本文由 772223 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6 Word版含答案
学业分层测评(六)
(建议用时:45分钟)
[达标必做]
一、选择题
1.设正方体的表面积为24,那么其外接球的体积是( )
A.π B.
C.4π D.32π
【解析】 设正方体边长为a,由题意可知,6a2=24,∴a=2.
设正方体外接球的半径为R,则
a=2R,∴R=,∴V球=πR3=4π.
【答案】 C
2.两个球的体积之比为8∶27,那么这两个球的表面积之比为( )
A.2∶3 B.4∶9
C.∶ D.∶
【解析】 ∶=r3∶R3=8∶27,
∴r∶R=2∶3,∴S1∶S2=r2∶R2=4∶9.
【答案】 B
3.把一个铁制的底面半径为r,高为h的实心圆锥熔化后铸成一个铁球,则这个铁球的半径为( )
A. B.
C. D.
【解析】 ∵πr2h=πR3,∴R=.
【答案】 C
4.一平面截一球得到直径是6 cm的圆面,球心到这个平面的距离是4 cm,则该球的体积是( )
【导学号:09960032】
A. cm3 B. cm3
C. cm3 D. cm3
【解析】 根据球的截面性质,有R===5,
∴V球=πR3=π(cm3).
【答案】 C
5.等边圆柱(轴截面是正方形)、球、正方体的体积相等,它们的表面积的大小关系是( )
A.S球C.S圆柱【解析】 设等边圆柱底面圆半径为r,
球半径为R,正方体棱长为a,
则πr2·2r=πR3=a3,3=,3=2π,
S圆柱=6πr2,S球=4πR2,S正方体=6a2,
==·2=<1,
==·2=>1,故选A.
【答案】 A
二、填空题
6.一个几何体的三视图(单位:m)如图1316所示,则该几何体的体积为________m3.
图1316
【解析】 由三视图知,几何体下面是两个球,球半径为;
上面是长方体,其长、宽、高分别为6、3、1,
所以V=π×3×2+1×3×6=9π+18.
【答案】 9π+18
7.(2016·河源高二检测)湖面上漂着一个小球,湖水结冰后将球取出,冰面上留下了一个直径为6 cm,深为1 cm的空穴,则该球半径是________cm,表面积是________cm2.
【导学号:09960033】
【解析】 设球心为O,OC是与冰面垂直的一条球半径,冰面截球得到的小圆圆心为D,AB为小圆D的一条直径,设球的半径为R,则OD=R-1,
则(R-1)2+32=R2,
解得R=5 cm,
所以该球表面积为S=4πR2=4π×52=100π(cm2).
【答案】 5 100π
三、解答题
8.如图1317,一个圆柱形的玻璃瓶的内半径为3 cm,瓶里所装的水深为8 cm,将一个钢球完全浸入水中,瓶中水的高度上升到8.5 cm,求钢球的半径.
图1317
【解】 设球的半径为R,由题意可得
πR3=π×32×0.5,
解得R=1.5(cm),所以所求球的半径为1.5 cm.
9.(2016·大同高二检测)如图1318所示(单位:cm)四边形ABCD是直角梯形,求图中阴影部分绕AB旋转一周所成几何体的表面积和体积.
图1318
【解】 S球=×4π×22=8π(cm2),
S圆台侧=π(2+5)=35π(cm2),
S圆台下底=π×52=25π(cm2),
即该几何体的表面积为
8π+35π+25π=68π(cm2).
又V圆台=×(22+2×5+52)×4=52π(cm3),
V半球=××23=(cm3).
所以该几何体的体积为
V圆台-V半球=52π-=(cm3).
[自我挑战]
10.一块石材表示的几何体的三视图如图1319所示.将该石材切削、打磨,加工成球,则能得到的最大球的半径等于( )
图1319
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 由三视图可知该几何体是一个直三棱柱,如图所示.由题意知,当打磨成的球的大圆恰好与三棱柱底面直角三角形的内切圆相同时,该球的半径最大,故其半径r=×(6+8-10)=2.因此选B.
【答案】 B
11.轴截面为正三角形的圆锥内有一个内切球,若圆锥的底面半径为2,求球的体积.
【导学号:09960034】
【解】 如图所示,作出轴截面,
因为△ABC是正三角形,
所以CD=AC=2,
所以AC=4,AD=×4=2,
因为Rt△AOE∽Rt△ACD,
所以=.
设OE=R,则AO=2-R,
所以=,所以R=.
所以V球=πR3=π·3=.
所以球的体积等于.
(建议用时:45分钟)
[达标必做]
一、选择题
1.设正方体的表面积为24,那么其外接球的体积是( )
A.π B.
C.4π D.32π
【解析】 设正方体边长为a,由题意可知,6a2=24,∴a=2.
设正方体外接球的半径为R,则
a=2R,∴R=,∴V球=πR3=4π.
【答案】 C
2.两个球的体积之比为8∶27,那么这两个球的表面积之比为( )
A.2∶3 B.4∶9
C.∶ D.∶
【解析】 ∶=r3∶R3=8∶27,
∴r∶R=2∶3,∴S1∶S2=r2∶R2=4∶9.
【答案】 B
3.把一个铁制的底面半径为r,高为h的实心圆锥熔化后铸成一个铁球,则这个铁球的半径为( )
A. B.
C. D.
【解析】 ∵πr2h=πR3,∴R=.
【答案】 C
4.一平面截一球得到直径是6 cm的圆面,球心到这个平面的距离是4 cm,则该球的体积是( )
【导学号:09960032】
A. cm3 B. cm3
C. cm3 D. cm3
【解析】 根据球的截面性质,有R===5,
∴V球=πR3=π(cm3).
【答案】 C
5.等边圆柱(轴截面是正方形)、球、正方体的体积相等,它们的表面积的大小关系是( )
A.S球
球半径为R,正方体棱长为a,
则πr2·2r=πR3=a3,3=,3=2π,
S圆柱=6πr2,S球=4πR2,S正方体=6a2,
==·2=<1,
==·2=>1,故选A.
【答案】 A
二、填空题
6.一个几何体的三视图(单位:m)如图1316所示,则该几何体的体积为________m3.
图1316
【解析】 由三视图知,几何体下面是两个球,球半径为;
上面是长方体,其长、宽、高分别为6、3、1,
所以V=π×3×2+1×3×6=9π+18.
【答案】 9π+18
7.(2016·河源高二检测)湖面上漂着一个小球,湖水结冰后将球取出,冰面上留下了一个直径为6 cm,深为1 cm的空穴,则该球半径是________cm,表面积是________cm2.
【导学号:09960033】
【解析】 设球心为O,OC是与冰面垂直的一条球半径,冰面截球得到的小圆圆心为D,AB为小圆D的一条直径,设球的半径为R,则OD=R-1,
则(R-1)2+32=R2,
解得R=5 cm,
所以该球表面积为S=4πR2=4π×52=100π(cm2).
【答案】 5 100π
三、解答题
8.如图1317,一个圆柱形的玻璃瓶的内半径为3 cm,瓶里所装的水深为8 cm,将一个钢球完全浸入水中,瓶中水的高度上升到8.5 cm,求钢球的半径.
图1317
【解】 设球的半径为R,由题意可得
πR3=π×32×0.5,
解得R=1.5(cm),所以所求球的半径为1.5 cm.
9.(2016·大同高二检测)如图1318所示(单位:cm)四边形ABCD是直角梯形,求图中阴影部分绕AB旋转一周所成几何体的表面积和体积.
图1318
【解】 S球=×4π×22=8π(cm2),
S圆台侧=π(2+5)=35π(cm2),
S圆台下底=π×52=25π(cm2),
即该几何体的表面积为
8π+35π+25π=68π(cm2).
又V圆台=×(22+2×5+52)×4=52π(cm3),
V半球=××23=(cm3).
所以该几何体的体积为
V圆台-V半球=52π-=(cm3).
[自我挑战]
10.一块石材表示的几何体的三视图如图1319所示.将该石材切削、打磨,加工成球,则能得到的最大球的半径等于( )
图1319
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 由三视图可知该几何体是一个直三棱柱,如图所示.由题意知,当打磨成的球的大圆恰好与三棱柱底面直角三角形的内切圆相同时,该球的半径最大,故其半径r=×(6+8-10)=2.因此选B.
【答案】 B
11.轴截面为正三角形的圆锥内有一个内切球,若圆锥的底面半径为2,求球的体积.
【导学号:09960034】
【解】 如图所示,作出轴截面,
因为△ABC是正三角形,
所以CD=AC=2,
所以AC=4,AD=×4=2,
因为Rt△AOE∽Rt△ACD,
所以=.
设OE=R,则AO=2-R,
所以=,所以R=.
所以V球=πR3=π·3=.
所以球的体积等于.
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