专题07 空间向量与立体几何(7大考点)(山东专用)2026年高考数学二模分类汇编

2026-05-12
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-试题汇编
知识点 空间向量与立体几何
使用场景 高考复习-二模
学年 2026-2027
地区(省份) 山东省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 9.16 MB
发布时间 2026-05-12
更新时间 2026-05-12
作者 汪洋
品牌系列 好题汇编·二模分类汇编
审核时间 2026-05-12
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/57821386.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

专题07 空间向量与立体几何 7大考点概览 考点01空间几何体的表面积与体积 考点02空间点、线、面位置关系 考点03 球的切接 考点04线面角 考点05 面面角 考点06翻折问题 考点07 创新融合 ( 空间几何体的 表面积与体积 考点1 ) 1.(2026·山东德州·二模)已知圆柱的底面半径是圆锥底面半径的2倍,圆柱的高是圆锥高的,则圆柱和圆锥的体积之比为(    ) A.6 B.3 C.2 D.1 【答案】A 【解析】设圆锥底面半径为,高为,则圆柱底面半径为,高为, 故圆柱和圆锥的体积之比为. 2.(2026·山东青岛·二模)以等腰直角三角形的一条直角边所在直线为轴,其余两边旋转一周形成的面围成一个几何体,若该几何体体积为,则其侧面积为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】等腰直角三角形绕一条直角边旋转一周,得到的几何体是圆锥. 设等腰直角三角形的直角边长为, 则旋转后圆锥的底面半径,高,母线长. 由于圆锥体积,解得, 因此圆锥侧面积. 3.(2026·山东菏泽·二模)如图,在直角梯形中,,,,,以直线为轴,其余各边旋转一周形成的面围成一个几何体,则该几何体的表面积为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】过点作于点, 由,,,. 得,, 故. 以直线为轴旋转一周,形成的几何体为一个圆柱挖去一个圆锥, 圆柱底面半径,高,圆锥底面半径,高. 该几何体的表面积由圆柱的侧面积、圆柱的下底面积和圆锥的侧面积组成. 圆柱侧面积. 圆柱下底面积, 圆锥侧面积. 故表面积. 4.(2026·山东济南·二模)已知圆锥与圆柱的底面积相等,体积也相等,若过圆柱的轴的截面为正方形,则圆锥和圆柱侧面积的比值为______. 【答案】 【解析】由圆锥与圆柱的底面积相等,所以圆柱和圆锥的底面半径相等,设为, 由圆柱的轴截面是一个正方形,故其高,设圆锥的高为, 由圆锥与圆柱的体积相等得,,所以, 则圆锥的侧面积, 圆柱的侧面积,则. ( 空间点、 线、面位置关系 考点2 ) 1.(2026·山东历城二中·二模)已知平面,为两个不同的平面,直线为内一条直线,则“”是“”的(    ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】B 【解析】因为,若,则由线面平行的性质可知,故“”是“”的必要条件, 设,,显然,从而有成立,但此时不平行, 所以故“”是“”的不充分条件, 即“”是“”的必要不充分条件,故选B 2.(2026·山东泰安·二模)已知三棱柱所有棱长均为为的中点,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】因三棱柱所有棱长均为1,, 则, , 则 , 又,, 则. 3.(2026·山东日照·二模)已知正四面体的棱长为,用满足的动点构成的平面截正四面体,所得截面多边形的周长为(   ) A.4 B.8 C. D. 【答案】C 【解析】将正四面体补全为正方体,则正方体棱长为4, 以点为坐标原点,建立空间直角坐标系,如图所示: 则, 设,则 , 所以,即点构成的平面截正四面体所得的截面为正方形,边长为, 故截面周长为. 4.(2026·山东聊城·二模)已知棱长为的正四面体,为的中心,为平面内的动点,为棱上一动点,则下列说法正确的是(    ) A.若平面,且,则的最小值为 B.若,且,则的最小值为 C.若,则的最小值为 D.的最小值为 【答案】ABD 【解析】对于A选项,过点作交于点,过点作交于点,连接, 因为,平面,所以平面,同理可证平面, 又因为,、平面,所以平面平面, 因为平面,所以平面, 当时,平面,则平面,故点的轨迹为线段, 因为,所以,则,同理可得, 又因为,,则是边长为的等边三角形, 当点为的中点时,,此时的长取最小值, 此时,A对; 对于B选项,如下图所示,连接、, 易知、都是边长为的等边三角形,且为的中点, 所以,, 又因为、平面,,所以平面, 当时,平面,则,故点的轨迹为线段, 由勾股定理可得,同理可得, 故当为的中点时,,此时的长取最小值,且,B对; 对于C选项,过点作分别交、于点、,连接、、, 因为为正的中心,则,因为,则, 因为三棱锥为正四面体,则平面, 因为平面,所以, 因为,、平面,所以平面, 当时,则平面,所以,故点的轨迹为线段, 延长交于点,则为的中点,因为为正的中心,则, 因为,所以,故, 由余弦定理可得, 故,同理可得, 由余弦定理可得, 所以, 当时,的长取最小值,此时, 故长的最小值为,C错; 对于D选项,如下图所示: 延长交线段于点,则点为线段的中点, 因为、均为等边三角形,所以,, 因为,、平面,所以平面, 因为平面,所以平面平面, 故点关于平面、关于直线的对称点都在平面内, 因为平面,平面,所以, 易知, , 设点关于直线、的对称点分别为、, 由对称性可知,,, 所以 , 在中,,, 由余弦定理可得, 所以, 由余弦定理可得, 故, 由对称性知,, 所以, 当且仅当、为线段分别与线段、的交点时,等号成立, 故的最小值为,D对. 5.(2026·山东东营·二模)已知一个棱长为的正四面体容器(容器壁厚度忽略不计),则此容器外接球(正四面体容器各顶点都在球面上)的体积为_____;如果一个半径为1的小球在该容器内可向各个方向自由运动,则小球永远不可能接触到的容器内壁面积为_____. 【答案】 【解析】已知正四面体的棱长,设正四面体的高为, 设底面正三角形的中心到顶点的距离为,则, , 正四面体的外接球球心在高上,且满足:, 外接球的体积:; 小球在一个角的情况如下图所示,作平面平面,与小球相切于点, 则小球球心为正四面体的中心,面,垂足为的中心, , ,故, 此时小球与面的切点为,连接,则, 考虑小球与正四面体的面相切的情况, 则小球在面上最靠近边的切点轨迹仍为正三角形,即为,过作于, ,则, 小三角形边长, 小球与面不接触部分的面积为:, 小球永远不可能接触到的容器内壁面积为:. ( 球的 切接 考点3 ) 1.(2026·山东淄博实验中学·二模)已知圆柱的底面半径为1,母线长为2,它的两个底面的圆周在同一个球的球面上,则该球的表面积为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由题意可知该球为圆柱的外接球,所以球心为圆柱的中心,设球半径为, 则,故该球的表面积为.故选:C 2.(2026·山东枣庄·二模)如图,以正四面体的四个顶点为球心,以棱长为半径分别作四个球,它们的公共部分形成的几何体叫做“勒洛四面体”.若正四面体的棱长为4,则(    ) A.此“勒洛四面体”外接球的体积是 B.此“勒洛四面体”的内切球的半径是 C.此“勒洛四面体”表面上交线弧的长度为 D.过三点的截面面积是 【答案】D 【解析】对A:此“勒洛四面体”外接球即为正四面体的外接球, 在正四面体中,为的中心, 是正四面体外接球的球心, 连接、、,由正四面体的性质可知在上, 因为,所以, 则. 因为, 即,解得, 即外接球半径为, 故外接球的体积,故A错误; 对B:由对称性可知勒洛四面体内切球的球心是正四面体外接球的球心, 由外接球半径, 则内切球的半径为,故B错误; 对C:如图,取中点, 在中,,, 设为弧上任意一点,根据“勒洛四面体”的对称性, 弧在平面上,且平面. 所以, 所以该弧是以的中点为圆心,以为半径的圆弧, 设圆心角为,则,可知, 所以弧长不等于,故C错误; 对D:过三点截得的截面如图所示: 其面积为,则D正确. 3.(2026·山东德州·二模)正三棱锥中,,点在底面内运动(含边界),到棱的距离分别为,若,则(    ) A.的体积为 B.外接球的体积为 C. D.的运动路径的长度为 【答案】ACD 【解析】设底面中心为,连接,则平面.连接, 因为,故,故, 故,故A正确; 设外接球的半径为,则, 故即, 故外接球的体积为,故B错误; 因为平面,故可设,其中, 在中,,故,同理, 故, 所以到的距离为: , 同理,, 由可得,故, 故,故, 故即,故C正确; 而,故, 又内切圆的半径为, 故的轨迹为如图所示的三段实线圆弧,如图,其中, 而到的距离为,故,而为锐角, 所以,由对称性可得,故, 故三段圆弧的长为,故D正确. ( 线面角 考点4 ) 1.(2026·山东德州·二模)如图,三棱锥的体积为,是边长为2的等边三角形,,是棱的中点,,其中. (1)证明:平面平面; (2)若直线与平面所成角的正弦值为,求的值. 【解】(1)设点到平面的距离为, 则, 又因为三棱锥的体积为,所以; 又,是线段的中点,所以, 所以平面,又平面,所以平面平面. (2)以为坐标原点,分别为轴、轴、轴建立空间直角坐标系, 则,,,, 所以,, 设平面的法向量为, 则,即, 取,则,所以, 因为,, 设直线与平面所成的角为, 则, 解得:, 2.(2026·山东青岛·二模)如图,在三棱柱中,过的截面交于,交于,过点的截面交于,交于,且. (1)求证:; (2)若,,直线与平面所成角的正弦值为,求. 【解】(1)三棱柱中,平面平面, 截面平面,截面平面, 由面面平行的性质定理得, 又,截面与平面分别交于, , 由平行公理,平行于同一条直线的两条直线互相平行,故. (2)已知,, 以为坐标原点,为轴,为轴,垂直于平面为轴, 建立下图所示空间直角坐标系, 则,设,则, , 由三棱柱的性质得, , 设,,,则, , , 设平面的法向量为, 则, 令,则, ,设直线与平面所成角为, , 化简整理得,解得, ,故. 3.(2026·山东菏泽·二模)已知正方体的棱长为,与相交于点,为四边形内一动点(包含边界). (1)若是的中点,证明:平面; (2)若,求与平面所成角的正弦值的最大值; (3)若到平面的距离为,到平面的距离为,满足,且的轨迹交平面于、两点,求的长. 【解】(1)(1)以为原点,、、所在直线分别为、、轴,建立空间直角坐标系 则、、、、、、, 因为为中点,所以, 所以,,, 所以 ,,所以,, 又因为,,平面,所以平面. (2)因为,为四边形内一动点, 设,则,且,,所以, 又因为,, 设为平面的一个法向量, 则,取,则, 设与平面所成角为, 所以 , 当且仅当时,等号成立, 此时,即时,等号成立, 所以当为时,与平面所成角的正弦值的最大值为. (3)法一:因为,,,、平面, 所以平面, 又平面,平面,所以平面平面,平面平面, 又平面平面,平面平面, 所以为点到直线的距离,为点到直线的距离, 在平面内,以为原点,直线所在直线为轴建立如下图所示平面直角坐标系, 设,因为,,则, 同理可知点,则直线的方程为,直线的方程为, 所以,所以, 所以点的轨迹为焦点在轴或者轴的双曲线, 由题意可知,点为焦点在轴的双曲线交于、两点, 所以,令,所以,所以; 法二:由(2)设,,, 由(1)知平面的一个法向量, 设平面的一个法向量为,,, 所以,取,可得, 因为,所以,, 所以,所以, 由题意令,,解得或(舍), 所以. ( 面面角 考点 5 ) 1.(2026·山东枣庄·二模)如图,在四棱锥中,底面是边长为2的正方形,平面平面,,为的中点,点为线段上的动点. (1)求证:平面平面; (2)记平面与平面的夹角为,求的取值范围. 【解】(1)因为,为的中点,所以, 又平面平面,是交线,平面, 所以平面,因为平面,所以, 又平面,所以平面, 因为平面,所以平面平面. (2)以为坐标原点,分别为轴,建立如图所示的空间直角坐标系, 则, 设, 则, 设平面的法向量,则, 令,可得, 设平面的法向量,则, 令,可得, 则, 所以,当时,,即 当时,,由可得, 所以, 综上,可知,即的取值范围为. 2.(2026·山东济宁·二模)如图,四棱锥的底面是矩形,底面,,为的中点,且平面平面. (1)求证:; (2)求平面与平面夹角的余弦值. 【解】(1)由四棱锥的底面是矩形,底面,得直线两两垂直, 以点为原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,令, 则, , 设平面,平面的法向量分别为, 则,取,得; ,令,得, 由平面平面,得,因此,而,解得, ,,则, 所以. (2)由(1)知平面的法向量,, 设平面的法向量,则,取,得, 所以平面与平面夹角的余弦值为. 3.(2026·山东泰安·二模)如图,在四棱锥中,平面,. (1)证明:; (2)求平面与平面夹角的余弦值. 【解】(1)如图,连接. 易知四边形为梯形,且 , , . 平面平面,. 平面. 平面. 平面,. 方法二:在四棱锥中,平面,平面, 所以. 又,且,, 所以以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系, 由,,得,. . (2)设平面的一个法向量为. 则,即 取,则 设平面的一个法向量为 则,即 取,则 ∴平面与平面夹角的余弦值为 4.(2026·山东历城二中·二模)已知三棱柱的棱长均为2,,平面平面 (1)求该棱柱的体积; (2)求平面与平面夹角的余弦值. 【解】(1)解:设的中点为,连接, 为等边三角形,边长为, ,,, 平面平面,平面平面, 平面,又平面, ,, ,则, 又平面平面,平面平面, 平面, ; (2)解:由(1)知平面,, 如图,以为原点建立空间直角坐标系, , 设平面的一个法向量, ,不妨取,则, 易知平面的一个法向量, , 则平面与平面夹角的余弦值为. ( 翻折问题 考点 6 ) 1.(2026·山东济宁·二模)如图1,与是两个等腰三角形,,.将沿着翻折到,如图2,设二面角的平面角为,,分别为和的中点,则(    ) A. B.四面体体积的最大值为1 C.时,过直线且与平行的平面截四面体所得截面面积为 D.时,四面体外接球表面积为 【解】对于A选项,取中点,连接 由于与是两个等腰三角形,, 沿着翻折到,所以,,点为中点, 所以, 故平面, ,所以A选项正确; 对于B选项,作于点,作 于点,连接,那么由可知 ,那么为二面角的平面角, 面, 所以,面,, , 所以,四面体体积的最大值为1,故B选项正确; 对于C选项,分别取 的中点 ,连接 , 根据中位线的性质可知 ,且 所以, 且 ,四边形 为平行四边形, 所以,直线且与平行的平面截四面体的截面为.当时,由B选项可知为正三角形,, , 由可得,,为矩形, ,故C选项错误; 对于选项D,当时,平面平面,由B选项可知平面, 取的外心,取的外心,外接圆半径, 分别作平面的垂线,平面的垂线 交于一点,即四面体外接球球心,作于点 ,由于,所以为等腰直角三角形, 所以,, 所以,, ,故D正确. 2.(2026·山东东营·二模)已知全等的等腰直角三角形和,其中,,现将沿进行翻折,使二面角的大小为,连接得到四面体. (1)证明:; (2)求直线与平面所成角的正弦值. 【解】(1)证明:取的中点,连接. 在等腰直角中,,则斜边. 因为是的中点,所以. 同理,在等腰直角中,, 因为,且平面, 所以平面. 又因为平面,所以. (2)以为原点,的正方向分别为轴、轴正方向,建立如图所示空间直角坐标系. 因为,,所以是二面角的平面角,故. 因为是的中点, 所以,所以. , 设平面的法向量为 ,令,则,所以. 设直线与平面所成的角为. 故直线与平面所成角的正弦值为. 3.(2026·山东淄博·二模)如图,在等腰梯形ABCD中,,,E是AD的中点.现将△ABE沿BE翻折至△PBE,此时,三棱锥的体积首次达到. (1)求证:; (2)若点G在线段PC上且,求GD与平面PBE所成角的正弦值. 【解】(1)因为为中点,所以,则为等边三角形,则. 又且,故是平行四边形,因此, 取中点,连接,为等边三角形,故,. 在中,,,, 由余弦定理得,满足,故. 由,,平面,得平面, 又平面,故, 又,因此. (2)三棱锥的体积,解得. 以为原点,以所在直线为轴,所在直线为轴,平面为平面, 则. 在上,令,则的坐标为. 由得,即, 化简得,故. 向量. 设平面的法向量,, 则,解得法向量,. 设与平面所成角为,则. 4.(2026·山东日照·二模)如图1,在边长为2的正方形中,分别为线段的中点,现将四边形折起至,得到三棱柱,如图2,记二面角的平面角为. (1)若,求三棱柱的体积; (2)若为线段上一点,满足,求直线与平面所成角的正弦值. 【解】(1)由折叠性质可知:,, 因此 就是二面角的平面角,即 , 三棱柱为直三棱柱, 原正方形边长为2,为中点,故, . 当​时,,, ,侧棱长为高, 因此三棱柱的体积 . (2)建立空间直角坐标系:以为原点,为轴,为轴,垂直平面向上为轴, 各点坐标为 ,,,, 设 , ,, 由得 ,解得,即, 因此, ,,设平面的法向量为, 由,取得, , , 设直线与平面所成角为,由线面角公式得 . 5.(2026·山东聊城·二模)在梯形中,,,、分别是、的中点,,,如图1所示.沿将梯形折起,得到一个多面体,如图2所示. (1)求证:平面; (2)若二面角的大小为, ①求多面体的体积; ②求直线与平面所成角的正弦值. 【解】(1)翻折前,在梯形中,,且、分别是、的中点, 所以为梯形的中位线,所以, 因为,所以,. 翻折后,则,所以,, 因为,、平面,所以平面. (2)①连接、,取中点,连接, 取线段的中点,连接、, 因为,平面,所以平面, 因为平面,所以, 又因为,为的中点,所以, 因为,、平面,所以平面, 因为平面,所以, 故二面角的平面角为, 因为平面,、平面,所以,, 因为,所以, 又因为,所以,故, 所以为等边三角形, 因为为的中点,所以, 因为,、平面,所以平面. 因为,平面,平面,所以平面, 故点到平面的距离等于, 所以, , 因此多面体的体积 ②因为平面,以为坐标原点,所在直线为轴, 所在直线为轴,过与平行的直线为轴,建立如图所示的空间直角坐标系, 则、、、, 所以,,. 设平面的一个法向量为,则, 取,可得, , 所以与平面所成角的正弦值为. ( 创新融合 考点 7 ) 1.(多选)(2026·山东泰安·二模)如图,已知圆柱的轴截面是边长为2的正方形的中点为,平面过直线,且垂直于平面与圆柱侧面的交线为曲线,则下列选项正确的是(    ) A.圆柱在下方部分的体积为 B.圆柱在下方的部分内放入一个球,则球的半径的最大值为 C.曲线是椭圆且其离心率为 D.为下底面圆周上一动点,,垂直于底面,与曲线交于,若的长为,则 【答案】ACD 【解析】A选项:圆柱底面半径,. 根据割补法,原几何体体积等于高为的圆柱体的体积,为,正确; B选项:最大内接球半径为内接圆半径. 在中,, 内接球半径, 即内接球半径最大值为,错误; C选项:椭圆长轴为,,短轴长为圆柱底面直径, ,,离心率,正确; D选项:圆柱底面如左图所示,如右图所示 记,在上投影为,,有, 中,, ,, 中,, 即,正确. 2.(多选)(2026·山东济南·二模)已知正四面体的棱长为,点平面,且,点在之间或在内.记为与(平行时两平面间的距离,则(    ) A.该四面体外接球的表面积为 B.的最小值为 C.若,且,则直线与所成的角为 D.若依次排列且两两平行,满足,则 【答案】ACD 【解析】对于A,将正四面体放入如图所示的正方体,设正方体的棱长为, 所以,所以, 该四面体外接球即为正方体的外接球,所以, 所以该四面体外接球的表面积为,故A正确; 对于B,因为,不妨设为平面,为平面, 所以,故B错误; 对于C,设直线与所成的角为,则, 因为,所以,则直线与所成的角为,故C正确; 对于D,若依次排列且两两平行,满足, 在上取点,使得,如图, 连接交于点,连接交于点,分别过点作 ,连接, 则平面为平面,为平面,易知平面,均垂直底面, 以为坐标原点,将平面放入如图所示的平面直角坐标系, 则, 所以直线的方程为:,化简为:, 同理直线的方程为:, 所以两直线间的距离即为, ,故D正确. 3.(多选)(2026·山东青岛·二模)如图,正八面体中,记侧面为,侧面为,侧面为,若质点从出发,每次等可能地移动到共享一条棱的相邻表面,则(    ) A.质点移动2次后返回到的概率为 B.质点移动3次后到达的路径有9种 C.质点移动次后到达的概率为 D.已知质点移动4次后经过的次数为2,则第4次到达的概率为 【答案】AD 【解析】对于该正八面体,每个面都有三个相邻的面, 设质点从出发按移动,作为的邻面有三种选择即有三种路径, 而移动两次总共有种路径,故移动2次后返回到的概率为,A正确; 质点从出发按移动,其中是的邻面,是的公共邻面, 若,则有三种选择,若,则有两种选择即, 若,则有两种选择即,因此总共有种路径,B错误; 质点从出发移动两次只可能到达当中的一个面, 从出发移动两次也只可能到达当中的一个面, 所以质点移动偶数次只可能到达当中的一个面, 设质点移动次后到达的概率为,则到达的概率为, 若此时在,由A选项的分析可知再移动两次到达的概率为,若此时在, 因为与都只有两个公共邻面,所以再移动两次到达的概率为, 于是可得, 变形得,即是首项为, 公比为的等比数列,其通项公式为, 所以,, 因为到达三个面的可能性是一样的, 所以到达的概率为,C错误; 若质点移动4次后经过的次数为2,因为是邻面所以不存在路径, 同时因为的两个邻面之间不相邻,所以不存在路径, 也不可能存在路径,因此只有形如的路径, 有种,在此基础上若第4次到达,则路径为,有种, 故所求概率为,D正确. 4.(多选)(2026·山东淄博·二模)如图,在棱长为的正方体中,点、分别是直线、上的动点,是正方形内动点(包含边界),与相交于,记直线与所成角为,若的最小值为,则下列说法中正确的是(    ) A.的轨迹是双曲线的一部分 B.的轨迹是椭圆的一部分 C.四棱锥体积最大值为 D.的轨迹长度为 【答案】BCD 【解析】因为点在直线上,点在直线上,且, 所以直线可以看作平面内任意一条不与平行的直线 (当间的距离趋于无穷远时,方向趋近于与平行), 直线与所成角的最小值即为直线与平面所成的角, 因为平面,所以直线与平面所成的角即为, 于是有,已知,可得, 即点到定点的距离为定值,又因为点在正方形内部, 因此的轨迹是以为圆心,为半径,在正方形内部的四分之一圆弧, 轨迹长度为,A错误,D正确; 由前述分析可知,的轨迹是四分之一圆,则形成的曲面是一个以为高, 为母线的四分之一圆锥面,点是与的交点, 则的轨迹即为平面截圆锥面得到的曲线, 显然为正三棱锥,取中点,连接, 则在底面上的投影为底面的中心即在中线上, 所以与平面所成的角为,, 可得,而圆锥面半顶角为, 所以平面截圆锥面得到的曲线为椭圆,因为的轨迹是圆的一部分, 所以的轨迹是椭圆的一部分,B正确; 以为原点,分别以所在直线为轴建立如图所示的空间直角坐标系, 则,设,则,因为在上, 所以可设,那么有,, 同时根据在平面上可得 , 于是有,解得,则的坐标也即到底面的高 ,因为,由柯西不等式可得, 即,所以, 进而有四棱锥体积最大值为,C正确. 2 / 13 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题07 空间向量与立体几何 7大考点概览 考点01空间几何体的表面积与体积 考点02空间点、线、面位置关系 考点03 球的切接 考点04线面角 考点05 面面角 考点06翻折问题 考点07 创新融合 ( 空间几何体的 表面积与体积 考点1 ) 1.(2026·山东德州·二模)已知圆柱的底面半径是圆锥底面半径的2倍,圆柱的高是圆锥高的,则圆柱和圆锥的体积之比为(    ) A.6 B.3 C.2 D.1 2.(2026·山东青岛·二模)以等腰直角三角形的一条直角边所在直线为轴,其余两边旋转一周形成的面围成一个几何体,若该几何体体积为,则其侧面积为(    ) A. B. C. D. 3.(2026·山东菏泽·二模)如图,在直角梯形中,,,,,以直线为轴,其余各边旋转一周形成的面围成一个几何体,则该几何体的表面积为(   ) A. B. C. D. 4.(2026·山东济南·二模)已知圆锥与圆柱的底面积相等,体积也相等,若过圆柱的轴的截面为正方形,则圆锥和圆柱侧面积的比值为______. ( 空间点、 线、面位置关系 考点2 ) 1.(2026·山东历城二中·二模)已知平面,为两个不同的平面,直线为内一条直线,则“”是“”的(    ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 2.(2026·山东泰安·二模)已知三棱柱所有棱长均为为的中点,,则(    ) A. B. C. D. 3.(2026·山东日照·二模)已知正四面体的棱长为,用满足的动点构成的平面截正四面体,所得截面多边形的周长为(   ) A.4 B.8 C. D. 4.(2026·山东聊城·二模)已知棱长为的正四面体,为的中心,为平面内的动点,为棱上一动点,则下列说法正确的是(    ) A.若平面,且,则的最小值为 B.若,且,则的最小值为 C.若,则的最小值为 D.的最小值为 5.(2026·山东东营·二模)已知一个棱长为的正四面体容器(容器壁厚度忽略不计),则此容器外接球(正四面体容器各顶点都在球面上)的体积为_____;如果一个半径为1的小球在该容器内可向各个方向自由运动,则小球永远不可能接触到的容器内壁面积为_____. ( 球的 切接 考点3 ) 1.(2026·山东淄博实验中学·二模)已知圆柱的底面半径为1,母线长为2,它的两个底面的圆周在同一个球的球面上,则该球的表面积为(    ) A. B. C. D. 2.(2026·山东枣庄·二模)如图,以正四面体的四个顶点为球心,以棱长为半径分别作四个球,它们的公共部分形成的几何体叫做“勒洛四面体”.若正四面体的棱长为4,则(    ) A.此“勒洛四面体”外接球的体积是 B.此“勒洛四面体”的内切球的半径是 C.此“勒洛四面体”表面上交线弧的长度为 D.过三点的截面面积是 3.(2026·山东德州·二模)正三棱锥中,,点在底面内运动(含边界),到棱的距离分别为,若,则(    ) A.的体积为 B.外接球的体积为 C. D.的运动路径的长度为 ( 线面角 考点4 ) 1.(2026·山东德州·二模)如图,三棱锥的体积为,是边长为2的等边三角形,,是棱的中点,,其中. (1)证明:平面平面; (2)若直线与平面所成角的正弦值为,求的值. 2.(2026·山东青岛·二模)如图,在三棱柱中,过的截面交于,交于,过点的截面交于,交于,且. (1)求证:; (2)若,,直线与平面所成角的正弦值为,求. 3.(2026·山东菏泽·二模)已知正方体的棱长为,与相交于点,为四边形内一动点(包含边界). (1)若是的中点,证明:平面; (2)若,求与平面所成角的正弦值的最大值; (3)若到平面的距离为,到平面的距离为,满足,且的轨迹交平面于、两点,求的长. ( 面面角 考点 5 ) 1.(2026·山东枣庄·二模)如图,在四棱锥中,底面是边长为2的正方形,平面平面,,为的中点,点为线段上的动点. (1)求证:平面平面; (2)记平面与平面的夹角为,求的取值范围. 2.(2026·山东济宁·二模)如图,四棱锥的底面是矩形,底面,,为的中点,且平面平面. (1)求证:; (2)求平面与平面夹角的余弦值. 3.(2026·山东泰安·二模)如图,在四棱锥中,平面,. (1)证明:; (2)求平面与平面夹角的余弦值. 4.(2026·山东历城二中·二模)已知三棱柱的棱长均为2,,平面平面 (1)求该棱柱的体积; (2)求平面与平面夹角的余弦值. ( 翻折问题 考点 6 ) 1.(多选)(2026·山东济宁·二模)如图1,与是两个等腰三角形,,.将沿着翻折到,如图2,设二面角的平面角为,,分别为和的中点,则(    ) A. B.四面体体积的最大值为1 C.时,过直线且与平行的平面截四面体所得截面面积为 D.时,四面体外接球表面积为 2.(2026·山东东营·二模)已知全等的等腰直角三角形和,其中,,现将沿进行翻折,使二面角的大小为,连接得到四面体. (1)证明:; (2)求直线与平面所成角的正弦值. 3.(2026·山东淄博·二模)如图,在等腰梯形ABCD中,,,E是AD的中点.现将△ABE沿BE翻折至△PBE,此时,三棱锥的体积首次达到. (1)求证:; (2)若点G在线段PC上且,求GD与平面PBE所成角的正弦值. 4.(2026·山东日照·二模)如图1,在边长为2的正方形中,分别为线段的中点,现将四边形折起至,得到三棱柱,如图2,记二面角的平面角为. (1)若,求三棱柱的体积; (2)若为线段上一点,满足,求直线与平面所成角的正弦值. 5.(2026·山东聊城·二模)在梯形中,,,、分别是、的中点,,,如图1所示.沿将梯形折起,得到一个多面体,如图2所示. (1)求证:平面; (2)若二面角的大小为, ①求多面体的体积; ②求直线与平面所成角的正弦值. ( 创新融合 考点 7 ) 1.(多选)(2026·山东泰安·二模)如图,已知圆柱的轴截面是边长为2的正方形的中点为,平面过直线,且垂直于平面与圆柱侧面的交线为曲线,则下列选项正确的是(    ) A.圆柱在下方部分的体积为 B.圆柱在下方的部分内放入一个球,则球的半径的最大值为 C.曲线是椭圆且其离心率为 D.为下底面圆周上一动点,,垂直于底面,与曲线交于,若的长为,则 2.(多选)(2026·山东济南·二模)已知正四面体的棱长为,点平面,且,点在之间或在内.记为与(平行时两平面间的距离,则(    ) A.该四面体外接球的表面积为 B.的最小值为 C.若,且,则直线与所成的角为 D.若依次排列且两两平行,满足,则 3.(多选)(2026·山东青岛·二模)如图,正八面体中,记侧面为,侧面为,侧面为,若质点从出发,每次等可能地移动到共享一条棱的相邻表面,则(    ) A.质点移动2次后返回到的概率为 B.质点移动3次后到达的路径有9种 C.质点移动次后到达的概率为 D.已知质点移动4次后经过的次数为2,则第4次到达的概率为 4.(多选)(2026·山东淄博·二模)如图,在棱长为的正方体中,点、分别是直线、上的动点,是正方形内动点(包含边界),与相交于,记直线与所成角为,若的最小值为,则下列说法中正确的是(    ) A.的轨迹是双曲线的一部分 B.的轨迹是椭圆的一部分 C.四棱锥体积最大值为 D.的轨迹长度为 2 / 13 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题07 空间向量与立体几何(7大考点)(山东专用)2026年高考数学二模分类汇编
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