1.3.2锥体中的线面关系及计算专题限时训练(小题提速练)(建议用时:45分钟)一、选择题1.对于空间的两条直线m,n和一个平面α,下列命题中的真命题是()A.若m∥α,n∥α,则m∥nB.若m∥α,n⊂α,则m∥nC.若m∥α,n⊥α,则m∥nD.若m⊥α,n⊥α,则m∥n解析:对于A,直线m,n可能平行、异面或相交,故A错误;对于B,直线m与n可能平行,也可能异面,故B错误;对于C,m与n可能垂直,也可能异面,故C错误;对于D,垂直于同一平面的两直线平行,故D正确.答案:D2.“直线l垂直于平面α”的一个必要不充分条件是()A.直线l与平面α内的任意一条直线垂直B.过直线l的任意一个平面与平面α垂直C.存在平行于直线l的直线与平面α垂直D.经过直线l的某一个平面与平面α垂直解析:A,B,C均为充要条件,因为“直线l垂直于平面α”可以推得“经过直线l的某一个平面与平面α垂直”,反之未必成立.故选D.答案:D3.正四面体ABCD中,AO⊥平面BCD,垂足为O,设M是线段AO上一点,且∠BMC=90°,则的值为()A.1B.2C.D.解析:如图,连接OB,设正四面体的棱长为a,则OB=a,MB=a,故OM=a=AO,则=1.答案:A4.设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题正确的是()A.m⊥α,n⊥β,且α⊥β,则m⊥nB.m∥α,n∥β,且α∥β,则m∥nC.m⊥α,n⊂β,m⊥n,则α⊥βD.m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β,则α∥β解析:用排除法,B错,因为m,n有可能异面;C错,因为α∥β时,同样有m⊥n;D错,因为满足条件时,α与β也有可能相交.故选A.答案:A5.已知三棱锥S-ABC的所有顶点都在球O的球面上,SA⊥平面ABC,SA=2,AB=1,AC=2,∠BAC=60°,则球O的表面积为()A.4πB.12πC.16πD.64π解析: AB=1,AC=2,∠BAC=60°,∴AB⊥BC. SA⊥平面ABC,∴BC⊥平面SAB,∴BC⊥SB,∴SC是球O的直径. SA=2,AC=2,∴SC=4.球O的表面积为16π.故选C.答案:C6.已知正三棱柱ABC-A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为,D为BC的中点,则三棱锥A-B1DC1的体积为()A.3B.C.1D.解析: D是等边三角形ABC的边BC的中点,∴AD⊥BC.又ABC-A1B1C1为正三棱柱,∴AD⊥平面BB1C1C. 四边形BB1C1C为矩形,∴S△DB1C1=S四边形BB1C1C=×2×=.又AD=2×=,∴VA-B1DC1=S△B1DC1·AD=××=1.答案:C7.(2019·南宁摸底联考)三棱锥P-ABC中,△ABC为等边三角形,PA=PB=PC=3,PA⊥PB,三棱锥P-ABC的外接球的体积为()A.πB.πC.27πD.27π解析:本题考查三棱锥的性质、球体的体积.因为PA=PB=3,PA⊥PB,所以AB=3,又因为△ABC为等边三角形,所以△ABC的外接圆的半径r==,则顶点P到底面ABC的距离d==,则三棱锥P-ABC的外接球的半径R满足R2=r2+(R-d)2,解得R=,所以三棱锥P-ABC的外接球的体积V=πR3=π,故选B.答案:B8.如图,以等腰直角三角形ABC的斜边BC上的高AD为折痕,把△ABD和△ACD折成互相垂直的两个平面后,某学生得出下列四个结论:①BD⊥AC;②△BAC是等边三角形;③三棱锥D-ABC是正三棱锥;④平面ADC⊥平面ABC.其中正确的有()A.①②④B.①②③C.②③④D.①③④解析:由题意知,BD⊥平面ADC,故BD⊥AC,①正确;AD为等腰直角三角形斜边BC上的高,平面ABD⊥平面ACD,所以AB=AC=BC,△BAC是等边三角形,②正确;易知DA=DB=DC,又由②知③正确;由①知④错.故选B.答案:B9.将一个底面半径为1,高为2的圆锥形工件切割成一个圆柱体,能切割出的圆柱的最大体积为()A.B.C.D.解析:如图所示,设圆柱的半径为r,高为x,体积为V.由题意可得=,所以x=2-2r,所以圆柱的体积V=πr2(2-2r)=2π(r2-r3)(0