高教版高考数学复习第九章立体几何高考真题(含解析)

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高教版高考数学复习第九章立体几何高考真题(含解析)

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1.(2024年山东职教高考)如图所示,△A'B'C 是用斜二测画法画出的水平放置△ABC的直观图,则在平面直角坐标系中,最长的线段是(  )
A.OC B.OB
C.AC D.BC
2.(2020年山东职教高考题)在正方体ABCD-A1B1C1D1中(如图所示),则下列结论正确的是(  )
A.BD1∥A1A B.BD1∥A1D
C.BD1⊥A1C D.BD1⊥A1C1
3.(2021年山东职教高考题)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别是A1B1,A1D1的中点.若P为线段BD上的动点,则下列结论中,正确的是(  )
A.PC1∥AE
B.PC1⊥A1C
C.PC1∥平面AEF
D.PC1⊥平面BB1D1D
4.(2022年山东职教高考题)如图所示的圆柱形容器,其底面半径为1 m,高为3 m(不计厚度),设容器内液面高度为x(m),液体的体积为V(m3),把V表示为x的函数,则该函数的图像大致是(  )
5.(2024年山东职教高考)如图所示正三棱锥S-ABC的棱长都是2,D是SC的中点,结出下列个结论:
①SA∥BD
②AB⊥SC
③SC与平面ABC所成的角是60°
④正三棱锥S-ABC的体积是其中结论正确的序号是(  )
A.①② B.①③
C.③④ D.②④
6.(2020年山东职教高考)已知球的直径为2,则该球的体积是________.
7.(2021年山东职教高考)已知正四棱锥的底面边长为1,侧棱长为2,则该正四棱锥的表面积等于________.
8.(2022年山东职教高考)若底面边长为4的正四棱锥与棱长为2的正方体体积相等,则正四棱锥的高等于________.
9.(2024年山东职教高考)如图,已知长方体ABCD-A1B1C1D1的底面是正方形,AB=3侧棱AA1=4,E,F分别是AD1,CD1的中点.
(1)证明EF⊥BD.
(2)求异面直线AD1与BC所成角的大小(精确到1°).
10.(2020年山东职教高考题)已知点E,F分别是正方形ABCD的边AB、BC的中点,把EFCD沿EF折起,使二面角C-EF-B为直二面角,如图所示.
(1)若点G,H分别是AC,BF的中点,求证:GH∥平面EFCD;
(2)求直线AC与平面ABFE所成角的正弦值.
11.(2021年山东职教高考题)在四棱锥S-ABCD中,已知底面ABCD是正方形,SA⊥面ABCD,∠SDA=60°,如图所示.
(1)求证:AB⊥SD;
(2)若E,F分别是AB,SC的中点,求直线EF与AD所成角的大小.
12.(2022年山东职教高考题)如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,P是棱B1B上的点,求证:
(1)AC∥平面A1PC1;
(2)AC⊥D1P.
13.(2023年山东职教高考题)如图所示,在三棱锥S-ABC中,平面SAB⊥平面ABC,且D,E,F分别是SC,AC,BC的中点,△SAB的边长都是2,SC=4.
(1)求证:平面DEF∥平面SAB;
(2)求直线SC与平面ABC所成角的正弦值.
答案
1.D 解析 根据斜二测画法△ABC原图为直角三角形且BC为斜边,故选C.
2.D
3.B 解析 易证A1C⊥BC1,A1C⊥BD,所以A1C⊥平面C1BD,又因为C1P 平面C1BD,所以A1C⊥C1P.
4.A 解析 根据圆柱的体积公式得:V=sh=πr2x=πx为一次函数,图像为一条直线,当x=3时体积最大,所以选A.
5.D 解析 对于①:SA和BD互为异面直线,所以①错误对于②:取底面ABC中心O,连接SO,CO,则有SO⊥底面ABC,所以SO⊥AB,又因为CO⊥AB,且,所以有AB⊥面SOC,所以AB⊥SC,所以②正确.对于③:由②知SO⊥底面ABC,所以∠SCO即为SC与平面ABC所成的角,边长为2,所以,CO=××2=,SO===,所以sin∠SCO==,明显不是60°,③错误.对于④:由③知SO=,所以正三棱锥S-ABC的体积为:V=sh=××2××=,故④正确.所以选D.
6.π 解析 因为直径为2,所以半径为1,由球的体积公式得:V=πR3=π.
7.+1 解析 由题意知:正四棱锥的斜高为=,所以S侧=4××1×=,又因为S底=1,所以正四棱锥的表面积=S侧+S底=+1.
8. 解析 由锥体体积公式得:V=Sh=×16×h=8,解得h=.
9.(1)证明:连接AC,BD交于O,因为长方体的底面为正方形,所以AC⊥BD,又因为E,F分别是AD1,CD1的中点,所以EF为△D1AC的中位线,所以EF∥AC,又因为AC⊥BD,所以EF⊥BD.(2)解:因为长方体的底面为正方形,所以BC∥AD,所以∠D1AD即为异面直线AD1与BC所成角.又因为AD=3,AA1=4,所以AD1=5,所以sin∠D1AD==
解得∠D1AD≈53°,即异面直线AD1与BC所成角为∠D1AD≈53°.
10.证明 (1)连结AF,设点O为AF的中点,连结GO,OH,
在△ACF中,又因为点G为AC中点,
所以OG∥CF.
同理可证得OH∥AB,
又因为E,F分别为正方形ABCD边AD,BC的中点,
故EF∥AB,所以OH∥EF.
又因为OH∩OG=O,
所以平面GOH∥平面EFCD.
又因为GH 平面GOH,所以GH∥平面EFCD.
(2)因为ABCD为正方形,E,F分别是AD,BC的中点,
所以四边形EFCD为矩形,则CF⊥EF.又因为二面角C-EF-B为直面角,
平面EFCD∩平面ABFE=EF,CF 平面EFCD.所以CF⊥平面ABFE,
则AF为直线AC在平面ABFE内的射影,
因此∠CAF为直线AC与平面ABFE所成的角
不妨设正方形边长为a,则CF=BF=
在Rt△ABF中,AF=== 
因为CF⊥平面ABFE,AF 平面ABFE,所以CF⊥AF
在Rt△AFC中,AC===,sin∠CAF===
即直线AC与平面ABFE所成角的正弦值为
注:本题结论中写为“0.41”亦可.
11.解 (1)证明:因为SA⊥平面ABCD,AB 平面ABCD,
所以SA⊥AB.
因为底面ABCD是正方形,所以AB⊥AD.
又因为SA∩AD=A,SA 平面SAD,AD 平面SAD,所以AB⊥平面SAD.
又因为SD 平面SAD,所以AB⊥SD.
(2)取SD的中点G,连接GF,AC.
因为G,F分别是SD,SC的中点,
所以GF∥DC且GF=DC.
因为底面ABCD是正方形,E是AB的中点,
所以AE∥DC且AE=AB=DC,
则GF∥AE且GF=AE,
所以四边形AEFG是平行四边形,所以EF∥AG,
则∠GAD是直线EF与AD所成的角.
因为SA⊥平面ABCD,AD 平面ABCD,
所以SA⊥AD.
在Rt△SAD中,G是斜边SD的中点,
所以GA=GD.
因为∠GDA=60°,所以△GAD是等边三角形,
则∠CAD=60°,即直线EF与AD所成的角是60°.
12.证明 (1)因为ABCD-A1B1C1D1为正方体,所以AA1∥CC1且AA1=CC1所以四边形AA1C1C为平行四边形,所以AC∥A1C1又因为AC 平面A1PC1,A1C1 平面A1PC1所以AC∥平面A1PC1;
(2)连接B1D1,因为ABCD-A1B1C1D1为正方体,所以四边形A1B1C1D1为正方形,所以对角线B1D1⊥A1C1又因为P是棱B1B上的点,所以B1P⊥平A1B1C1D1,又因为A1C1 平面A1B1C1D1所以B1P⊥A1C1又因为B1D1∩B1P=B1,所以A1C1⊥平面B1D1P1,又因为D1P 平面B1D1P,所以A1C1⊥D1P.又因为AC∥A1C1,所以AC⊥D1P
13.(1)证明:在△SBC中,D,F分别是SC,BC的中点,
所以DF∥SB.
同理可得EF∥AB.
因为DF 平面DEF,EF 平面DEF,
DF∩EF=F,SB 平面SAB,AB 平面SAB,
所以平面DEF∥平面SAB,
(2)解:取AB的中点G,连接SG,CG,
因为△SAB的边长都是2,所以SG⊥AB.
因为平面SAB⊥平面ABC,平面SAB∩平面ABC=AB,SG 平面SAB,
所以SG⊥平面ABC,
因此CG是SC在平面ABC内的射影,
则∠SCG是直线SC与平面ABC所成的角.
因为CG 平面ABC,所以SG⊥CG,
在Rt△SGA中,AG=AB=1,SG===,
在Rt△SGC中,SC=4,所以sin∠SCG==,
所以直线SC与平面ABC所成角的正弦值是.
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