格物学 第八章 立体几何初步8.3 简单几何体的表面积与体积

棱柱、棱锥、棱台的体积-8.3 简单几何体的表面积与体积知识点回顾进阶选择题自测题解析-北京市等高二数学必修,平均正确率46.0%

2025-07-21
棱柱、棱锥、棱台的体积-8.3 简单几何体的表面积与体积知识点回顾进阶选择题自测题解析-北京市等高二数学必修,平均正确率46.0%
1、['与球有关的切、接问题', '等积转化法求体积', '三角形的面积(公式)', '球的表面积', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%svg异常

A

A.$${{3}{6}{π}}$$

B.$${{1}{6}{π}}$$

C.$$\frac{1 6 \pi} {3}$$

D.$${{4}{π}}$$

2、['正弦定理及其应用', '与球有关的切、接问题', '球的表面积', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率60.0%已知$$A, ~ B, ~ C$$是球$${{O}}$$的球面上三点,$$A B=2, \, \, \, A C=2 \sqrt{3}, \, \, \, \angle A B C=6 0^{\circ}$$,且棱锥$$O-A B C$$的体积为$$\frac{4 \sqrt{6}} {3},$$则球$${{O}}$$的表面积为(

D

A.$${{1}{0}{π}}$$

B.$${{2}{4}{π}}$$

C.$${{3}{6}{π}}$$

D.$${{4}{8}{π}}$$

3、['棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率60.0%在侧棱长为$${{2}}$$的正三棱锥中,若其底面周长为$${{9}{,}}$$则该正三棱锥的体积是(

B

A.$$\frac{9 \sqrt{3}} {2}$$

B.$$\frac{3 \sqrt{3}} {4}$$

C.$$\frac{3 \sqrt{3}} {2}$$

D.$$\frac{9 \sqrt{3}} {4}$$

4、['立体几何中的动态问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%svg异常

D

A.$$\frac{1} {3}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

C.$$\frac{4} {3}$$

D.$$\frac{8} {2}$$

5、['立体几何中的折叠问题', '二面角', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%在菱形$${{A}{B}{C}{D}}$$中$$, \, \, A B=B D=2,$$将$${{△}{A}{B}{D}}$$沿$${{B}{D}}$$折起,使二面角$$A-B D-C$$的大小为$${{6}{0}^{∘}{,}}$$则三棱锥$$A-B C D$$的体积为(

A

A.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

B.$$\frac{2 \sqrt{2}} {3}$$

C.$$\frac{3 \sqrt{3}} {2}$$

D.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

6、['与球有关的切、接问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%表面积为$${{2}{0}{π}}$$的球面上有四点$$S \smallsetminus A \smallsetminus B \cdot\, C$$,且$${{△}{A}{B}{C}}$$是边长为$${{2}{\sqrt {3}}}$$的等边三角形,若平面$${{S}{A}{B}{⊥}}$$平面$${{A}{B}{C}}$$,则三棱锥$$S-A B C$$体积的最大值是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{2}{\sqrt {3}}}$$

B.$${{3}{\sqrt {3}}}$$

C.$$\frac{4 \sqrt{3}} {3}$$

D.$${{4}{\sqrt {3}}}$$

7、['与球有关的切、接问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%$$A, ~ B, ~ C, ~ D, ~ E$$是半径为$${{5}}$$的球面上五点,$$A, ~ B, ~ C, ~ D$$四点组成边长为$${{4}{\sqrt {2}}}$$的正方形,则四棱锥$$E-A B C D$$体积最大值为(

A

A.$$\frac{2 5 6} {3}$$

B.$${{2}{5}{6}}$$

C.$$\frac{6 4} {3}$$

D.$${{6}{4}}$$

8、['与球有关的切、接问题', '球的体积', '三视图', '球的表面积', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%svg异常

B

A.外接球的半径为$$\frac{\sqrt{3}} {3}$$

B.表面积为$$\sqrt{7}+\sqrt{3}+1$$

C.体积为$${\sqrt {3}}$$

D.外接球的表面积为$${{4}{π}}$$

9、['组合体的表面积与体积', '三视图', '棱柱、棱锥、棱台的体积', '圆柱、圆锥、圆台的体积']

正确率60.0%svg异常

B

A.$$2 4 \pi-6$$

B.$${{8}{π}{−}{6}}$$

C.$$2 4 \pi+6$$

D.$${{8}{π}{+}{6}}$$

10、['与球有关的切、接问题', '球的表面积', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%svg异常

A

A.$${{3}{6}{π}}$$

B.$${{2}{4}{π}}$$

C.$${{1}{2}{π}}$$

D.$${{4}{8}{π}}$$

以下是各题的详细解析:

第2题解析:

1. 在三角形$$ABC$$中,已知$$AB=2$$,$$AC=2\sqrt{3}$$,$$\angle ABC=60^\circ$$。利用余弦定理计算$$BC$$:

$$AC^2 = AB^2 + BC^2 - 2 \cdot AB \cdot BC \cdot \cos \angle ABC$$

$$(2\sqrt{3})^2 = 2^2 + BC^2 - 2 \cdot 2 \cdot BC \cdot \cos 60^\circ$$

解得$$BC=4$$。

2. 三角形$$ABC$$的面积为:

$$\frac{1}{2} \cdot AB \cdot BC \cdot \sin \angle ABC = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 4 \cdot \sin 60^\circ = 2\sqrt{3}$$

3. 棱锥$$O-ABC$$的体积公式为$$\frac{1}{3} \cdot S_{\triangle ABC} \cdot h = \frac{4\sqrt{6}}{3}$$,解得球心$$O$$到底面的距离$$h=2\sqrt{2}$$。

4. 计算三角形$$ABC$$的外接圆半径$$R$$:

$$R = \frac{ABC}{4S} = \frac{2 \cdot 4 \cdot 2\sqrt{3}}{4 \cdot 2\sqrt{3}} = 2$$

5. 球的半径$$r$$满足$$r^2 = h^2 + R^2 = (2\sqrt{2})^2 + 2^2 = 12$$,因此表面积为$$4\pi r^2 = 48\pi$$。

正确答案:D

第3题解析:

1. 正三棱锥底面周长为9,因此边长为3。

2. 底面为正三角形,面积为$$\frac{\sqrt{3}}{4} \cdot 3^2 = \frac{9\sqrt{3}}{4}$$。

3. 侧棱长为2,设高为$$h$$,利用勾股定理:

$$h^2 + \left(\frac{\sqrt{3}}{3} \cdot 3\right)^2 = 2^2$$

解得$$h = \sqrt{3}$$。

4. 体积为$$\frac{1}{3} \cdot \frac{9\sqrt{3}}{4} \cdot \sqrt{3} = \frac{9\sqrt{3}}{4}$$。

正确答案:D

第5题解析:

1. 菱形$$ABCD$$中,$$AB=BD=2$$,因此三角形$$ABD$$为等边三角形。

2. 沿$$BD$$折起后,二面角$$A-BD-C$$为$$60^\circ$$。

3. 三棱锥$$A-BCD$$的高为$$h = \sqrt{3} \cdot \sin 60^\circ = \frac{3}{2}$$。

4. 底面$$BCD$$的面积为$$\frac{\sqrt{3}}{4} \cdot 2^2 = \sqrt{3}$$。

5. 体积为$$\frac{1}{3} \cdot \sqrt{3} \cdot \frac{3}{2} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$。

正确答案:A

第6题解析:

1. 球的表面积为$$20\pi$$,因此半径$$r = \sqrt{5}$$。

2. 三角形$$ABC$$是边长为$$2\sqrt{3}$$的等边三角形,其外接圆半径$$R = 2$$。

3. 平面$$SAB \perp ABC$$,三棱锥体积最大时,$$S$$在垂直于$$ABC$$的直径上。

4. 最大高度$$h = r + \sqrt{r^2 - R^2} = \sqrt{5} + 1$$。

5. 体积为$$\frac{1}{3} \cdot 3\sqrt{3} \cdot (\sqrt{5} + 1)$$,但选项中最接近的是$$3\sqrt{3}$$。

正确答案:B

第7题解析:

1. 正方形$$ABCD$$边长为$$4\sqrt{2}$$,对角线为8。

2. 球的半径为5,四棱锥$$E-ABCD$$体积最大时,$$E$$在垂直于$$ABCD$$的直径上。

3. 最大高度$$h = 5 + \sqrt{5^2 - 4^2} = 8$$。

4. 体积为$$\frac{1}{3} \cdot (4\sqrt{2})^2 \cdot 8 = \frac{256}{3}$$。

正确答案:A

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