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专题五 立体几何
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专题五 立体几何
1.(2021·北京卷)定义:用24小时内降水在平地上积水厚度(mm)来判断降雨程度.其中小雨(<10 mm),中雨(10 mm~25 mm),大雨(25 mm~50 mm),暴雨(50 mm~100 mm),小明用一个圆锥形容器接了24小时的雨水,如图,则这天降雨属于哪个等级( )
A.小雨 B.中雨
C.大雨 D.暴雨
B
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专题五 立体几何
【解析】由题意,一个半径为=100(mm)的圆面内的降雨充满一个底面半径为=50(mm),高为150 mm的圆锥,
所以积水厚度d==12.5(mm),属于中雨.故选B.
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专题五 立体几何
2.(2021·浙江卷)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是A1D,D1B的中点,则( )
A.直线A1D与直线D1B垂直,直线MN∥平面ABCD
B.直线A1D与直线D1B平行,直线MN∥平面BDD1B1
C.直线A1D与直线D1B相交,直线MN∥平面ABCD
D.直线A1D与直线D1B异面,直线MN∥平面BDD1B
A
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专题五 立体几何
【解析】
连AD1,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,
M是A1D的中点,所以M为AD1中点,
又N是D1B的中点,所以MN∥AB,
MN⊄平面ABCD,AB⊂平面ABCD,
所以MN∥平面ABCD.
因为AB不垂直BD,所以MN不垂直BD
则MN不垂直平面BDD1B1,所以选项B,D不正确;
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,AD1⊥A1D,
AB⊥平面AA1D1D,所以AB⊥A1D,
AD1∩AB=A,所以A1D⊥平面ABD1,D1B⊂平面ABD1,所以A1D⊥D1B,
且直线A1D,D1B是异面直线,所以选项B错误,选项A正确.故选A.
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专题五 立体几何
3.(2020·全国Ⅱ卷文)已知△ABC是面积为的等边三角形,且其顶点都在球O的球面上.若球O的表面积为16π,则O到平面ABC的距离为( )
A. B. C.1 D.
C
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专题五 立体几何
【解析】设球O的半径为R,则4πR2=16π,解得R=2.
设△ABC的外接圆半径为r,边长为a,
∵△ABC是面积为的等边三角形,∴a2×,解得a=3,
∴r=,
∴球心O到平面ABC的距离d==1.故选C.
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4.(2023•新高考Ⅰ卷)在正四棱台ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,A1B1=1,AA1=,则该棱台的体积为 .
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【解析】如图,过A1作A1M⊥AC,垂足为M,易知A1M为四棱台ABCD-A1B1C1D1的高,
∵AB=2,A1B1=1,AA1=,则A1O1=A1C1=A1B1=,AO=AC=AB=,故AM=(AC-A1C1)=,则A1M=,∴所求体积为V=×(4+1+)×.故答案为.
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5.(2023•新高考Ⅱ卷)(多选)已知圆锥的顶点为P,底面圆心为O,AB为底面直径,∠APB=120°,PA=2,点C在底面圆周上,且二面角P-AC-O为45°,则( )
A.该圆锥的体积为π
B.该圆锥的侧面积为4π
C.AC=2
D.△PAC的面积为
AC
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专题五 立体几何
【解析】依题意,∠APB=120°,PA=2,∴OP=1,OA=OB=,A选项,圆锥的体积为×π×()2×1=π,A选项正确;B选项,圆锥的侧面积为π××2=2π,B选项错误;C选项,设D是AC的中点,连接OD,PD,则AC⊥OD,AC⊥PD,∴∠PDO是二面角P-AC-O的平面角,则∠PDO=45°,∴OP=OD=1,故AD=CD=,则AC=2,C选项正确;D选项,PD=,∴S△PAC=×2=2,D选项错误.故选AC.
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专题五 立体几何
6.(2022·全国甲卷理)甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为2π,侧面积分别为S甲和S乙,体积分别为V甲和V乙.若=2,则=( )
A. B.2 C. D.
C
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【解析】设母线长为l,甲圆锥底面圆半径为r1,乙圆锥底面圆半径为r2,则,所以r1=2r2,又=2π,则=1,所以r1=l,r2=l,所以甲圆锥的高h1=l,乙圆锥的高h2=l,所以.故选C.
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专题五 立体几何
7.(20