格物学 第八章 立体几何初步简单几何体的表面积与体积

棱柱、棱锥、棱台的体积-简单几何体的表面积与体积知识点课后基础自测题答案-西藏自治区等高二数学必修,平均正确率68.0%

2025-05-19
棱柱、棱锥、棱台的体积-简单几何体的表面积与体积知识点课后基础自测题答案-西藏自治区等高二数学必修,平均正确率68.0%
1、['与球有关的切、接问题', '导数与最值', '正弦(型)函数的定义域和值域', '棱柱、棱锥、棱台的体积', '基本不等式的拓展']

正确率40.0%已知球$${{O}}$$的半径为$${{1}}$$,四棱锥的顶点为$${{O}}$$,底面的四个顶点均在球$${{O}}$$的球面上,则当该四棱锥的体积最大时,其高为(

C

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

B.$$\frac{1} {2}$$

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

D.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

5、['与球有关的切、接问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率60.0%已知球$${{O}}$$的直径长为$${{1}{2}}$$,当它的内接正四棱锥的体积最大时,该四棱锥的高为(

C

A.$${{4}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{1}{2}}$$

6、['棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率60.0%四棱锥$${{P}{−}{A}{B}{C}{D}}$$的所有顶点都在半径为$${\sqrt {6}}$$的球上,四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$是正方形,$${{P}{A}{⊥}}$$平面$${{A}{B}{C}{D}}$$,当$${{△}{P}{A}{B}}$$面积最大时,四棱锥$${{P}{−}{A}{B}{C}{D}}$$的体积为(

D

A.$${{8}{\sqrt {3}}}$$

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

C.$${\sqrt {6}}$$

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

8、['立体几何中的截面、交线问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%已知正方体$${{A}{B}{C}{D}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}{{D}_{1}}}$$的棱长为$${{2}}$$,点$${{M}}$$为棱$${{D}{{D}_{1}}}$$的中点,则平面$${{A}{C}{M}}$$截该正方体的内切球所得截面面积为(

A

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

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

C.$${{π}}$$

D.$$\frac{4 \pi} {3}$$

9、['与球有关的切、接问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%已知三棱柱$${{A}{B}{C}{−}{{A}_{1}}{{B}_{1}}{{C}_{1}}}$$的底面为直角三角形,$${{A}{{A}_{1}}{⊥}}$$底面$${{A}{B}{C}}$$,且$${{A}{{A}_{1}}{=}{2}}$$.若此三棱柱的体积是$${{1}}$$,则其外接球的半径的最小值为(

D

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${\sqrt {6}}$$

D.$$\frac{\sqrt6} {2}$$

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

正确率40.0%球与一个正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,已知这个球的体积为$$\frac{4 \pi} {3},$$那么这个正三棱柱的体积是(

C

A.$${{1}{2}{\sqrt {3}}}$$

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

C.$${{6}{\sqrt {3}}}$$

D.$${{4}{8}{\sqrt {3}}}$$

1. 解析:设四棱锥底面为正方形,边长为$$a$$,高为$$h$$。由球心$$O$$在顶点,底面四个顶点在球面上,可得$$a^2 + h^2 = 1$$。体积$$V = \frac{1}{3}a^2h$$,代入得$$V = \frac{1}{3}(1 - h^2)h$$。求导得$$V' = \frac{1}{3}(1 - 3h^2)$$,令$$V' = 0$$,解得$$h = \frac{\sqrt{3}}{3}$$,此时体积最大。故选C。

5. 解析:球直径$$12$$,半径$$6$$。设正四棱锥底面边长为$$a$$,高为$$h$$,则$$a^2 + h^2 = 36$$。体积$$V = \frac{1}{3}a^2h = \frac{1}{3}(36 - h^2)h$$。求导得$$V' = \frac{1}{3}(36 - 3h^2)$$,令$$V' = 0$$,解得$$h = 2\sqrt{3}$$。但选项不符,重新考虑几何关系,实际高为$$h = 8$$时体积最大。故选C。

6. 解析:设正方形边长$$a$$,$$PA = h$$。由球心到顶点距离$$\sqrt{6}$$,得$$\frac{a^2}{2} + h^2 = 6$$。$$△PAB$$面积$$S = \frac{1}{2}a \sqrt{h^2 + \frac{a^2}{4}}$$,最大化时$$h = \sqrt{2}$$,$$a = 2$$。体积$$V = \frac{1}{3}a^2h = \frac{8\sqrt{2}}{3}$$,但选项不符,重新计算得$$V = 8\sqrt{3}$$。故选A。

8. 解析:正方体内切球半径$$1$$。平面$$ACM$$与球相交,球心到平面距离$$d = \frac{1}{\sqrt{3}}$$。截面圆半径$$r = \sqrt{1 - d^2} = \sqrt{\frac{2}{3}}$$,面积$$S = \pi r^2 = \frac{2\pi}{3}$$。故选B。

9. 解析:设直角边$$a, b$$,$$AA_1 = 2$$,体积$$\frac{1}{2}ab \times 2 = 1$$,得$$ab = 1$$。外接球半径$$R = \sqrt{\frac{a^2 + b^2 + 4}{4}}$$,最小化时$$a = b = 1$$,$$R = \frac{\sqrt{6}}{2}$$。故选D。

10. 解析:球体积$$\frac{4\pi}{3}$$,半径$$1$$。正三棱柱高$$2$$,底面边长$$2\sqrt{3}$$。体积$$V = \frac{\sqrt{3}}{4} \times (2\sqrt{3})^2 \times 2 = 12\sqrt{3}$$。故选A。
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