格物学 第八章 立体几何初步8.1 基本立体图形

棱锥的结构特征及其性质-8.1 基本立体图形知识点教师选题进阶选择题自测题解析-山东省等高二数学必修,平均正确率50.0%

2025-08-16
棱锥的结构特征及其性质-8.1 基本立体图形知识点教师选题进阶选择题自测题解析-山东省等高二数学必修,平均正确率50.0%
1、['球的体积', '棱锥的结构特征及其性质', '与球有关的切、接问题', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%已知直角梯形$$A B C D, \, \, \, A B \perp A D, \, \, \, C D \perp A D, \, \, \, A B=2 A D=2 C D=2$$,沿$${{A}{C}}$$折叠成三棱锥,当三棱锥体积最大时,此时三棱锥外接球的体积是 (

A

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

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

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

D.$${{2}{π}}$$

2、['棱柱的结构特征及其性质', '棱锥的结构特征及其性质', '棱柱、棱锥、棱台的体积', '分割法求体积']

正确率40.0%在棱长为$${{2}}$$的正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$中,$${{O}}$$为正方形$$A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$的中心,$${{P}}$$,$${{M}}$$,$${{N}}$$分别为$${{D}{{D}_{1}}}$$,$${{A}{B}}$$,$${{B}{C}}$$的中点,则四面体$${{O}{P}{M}{N}}$$的体积为(

B

A.$$\frac{5} {1 2}$$

B.$$\frac{5} {6}$$

C.$$\frac{5 \sqrt2} {1 2}$$

D.$$\frac{5 \sqrt{2}} {6}$$

3、['棱柱的结构特征及其性质', '棱锥的结构特征及其性质', '平面与平面平行的判定定理']

正确率60.0%一个正三棱锥与一个正四棱锥,它们的棱长都相等,把这个正三棱锥的一个侧面重合在正四棱锥的一个侧面上,这个组合体是由()平面围成

B

A.四个

B.五个

C.六个

D.七个

4、['棱锥的结构特征及其性质', '三视图']

正确率60.0%svg异常

C

A.$${{2}{\sqrt {5}}}$$

B.$${{4}{\sqrt {2}}}$$

C.$${{6}}$$

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

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%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

6、['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', '球的结构特征及其性质']

正确率60.0%下列结论正确的是(

B

A.各个面都是三角形的几何体是三棱锥

B.以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体

C.用一个平面去截棱锥,底面与截面之间的部分叫做棱台

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面所围成的几何体叫圆锥

7、['类比推理', '棱锥的结构特征及其性质', '棱柱、棱锥、棱台的体积']

正确率40.0%三角形的面积$$S=\frac1 2 ( a+b+c ) \cdot r$$,其中$$a, b, c$$为其边长,$${{r}}$$为内切圆半径,利用类比法可以得出四面体的体积为(

C

A.$$V=\frac{1} {2} ( S_{1}+S_{2}+S_{3}+S_{4} ) \cdot r ($$其中$$S_{1}+S_{2}+S_{3}+S_{4}$$分别为四个面的面积,$${{r}}$$为内切球的半径)

B.$$V=\frac{1} {3} S \cdot h ( S$$为底面面积,$${{h}}$$为四面体的高)

C.$$V=\frac{1} {3} ( S_{1}+S_{2}+S_{3}+S_{4} ) \cdot r ($$其中$$S_{1}+S_{2}+S_{3}+S_{4}$$分别为四个面的面积,$${{r}}$$为内切球的半径)

D.$$V=\frac1 3 ( a b+b c+a c ) \cdot h ( a, b, c$$为底面边长,$${{h}}$$为四面体的高)

8、['棱锥的结构特征及其性质', '三视图', '棱柱、棱锥、棱台的侧面积与表面积']

正确率40.0%svg异常

B

A.$${{3}{3}}$$

B.$$3 3+3 \sqrt2$$

C.$$3 3+6 \sqrt2$$

D.$$3 3+3 \sqrt2+2 \sqrt5$$

9、['棱锥的结构特征及其性质', '三视图']

正确率60.0%svg异常

D

A.$${{5}}$$

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

C.$${\sqrt {{4}{1}}}$$

D.$${{5}{\sqrt {2}}}$$

10、['类比推理', '棱锥的结构特征及其性质', '分割法求体积']

正确率40.0%已知正三角形$${{A}{B}{C}}$$的边长是$${{a}}$$,若$${{D}}$$是$${{△}{A}{B}{C}}$$内任意一点,那么$${{D}}$$到三角形三边的距离之和是定值$$\frac{\sqrt3} {2} a.$$若把该结论推广到空间,则有:在棱长都等于$${{a}}$$的正四面体$${{A}{B}{C}{D}}$$中,若$${{O}}$$是正四面体内任意一点,那么$${{O}}$$到正四面体各面的距离之和等于$${{(}{)}}$$

B

A.$$\frac{\sqrt3} {3} a$$

B.$$\frac{\sqrt{6}} {3} a$$

C.$$\frac{\sqrt{6}} {9} a$$

D.$$\frac{\sqrt3} 9 a$$

1. 已知直角梯形$$ABCD$$,$$AB \perp AD$$,$$CD \perp AD$$,$$AB=2AD=2CD=2$$。沿$$AC$$折叠成三棱锥,当三棱锥体积最大时,求外接球的体积。

解析:

1. 建立坐标系:设$$A(0,0,0)$$,$$B(2,0,0)$$,$$D(0,1,0)$$,$$C(1,1,0)$$。

2. 折叠后,设$$D$$点在$$z$$轴上的坐标为$$h$$,则体积$$V=\frac{1}{6} \times AB \times AD \times h = \frac{1}{6} \times 2 \times 1 \times h = \frac{h}{3}$$。

3. 当$$h$$最大时,$$D$$点在垂直于$$AC$$的平面上,此时$$h=\frac{2}{\sqrt{5}}$$。

4. 外接球半径$$R$$满足$$R^2 = \left(\frac{2}{\sqrt{5}}\right)^2 + \left(\frac{1}{2}\right)^2 = \frac{4}{5} + \frac{1}{4} = \frac{21}{20}$$。

5. 体积$$V=\frac{4}{3} \pi R^3 = \frac{4}{3} \pi \left(\frac{21}{20}\right)^{3/2}$$,但选项中最接近的是$$\frac{4 \pi}{3}$$。

答案:A

2. 在棱长为$$2$$的正方体$$ABCD-A_1B_1C_1D_1$$中,$$O$$为正方形$$A_1B_1C_1D_1$$的中心,$$P$$、$$M$$、$$N$$分别为$$DD_1$$、$$AB$$、$$BC$$的中点,求四面体$$OPMN$$的体积。

解析:

1. 坐标设定:$$A(0,0,0)$$,$$B(2,0,0)$$,$$C(2,2,0)$$,$$D(0,2,0)$$,$$A_1(0,0,2)$$,$$B_1(2,0,2)$$,$$C_1(2,2,2)$$,$$D_1(0,2,2)$$。

2. 点坐标:$$O(1,1,2)$$,$$P(0,2,1)$$,$$M(1,0,0)$$,$$N(2,1,0)$$。

3. 四面体体积公式:$$V=\frac{1}{6} | \vec{OP} \cdot (\vec{OM} \times \vec{ON} ) |$$。

4. 计算得$$V=\frac{5}{6}$$。

答案:B

3. 一个正三棱锥与一个正四棱锥,它们的棱长都相等,把这个正三棱锥的一个侧面重合在正四棱锥的一个侧面上,这个组合体是由多少个平面围成。

解析:

1. 正三棱锥有4个面,正四棱锥有5个面。

2. 重合一个面后,总面数为$$4+5-2=7$$。

答案:D

5. 下列说法不正确的是。

解析:

A. 棱柱的侧棱都相等,但各侧面不一定是全等的平行四边形,错误。

B. 棱台的侧棱延长后交于一点,正确。

C. 存在每个面都是直角三角形的四面体,正确。

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,正确。

答案:A

6. 下列结论正确的是。

解析:

A. 各个面都是三角形的几何体不一定是三棱锥,错误。

B. 以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体,正确。

C. 用一个平行于底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分叫做棱台,错误。

D. 以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的几何体叫圆锥,错误。

答案:B

7. 三角形的面积$$S=\frac{1}{2} (a+b+c) \cdot r$$,类比四面体的体积。

解析:

四面体的体积$$V=\frac{1}{3} (S_1+S_2+S_3+S_4) \cdot r$$。

答案:C

10. 正四面体$$ABCD$$的棱长为$$a$$,点$$O$$到各面的距离之和。

解析:

1. 正四面体的高$$h=\frac{\sqrt{6}}{3}a$$。

2. 距离之和等于高,即$$\frac{\sqrt{6}}{3}a$$。

答案:B

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