2014年高考理科数学试题分类汇编及答案解析立体几何一、选择题:1、如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8cm,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6cm,如果不计容器的厚度,则球的体积为（ ）A ．35003cm πB ．38663cm π C ．313723cm π D. 320483cm π2、设n m ,是两条不同的直线,βα，是两个不同的平面,下列命题中正确的是（ ）A ．若βα⊥,α⊂m ,β⊂n ,则n m ⊥B ．若βα//,α⊂m ,β⊂n ,则n m //C ．若n m ⊥,α⊂m ,β⊂n ,则βα⊥D ．若α⊥m ,n m //,β//n ,则βα⊥3、若两个球的表面积之比为1:4,则这两个球的体积之比为（ ）A ．1:2B ．1:4C ．1:8D ．1:164、已知正四棱柱1111ABCD A B C D -中12AA AB =,则CD 与平面1BDC 所成角的正弦值等于（ ）A ．23B ．33C ．23 D ．135、某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A ．168π+B ．88π+C ．1616π+D ．816π+6、一个几何体的三视图如图所示,该几何体从上到下由四个简单几何体组成,其体积分别记为1V ,2V ,3V ,4V ,上面两个简单几何体均为旋转体,下面两个简单几何体均为多面体,则有（ ）A ．1243V V V V <<<B.1324V V V V <<<C. 2134V V V V <<< D ．2314V V V V <<<7、已知棱长为1的正方体的俯视图是一个面积为1的正方形,则该正方体的正视图的面积不．可能．．等于 （ ） A ．1B ．2C ．2-12D ．2+128、某四棱台的三视图如图所示,则该四棱台的体积是 ( )A ．4B ．314 C ．316 D ．69、已知n m ,为异面直线,⊥m 平面α,⊥n 平面β.直线l 满足,,,l m l n l l αβ⊥⊥⊄⊄,则（ ） A ．βα//,且α//lB ．βα⊥,且β⊥lC ．α与β相交,且交线垂直于lD ．α与β相交,且交线平行于l10、已知三棱柱111C B A ABC -的侧棱与底面垂直,体积为49,底面是边长为3的正三角形.若P 为底面111C B A 的中心,则PA 与平面ABC 所成角的大小为 （ ）A ．125π B ．3π C ．4π D ．6π 11、某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为 （ ）A ．5603B ．5803C ．200D ．24012、已知三棱柱111ABC A B C -的6个顶点都在球O 的球面上,若34AB AC ==，,AB AC ⊥,112AA =,则球O 的半径为（ ）A ．3172B ．210C ．132D ．31013、如图,正方体的底面与正四面体的底面在同一平面α上,且AB CD ,正方体的六个面所在的平面与直线CE,EF 相交的平面个数分别记为,m n ,那么m n +=（ ）A ．8B ．9C ．10D ．1114、一个四面体的顶点在空间直角坐标系O xyz -中的坐标分别是),0,0,0)(1,1,0(),0,1,1(,1,0,1）（画该四面体三视图中的正视图时,以zox 平面为投影面,则得到正视图可以为（ ）A B C D15、在下列命题中,不是公理．．的是（ ） A ．平行于同一个平面的两个平面相互平行 B ．过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面C ．如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线上所有的点都在此平面内D ．如果两个不重合的平面有一个公共点, 那么他们有且只有一条过该点的公共直线 16、在空间中,过点A 作平面π的垂线,垂足为B ,记)(A f B π=.设βα,是两个不同的平面,对空间任意一点P ,)]([)],([21P f f Q P f f Q βααβ==,恒有21PQ PQ =,则（ ）A ．平面α与平面β垂直B ．平面α与平面β所成的(锐)二面角为045C ．平面α与平面β平行D ．平面α与平面β所成的(锐)二面角为06017、一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的直观图可以是（ ）A B C D二、填空题：18、在xoy 平面上,将两个半圆弧22(1)1(1)x y x -+=≥和22(3)1(3)x y x -+=≥、两条直线1y = 和1y =-围成的封闭图形记为D,如图中阴影部分.记D 绕y 轴旋转一周而成的几何体为Ω,过(0,)(||1)y y ≤作Ω的水平截面,所得截面面积为2418y ππ-+,试利用祖暅原理、一个平放的圆柱和一个长方体,得出Ω的体积值为_____.19、某几何体的三视图如图所示, 则其体积为________.20、已知圆O 和圆K 是球O 的大圆和小圆,其公共弦长等于球O 的半径,32OK =,且圆O 与圆K 所在的平面所成的一个二面角为60,则球O 的表面积等于______.21、如图,在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 为BC 的中点,点P 在线段D 1E 上,点P 到直线CC 1的距离的最小值为__________.22、如图,在三棱柱ABC C B A -111中,F E D ，，分别是1AA AC AB ，，的中点,设三棱锥ADE F -的体积为1V ,三棱柱ABC C B A -111的体积为2V ,则=21:V V ____________.23、若某几何体的三视图(单位:cm)如图所示,则此几何体的体积等于________2cm .24、如图,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,P 为BC 的中点,Q 为线段1CC 上的动点,过点A,P,Q 的平面截该正方体所得的截面记为S.则下列命题正确的是_____ (写出所有正确命题的编号).①当102CQ <<时,S 为四边形;②当12CQ =时,S 为等腰梯形;③当34CQ =时,S 与11C D 的交点R 满足1113C R =;④当314CQ <<时,S 为六边形;⑤当1CQ =时,S 的面积为62.25、某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是____________.26、已知某一多面体内接于一个简单组合体,如果该组合体的正视图.测试图.俯视图均如图所示,且图中的四边形是边长为2的正方形,则该球的表面积是_______________27、在如图所示的正方体1111ABCD A B C D -中,异面直线1A B 与1B C 所成角的大小为_______三、解答题：28、如图,AB 是圆的直径,PA 垂直圆所在的平面,C 是圆上的点.(1) 求证:平面⊥PAC 平面PBC ;(2) 若，，，112===PA AC AB 求证：二面角A PB C --的余弦值；29、如图,四棱锥P A-中,⊥PA 底面AB ,2,4,3BC CD AC ACB ACD π===∠=∠=,F 为PC 的中点,AF PB ⊥.D 1 C 1B 1A 1D C AB(1) 求PA 的长; (2) 求二面角B AF D --的正弦值.30、如图,圆锥顶点为p .底面圆心为o ,其母线与底面所成的角为22.5°.AB 和CD 是底面圆O 上的两条平行的弦,轴OP 与平面PCD 所成的角为60°.(1) 证明:平面PAB 与平面PCD 的交线平行于底面; (2) 求cos COD ∠.31、如图,在四面体BCD A -中,⊥AD 平面BCD ,22,2,==⊥BD AD CD BC .M 是AD 的中点,P 是BM 的中点,点Q 在线段AC 上,且QC AQ 3=.（1）证明://PQ 平面BCD ;（2）若二面角D BM C --的大小为060,求BDC ∠的大小.32、如图,在正三棱锥111ABC A B C -中,16AA =,异面直线1BC 与1AA 所成角的大小为6π,求该三棱柱的体积.33、如图,在三棱锥ABC S -中,平面⊥SAB 平面SBC ,BC AB ⊥,AB AS =,过A 作SB AF ⊥,垂足为F ,点G E ，分别是棱SC SA ，的中点.（1）求证:平面//EFG 平面ABC ; （2）SA BC ⊥.34、如图,在长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,AB=2,AD=1,A 1A=1,证明直线BC 1平行于平面DA 1C,并求直线BC 1到平面D 1AC 的距离.D 1C 1B 1A 1D CBA35、如图,AB 是圆O 的直径,点C 是圆O 上异于,A B 的点,直线PC ⊥平面ABC ,E ,F 分别是PA ,PC 的中点.(1) 记平面BEF 与平面ABC 的交线为l ,试判断直线l 与平面PAC 的位置关系,并加以证 明;(2) 设(I)中的直线l 与圆O 的另一个交点为D ,且点Q 满足12DQ CP =.记直线PQ 与平面ABC 所成的角为θ,异面直线PQ 与EF 所成的角为α,二面角E l C --的大小为β,求证:sin sin sin θαβ=.36、如图1,在等腰直角三角形ABC 中,90A ∠=︒,6BC =,,D E 分别是,A C A B 上的点,2CD BE ==,O 为BC 的中点.将ADE ∆沿DE 折起,得到如图2所示的四棱锥A BCDE '-,其中3A O '=.(1) 证明:A O '⊥平面BCDE ;(2) 求二面角A CD B '--的平面角的余弦值.37、如图, 四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中, 侧棱A 1A ⊥底面ABCD , AB //DC , AB ⊥AD , AD = CD = 1,AA 1 = AB = 2, E 为棱AA 1的中点.(1) 证明B 1C 1⊥CE ;(2) 求二面角B 1-CE -C 1的正弦值.(3) 设点M 在线段C 1E 上, 且直线AM 与平面ADD 1A 1所成角的正弦值为26, 求线段AM 的长.38、如图,三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,CA=CB,AB=A A 1,∠BA A 1=60°.(1) 证明AB ⊥A 1C;(2) 若平面ABC ⊥平面AA 1B 1B,AB=CB=2,求直线A 1C 与平面BB 1C 1C 所成角的正弦值. 39、如图, 四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形, O 为底面中心, A 1O ⊥平面ABCD ,12AB AA ==.(1) 证明: A 1C ⊥平面BB 1D 1D ;(2) 求平面OCB 1与平面BB 1D 1D 的夹角θ的大小.40、如图,四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面ABCD , E 为BD 的中点，G 为PD 的中点，3,12DAB DCB EA EB AB PA ∆≅∆====，,连接CE 并延长交AD 于F .(1) 求证:;⊥AD 平面;CFG(2) 求平面BCP 与平面DCP 的夹角的余弦值. 41、如图,在三棱柱11ABC A B C-中,侧棱1AA ⊥底面ABC ,12AB AC AA ==,120BAC ∠=,1,D D 分别是线段11,BC B C 的中点,P 是线段AD 的中点.(1) 在平面ABC 内,试作出过点P 与平面1A BC 平行的直线l ,说明理由,并证明直线l ⊥平面11ADD A ;(2) 设(1)中的直线l 交AB 于点M ,交AC 于点N ,求二面角1A A M N --的余弦值. 42、如图,在直三棱柱111A B C ABC -中,AC AB ⊥,2==AC AB ,41=AA ,点D 是BC 的中点(1) 求异面直线B A 1与D C 1所成角的余弦值 (2) 求平面1ADC 与1ABA 所成二面角的正弦值.43、如图,四棱锥P ABCD -中,902,ABC BAD BC AD PAB ∠=∠==∆，与PAD ∆都是等边三角形.(1) 证明:;PB CD ⊥ (2) 求二面角A PD C --的大小.44、如图所示,在三棱锥ABQ P -中,⊥PB 平面ABQ ,BQ BP BA ==,F E C D ,,, 分别是BP AP BQ AQ ,,,的中点, PD BD AQ ,2=与EQ 交于点G ,PC 与FQ 交于点H ,连接GH .(1) 求证:AB //GH(2) 求二面角E GH D --的余弦值.45、如图,在直棱柱1111//ABCD A BC D AD BC -中，,90,,1BAD AC BD BC ∠=⊥=,13AD AA==.(1) 证明:1AC B D ⊥;(2) 求直线11C B 与平面1ACD 所成角的正弦值. 46、如图,在四棱柱1111D C B A ABCD -中,侧棱,⊥1AA 底面A B C,AB //,DC 11=AA ,k AB 3=, k AD 4=,k BC 5=,).0(6>=K k DC(1)求证:⊥CD 平面11A ADD ;(2)若直线1AA 与平面C AB 1所成角的正弦值为76,求k 的值; (3)现将与四棱柱形状1111D C B A ABCD -和大小完全相同的两个四棱柱拼接成一个新的棱柱,规定:若拼接成的新的四棱柱形状和大小完全相同,则视为同一种拼接方案.问:共有几种不同的方案?在这些拼接成的新四棱柱中,记其中最小的表面积为)(k f ,写出)(k f 的表达式(直接写出答案,不必要说明理由)47、如图,直棱柱111ABC A B C -中,,D E 分别是1,AB BB 的中点,122AA AC CB AB ===.（1）证明:1//BC 平面1A CD ; （2）求二面角1D ACE --的正弦值. 48、如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AA 1C 1C 是边长为4的正方形,平面ABC ⊥平面AA 1C 1C ,AB=3,BC=5.(1) 求证:AA 1⊥平面ABC ; (2) 求二面角A 1-BC 1-B 1的余弦值;(3) 证明:在线段BC 1存在点D,使得AD ⊥A 1B ,并求1BDBC 的值。