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教师选题基础单选题自测题解析-四川省等高二数学必修,平均正确率62.0%

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教师选题基础单选题自测题解析-四川省等高二数学必修,平均正确率62.0%
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、['棱台的结构特征及其性质']

正确率60.0%如图,在正四棱台$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,棱$$A A_{1}, ~ B B_{1}$$的夹角为$${\frac{\pi} {3}}, ~ A B=2,$$则棱$$A A_{1}, \ C C_{1}$$的夹角为(

D

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

B.$$\frac{\pi} {4}$$

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

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

3、['棱台的结构特征及其性质']

正确率80.0%下面几何体中是棱台的是(

C

A.

B.

C.

D.

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

正确率80.0%下列说法正确的是(

B

A.通过圆台侧面上一点有无数条母线

B.圆锥截去一个小圆锥后剩余的部分是圆台

C.圆锥、圆台的底面都是圆,母线都与底面垂直

D.位于上方的面是棱台的上底面,位于下方的面是棱台的下底面

5、['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%有下列命题:$${①}$$有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体为棱柱;$${②}$$有一个面为
多边形,其余各面都是三角形的几何体为棱锥;$${③}$$用一个平面去截棱锥,底面和截面之间的
部分组成的几何体叫棱台;$${④}$$各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体;其中错误的是$${{(}{)}}$$

D

A.$${②{③}}$$

B.$${①{②}{③}}$$

C.$${②{③}{④}}$$

D.$${①{②}{③}{④}}$$

6、['两点间的距离', '棱台的结构特征及其性质']

正确率60.0%若正三棱台的上$${、}$$下底面的边长分别为$${{2}}$$和$${{8}}$$,侧棱长为$${{6}}$$,则这个棱台的高为$${{(}{)}}$$.

B

A.$${{3}}$$

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

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

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

7、['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

8、['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

9、['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80.0%已知棱锥被一平行于底面的平面所截的棱台的上底面面积为$${{4}}$$,下底面面积为$${{9}}$$,高为$${{2}}$$,则原棱锥的高为(

A

A.$${{6}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

10、['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%若一个几何体有$${{6}}$$个顶点,则这个几何体不可能是(

D

A.三棱柱

B.三棱台

C.五棱锥

D.四面体

1. 解析:

首先计算球的半径 $$R$$,由表面积公式 $$4\pi R^2 = 65\pi$$ 得 $$R = \sqrt{\frac{65}{4}} = \frac{\sqrt{65}}{2}$$。

设正三棱台的高为 $$h$$,上下底面边长分别为 $$4\sqrt{3}$$ 和 $$2\sqrt{3}$$。上下底面中心到顶点的距离分别为 $$4$$ 和 $$2$$(因为正三角形的外接圆半径为边长除以 $$\sqrt{3}$$)。

设上下底面中心连线为 $$h$$,则球心可能在棱台内部或外部。

若球心在内部,由勾股定理得:

$$\sqrt{4^2 + h^2} = \sqrt{2^2 + (h)^2} = \frac{\sqrt{65}}{2}$$

解得 $$h = 3$$。

若球心在外部,设球心到下底面距离为 $$x$$,则到上底面距离为 $$x + h$$,由勾股定理得:

$$\sqrt{4^2 + (x + h)^2} = \sqrt{2^2 + x^2} = \frac{\sqrt{65}}{2}$$

解得 $$h = \sqrt{3}$$。

因此,高为 $$\sqrt{3}$$ 或 $$3$$,选项 C 正确。

2. 解析:

正四棱台的棱 $$AA_1$$ 和 $$BB_1$$ 夹角为 $$\frac{\pi}{3}$$,且 $$AB = 2$$。

设棱台的高为 $$h$$,侧棱与底面的夹角为 $$\theta$$。

由向量法,棱 $$AA_1$$ 和 $$BB_1$$ 的夹角满足:

$$\cos \frac{\pi}{3} = \frac{AA_1 \cdot BB_1}{|AA_1||BB_1|}$$

由于 $$AA_1$$ 和 $$BB_1$$ 在底面的投影夹角为 $$\frac{\pi}{2}$$,所以:

$$\cos \frac{\pi}{3} = \cos \theta \cdot \cos \frac{\pi}{2} + \sin \theta \cdot \sin \frac{\pi}{2} \cdot \cos \phi$$

其中 $$\phi$$ 为侧棱在水平面的夹角,解得 $$\phi = \frac{\pi}{3}$$。

棱 $$AA_1$$ 和 $$CC_1$$ 的夹角为 $$\frac{2\pi}{3}$$,选项 C 正确。

3. 解析:

棱台是由平行于棱锥底面的平面截去顶部后形成的几何体,因此上下底面必须相似且平行。

选项 C 满足这一条件,其他选项不符合棱台的定义。

4. 解析:

A. 圆台母线与侧面的交线只有一条,错误。

B. 圆锥截去小圆锥后剩余部分是圆台,正确。

C. 圆台的母线不与底面垂直,错误。

D. 棱台的上下底面由截取的位置决定,不一定是上下位置关系,错误。

选项 B 正确。

5. 解析:

① 棱柱需要侧面为平行四边形且上下底面平行,但不一定是棱柱,错误。

② 棱锥需要所有三角形面共顶点,错误。

③ 棱台需要截面与底面平行,错误。

④ 侧面为正方形的四棱柱不一定是正方体,错误。

选项 D 正确。

6. 解析:

正三棱台上下底面边长分别为 $$2$$ 和 $$8$$,侧棱长为 $$6$$。

上下底面外接圆半径分别为 $$\frac{2}{\sqrt{3}}$$ 和 $$\frac{8}{\sqrt{3}}$$。

设高为 $$h$$,由勾股定理:

$$\sqrt{h^2 + \left(\frac{8}{\sqrt{3}} - \frac{2}{\sqrt{3}}\right)^2} = 6$$

解得 $$h = 2\sqrt{6}$$,选项 B 正确。

7. 解析:

A. 两平面相交于一条直线,正确。

B. 四边形不一定是平面图形,错误。

C. 四面体不是四棱柱,错误。

D. 棱台需要截面与底面平行,错误。

选项 A 正确。

8. 解析:

A. 直角三角形绕斜边旋转得到的是双锥体,错误。

B. 过圆锥轴线的截面面积不一定最大,错误。

C. 棱锥的侧棱长可以不等,正确。

D. 棱台需要截面与底面平行,错误。

选项 C 正确。

9. 解析:

棱台上下底面积比为 $$4:9$$,边长比为 $$2:3$$。

设原棱锥的高为 $$H$$,则截去的小棱锥高为 $$H - 2$$。

由相似比:

$$\frac{H - 2}{H} = \frac{2}{3}$$

解得 $$H = 6$$,选项 A 正确。

10. 解析:

A. 三棱柱有 $$6$$ 个顶点,可能。

B. 三棱台有 $$6$$ 个顶点,可能。

C. 五棱锥有 $$6$$ 个顶点,可能。

D. 四面体有 $$4$$ 个顶点,不可能。

选项 D 正确。

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