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- 2021-06-11 发布
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单元质检八 立体几何(B)
(时间:45分钟 满分:100分)
单元质检卷第19页
一、选择题(本大题共6小题,每小题7分,共42分)
1.已知三棱锥的正视图与俯视图如图所示,俯视图是边长为2的正三角形,则该三棱锥的侧视图可能为( )
答案B
解析由正视图和俯视图还原几何体如图所示,由正视图和俯视图对应线段可得AB=BD=AD=2,当BC⊥平面ABD时,BC=2,△ABD的边AB上的高为3,只有B选项符合,当BC不垂直平面ABD时,没有符合条件的选项,故选B.
2.以下四个命题中,正确命题的个数是( )
①不共面的四点中,其中任意三点不共线;②若点A,B,C,D共面,点A,B,C,E共面,则点A,B,C,D,E共面;③若直线a,b共面,直线a,c共面,则直线b,c共面;④依次首尾相接的四条线段必共面.
A.1 B.2 C.3 D.4
答案A
解析①正确,可以用反证法证明;②从条件看出两平面有三个公共点A,B,C,但是若A,B,C共线,则结论不正确;③不正确,共面不具有传递性;④不正确,因为此时所得的四边形四条边可以不在一个平面上.
3.当圆锥的侧面积和底面积的比值是2时,圆锥轴截面的顶角等于( )
A.120° B.90° C.60° D.45°〚导学号74920700〛
答案B
解析画出圆锥的轴截面,如图所示,设底面半径为r,侧棱长为l,则侧面积等于πrl,底面积等于πr2,由于πrl∶πr2=2∶1,所以l=2r.
于是圆锥的高AD=r,所以∠DAC=45°.
故圆锥轴截面的顶角等于90°.
4.
如图,已知直平行六面体ABCD-A1B1C1D1的各条棱长均为3,∠BAD=60°,长为2的线段MN的一个端点M在DD1上运动,另一个端点N在底面ABCD上运动,则MN的中点P的轨迹(曲面)与共顶点D的三个面所围成的几何体的体积为( )
A.2π9 B.4π9 C.2π3 D.4π3〚导学号74920390〛
答案A
解析|MN|=2,则|DP|=1,
则点P的轨迹为以D为球心,半径r=1的球,
则球的体积为V=43π·r3=4π3.
∵∠BAD=60°,∴∠ADC=120°,120°为360°的13,只取半球的13,则V=4π3×13×12=2π9.
5.
如图所示,在三棱柱ABC-A'B'C'中,E,F,H,K分别为AC',CB',A'B,B'C'的中点,G为△ABC的重心.从K,H,G,B'中取一点,设为P,使得该棱柱恰有两条棱与平面PEF平行,则P为点( )
A.G B.H
C.K D.B'
答案A
解析若P为点G,连接BC',则F为BC'的中点,∴EF∥AB,EF∥A'B'.∴AB∥平面GEF,A'B'∥平面GEF.
∴P为点G符合题意;
若P为点K,则有三条侧棱和AB,A'B'与该平面平行,不符合题意.
若P为点H,则有上下两底面中的六条棱与该平面平行,不符合题意;
若P为点B',则只有一条棱AB与该平面平行,也不符合题意,故选A.
6.(2016河南南阳一中三模)如图,边长为2的正方形ABCD中,点E,F分别是边AB,BC的中点,将△AED,△EBF,△FCD分别沿DE,EF,FD折起,使A,B,C三点重合于点A',若四面体A'EFD的四个顶点在同一个球面上,则该球的半径为( )
A.2 B.62 C.112 D.52〚导学号74920391〛
答案B
解析由题意可知△A'EF是等腰直角三角形,且A'D⊥平面A'EF.三棱锥的底面A'EF扩展为边长为1的正方形,然后扩展为正四棱柱,三棱锥的外接球与正四棱柱的外接球是同一个球,正四棱柱的对角线的长度就是外接球的直径,直径为12+12+22=6.所以球的半径为62.故选B.
二、填空题(本大题共2小题,每小题7分,共14分)
7.已知某几何体的三视图如图所示,其中俯视图中圆的直径为4,该几何体的体积为V1,直径为4的球的体积为V2,则V1∶V2= .
答案1∶2
解析由三视图知,该几何体为圆柱内挖去一个底面相同的圆锥,因此V1=8π-8π3=16π3,V2=4π3×23=32π3,故V1∶V2=1∶2.
8.Rt△ABC所在平面α外一点P到直角顶点的距离为24,到两直角边的距离都是610,那么点P到平面α的距离等于 .〚导学号74920392〛
答案12
解析作PO⊥平面α,作OE⊥AC,OF⊥AB,则AC⊥平面POE,AB⊥平面POF,
∴PE=PF=610,
从而OE=OF.
∴∠EAO=∠FAO=45°.
在Rt△PAE中,PA=24,PE=610,
∴AE2=PA2-PE2=216.
又在Rt△OEA中,OE=AE,
∴在Rt△POE中,PO=PE2-OE2
=PE2-AE2=(610)2-216=12.
三、解答题(本大题共3小题,共44分)
9.(14分)某高速公路收费站入口处的安全标识墩如图①所示,墩的上半部分是正四棱锥P-EFGH,下半部分是长方体ABCD-EFGH.图②、图③分别是该标识墩的正视图和俯视图.
(1)请画出该安全标识墩的侧视图;
(2)求该安全标识墩的体积.
解(1)该安全标识墩的侧视图如图所示.
(2)该安全标识墩的体积为
V=VP-EFGH+VABCD-EFGH=13×40×40×60+40×40×20=64 000(cm3).
10.(15分)
(2016贵阳一中高考适应性月考(四))
如图,三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,AB⊥BC,D为PB的中点,E为PC的中点.
(1)求证:BC∥平面ADE;
(2)若PA=AB=BC=2,求三棱锥A-BDE的体积.
(1)证明如题图,∵D为PB的中点,E为PC的中点,
∴DE为△PBC的中位线,∴DE∥BC.
∵DE⊂平面ADE,BC⊄平面ADE,
∴BC∥平面ADE.
(2)解∵PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,
∴PA⊥BC.
又BC⊥AB,PA∩AB=A,
∴BC⊥平面PAB.
由(1)可知DE∥BC,∴DE⊥平面PAB.
∴DE的长即为点E到平面PAB的距离,且DE=1.
又∵S△ABD=12S△ABP=12×12×2×2=1,
∴VA-BDE=VE-ABD=13×1×1=13.
11.(15分)
如图,三角形PDC所在的平面与长方形ABCD所在的平面垂直,PD=PC=4,AB=6,BC=3.
(1)证明:BC∥平面PDA;
(2)证明:BC⊥PD;
(3)求点C到平面PDA的距离.
(1)证明因为四边形ABCD是长方形,所以BC∥AD.
因为BC⊄平面PDA,AD⊂平面PDA,
所以BC∥平面PDA.
(2)证明因为四边形ABCD是长方形,所以BC⊥CD.
因为平面PDC⊥平面ABCD,平面PDC∩平面ABCD=CD,BC⊂平面ABCD,
所以BC⊥平面PDC.
因为PD⊂平面PDC,
所以BC⊥PD.
(3)解取CD的中点E,连接AE和PE.
因为PD=PC,所以PE⊥CD.
在Rt△PED中,PE=PD2-DE2=42-32=7.
因为平面PDC⊥平面ABCD,平面PDC∩平面ABCD=CD,PE⊂平面PDC,所以PE⊥平面ABCD.
由(2)知BC⊥平面PDC.
由(1)知BC∥AD.
所以AD⊥平面PDC.
因为PD⊂平面PDC,
所以AD⊥PD.
设点C到平面PDA的距离为h,
因为V三棱锥C-PDA=V三棱锥P-ACD,
所以13S△PDA·h=13S△ACD·PE,
即h=S△ACD·PES△PDA=12×3×6×712×3×4=372,
所以点C到平面PDA的距离是372.〚导学号74920393〛
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