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[阶段质量评价] 第八章 立体几何初步
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列正确的是( )
A.过球面上两点与球心有且只有一个平面
B.用一个平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台
C.底面是正多边形,侧棱与底面所成的角都相等的棱锥是正棱锥
D.有两个面平行且相似,其他各个面都是梯形的多面体是棱台
解析:选C 当球面上的两点恰好是直径的两个端点时,这三点共线,此时过这三点有无数个平面,故A错误;用一个平行于底面的平面截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台,故B错误;根据正棱锥的定义:底面是正多边形,顶点在底面的射影是底面正多边形的中心.所以底面是正多边形且侧棱和底面成等角的棱锥是正棱锥,符合定义,故C正确;两个底面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体中,侧棱延长不一定会相交于一点,所以不一定是棱台,故D错误.故选C.
2.已知某平面图形用斜二测画法画出的直观图为如图所示的三角形,其中AB=AC=2,则该平面图形的面积为( )
A. B.2 C.2 D.4
解析:选D 作出原图形如图所示,则AB′=2,AC′=4,所以该平面图形的面积为·AB′·AC′=×2×4=4,故选D.
3.某广场设置了一些石凳供大家休息,如图,每个石凳都是由正方体截去八个相同的正三棱锥得到的几何体,则下列结论不正确的是( )
A.该几何体的面是等边三角形或正方形
B.该几何体恰有12个面
C.该几何体恰有24条棱
D.该几何体恰有12个顶点
解析:选B 根据题图可得该几何体的面是等边三角形或正方形,A正确;该几何体恰有14个面,B不正确;该几何体恰有24条棱,C正确;该几何体恰有12个顶点,D正确.故选B.
4.如图所示的粮仓可近似看作一个圆锥和圆台的组合体,且圆锥的底面圆与圆台的较大底面圆重合.已知圆台的较小底面圆的半径为1,圆锥与圆台的高分别为-1和3,则此组合体外接球的表面积是( )
A.16π B.20π C.24π D.28π
解析:选B 设外接球半径为R,球心为O,圆台较小底面圆的圆心为O1,则OO+12=R2,而OO1=-1+3-R,故R2=1+(+2-R)2,解得R=.此组合体外接球的表面积S=4πR2=20π.故选B.
5.如图,PA⊥平面ABC,∠ACB=90°,且PA=AC=BC=a,则异面直线PB与AC所成的角的正切值等于( )
A.2 B.
C. D.
解析:选B 如图,将此多面体补成一个正方体.∵AC∥BD,∴PB与AC所成的角的大小即为此正方体体对角线PB与棱BD所成角的大小.在Rt△PBD中,∠PDB=90°,PD=a,DB=a,∴tan∠DBP==.
6.圆台的上、下底面半径之比为1∶2,一条母线长度为2,这条母线与底面所成角等于30°,这个圆台的体积为( )
A.π B.π C.π D.7π
解析:选D 如图,由题意得BD=2,AB=2CD,∠ABD=30°,过点D作DE⊥AB于点E,则DE=1,BE=.因为圆台的上、下底面半径之比为1∶2,所以CD=AE=BE=.则圆台上底面面积为()2π=3π,下底面面积为(2)2π=12π.故圆台的体积为(12π+3π+)×1=7π.故选D.
7.已知三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱与底面垂直,体积为,底面是边长为的正三角形.若P为底面A1B1C1的中心,则PA与平面ABC所成角的大小为( )
A. B. C. D.
解析:选B 如图所示,P为正三角形A1B1C1的中心.设O为△ABC的中心,连接PO,OA,由题意得PO⊥平面ABC,则∠PAO即为PA与平面ABC所成的角.在正三角形ABC中,AB=BC=AC=,则S=×()2=.VABC-A1B1C1=S×PO=,∴PO=.又AO=×=1,∴tan∠PAO==.∴∠PAO=.
8.如图,在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H,N分别是CC1,C1D1,DD1,CD,BC的中点,M在四边形EFGH边上及其内部运动,若MN∥平面A1BD,则点M轨迹的长度是( )
A.a B.a
C.a D.a
解析:选D 因为在棱长为a的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别是CC1,C1D1,DD1,CD的中点,N是BC的中点,则GH∥BA1,HN∥BD.又GH⊄平面A1BD,BA1⊂平面A1BD,所以GH∥平面A1BD.同理可得NH∥平面A1BD.又GH∩HN=H,所以平面A1BD∥平面GHN.因为点M在四边形EFGH边上及其内部运动,MN∥平面A1BD,所以点M一定在线段GH上运动才可满足条件.易得GH=a.故点M的轨迹长度是a.故选D.
二、多项选择题(本