本文由 lovesen 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学人教A版必修二 第一章 空间几何体 学业分层测评5 Word版含答案
学业分层测评(五)
(建议用时:45分钟)
[达标必做]
一、选择题
1.圆台OO′的母线长为6,两底面半径分别为2,7,则圆台OO′的侧面积是( )
A.54π B.8π
C.4π D.16π
【解析】 S圆台侧=π(r+r′)l=π(7+2)×6=54π.
【答案】 A
2.(2015·烟台高一检测)如果轴截面为正方形的圆柱的侧面积是4π,那么圆柱的体积等于( )
A.π B.2π
C.4π D.8π
【解析】 设轴截面正方形的边长为a,
由题意知S侧=πa·a=πa2.
又∵S侧=4π,∴a=2.
∴V圆柱=π×2=2π.
【答案】 B
3.如图137,某几何体的正视图与侧视图都是边长为1的正方形,且体积为,则该几何体的俯视图可以是( )
图137
【解析】 由三视图的概念可知,此几何体高为1,其体积V=Sh=S=,即底面积S=,结合选项可知,俯视图为三角形.
【答案】 C
4.(2016·天津高一检测)一个四棱锥的侧棱长都相等,底面是正方形,其正(主)视图如图138所示,该四棱锥的侧面积和体积分别是( )
图138
A.4,8 B.4,
C.4(+1), D.8,8
【解析】 由题图知,此棱锥高为2,底面正方形的边长为2,V=×2×2×2=,侧面三角形的高h==,S侧=4×=4.
【答案】 B
5.(2015·安徽高考)一个四面体的三视图如图139所示,则该四面体的表面积是( )
图139
A.1+ B.2+
C.1+2 D.2
【解析】
根据三视图还原几何体如图所示,其中侧面ABD⊥底面BCD,另两个侧面ABC,ACD为等边三角形,则有S表面积=2××2×1+2××()2=2+.故选B.
【答案】 B
二、填空题
6.一个棱柱的侧面展开图是三个全等的矩形,矩形的长和宽分别为6 cm,4 cm,则该棱柱的侧面积为________cm2.
【导学号:09960026】
【解析】 棱柱的侧面积S侧=3×6×4=72(cm2).
【答案】 72
7.(2015·天津高考)一个几何体的三视图如图1310所示(单位:m),则该几何体的体积为________m3.
图1310
【解析】 由几何体的三视图可知该几何体由两个圆锥和一个圆柱构成,其中圆锥的底面半径和高均为1,圆柱的底面半径为1且其高为2,故所求几何体的体积为
V=π×12×1×2+π×12×2=π.
【答案】 π
三、解答题
8.一个三棱柱的底面是边长为3的正三角形,侧棱垂直于底面,它的三视图如图1311所示,AA1=3.
(1)请画出它的直观图;
(2)求这个三棱柱的表面积和体积.
图1311
【解】 (1)直观图如图所示.
(2)由题意可知,
S△ABC=×3×=.
S侧=3×AC×AA1=3×3×3=27.
故这个三棱柱的表面积为27+2×=27+.
这个三棱柱的体积为×3=.
9.已知圆台的高为3,在轴截面中,母线AA1与底面圆直径AB的夹角为60°,轴截面中的一条对角线垂直于腰,求圆台的体积.
【导学号:09960027】
【解】 如图所示,作轴截面A1ABB1,设圆台的上、下底面半径和母线长分别为r、R,l,高为h.
作A1D⊥AB于点D,则A1D=3.
又∵∠A1AB=60°,∴AD=,
即R-r=3×,∴R-r=.
又∵∠BA1A=90°,∴∠BA1D=60°.
∴BD=A1D·tan 60°,即R+r=3×,
∴R+r=3,∴R=2,r=,而h=3,
∴V圆台=πh(R2+Rr+r2)
=π×3×[(2)2+2×+()2]
=21π.
所以圆台的体积为21π.
[自我挑战]
10.(2016·蚌埠市高二检测)圆锥的侧面展开图是圆心角为120°、半径为2的扇形,则圆锥的表面积是________.
【导学号:09960028】
【解析】 因为圆锥的侧面展开图是圆心角为120°、半径为2的扇形,
所以圆锥的侧面积等于扇形的面积==π,
设圆锥的底面圆的半径为r,
因为扇形的弧长为×2=π,
所以2πr=π,所以r=,
所以底面圆的面积为π.所以圆锥的表面积为π.
【答案】 π
11.若E,F是三棱柱ABCA1B1C1侧棱BB1和CC1上的点,且B1E=CF,三棱柱的体积为m,求四棱锥ABEFC的体积.
【解】 如图所示,
连接AB1,AC1.
∵B1E=CF,
∴梯形BEFC的面积等于梯形B1EFC1的面积.
又四棱锥ABEFC的高与四棱锥
AB1EFC1的高相等,
∴VABEFC=VAB1EFC1=VABB1C1C,
又VAA1B1C1=S△A1B1C1·h,
VABCA1B1C1=S△A1B1C1·h=m,
∴VAA1B1C1=,
∴VABB1C1C=VABCA1B1C1-VAA1B1C1=m,
∴VABEFC=×m=.
即四棱锥ABEFC的体积是.
(建议用时:45分钟)
[达标必做]
一、选择题
1.圆台OO′的母线长为6,两底面半径分别为2,7,则圆台OO′的侧面积是( )
A.54π B.8π
C.4π D.16π
【解析】 S圆台侧=π(r+r′)l=π(7+2)×6=54π.
【答案】 A
2.(2015·烟台高一检测)如果轴截面为正方形的圆柱的侧面积是4π,那么圆柱的体积等于( )
A.π B.2π
C.4π D.8π
【解析】 设轴截面正方形的边长为a,
由题意知S侧=πa·a=πa2.
又∵S侧=4π,∴a=2.
∴V圆柱=π×2=2π.
【答案】 B
3.如图137,某几何体的正视图与侧视图都是边长为1的正方形,且体积为,则该几何体的俯视图可以是( )
图137
【解析】 由三视图的概念可知,此几何体高为1,其体积V=Sh=S=,即底面积S=,结合选项可知,俯视图为三角形.
【答案】 C
4.(2016·天津高一检测)一个四棱锥的侧棱长都相等,底面是正方形,其正(主)视图如图138所示,该四棱锥的侧面积和体积分别是( )
图138
A.4,8 B.4,
C.4(+1), D.8,8
【解析】 由题图知,此棱锥高为2,底面正方形的边长为2,V=×2×2×2=,侧面三角形的高h==,S侧=4×=4.
【答案】 B
5.(2015·安徽高考)一个四面体的三视图如图139所示,则该四面体的表面积是( )
图139
A.1+ B.2+
C.1+2 D.2
【解析】
根据三视图还原几何体如图所示,其中侧面ABD⊥底面BCD,另两个侧面ABC,ACD为等边三角形,则有S表面积=2××2×1+2××()2=2+.故选B.
【答案】 B
二、填空题
6.一个棱柱的侧面展开图是三个全等的矩形,矩形的长和宽分别为6 cm,4 cm,则该棱柱的侧面积为________cm2.
【导学号:09960026】
【解析】 棱柱的侧面积S侧=3×6×4=72(cm2).
【答案】 72
7.(2015·天津高考)一个几何体的三视图如图1310所示(单位:m),则该几何体的体积为________m3.
图1310
【解析】 由几何体的三视图可知该几何体由两个圆锥和一个圆柱构成,其中圆锥的底面半径和高均为1,圆柱的底面半径为1且其高为2,故所求几何体的体积为
V=π×12×1×2+π×12×2=π.
【答案】 π
三、解答题
8.一个三棱柱的底面是边长为3的正三角形,侧棱垂直于底面,它的三视图如图1311所示,AA1=3.
(1)请画出它的直观图;
(2)求这个三棱柱的表面积和体积.
图1311
【解】 (1)直观图如图所示.
(2)由题意可知,
S△ABC=×3×=.
S侧=3×AC×AA1=3×3×3=27.
故这个三棱柱的表面积为27+2×=27+.
这个三棱柱的体积为×3=.
9.已知圆台的高为3,在轴截面中,母线AA1与底面圆直径AB的夹角为60°,轴截面中的一条对角线垂直于腰,求圆台的体积.
【导学号:09960027】
【解】 如图所示,作轴截面A1ABB1,设圆台的上、下底面半径和母线长分别为r、R,l,高为h.
作A1D⊥AB于点D,则A1D=3.
又∵∠A1AB=60°,∴AD=,
即R-r=3×,∴R-r=.
又∵∠BA1A=90°,∴∠BA1D=60°.
∴BD=A1D·tan 60°,即R+r=3×,
∴R+r=3,∴R=2,r=,而h=3,
∴V圆台=πh(R2+Rr+r2)
=π×3×[(2)2+2×+()2]
=21π.
所以圆台的体积为21π.
[自我挑战]
10.(2016·蚌埠市高二检测)圆锥的侧面展开图是圆心角为120°、半径为2的扇形,则圆锥的表面积是________.
【导学号:09960028】
【解析】 因为圆锥的侧面展开图是圆心角为120°、半径为2的扇形,
所以圆锥的侧面积等于扇形的面积==π,
设圆锥的底面圆的半径为r,
因为扇形的弧长为×2=π,
所以2πr=π,所以r=,
所以底面圆的面积为π.所以圆锥的表面积为π.
【答案】 π
11.若E,F是三棱柱ABCA1B1C1侧棱BB1和CC1上的点,且B1E=CF,三棱柱的体积为m,求四棱锥ABEFC的体积.
【解】 如图所示,
连接AB1,AC1.
∵B1E=CF,
∴梯形BEFC的面积等于梯形B1EFC1的面积.
又四棱锥ABEFC的高与四棱锥
AB1EFC1的高相等,
∴VABEFC=VAB1EFC1=VABB1C1C,
又VAA1B1C1=S△A1B1C1·h,
VABCA1B1C1=S△A1B1C1·h=m,
∴VAA1B1C1=,
∴VABB1C1C=VABCA1B1C1-VAA1B1C1=m,
∴VABEFC=×m=.
即四棱锥ABEFC的体积是.
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