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06立体几何初步(培优提升题)--福建省2023-2024学年高一下学期数学同步单元练习(人教A版,2019新版)
一、单选题
1.(2022下·福建福州·高一校联考期末)已知正方体的棱长为1,它的所有顶点都球的表面上,则球的表面积为( )
A. B. C. D.
2.(2022下·福建福州·高一校联考期末)在正方体中,分别为,的中点,则直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
3.(2022下·福建三明·高一统考期末)在长方体中,,,则直线与平面ABCD所成角的正弦为( )
A. B. C. D.
4.(2023下·福建龙岩·高一统考期末)如图,在正方体中,E、F为正方体内(含边界)不重合的两个动点,下列结论错误的是( ).
A.若,,则
B.若,,则平面平面
C.若,,则面
D.若,,则
5.(2023下·福建福州·高一福建省福州高级中学校考期末)圆柱形容器内部盛有高度为h的水,若放入两个直径为2cm的铁球(球的半径与圆柱底面半径相等)后,水恰好淹没最上面的铁球一半(如图所示),则h=( ).
A.0.5cm B.1cm C.2cm D.2.5cm
6.(2023下·福建福州·高一校考期末)如图,在三棱锥中,,,平面ABC,E为CD的中点,则直线BE与AD所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(2023下·福建福州·高一福建省福州高级中学校考期末)在正方体中,E,F,G分别为BC,,的中点,则( )
A.与AF所成角的正切值为
B.与平面AEF相交
C.过的截面是四边形
D.点G到平面AEF的距离是点到平面AEF的距离的比值是2:3
8.(2023下·福建福州·高一校联考期末)已知正三棱锥的四个顶点在球的球面上,E,F分别是PA,AB的中点,且,与该三棱锥的四个面都相切的球记为球,则( )
A.三棱锥的表面积为 B.球的表面积为
C.球的体积为 D.球的半径为
9.(2023下·福建福州·高一校考期末)如图,已知正方体的棱长为1,O为底面ABCD的中心,交平面于点E,点F为棱CD的中点,则( )
A.,E,O三点共线
B.三棱锥的外接球的表面积为
C.直线与平面所成的角为
D.过点,B,F的平面截该正方体所得截面的面积为
10.(2023下·福建福州·高一校联考期末)如图,平面四边形ABCD是由正方形AECD和直角三角形BCE组成的直角梯形,AD=1,,现将沿斜边AC翻折成(不在平面ABC内),若P为BC的中点,则在翻折过程中,下列结论正确的是( )
A.与BC可能垂直
B.三棱锥体积的最大值为
C.若A,C,E,都在同一球面上,则该球的表面积是
D.直线与EP所成角的取值范围为
11.(2023下·福建福州·高一福建省福州第一中学校考期末)已知四边形为正方形,平面,,记三棱锥,,的体积分别为,则( )
A. B.
C. D.
12.(2023下·福建厦门·高一统考期末)已知正四面体的棱长为,和的重心分别为点、,则( )
A.
B.平面
C.二面角的余弦值为
D.直线到平面的距离为
13.(2023下·福建莆田·高一统考期末)如图,两两互相垂直,三棱锥是正四面体,则下列结论正确的是( )
A.二面角的大小为
B.
C.若的中心为,则三点共线
D.三棱锥的外接球过点
14.(2023下·福建福州·高一校联考期末)如图,棱长为2的正方体中,点E,F,G分别是棱AD,,CD的中点,则( )
A.直线,为异面直线
B.二面角的余弦值为
C.直线与平面所成角的正切值为
D.过点B,E,F的平面截正方体的截面面积为9
三、填空题
15.(2023下·福建福州·高一校考期末)已知正四棱锥的侧棱长为,其顶点均在同一个球面上,若球的体积为,则该正四棱锥的体积为 .
16.(2023下·福建福州·高一福建省福州高级中学校考期末)直四棱柱的底面正方形边长为,侧棱长为,以顶点为球心,为半径作一个球,则球面与直四棱柱的表面相交所得到的所有弧长之和等于 .
17.(2023下·福建福州·高一校联考期末)如图,的棱长为2,点P在正方形的边界及其内部运动,则四面体的体积的最大值是 ;记所有满足的点P组成的平面区域为W,则W的面积是 .
四、解答题
18.(2022下·福建福州·高一校联考期末)如图,在三棱锥中,,均为等边三角形.
(1)求证:;
(2)若,.求三棱锥的体积.
19.(2022下·福建福州·高一校联考期末)如图,在正方体中.
(1)求证:平面;
(2)作出二面角的平面角,并说明理由.
20.(2023下·福建福州·高一校联考期末)如