥平面
BDD
1
B
∴平面
B
1
EF平面BDD
1
B
1
解(2)在对角面
BDD
1
B
1
中,作
D
1
HB
1
G
,垂足为H
∵平面
B
1
E
F平面BDD
1
B
1
,且平面
B
1
EF
平面
BDD
1
B
1
B
1
G
∴
D
1
H平面B
1
EF,且垂足为H
∴
D
1
H
为点
D
1
到平面
B
1
EF
的距离
在Rt△
D
1
HB<
br>1
中,
D
1
HD
1
BsinD
1B
1
H
D
1
B
1
2
A
1
B
1
2224
BB
4
sinD
1
B
1
HsinB
1
GB
1
GB
1
17
D
1
H4
41617
17
17
1
D
1
HS
B
1
EF
3
(2)
VV
B
1
EFD
1
V
D
1<
br>B
1
EF
1161
217
3
1
7
2
16
3
8