2020高考数学刷题首秧专题突破练5立体几何的综合问题理含解析.pdf

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1、专题突破练(5)立体几何的综合问题一、选择题1．已知直线a⊂平面α，直线b⊂平面β，则“a∥b”是“α∥β”的()A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分又不必要条件答案D解析“a∥b”不能得出“α∥β”，反之由“α∥β”也得不出“a∥b”．故选D．2．如图，三棱柱ABC－ABC中，AA⊥平面ABC，AA＝AB＝2，BC＝1，AC＝5，若规11111定正视方向垂直平面ACCA，则此三棱柱的侧视图的面积为()1145A．B．255C．4D．2答案A解析在△ABC中，AC2＝AB2＋BC2＝5，∴AB⊥BC．2×12525作BD⊥AC于D，则BD为侧视图的

2、宽，且BD＝＝，∴侧视图的面积为S＝2×55545＝．故选A．53．平行六面体ABCD－ABCD中，既与AB共面也与CC共面的棱的条数为()11111A．3B．4C．5D．6答案C解析如图，既与AB共面也与CC共面的棱有CD，BC，BB，AA，CD，共5条．故选11111C．4．在四边形ABCD中，AB＝AD＝CD＝1，BD＝2，BD⊥CD．将四边形ABCD沿对角线BD折成四面体A′－BCD，使平面A′BD⊥平面BCD，则下列结论正确的是()A．A′C⊥BDB．∠BA′C＝90°C．CA′与平面A′BD所成的角为30°1D．四面体A′－BCD的体积为3答案B解析∵AB＝A

3、D＝1，BD＝2，∴AB⊥AD．∴A′B⊥A′D．∵平面A′BD⊥平面BCD，CD⊥BD，∴CD⊥平面A′BD，∴CD⊥A′B，∴A′B⊥平面A′CD，∴A′B⊥A′C，即∠BA′C＝90°．故选B．5．(2018·河南豫东、豫北十校测试)鲁班锁是中国传统的智力玩具，起源于古代汉族建筑中首创的榫卯结构，这种三维的拼插器具内部的凹凸部分(即榫卯结构)啮合，十分巧妙，原为木质结构，外观看是严丝合缝的十字立方体，其上下、左右、前后完全对称．从外表上看，六根等长的正四棱柱体分成三组，经90度榫卯起来，若正四棱柱体的高为4，底面正方形的边长为1，则该鲁班锁的表面积为()A．48B．

4、60C．72D．84答案B解析复杂的图形表面积可以用三视图投影的方法计算求得；如图所示：投影面积为4×2＋1×2＝10，共有6个投影面积，所以该几何体的表面积为10×6＝60．故选B．6．如图所示，已知在多面体ABC－DEFG中，AB，AC，AD两两垂直，平面ABC∥平面DEFG，平面BEF∥平面ADGC，AB＝AD＝DG＝2，AC＝EF＝1，则该多面体的体积为()A．2B．4C．6D．8答案B解析如图所示，将多面体补成棱长为2的正方体，那么显然所求的多面体的体积即为1该正方体体积的一半，于是所求几何体的体积为V＝×23＝4．故选B．27．(2018·湖北黄冈中学二模)一

5、个几何体的三视图如图所示，其中正视图是边长为2的等边三角形，俯视图是半圆(如图)．现有一只蚂蚁从点A出发沿该几何体的侧面环绕一周回到A点，则蚂蚁所经过路程的最小值为()A．πB．6＋2C．6－2D．π＋2答案B解析由三视图可知，该几何体是半圆锥，其展开图如图所示，则依题意，点A，M的最短距离，即为线段AM．∵PA＝PB＝2，半圆锥的底面半圆的弧长为π，∴展开图中的∠BPMππ＝＝，PB2π5π∵∠APB＝，∴∠APM＝，∴在△APM中，根据余弦定理有，MA2＝22＋22－365π2×2×2cos＝8＋43＝(6＋2)2，∴MA＝6＋2，即蚂蚁所经过路程的最小值为66＋2．

6、故选B．8．已知圆锥的底面半径为R，高为3R，在它的所有内接圆柱中，表面积的最大值是()985A．22πR2B．πR2C．πR2D．πR2432答案B解析如图所示，为组合体的轴截面，记BO的长度为x，由相似三角形的比例关系，1POx得1＝，则PO＝3x，圆柱的高为3R－3x，所以圆柱的表面积为S＝2πx2＋2πx·(3R－3x)3RR139＝－4πx2＋6πRx，则当x＝R时，S取最大值，S＝πR2．故选B．4max49．如图，在四棱锥P－ABCD中，AB⊥AD，BC∥AD，PA＝AD＝4，AB＝BC＝2，PA⊥平面ABCD，点E是线段AB的中点，点F在线段PA上，且EF

7、∥平面PCD，平面CEF与直线PD交于点H，若点A，B，C，H都在球O的表面上，则球O的半径为()3A．1B．2C．D．32答案D解析如图，取PD的中点H，PA的中点G，则GH＝BC，GH∥BC，所以四边形BCHG是平行四边形．因为EF∥平面PCD，设平面PAB与平面PCD相交于直线m，则EF∥m，CH∥BG∥m，所以EF∥BG∥CH，所以点H就是平面CEF与直线PD的交点．取AD的中点M，则球O就是直三棱柱ABG－MCH的外接球，球心O是两底面外接圆圆心连线的中点．直三棱柱ABG－MCH1的高BC＝2，底面△ABG的外接圆的