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第七章立体几何与空间向量(综合测试)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.(2023春·全国·高一专题练习)如图,是的直观图,其中,,那么是一个(????)
??
A.等边三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.无法确定
【答案】A
【详解】??
如图,将直观图还原,则,,所以,即是正三角形.
故选:A.
2.(2023春·江苏常州·高一常州市第一中学校考期末)陀螺起源于我国,最早出土的石制陀螺是在山西夏县发现的新石器时代遗址.如图所示的是一个陀螺立体结构图.已知,底面圆的直径,圆柱体部分的高,圆锥体部分的高,则这个陀螺的表面积(单位:)是(????)
??
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意可得圆锥体的母线长为,
所以圆锥体的侧面积为,
圆柱体的侧面积为,
圆柱的底面面积为,
所以此陀螺的表面积为,
故选:C.
3.(2023春·福建南平·高一校考期末)如图,四面体中,,,E,F分别是的中点,若,则与所成的角的大小是(????)
??
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】??
如图,取中点,连接、,因为E,F分别是的中点,
所以,,又,,
所以,,
因为,所以,
所以在中,,所以,
因为,根据等角定理可知,
与所成的角的大小是,故B,C,D错误.
故选:A.
4.(2023·四川成都·石室中学校考模拟预测)如图,在矩形中,分别为边上的点,且,,设分别为线段的中点,将四边形沿着直线进行翻折,使得点不在平面上,在这一过程中,下列关系不能成立的是(????)
??
A.直线直线 B.直线直线
C.直线直线 D.直线平面
【答案】C
【详解】翻折之后如图所示:
??
①因为,,所以且,
因此,故选项A成立;
②连接,因为分别为的中点,所以,
??
又因为,所以,故选项B成立;
③因为,,所以与不平行,故选项C不成立;
④因为,且平面,平面,
所以平面,故选项D成立.
故选:C
5.(2023春·福建龙岩·高一校联考期中)西安大唐不夜城的“不倒翁小姐姐”因为一段“把手给我”的短视频而被人熟知.“不倒翁小姐姐”不倒的原因在于其脚下的半球形工具.如图,半球内有一内接正四棱锥,这个内接正四棱锥的高与半球的半径相等且体积为,那么这个半球的表面积为(????)
??
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设半球的半径为,连接交于点,连接,
则,则,
∵内接正四棱锥的高与半球的半径相等且体积为,
∴四棱锥的体积,所以,
所以这个半球的表面积.
故选:B.
??
6.(2023春·江苏南通·高二校考期末)如图所示,在正方体中,是棱上一点,若平面与棱交于点,则下列说法中正确的是(????)
A.存在平面与直线垂直
B.四边形可能是正方形
C.不存在平面与直线平行
D.任意平面与平面垂直
【答案】D
【详解】对于A:在正方体中平面,
显然平面与平面不平行,故直线不可能垂直平面,故A错误;
对于B:在正方体中,是棱上一点,平面与棱交于点,
由平面平面,并且四点共面,
平面平面,平面平面,
∴,同理可证,故四边形是平行四边形,
在正方体中,由几何知识得,平面,
∵平面,∴,
若是正方形,有,
此时与重合时,但显然四边形不是正方形,故B错误;
对于C:当为的中点时,为的中点,所以且,
所以为平行四边形,所以,
平面,平面,所以平面,故C错误;
对于D:设正方体边长为2,建立空间直角坐标系如下图所示,
??
由几何知识得,,
∴,
∵,
∴,
∵,平面,平面,
∴平面,
∵平面,
∴任意平面与平面垂直,故D正确.
故选:D
7.(2023春·上海杨浦·高二统考期末)小李购买了一盒点心,点心盒是长方体,长、宽、高分别为30厘米、20厘米和10厘米,商家提供丝带捆扎服务,有如图所示两种捆扎方案(粗线表示丝带)可供选择,免去手工费,但丝带需要按使用长度进行收费.假设丝带紧贴点心盒表面,且不计算丝带宽度以及重叠粘合打结的部分.为了节约成本,小李打算选择尽可能使用丝带较短的方案,则小李需要购买的丝带长度至少是(????)
??
A.80厘米 B.100厘米 C.120厘米 D.140厘米
【答案】B
【详解】在捆扎方案一中,设点心盒是长方体,如图:
??
丝带从棱上的点出发,沿着长方体的各个表面绕行一圈回到点进行捆扎,现把长方体从面开始,按照丝带绕行的顺序把长方体的各个面展开,如图所示:
??
则线段即为最短路径,即为所需丝带的最短长度,
易知,,所以,
所以在捆扎方案一中,丝带长度最短为100厘米;
在捆扎方案二中,所需丝带长度为矩形和矩形的周长之和,
易得矩形和矩形的周长之和为厘米,
即在捆扎方案二中,所需丝带长度最短为140厘米;
由上可知,小李需要购
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