1、第二部分专题三第1讲专题训练十一空间几何体、三视图、表面积与体积(文理)一、选择题1下列说法正确的有(A)两个面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台;经过球面上不同的两点只能作一个大圆;各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体;圆锥的轴截面是等腰三角形A1个B2个C3个D4个【解析】中若两个底面平行且相似,其余各面都是梯形,并不能保证侧棱会交于一点,所以不正确;中若球面上不同的两点恰为球的某条直径的两个端点,则过此两点的大圆有无数个,所以不正确;中底面不一定是正方形,所以不正确;很明显是正确的2正方体的棱长为a,则该正方体的外接球的直径长(D)AaB2aCaDa【解析】外接球的直径为a.故选
2、D3(2020济南模拟)如图,在圆柱O1O2内有一个球O,该球与圆柱的上、下底面及母线均相切若O1O22,则圆柱O1O2的表面积为(C)A4B5C6D7【解析】由题意可得:h2r2r1;Sr222rh6r26;故选C4(2020泰安模拟)我国古代数学名著九章算术中记载:“刍甍者,下有袤有广,而上有袤无广刍,草也甍,屋盖也”今有底面为正方形的屋脊形状的多面体(如图所示),下底面是边长为2的正方形,上棱EF,EF平面ABCD,EF与平面ABCD的距离为2,该刍甍的体积为(B)A6BCD12【解析】如图,作FNAE,FMED,则多面体被分割为棱柱与棱锥部分,则该刍甍的体积为:VFMNBCVADENM
3、FS四边形MNBC2S直截面22.故选B5(2019呼和浩特二调)用半径为3 cm,圆心角为的扇形纸片卷成一个圆锥筒,则这个圆锥筒的高为(B)A1 cmB2 cmC cmD2 cm【解析】设圆锥的底面半径为r cm,由题意底面圆的周长即扇形的弧长,可得2r3,即底面圆的半径为1,所以圆锥的高h2.故选B6(2020乌鲁木齐质检)正方体的全面积是6它的顶点都在球面上,这个球的表面积是(B)A2B3C12D18【解析】设正方体的棱长为a,则6a26,故a1,又其外接球的直径2Ra,所以R,所以S4R23.故选B7(2019湖北黄冈中学、华师附中等八校一联)九章算术中“开立圆术”曰:“置积尺数,以十
4、六乘之,九而一,所得开立方除之,即立圆径”“开立圆术”相当于给出了已知球的体积V,求球的直径d的公式d.若球的半径为r1,根据“开立圆术”的方法计算该球的体积为(D)ABCD【解析】根据公式d得,2,解得V.故选D8(2020北京房山区期末)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为(A)ABC2D4【解析】三视图还原为如图所示的三棱锥:侧面SBC底面ABC,且SBC为等腰三角形,ABC为直角三角形,故体积V221,故选A9(2020九师联盟质量检测)已知正三棱锥PABC的底面ABC为边长为6的正三角形,三棱锥PABC的四个顶点都在半径为4的球上,且球心O在三棱锥PABC内,则三棱锥PABC
5、的侧棱PA的长度为(D)A8B6CD4【解析】作PG平面ABC,垂足为G,则G为ABC的中心且球心O在PG上,如图所示,其中D为BC中点,AGAD2,OG2,PGOGOP246,PA4,故选D10(2020湖南师大附中第二次月考)如图所示,在棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中,P是A1B上一动点,则APD1P的最小值为(D)A2BC2D【解析】把对角面A1C绕A1B旋转,使其与AA1B在同一平面上,连接AD1,则在AA1D中,AD1为所求的最小值故选D11(2019宜昌三模)九章算术中,将底面是直角三角形的直三棱柱称为“堑堵”已知“堑堵”ABCA1B1C1的所有顶点都在球O的球面上,且
6、ABAC1,若球O的表面积为3,则这个三棱柱的体积是(C)ABCD1【解析】如图,将直三棱柱ABCA1B1C1补形为长方体ABDCA1B1D1C1则长方体的外接球与直三棱柱ABCA1B1C1的外接球相同,设外接球半径为R,由外接球的表面积为3,得4R23,R,则长方体的体对角线长BC1,CC11则该直三棱柱的体积V111.故选C12(2020烟台二模)在棱长为1的正四面体ABCD中,E是BD上一点,3,过E作该四面体的外接球的截面,则所得截面面积的最小值为(B)ABCDMN【解析】根据已知条件,作图如下在棱长为1的正四面体ABCD中,从图中可见,该正四面体在棱长为的正方体内,OH,3,BD1,
7、设H为BD中点,HE,在RtOHE中,OE2OH2HE2,过E作该四面体的外接球的截面,则所得截面面积最小的截面为小圆E,则OE必垂直于该截面,设小圆E的半径为r,rEF,ROF,在RtOFE,EF2OF2OE2,则必有r2R2OE22OE2,则所得截面面积的最小值为Sr2.故选B二、填空题13(2020江苏省泰州中学、宜兴中学、江都中学联考)已知圆柱的底面半径为1,母线长与底面的直径相等,则该圆柱的表面积为_6_.【解析】因为圆柱的表面积为2r22rl,r1,l2,所以圆柱的表面积为6.14(2020江苏省镇江中学调研)若正四棱锥的底面边长为2,侧面积为4,则它的体积为_8_.【解析】设四棱
8、锥为PABCD,底面ABCD的中心为O,取CD中点E,连接PE,OE,则PECD,OE,S侧面4SPCD4CDPE4,PE,PO3,正四棱锥体积V223815(2020天津市部分区期末)已知半径为2的球的球面上有A、B、C、D不同的四点,ABC是边长为3的等边三角形,且DO平面ABC(O为球心,D与O在平面ABC的同一侧),则三棱锥DABC的体积为_.【解析】如图所示,点E为ABC的中心,则BEAC,OB2,所以OE1,所以VSABCDE3.16(2020江西省上饶市一模)一个棱长为2的正方体中有一个实心圆柱体,圆柱的上、下底面在正方体的上、下底面上,侧面与正方体的侧面相切,则在正方体与圆柱的空隙中能够放置的最大球的半径为_32_.【解析】如图,过球心与圆柱体底面平行的平面截得该图形的平面图,设球的半径为R,则圆柱体底面圆半径r1,正方形的边长为2,由题意可得,12R(1)R,解得R32,即最大球的半径为32.