1、 练案43第二讲空间几何体的表面积与体积A组基础巩固一、单选题1(2020广东六校联盟联考)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为(A)AB2C2D解析由三视图知,该几何体由圆柱与三棱锥组合而成,其体积为2.故选A.2(2017高考全国卷)已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为(B)ABCD解析设圆柱的底面半径为r,则r212()2,所以,圆柱的体积V1,故选B.3(2019甘肃兰州部分校联考)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为(A)A(9)B(92)C(10)D(102)解析由三视图可知,该几何体为一个圆柱挖去一个同底的圆锥,且
2、圆锥的高是圆柱高的一半故该几何体的表面积S1242(9).4(2018浙江高考)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm3)是(C)A2B4C6D8解析由三视图可知该几何体是直四棱柱,其中底面是直角梯形,直角梯形上,下底边的长分别为1 cm,2 cm,高为2 cm,直四棱柱的高为2 cm,故直四棱柱的体积V226 cm3.5(2017北京高考)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为(D)A60B30C20D10解析由该几何体的三视图可得它的直观图为长、宽、高分别为5,3,4的长方体中的三棱锥ABCD,如图所示故该几何体的体积是V(53)410.故选D.6(20
3、20贵州安顺联考)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为(A)ABCD解析由三视图知该几何体的底面为正方形(对角线长为2)且有一条侧棱垂直底面的四棱锥,其高为2,该几何体的体积为(21)2,故选A.7(2019湖北武汉部分学校调研)某几何体的三视图如图所示,该几何体的表面积为(C)A2B2C2D4解析由三视图可知几何体为棱长为1的正方体的内接正四面体,如图,又AD,S表面积4()22.故选C.8(2019广东佛山质检)已知矩形ABCD,AB1,AD,E为AD的中点,现分别沿BE,CE将ABE,DCE翻折,使点A,D重合,记为点P,则几何体PBCE的外接球表面积为(C)A10B5CD解析由
4、题意翻折可得几何体PBCE中:PBPC,PBPE,PCPE.即三棱锥可以补成以PB,PC,PE为棱的长方体,其对角线为外接球的直径:,故r,外接球的表面积为:4,故选C.9(2020陕西汉中质检)四棱锥PABCD的三视图如图所示,其五个顶点都在同一球面上,若四棱锥PABCD的侧面积等于4(1),则该外接球的表面积是(B)A4B12C24D36解析根据三视图可在棱长为a的正方体中得到直观图,是一个四棱锥PABCD,如图所示:则四棱锥的侧面积为:SPABSPADSPBCSPDCa2a2aaa,根据已知侧面积可得:(1)a24(1),解得:a2,设PC的中点为O,则OAOBOCODOP,所以四棱锥的
5、外接球的半径R,所以该外接球的表面积为4R24()212,故选B.二、多选题10一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(BCD)A三角形B长方形C正方形D正六边形11(原创)两直角边长分别为6、8的直角三角形绕其一边所在直线旋转一周,所形成的几何体的体积可能为(ABC)A96B128CD12(2020陕西商洛期末改编)已知正四棱柱ABCDA1B1C1D1的每个顶点都在球的O球面上,若球O的表面积为12,则该四棱柱的侧面积的值可能为(ABC)A10B12C16D18解析设球O的半径为R,则4R212,得R.设正四棱柱的底面边长为x,
6、高为h,则正四棱柱的体对角线即为球O的直径,则有2R2,即2x2h212,由基本不等式可得122x2h22xh,xh3,当且仅当hx时,等号成立,因此,该四棱柱的侧面积为4xh4312,即四棱柱的侧面积得取值范围为(0,12,故选ABC.三、填空题13(2018天津高考)如图,已知正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,则四棱锥A1BB1D1D的体积为.解析本题主要考查正方体的性质和四棱锥的体积四棱锥的底面BB1D1D为矩形,其面积为1,又点A1到底面BB1D1D的距离,即四棱锥A1BB1D1D的高为A1C1,所以四棱锥A1BB1D1D的体积为.另解:VA1BB1D1DVABDA1B1D1V
7、A1ABDVABDA1B1D1.14(2020海南天一大联考)已知圆锥的母线长为3,底面半径为1,则该圆锥的体积为,设线段AB为底面圆的一条直径,一质点从A出发,沿着圆锥的侧面运动,到达B点后再回到A点,则该质点运动路径的最短长度为_6_.解析圆锥的高为2,V圆锥212,圆锥底面周长为2,侧面展开图扇形的圆心为,如图,则质点运动的最短路径为虚线所示的折线,长度为6.15(2019辽宁省朝阳市重点中学模拟)表面积为4的正四面体的各个顶点都在同一个球面上,则此球的体积为.解析如图所示,将正四面体补形成一个正方体,设正四面体棱长为a,则4a24,解得a2,正方体的棱长是,又球的直径是正方体的对角线,
8、设球半径是R,2R,R,球的体积为()3.故答案为:.B组能力提升1(2019吉林市五地六校适应性考试)若一个圆柱的轴截面是面积为4的正方形,则该圆柱的外接球的表面积为_8_.解析作出圆柱与其外接球的轴截面如下:设圆柱的底面圆半径为r,则BC2r,所以轴截面的面积为S正方形ABCD(2r)24,解得r1,因此,该圆柱的外接球的半径R,所以球的表面积为S4()28.故答案为8.2(2020山东维坊期末)正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,点K在棱A1B1上运动,过A,C,K三点作正方体的截面,若K为棱A1B1的中点,则截面面积为,若截面把正方体分成体积之比为21的两部分,则.解析K为A1B
9、1的中点时,截面为ACMK(M为B1C1的中点)是等腰梯形,且KM,AKCM,AC,SACMK.若截面把正方体分成体积为21的两部分时,VKBCMB1,(B1KB1Ma),解得a,KB11a.3(2019江西上饶二模)已知下图为某几何体的三视图,则其体积为(C)ABCD解析几何体为半圆柱与四棱锥的组合体(如图),半圆柱的底面半径为1,高为2,四棱锥的底面是边长为2的正方形,高为1,故几何体的体积V122221.故选C.4(2019江西九江一模)如图,网格纸上小正方形边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为(D)ABC4D解析如图,依三视图知该几何体为正方体中的三棱锥DABC,
10、连接DF,过A作AEDF,则AE为底面DBC上的高,由三视图可得SDBC448,AE,所以其体积V8.故选D.5(2019河北省衡水中学调研)九章算术中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马;将四个面都为直角三角形的三棱锥称之为鳖臑,若三棱锥PABC为鳖臑,PA平面ABC,PAAB2,AC2,三棱锥PABC的四个顶点都在球O的球面上,则球O的表面积为(A)A12B16C20D24解析由题意,PA平面ABC,PAAB2,AC2,ABC为直角三角形,BCBA,又BCPA,BC平面PAB,P、A、B、C是棱长为2的正方体的四个顶点,而正方体外接球半径R满足4R244412,S球4R212,故选A.