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1、专题2.7 几何体与球切、接的问题(测)总分 _ 时间 _ 班级 _ 学号 _ 得分_(一) 选择题(12*5=60分)1.【广西梧州市2017届高三上学期摸底联考】若某圆柱体的上部挖掉一个半球,下部挖掉一个圆锥后所得的几何体的三视图中的正(主)视图和侧(左)视图如图1所示,则此几何体的表面积是( )A B C D【答案】C【解析】圆柱的侧面积为,半球的表面积为,圆锥的侧面积为,所以几何体的表面积为,故选C.2.【河北省沧州市第一中学2017届高三10月月考】已知四棱锥中,平面平面,其中为正方形,为等腰直角三角形,则四棱锥外接球的表面积为( )A B C. D【答案】D,应选D.3.【2016
2、届甘肃省天水市一中高三上学期期末考试】利用一个球体毛坯切削后得到一个四棱锥PABCD,其中底面四边形ABCD是边长为1的正方形,且,则球体毛坯体积的最小值应为( )A B C D【答案】D4.【2016届河北省邯郸市一中高三下学期研六考试】在菱形中,将折起到的位置,若二面角的大小为,则三棱锥的外接球的体积为( )A B C D【答案】C【解析】取中点,连接,则,设的外接圆的圆心与球心的距离为,三棱锥的外接球的半径为,则,三棱锥的外接球体积为故选:C5.【2016届湖南师大附中高三上学期月考四】若长方体中,AB=1,分别与底面ABCD所成的角为,则长方体的外接球的体积为 ( )A B C D【答
3、案】A6.已知一个空间几何体的三视图如图所示,其中俯视图是边长为6的正三角形,若这个空间几何体存在唯一的一个内切球(与该几何体各个面都相切),则这个几何体的全面积是()正视图左视图俯视图A18 B36 C45 D54 【答案】D【解析】由三视图知:几何体为正三棱柱,俯视图是边长为6的正三角形,几何体的内切球的半径R=6,三棱柱的侧棱长为几何体的表面积,故选:D7.一几何体的三视图如右图所示,若主视图和左视图都是等腰直角三角形,直角边长为1,则该几何体外接球的表面积为( ) A B C D【答案】B8.设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱长都为a,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为( )A. B.
4、 C. D. 【答案】B【解析】根据题意条件可知三棱柱是棱长都为a的正三棱柱,上下底面中心连线的中点就是球心,则其外接球的半径为,球的表面积为,故选B9.【广东省惠州市2017届高三第一次调研】已知三棱锥的底面是以为斜边的等腰直角三角形, ,则三棱锥的外接球的球心到平面的距离是( ) A B1 C D【答案】A【解析】因为三棱锥的底面是以为斜边的等腰直角三角形,在面内的射影为中点,平面,上任意一点到的距离相等,在面内作的垂直平分线,则为的外接球球心,即为到平面的距离,故选A10.【2016届河北省正定中学高三上学期期末考试】球半径为,球面上有三点、,则四面体的体积是A B C D【答案】A11
5、.【2016届贵州省贵阳市一中高三第五次月考】如图,已知正三角形三个顶点都在半径为2的球面上,球心到平面的距离为1,点是线段的中点,过点作球的截面,则截面面积的最小值是( )A B C D【答案】C【解析】设正的中心为,连接,是正的中心,三点都在球面上,结合,可得,球的半径,球心到平面的距离为1,得,在中,又为的中点,是等边三角形,过作球的截面,当截面与垂直时,截面圆的半径最小,此时截面圆的半径,可得截面面积为,故选C12.【江西省新余市2016届高三第二次模拟】已知是球的球面上三点,且棱锥的体积为,则球的表面积为( )A B C D【答案】D(二) 填空题(4*5=20分)13.【2016届
6、河北省邯郸一中高三下学期研七】球面上四点、满足:、两两垂直,则球的表面积等于_【答案】【解析】空间四个点在同一球面上,两两垂直,且,则可看作是长方体的一个顶点发出的三条棱,所以过空间四个点的球面即为棱长分别为的长方体的外接球,如下图:球的直径即是长方体的对角线,长为,所以这个球面的面积14.【河南省新乡市2017届高三上学期第一次调研】已知一个圆锥内接于球(圆锥的底面圆周及顶点均在球面上),若球的半径,圆锥的高是底面半径的2倍,则圆锥的体积为_【答案】【解析】设圆锥底面半径为,高为.依题意有,解得,所以圆锥的体积为.15.【湖北省襄阳市第四中学2017届高三七月第二周周考】已知直三棱柱的6个顶
7、点都在球的球面上,若,则球的表面积为_【答案】16.【吉林省长春市普通高中2017届高三质量监测(一)】已知三棱锥,满足两两垂直,且,是三棱锥外接球上一动点,则点到平面的距离的最大值为 .【答案】(三) 解答题(共6道小题,共70分)17. 过球表面上一点引三条长度相等的弦、,且两两夹角都为,若球半径为,求弦的长度【答案】【解析】由条件可抓住是正四面体,、为球上四点,则球心在正四面体中心,设,则截面与球心的距离,过点、的截面圆半径,所以得18. 一个倒圆锥形容器,它的轴截面是正三角形,在容器内注入水,并放入一个半径为的铁球,这时水面恰好和球面相切问将球从圆锥内取出后,圆锥内水平面的高是多少?【
8、答案】19. 【改编自浙江高考题】已知球的面上四点A、B、C、D,求球的体积.【答案】【解析】本题用一般方法时,需要找出球心,求出球的半径.而利用长方体模型很快便可找到球的直径,由于,联想长方体中的相应线段关系,构造如图所示的长方体,又因为,则此长方体为正方体,所以长即为外接球的直径,利用直角三角形解出.故球的体积等于.20. 【改编自山东高考题】在等腰梯形中,为的中点,将与分布沿、向上折起,使重合于点,求三棱锥的外接球的体积.【答案】21. 一个正四棱锥的底面边长为2,侧棱长为,五个顶点都在同一个球面上,求此球的表面积.【答案】【解析】设外接球半径为R,在OO1A中有解得.22. 球面上有3个点,其中任意两点的球面距离都等于大圆周长的,经过3个点的小圆的周长为,求这个球的半径【答案】【解析】设球的半径为,小圆的半径为,则,