格物学 第八章 立体几何初步8.1 基本立体图形

棱台的结构特征及其性质-8.1 基本立体图形知识点考前进阶选择题自测题解析-辽宁省等高二数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-06-24
棱台的结构特征及其性质-8.1 基本立体图形知识点考前进阶选择题自测题解析-辽宁省等高二数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['正弦定理及其应用', '棱台的结构特征及其性质', '与球有关的切、接问题', '球的表面积']

正确率40.0%若正三棱台$$A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$$的各顶点都在表面积为$${{6}{5}{π}}$$的球$${{O}}$$的表面上,且$$A B=4 \sqrt{3}$$,$$A_{1} B_{1}=2 \sqrt{3}$$,则正三棱台$$A B C-A_{1} B_{1} C_{1}$$的高为(

D

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

B.$${{4}}$$

C.$${\sqrt {3}}$$或$${{3}}$$

D.$${{3}}$$或$${{4}}$$

2、['棱柱的结构特征及其性质', '棱台的结构特征及其性质']

正确率80.0%下列说法正确的是(

D

A.长方体是四棱柱,直四棱柱是长方体

B.棱台的侧棱的延长线不一定交于一点

C.各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体

D.棱柱的侧棱相等,侧面都是平行四边形

3、['棱台的结构特征及其性质', '与球有关的切、接问题', '球的表面积']

正确率60.0%如图所示,正四棱台的下底面与半球的底面重合,上底面四个顶点均在半球的球面上,若正四棱台的高与上底面边长均为$${{1}{,}}$$则半球的表面积为(

C

A.$${\sqrt {6}{π}}$$

B.$$\frac{\sqrt{6}} {2} \pi$$

C.$$\frac{9} {2} \pi$$

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

4、['棱台的结构特征及其性质', '棱柱、棱锥、棱台的侧面积与表面积']

正确率60.0%已知一个正三棱台的两个底面的边长分别为$${{4}}$$和$${{1}{6}}$$,侧棱长为$${{1}{0}}$$,则该棱台的侧面积为$${{(}{)}}$$.

B

A.$${{8}{0}}$$

B.$${{2}{4}{0}}$$

C.$${{3}{2}{0}}$$

D.$${{6}{4}{0}}$$

5、['棱柱的结构特征及其性质', '棱台的结构特征及其性质', '基本事实3', '基本事实2']

正确率60.0%下列说法正确的是(

A

A.空间中,两不重合的平面若有公共点,则这些点一定在一条直线上

B.空间中,三角形$${、}$$四边形都一定是平面图形

C.空间中,正方体$${、}$$长方体$${、}$$平行六面体$${、}$$四面体都是四棱柱

D.用一平面去截棱锥,底面与截面之间的部分所形成的多面体叫棱台

6、['棱柱的结构特征及其性质', '棱台的结构特征及其性质', '棱锥的结构特征及其性质']

正确率60.0%下列说法不正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.棱柱的侧棱都相等,各侧面都是全等的平行四边形

B.棱台的侧棱延长后交于一点

C.存在每个面都是直角三角形的四面体

D.若三棱锥的三条侧棱两两垂直,则其三个侧面也两两垂直

7、['棱台的结构特征及其性质', '棱锥的结构特征及其性质', '圆锥的结构特征及其性质']

正确率40.0%下列命题中正确的是

C

A.直角三角形绕其一边旋转得到的旋转体是圆锥

B.过圆锥轴线的截面在所有过该圆锥顶点的截面中面积最大

C.棱锥的侧棱长不一定相等

D.用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分是棱台

8、['棱柱的结构特征及其性质', '棱台的结构特征及其性质', '棱锥的结构特征及其性质']

正确率60.0%下列命题正确的是(

C

A.有两个面互相平行,其余四个面都是等腰梯形的六面体为棱台

B.用一个平面去截棱锥,棱锥底面和截面之间的部分为棱台

C.棱锥是由一个底面为多边形,其余各面为具有公共顶点的三角形围成的几何体

D.一个正方形按不同方向平移所得几何体都是正方体

9、['棱柱的结构特征及其性质', '棱台的结构特征及其性质', '棱锥的结构特征及其性质', '圆锥的结构特征及其性质']

正确率60.0%下列说法正确的是(

C

A.有两个平面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体是棱柱

B.有两个面互相平行,其余各面都是梯形的多面体是棱台

C.四棱锥的四个侧面都可以是直角三角形

D.以三角形的一条边所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的曲面所围成的几何体叫圆锥

10、['棱柱的结构特征及其性质', '立体几何中的截面、交线问题', '棱台的结构特征及其性质']

正确率60.0%下列说法中正确的个数是
$${①}$$圆锥的轴截面是等腰三角形;$${②}$$用一个平面去截棱锥,得到一个棱锥和一个棱台;$${③}$$棱台各侧棱的延长线交于一点;$${④}$$有两个面平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱.$${{(}{)}}$$

C

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

1. 解析:

首先,根据题目条件,球表面积为$$65π$$,因此球的半径$$R$$满足$$4πR^2 = 65π$$,解得$$R = \sqrt{\frac{65}{4}} = \frac{\sqrt{65}}{2}$$。

正三棱台$$ABC-A_1B_1C_1$$的上下底面边长分别为$$AB=4\sqrt{3}$$和$$A_1B_1=2\sqrt{3}$$。设上下底面中心分别为$$O_1$$和$$O_2$$,则上下底面外接圆半径分别为$$r_1 = \frac{4\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = 4$$和$$r_2 = \frac{2\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = 2$$。

设棱台的高为$$h$$,则球心$$O$$到上下底面的距离分别为$$d_1$$和$$d_2$$,满足$$d_1^2 + r_1^2 = R^2$$和$$d_2^2 + r_2^2 = R^2$$,代入得$$d_1^2 + 16 = \frac{65}{4}$$和$$d_2^2 + 4 = \frac{65}{4}$$,解得$$d_1 = \frac{1}{2}$$和$$d_2 = \frac{7}{2}$$。

由于球心可能在棱台内部或外部,故棱台的高$$h$$有两种情况:

  • 若球心在棱台内部,则$$h = d_1 + d_2 = \frac{1}{2} + \frac{7}{2} = 4$$;
  • 若球心在棱台外部,则$$h = |d_2 - d_1| = \frac{7}{2} - \frac{1}{2} = 3$$。

因此,棱台的高为$$3$$或$$4$$,选项D正确。

答案:D

2. 解析:

A选项错误,直四棱柱不一定是长方体,只有当底面是矩形时才是长方体。

B选项错误,棱台的侧棱延长线必须交于一点。

C选项错误,各侧面都是正方形的四棱柱不一定是正方体,例如底面是菱形的直棱柱。

D选项正确,棱柱的侧棱相等,侧面都是平行四边形。

答案:D

3. 解析:

设半球的半径为$$R$$,正四棱台的上底面边长为$$1$$,高为$$1$$。上底面四个顶点在半球的球面上,因此上底面中心到球心的距离为$$\sqrt{R^2 - \left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)^2} = \sqrt{R^2 - \frac{1}{2}}$$。

正四棱台的高为$$1$$,故下底面中心到球心的距离为$$\sqrt{R^2 - \left(\frac{\sqrt{2}}{2}\right)^2} - 1 = \sqrt{R^2 - \frac{1}{2}} - 1$$。由于下底面与半球的底面重合,下底面中心到球心的距离为$$0$$,因此$$\sqrt{R^2 - \frac{1}{2}} - 1 = 0$$,解得$$R^2 = \frac{3}{2}$$。

半球的表面积为$$2πR^2 + πR^2 = 3πR^2 = 3π \cdot \frac{3}{2} = \frac{9π}{2}$$。

答案:C

4. 解析:

正三棱台的上下底面边长分别为$$4$$和$$16$$,侧棱长为$$10$$。设棱台的高为$$h$$,则通过勾股定理可得斜高$$l = \sqrt{h^2 + \left(\frac{16\sqrt{3}}{3} - \frac{4\sqrt{3}}{3}\right)^2} = \sqrt{h^2 + 48}$$。

又因为侧棱长为$$10$$,故$$h^2 + \left(\frac{16\sqrt{3}}{3} - \frac{4\sqrt{3}}{3}\right)^2 + \left(\frac{16 - 4}{2}\right)^2 = 100$$,解得$$h^2 + 48 + 36 = 100$$,即$$h^2 = 16$$,$$h = 4$$。

斜高$$l = \sqrt{16 + 48} = 8$$,侧面积为$$3 \times \frac{4 + 16}{2} \times 8 = 240$$。

答案:B

5. 解析:

A选项正确,两平面若有公共点,则交于一条直线。

B选项错误,四边形不一定是平面图形,例如空间四边形。

C选项错误,四面体不是四棱柱。

D选项错误,只有用平行于底面的平面截棱锥才能得到棱台。

答案:A

6. 解析:

A选项错误,棱柱的侧面不一定是全等的平行四边形。

B选项正确,棱台的侧棱延长后交于一点。

C选项正确,例如三棱锥的三个面可以是直角三角形。

D选项正确,若三棱锥的三条侧棱两两垂直,则其三个侧面也两两垂直。

答案:A

7. 解析:

A选项错误,直角三角形绕斜边旋转得到的不是圆锥。

B选项错误,过圆锥轴线的截面不一定是面积最大的截面。

C选项正确,棱锥的侧棱长不一定相等。

D选项错误,只有用平行于底面的平面截棱锥才能得到棱台。

答案:C

8. 解析:

A选项错误,棱台需要侧棱延长后交于一点。

B选项错误,只有用平行于底面的平面截棱锥才能得到棱台。

C选项正确,棱锥的定义符合描述。

D选项错误,平移方向不同可能得到不同的几何体。

答案:C

9. 解析:

A选项错误,棱柱需要侧面都是平行四边形且侧棱平行。

B选项错误,棱台需要侧棱延长后交于一点。

C选项正确,四棱锥的四个侧面可以都是直角三角形。

D选项错误,圆锥需要绕直角边旋转。

答案:C

10. 解析:

①正确,圆锥的轴截面是等腰三角形。

②错误,只有用平行于底面的平面截棱锥才能得到棱台。

③正确,棱台的侧棱延长后交于一点。

④错误,棱柱需要侧面都是平行四边形。

因此,正确的说法有2个。

答案:C

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