内容正文:
2020-2021学年人教版高一数学下册新考向多视角同步训练
第八章 立体几何初步[能力提优测评卷]
试卷满分:150分 考试时长:120分钟
注意事项:
1.本试题满分150分,考试时间为120分钟.
2.答卷前务必将姓名和准考证号填涂在答题纸上.
3.使用答题纸时,必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写,要字迹工整,笔迹清晰.超出答题区书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效.
一、单选题(本大题共8小题,共40.0分)
1.(2021·河北张家口市·高三一模)已知两条不同的直线和不重合的两个平面,且,有下面四个命题:①若,则;②若,则;③若,则;④若,则.其中真命题的序号是( )
A.①② B.②③ C.②③④ D.①④
【答案】A
【分析】
根据线面、面面的关系一一判断;
【详解】
解:因为两条不同的直线和不重合的两个平面,且,
对于①,由,可得,故①正确;
对于②,若,可得,故②正确;
对于③,若,则有可能,故③错误;
对于④,当时,则有可能,故④错误.
综上,真命题的序号是①②.
故选:A.
2.(2021·辽宁营口市·高二期末)在直平行六面体中,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
过点D作于E,连接,由线面垂直的判定与性质可得,再由即可得解.
【详解】
过点D作于E,连接,如图,
在直平行六面体中,平面,
则,,
由可得平面,所以,
又,所以,
所以.
故选:A.
3.(2021·全国高三开学考试(理))某几何体的三规图如图所示. 则其外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
构造一个长宽高分别是4,4,6的长方体,在长方体中作出三视图的原几何体三棱锥,把三棱锥补形成一个直三棱柱,利用三棱柱的外接球与三棱锥的外接球相同求得结论.
【详解】
构造一个长方体,三棱锥的三视图即为图中所示,将三棱锥补成直三棱柱,只需要求出直三棱柱的外接球面积即可,因为它们有同一个外接球.
设球心为,的外接圆圆心为,
,,,
由正弦定理得:
,球的表面积为.
故选:C.
【点睛】
关键点点睛:本题考查外接球的表面积,考查由三视图还原原几何体,确定几何体的结构.由三视图还原贩几何体,可以通过长方体(有时是正方体)中作出原几何体,主要是利用长方体中长宽高三个投影方向是确定的,然后确定几何体的顶点的位置,即可得出几何体的形状.
4.(2020·哈尔滨市·黑龙江实验中学高二月考(文))三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,则该三棱锥外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
将三棱锥P-ABC中放在圆柱中,由正弦定理得的外接圆的直径,再结合勾股定理求得外接球的直径,从而求得表面积.
【详解】
作出的外接圆由于PA⊥平面ABC,可将三棱锥P-ABC中放在圆柱中,如图所示:
因为由正弦定理得的外接圆的直径为
,
又,则三棱锥P-ABC外接球的直径为
,故外接球的表面积为
故选:C
【点睛】
方法点睛:求外接球半径的常用方法:
(1)补形法:侧面为直角三角形或正四面体或对棱二面角均相等的模型,可以还原到正方体或长方体中去求解;
(2)利用球的性质:几何体在不同面均对直角的棱必然是球的直径;
(3)定义法:到各个顶点距离均相等的点为球心,借助有特殊性底面的外接圆圆心,找其垂线,则球心一定在垂线上,再根据带其他顶点距离也是半径,列关系求解即可.
5.(2021·湖北武汉市·高三月考)某圆锥母线长为2,底面半径为,则过该圆锥顶点的平面截此圆锥所得截面面积的最大值为( )
A.2 B. C. D.1
【答案】A
【分析】
如图截面为,P为MN的中点,设,,进而可得面积最大值.
【详解】
如图所示,截面为,P为MN的中点,设
,
当时,,此时截面面积最大.
故选:A
【点睛】
易错点睛:先求出面积的函数表达式进而判断最大值,本题容易误认为垂直于底面的截面面积最大.
6.(2021·辽宁高三一模(理))球面上两点之间的最短连线的长度,就是经过这两个点的大圆在这两点间的一段劣弧的长度(大圆就是经过球心的平面截球面所得的圆),我们把这个弧长叫做两点的球面距离.已知正的项点都在半径为的球面上,球心到所在平面距离为,则、两点间的球面距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
设球心为点,计算出,利用扇形弧长公式可求得结果.
【详解】
设球心为点,平面截球所得截面圆的半径为,
由正弦定理可得,,
又,所以,为等边三角形,则,
因此,、两点间的球面距离为.
故选:C.
【点睛】
思路点睛:求球面距离,关键就是要求出球面上两点与球心所形成的角,结合扇形的弧长公式求解,同时在计算球的截面圆半径时,利用公式(其中为截面圆