2017-2018学年高一数学人教a版必修2试题：1.3.2球的体积和表面积含解析

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1、2017-2018学年高一数学人教A版必修2试题第一章1.31.3.2A级　基础巩固一、选择题1．如果三个球的半径之比是1︰2︰3，那么最大球的表面积是其余两个球的表面积之和的(　B　)A．倍　　B．倍　　C．2倍　　D．3倍[解析]　设小球半径为1，则大球的表面积S大＝36π，S小＋S中＝20π，＝.2．若两球的体积之和是12π，经过两球球心的截面圆周长之和为6π，则两球的半径之差为(　A　)A．1　　B．2　　C．3　　D．4[解析]　设两球的半径分别为R、r(R>r)，则由题意得，解得.故R－r＝1.3．一个正方体表面积与一个球

2、表面积相等，那么它们的体积比是(　A　)A．　　B．C．　　D．[解析]　由6a2＝4πR2得＝，∴＝＝3＝.4．球的表面积与它的内接正方体的表面积之比是(　C　)A．　　B．　　C．　　D．π[解析]　设正方体的棱长为a，球半径为R，则3a2＝4R2，∴a2＝R2，球的表面积S1＝4πR2，正方体的表面积S2＝6a2＝6×R2＝8R2，∴S1︰S2＝.5．正方体的内切球与其外接球的体积之比为(　C　)A．1︰　　B．1︰3C．1︰3　　D．1︰9[解析]　设正方体的棱长为a，则它的内切球的半径为a，它的外接球的半径为a，故所求体积之

3、比为1︰3.2017-2018学年高一数学人教A版必修2试题6．若与球外切的圆台的上、下底面半径分别为r、R，则球的表面积为(　C　)A．4π(r＋R)2　　B．4πr2R2C．4πRr　　D．π(R＋r)2[解析]　解法一：如图，设球的半径为r1，则在Rt△CDE中，DE＝2r1，CE＝R－r，DC＝R＋r.由勾股定理得4r＝(R＋r)2－(R－r)2，解得r1＝.故球的表面积为D球＝4πr＝4πRr.解法二：如图，设球心为O，球的半径为r1，连接OA、OB，则在Rt△AOB中，OF是斜边AB上的高．由相似三角形的性质得OF2＝BF

4、·AF＝Rr，即r＝Rr，故r1＝，故球的表面积为S球＝4πRr.二、填空题7．(2017·天津理，10)已知一个正方体的所有顶点在一个球面上，若这个正方体的表面积为18，则这个球的体积为____.[解析]　设正方体的棱长为a，则6a2＝18，∴a＝.设球的半径为R，则由题意知2R＝＝3，∴R＝.故球的体积V＝πR3＝π×()3＝.8．已知棱长为2的正方体的体积与球O的体积相等，则球O的半径为____.[解析]　设球O的半径为r，则πr3＝23，解得r＝.三、解答题9．体积相等的正方体、球、等边圆柱(轴截面为正方形)的全面积分别是S1

5、、S2、S3，试比较它们的大小.2017-2018学年高一数学人教A版必修2试题[解析]　设正方体的棱长为a，球的半径为R，等边圆柱的底面半径为r，则S1＝6a2，S2＝4πR2，S3＝6πr2.由题意知，πR3＝a3＝πr2·2r，∴R＝a，r＝a，∴S2＝4π2＝4π·a2＝a2，S3＝6π2＝6π·a2＝a2，∴S23a2＝a2，即S1>S3.∴S1、S2、S3的大小关系是S2

6、解析]　该组合体的表面积S＝4πr2＋2πrl＝4π×12＋2π×1×3＝10π.该组合体的体积V＝πr3＋πr2l＝π×13＋π×12×3＝.B级　素养提升一、选择题1．用一个平行于水平面的平面去截球，得到如图所示的几何体，则它的俯视图是(　B　)[解析]　选项D为主视图或者侧视图，俯视图中显然应有一个被遮挡的圆，所以内圆是虚线，故选B．2．若一个球的外切正方体的表面积等于6cm2，则此球的体积为(　A　)2017-2018学年高一数学人教A版必修2试题A．cm3　　B．cm3C．cm3　　D．cm3[解析]　设球的半径为R，正方体

7、的棱长为a，∴6a2＝6，∴a＝1.∴2R＝1，∴R＝.∴球的体积V＝πR3＝π×()3＝.3．一个球与一个上、下底面为正三角形，侧面为矩形的棱柱的三个侧面和两个底面都相切，已知这个球的体积为，那么这个正三棱柱的体积是(　D　)A．96　　B．16　　C．24　　D．48[解析]　由题意可知正三棱柱的高等于球的直径，从棱柱中间截得球的大圆内切于正三角形，正三角形与棱柱底的三角形全等，设三角形边长为a，球半径为r，由V球＝×πr3＝解r＝2.S底＝×a×＝a·r×3，得a＝2r＝4，所以V柱＝S底·2r＝48.4．已知某几何体的三视图如

8、图所示，其中正视图、侧视图均是由三角形与半圆构成，俯视图由圆与内接三角形构成，根据图中的数据可得此几何体的体积为(　C　)A．＋　　B．＋C．＋　　D．＋[解析]　由已知的三视图可知原几何体的上方是三棱锥，下方是半球，∴