1、阶段测试(一)满分:150分时间:120分钟一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1下列说法正确的是()A三点确定一个平面B四边形一定是平面图形C梯形一定是平面图形D平面和平面有不同在一条直线上的三个交点答案:C解析:经过两条平行直线有且只有一个平面,故选C.2若,a,则a与的关系是()Aa BaCa或a DaA答案:C解析:考虑直线可以平行移动3设,是两个不同的平面,m,n,l是三条不同的直线,下列命题中正确的是()A若l,m,n,则m,n一定相交B若,m,n,则m,n一定平行C若,m,n,则m,n一定平行D若,m,n,则m,n一
2、定垂直答案:D解析:A中的m,n也可能平行或异面,A错误;B中的m,n也可能异面,B错误;C中的m,n也可能相交或异面,C错误;易知D正确故选D.4已知三棱锥的底面是正三角形,其正视图与俯视图如图所示,则其侧视图的面积为()A. B.C. D1答案:C解析:由正视图与俯视图,可知该几何体为正三棱锥,易知其侧视图的面积为.5若直线l平面,直线a,则l与a的位置关系是()Ala Bl与a异面Cl与a相交 Dl与a没有公共点答案:D6等体积的球和正方体的表面积S球与S正方体的大小关系是()AS正方体S球 BS正方体S球CS正方体S球 D无法确定答案:A解析:设正方体的棱长为a,球的半径为R,由题意,
3、得VR3a3,a,R,S正方体6a26,S球4R2.7有一个几何体的正视、侧视、俯视图分别如下,则该几何体的表面积为()A12B24C36D48答案:B解析:该几何体是一圆锥,S侧rl15,S底r29,S表24.8若a,b是异面直线,直线ca,则c与b的位置关系是()A相交 B异面C平行 D异面或相交答案:D9在直棱柱ABCDEFA1B1C1D1E1F1中,ABCDEF为正六边形,则下列判断错误的是()AA1B1平面FCD1E1BCD平面AA1C1CC平面ABC1F1平面FCD1E1DADC1F答案:D解析:对于A,由正六边形的性质,知A1B1D1E1,所以A1B1平面FCD1E1,所以A判断
4、正确对于B,由正六边形的性质,知CDAC,又CC1底面ABCDEF,所以CC1CD,所以CD平面AA1C1C,所以B判断正确对于C,由正六边形的性质,知ABCF,所以AB平面FCD1E1,又由正六棱柱的性质,知AF1CD1,所以AF1平面FCD1E1,又AB与AF1为平面ABC1F1中的相交直线,所以平面ABC1F1平面FCD1E1,所以C判断正确故选D.10已知一个全面积为44的长方体,且它的长、宽、高的比为3:2:1,则此长方体的外接球的表面积为()A7 B14C21 D28答案:D解析:外接球的直径等于长方体的体对角线长11l1,l2,l3是空间三条不同的直线,则下列命题正确的是()Al
5、1l2,l2l3l1l3Bl1l2,l2l3l1l3Cl1l2l3l1,l2,l3共面Dl1,l2,l3共点l1,l2,l3共面答案:B解析:A选项还有可能异面或者相交,C、D不一定12如图,在棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中,P为线段A1B上的动点,则下列结论错误的是()ADC1D1PB平面D1A1P平面A1APCAPD1的最大值为90DAPPD1的最小值为 答案:C解析:连接CD1,易得DC1平面A1BCD1,DC1D1P,故A结论正确;D1A1平面ABB1A1,平面D1A1P平面A1AP,故B结论正确;当0A1P时,APD1为钝角,故C结论错误;将平面AA1B沿A1B展成与平面
6、A1BCD1共面的平面图形,线段AD1即APPD1的最小值,解三角形得AD1,故D结论正确故选C.二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上13切割某圆柱后得到的几何体的三视图如图所示,其中俯视图是圆心角为60的扇形,则该几何体的体积为_答案:2解析:由三视图,知该几何体为圆柱的一部分,其高为3,底面扇形的半径为2,圆心角为,所以几何体的体积V2232.14如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,点P是上底面A1B1C1D1内一动点,则三棱锥PABC的主视图与左视图的面积的比值为_答案:1解析:把P选在和B1重合的位置,主视图与左视图完全一样15如图,直四棱柱AB
7、CDA1B1C1D1的底面是边长为1的正方形,AA1,则异面直线A1B1与BD1的夹角等于_答案:60解析:由直四棱柱ABCDA1B1C1D1的底面是边长为1的正方形,AA1,可得BD12.由ABA1B1,知ABD1就是异面直线A1B1与BD1的夹角连接AD1,则ABAD1,cosABD1,所以ABD160,即异面直线A1B1与BD1的夹角等于60.16一个透明密闭的正方体容器中,恰好盛有该容器一半容积的水,任意转动这个正方体,则水面在容器中的形状可以是:三角形;矩形;正方形;正六边形其中正确的结论是_(把你认为正确的序号都填上)答案:解析:可以看做用一个平面去截正方体,截面的形状三、解答题:
8、本大题共6小题,共74分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17(12分)如图所示,已知四边形ABCD是矩形,E是以DC为直径的半圆周上一点,且平面CDE平面ABCD.求证:CE平面ADE.证明:因为E是以DC为直径的半圆周上一点,所以CEDE.又因为平面CDE平面ABCD,平面CDE平面ABCDDC,因为ADDC,所以AD平面CDE.又CE平面CDE,所以ADCE.又DEADD,所以CE平面ADE.18(12分)如图,正方体ABCDABCD的棱长为a,连接AC,AD,AB,BD,BC,CD,得到一个三棱锥(1)求三棱锥ABCD的表面积与正方体的表面积的比值;(2)求三棱锥ABCD的体积解:
9、(1)正方体ABCDABCD的棱长为a,则三棱锥ABCD的棱长为a,表面积为4(a)22a2,正方体表面积为6a2,三棱锥ABCD的表面积与正方体表面积的比值为:3;(2)三棱锥ABCD的体积为a34a3a3.19(12分)如图,四棱锥PABCD中,底面ABCD是边长为2的正方形,其他四个侧面都是腰长为的等腰三角形,过棱PD的中点E作截面EFGH,使截面EFGH平面PBC,且截面EFGH分别交棱PA,AB,CD于点F,G,H.(1)证明:EFGH;(2)求三棱锥FABD的体积解:(1)平面EFGH平面PBC,平面EFGH平面PCDEH,平面PBC平面PCDPC,EHPC.又E是PD的中点,H是
10、CD的中点同理可证F,G分别是PA,AB的中点,EFAD,GHAD,EFGH.(2)如图,连接AC,设ACBDO,连接PO.底面ABCD是边长为2的正方形,ACBD,且ACBD4.侧面为全等的等腰三角形,POAC,POBD.又ACBDO,PO平面ABCD.在RtPOA中,PO1.又F在PA的中点,VFABDVPABD.又VPABDSABDPO(2)21,VFABD.20(12分)如图是一个几何体的正视图和俯视图(1)试判断该几何体的形状;(2)画出该几何体的侧视图,并求侧视图的面积;(3)求该几何体的体积解:(1)由题意,可知该几何体为正六棱锥(2)其侧视图如图所示,其中ABAC,ADBC,且
11、BCa,ADa,所以该平面图形的面积Saaa2.(3)体积V6a2aa3.21(12分)如图,已知矩形ABCD中,AB10,BC6,将矩形沿对角线BD把ABD折起,使A移到A1点,且A1在平面BCD上的射影O恰好在CD上(1)求证:BCA1D;(2)求证:平面A1BC平面A1BD;(3)求三棱锥A1BCD的体积解:(1)证明:A1在平面BCD上的射影O在CD上,A1O平面BCD.又BC平面BCD,BCA1O,又BCCO,A1OCOO,BC平面A1CD,又A1D平面A1CD.BCA1D.(2)证明:四边形ABCD为矩形,A1DA1B.由(1)知A1DBC,A1BBCB,A1D平面A1BC.又A1
12、D平面A1BD,平面A1BC平面A1BD.(3)解:A1D平面A1BC,A1DA1C.A1D6,CD10,A1C8,VA1BCDVDA1BC(68)648.22(14分)如图,三棱柱ABCA1B1C1中,侧面AA1C1C侧面ABB1A1,ACAA1AB,AA1C160.ABAA1,H为棱CC1的中点,D为BB1的中点(1)求证:A1D平面AB1H;(2)AB,求三棱柱ABCA1B1C1的体积证明:(1)连接AC1,ACAA1,ACC1AA1C160,ACC1是等边三角形,AHCC1,CC1AA1,AHAA1,又侧面AA1C1C侧面ABB1A1,侧面AA1C1C侧面ABB1A1AA1,AH平面A
13、A1C1C,AH平面ABB1A1,A1D平面ABB1A1,AHA1D.四边形ABB1A1是平行四边形,ABAA1,四边形ABB1A1是矩形,AA1AB,B1DAB,又DB1A1B1A1A90,DB1A1B1A1A,DA1B1A1AB1AB1D,AB1DA1DB1DA1B1A1DB190,A1DAB1,又AH平面AB1H,AB1平面AB1H,AHAB1A,A1D平面AB1H.(2)连接BH,AHAA1,ABAA1,AH平面ABH,AB平面ABH,ABAHA,AA1平面ABH,AH平面AB1BA1,AB平面ABB1A1,AHAB.AB,ACAA12,AH.V棱柱ABCA1B1C1SABHAA12.