体积随堂检测文北师大
(本栏目内容,学生用书中以活页形式单独装订成册!) 一、选择题(每一小题6分,一共36分)
1.正棱锥的高缩小为原来的,底面外接圆半径扩大为原来的3倍,那么它的体积是原来体积的() A.倍B.倍 C.倍D.倍
【解析】设原棱锥高为h,底面面积为S, 那么V=Sh,
新棱锥的高为h,底面面积为9S. ∴V′=·9S·h=Sh·, ∴=. 【答案】B
2.如图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几何体的外表积为() A.32πB.16π C.12πD.8π
【解析】由三视图可知几何体是半径为2的半球,故其外表积应为半球的外表积与底面圆的面积
之和,即S=2πR+πR=3πR=12π.
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2
2
【答案】C
3.当圆锥的侧面积和底面积的比值是时,圆锥轴截面的顶角等于() A.45°B.60° C.90°D.120°
【解析】设圆锥的母线长为l,底面半径为r, 那么=,∴=,
设轴截面顶角的一半为α,
那么sinα==,∴α=45°,2α=90°. 【答案】C
4.在三棱锥A—BCD中,侧棱AB,AC,AD两两垂直,△ABC,△ACD,△ADB的面积分别为,,,那
么该三棱锥的体积为()
A.B. C.6D.2
【解析】AB·AC=,AD·AC=,AB·AD=, ∴AB=,AC=1,AD=. ∴V=··1··=. 【答案】B
5.把由曲线y=|x|和y=2围成的图形绕x轴旋转360°,所得旋转体的体积为() A.B. C.D.
【解析】由题意,y=|x|和y=2围成图中阴影局部的图形,旋转体为一个圆柱挖去两个一样的一共
顶点的圆锥.
【答案】D
6.不一共面的三条定直线l1,l2,l3互相平行,点A在l1上,点B在l2上,C、D两点在l3上,
假设CD=a(定值),那么三棱锥A-BCD的体积()
A.由A点的变化而变化 B.由B点的变化而变化 C.有最大值,无最小值 D.为定值 【解析】
如图,把△BCD当作三棱锥的底面,AO⊥平面BCD于O, ∵l2∥l3,∴B点在l2上什么位置,△BCD的面积不变. 又∵l2∥l3,∴l2、l3确定一个平面α, ∵l1∥l2,且点A不在l2、l3确定的平面α上,
∴l1平行于l2、l3确定的平面α,从而不管A在l1的什么位置,高AO的长总不变.
又V=
×高×底面积,故无论A、B在什么位置时,其体积的值恒定.
【答案】D
二、填空题(每一小题6分,一共18分)
7.如图,一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为1的正方形,俯视图是直径为1的圆,那
么这个几何体的侧面积为.
【解析】由三视图的知识,它是底面直径与高均为1的圆柱,所以侧面积S=π. 【答案】π
8.正三棱台高为12 cm,上、下底面面积之比为1∶4,它的体积为28 cm,那么下底面面积为
________.
【解析】设下底面面积为Scm,
2
3
那么上底面面积为Scm,
2
∴×12=28, ∴S=4. 【答案】4cm
2
9.(2021年全国卷Ⅰ)直三棱柱ABC-A1B1C1的各顶点都在同一球面上.假设AB=AC=AA1=2,∠BAC
=120°,那么此球的外表积等于________.
【解析】在△ABC中,由余弦定理知BC=AB+AC-2AB·AC·cos120°=4+4-2×2×2×=12,
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2
2
∴BC=2.
由正弦定理知△ABC的外接圆半径r满足=2r,
∴r=2,由题意知球心到平面ABC的间隔为1,设球的半径为R,那么R==, ∴S球=4πR=20π.
2
【答案】20π 三、解答题(一共46分)
10.(15分)假设我们把体积和外表积数值相等的几何体叫做HY几何体,那么在正方体、等边圆
柱(母线长等于底面圆直径的圆柱)、球三种几何体中有无这样的HY几何体?
【解析】设正方体的棱长为a,那么其体积V=a,外表积S=6a.由a=6a,解得a=6.
3
2
3
2
所以当正方体的棱长为6时,它是HY几何体,
设等边圆柱的底面半径为r,那么其母线长为2r,它的体积V=πr×2r=2πr,外表积S=
2πr×2r+2πr=6πr.
2
2
2
3
11.(15分)如图,几何体的三视图(单位:cm). (1)画出这个几何体的直观图(不要求写画法);
(2)求这个几何体的外表积及体积. 【解析】(1)这个几何体的直观图如下列图.
(2)这个几何体可看成是由正方体AC1及直三棱柱B1C1Q-A1D1P的组合体.
12.(16分)如下列图,以AB=4 cm,BC=3 cm的长方形ABCD为底面的长方体被平面斜着截断的
几何体,EFGH是它的截面.当AE=5 cm,BF=8 cm,CG=12 cm时,试答复以下问题:
(1)求DH的长; (2)求这个几何体的体积; (3)截面四边形EFGH是什么图形? 证明你的结论.
【解析】(1)过E作EB1⊥BF,垂足为B1,那么BB1=AE=5(cm), 所以B1F=8-5=3(cm).
因为平面ABFE∥平面DCGH,EF和HG是它们分别与截面的交线,所以EF∥HG. 过H作HC1⊥CG,垂足为C1, 那么GC1=FB1=3(cm), DH=12-3=9(cm).
(2)作ED1⊥DH,垂足为D1,B1P⊥CG,垂足为P,连结D1P,B1C1,那么几何体被分割成一个长方体
ABCD-EB1PD1,一个斜三棱柱EFB1-HGC1,一个直三棱柱EHD1-B1C1
(3)是菱形.
证明:由(1)知EF∥HG,同理EH∥FG. 于是EFGH是平行四边形. 所以EF=EH. 故EFGH是菱形.
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