内容正文:
分级练(39) 空间几何体的结构特征、表面积与体积
分级一 提能强化
1.(2022·湖南宁乡教育研究中心模拟)已知直角梯形ABCD,现绕着它的较长底边CD所在的直线旋转一周,所得的几何体包括( )
A.一个圆柱、一个圆锥
B.一个圆柱、两个圆锥
C.一个圆台、一个圆柱
D.两个圆柱、一个圆台
A 解析:直角梯形ABCD分割成一个矩形和一个直角三角形,矩形绕其一边旋转一周得圆柱,直角三角形绕其直角边旋转一周得圆锥,可得几何体为一个圆柱、一个圆锥.故选A.
2.(2021·新高考Ⅱ卷)正四棱台的上、下底面的边长分别为2,4,侧棱长为2,则其体积为( )
A.20+12 B.28
C. D.
D 解析:V=(S′++S)h=(2×2++4×4)×=.故选D.
3.(2022·湖南岳阳三模)某种药物呈胶囊形状,该胶囊中间部分为圆柱,左右两端均为半径为1的半球.已知该胶囊的体积为π,则它的表面积为( )
A.π B.π
C.10π D.π
C 解析:设中间圆柱部分的高为h,则胶囊的体积V=π×13+π×12×h=,解得h=3,所以胶囊的表面积为4π×12+2π×1×3=10π.故选C.
4. (2022·广东深圳高三阶段练习)2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在着陆场预定区域成功着陆,三名航天员安全出舱.神舟十三号返回舱外形呈钟形钝头体,若将其近似地看作圆台,其高为2.5 m,下底面圆的直径为2.8 m,上底面圆的直径为1 m,则可估算其体积约为(参考数据:π≈3.14)( )
A.3.6 m3 B.7.6 m3
C.22.8 m3 D.34.4 m3
B 解析:由题可知圆台的上底面圆的半径是0.5 m,高是2.5 m,下底面圆的半径是1.4 m,所以V=πh(r2+rr′+r′2)≈×3.14×2.5×(0.52+0.5×1.4+1.42)≈7.6(m3).故选B.
5.(2023·河北廊坊高三开学考试)设某圆锥的底面半径和高分别为r和h,且r=h,它的体积是12π,则h=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
D 解析:设圆锥的体积为V,由体积公式可得V=πr2h,因为r=h,圆锥的体积是12π,所以π(h)2h=12π,解得h=4.故选D.
6. (2022·福建福州格致中学模拟)已知一个直三棱柱的高为2,如图,其底面ABC水平放置的直观图(斜二测画法)为A′B′C′,其中O′A′=O′B′=O′C′=1,则此三棱柱的表面积为( )
A.4+4 B.8+4
C.8+4 D.8+8
C 解析:由斜二测画法的“三变”“三不变”可得底面平面图如图所示,其中OA=2OB=2OC=2,所以AB=AC=,所以此三棱柱的表面积为S=2××2×2+(2+2)×2=8+4.故选C.
7.(2023·湖南雅礼中学模拟)某圆锥高为1,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
A 解析:如图,截面为△PAB,设C为AB的中点,设OC=x,x∈[0,),则AB=2,PC=,则截面面积S=×2×=,则当x2=1时,截面面积取得最大值2.故选A.
8. (2022·河北张家口三模)如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,过A1B1的截面与AC交于点D,与BC交于点E,该截面将三棱柱分成体积相等的两部分,则=( )
A. B.
C. D.
D 解析:由题可知平面A1B1ED与棱柱上,下底面分别交于A1B1,ED,则A1B1∥ED,ED∥AB,显然CDEC1A1B1是三棱台,设△ABC的面积为1,△CDE的面积为S(0<S<1),三棱柱的高为h,∴·1·h=h(1+S+),解得=,由△CDE∽△CAB,可得==.故选D.
9. (2023·福建福州模拟)如图,一个正六棱柱的茶叶盒,底面边长为10 cm,高为20 cm,则这个茶叶盒的表面积约为______cm2.(精确到0.1,参考数据:≈1.732)
答案:1 719.6 解析:边长为10 cm的正六边形的面积为6××10×10×sin 60°=150(cm2),所以表面积为2×150+6×10×20=1 200+300≈1 200+300×1.732=1 719.6(cm2).
10. (2022·福建泉州模拟)在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,E,F,G,H分别为棱AB,BC,CD,DA的中点,将该正方体挖去两个四分之一圆锥,得到如图所示的几何体,则该几何体的体积为________.
答案:8- 解析:由于该几何体为正方体挖去两个四分之一圆锥,故圆锥底面半径R=1,高h=2,∴V=23-××π×12×2=8-.