Bài tập trắc nghiệm chương 2 mặt cầu khối cầu hình học không gian lớp 12

Gọi h là chiều cao của khối chóp và R là bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp.. Gọi N là trung điểm SA, h là chiều cao của khối chóp S.ABCD và R là bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp

HÌNH HỌC 12-CHƯƠNG II

Dạng 1. MẶT CẦU - KHỐI CẦU

1 Định lí 1

Diện tích mặt cầu: S=4p R2.

2 Định lí 2

Thể tích khối cầu:

3 4 3

V= p R

Mệnh đề nào dưới đây đúng ?

A a2 3R B 3

3

R

3

R

a

quay quanh  là một mặt cầu thì cần có thêm điều kiện nào sau đây:

(I) Đường kính AB thuộc 

(II)  cố định và đường kính AB thuộc 

(III)  cố định và hai điểm A, B cố định trên

A Chỉ (I) B Chỉ (II)

C Chỉ (III) D Không cần thêm điều kiện nào

có khoảng cách đến O bằng R Một điểm M tùy ý thuộc (S) Đường thẳng OM cắt (P) tại N Hình chiếu của O trên (P) là

I Mệnh đề nào sau đây đúng?

A NI tiếp xúc với (S) B ON=R 2�IN= R.

C Cả A và B đều sai D Cả A và B đều đúng

với mặt phẳng (BCD), AB = 5a, BC = 3a và CD = 4a Tính bán kính R của mặt cầu ngoại tiếp tứ diện ABCD

A 5 2

3

a

3

a

2

a

2

a

tại B Khi đó độ dài đoạn AB bằng:

A R B 2

R

C R 2 D R 3

Câu 6 Cho mặt cầu S(O, R) và một điểm A, biết OA = 2R Qua A kẻ một cát tuyến cắt (S) tại B và C sao cho BC=R 3 Khi đó khoảng cách từ O đến BC bằng:

A R B 2

R

C R 2 D R 3

Câu 7 Cho mặt cầu S(O, R) và mặt phẳng () Biết khoảng cách

từ O đến () bằng 2

R

Khi đó thiết diện tạo bởi mặt phẳng () với S(O, R) là một đường tròn có đường kính bằng:

A R B R 3

C 2

R

3 2

R

bằng 2,4cm Thế thì bán kính của đường tròn do mặt phẳng cắt mặt cầu tạo nên là:

A 1,2cm B 1,3cm C 1cm D.1,4cm

Câu 9 Diện tích hình tròn lớn của một hình cầu là p Một mặt phẳng () cắt hình cầu theo một hình tròn

có diện tích là 2

p

Khoảng cách từ tâm mặt cầu đến mặt phẳng () bằng:

A

p

1

2 p

p D 2

p

p

Câu 10 Một hình cầu có bán kính là 2m, một mặt phẳng cắt hình cầu theo một hình tròn có độ dài là 2,4m Khoảng cách từ tâm mặt cầu đến mặt phẳng là:

A 1,6m B 1,5m C 1,4m D 1,7m

(S) và (P) là mặt phẳng qua A sao cho góc giữa OA và

(P) bằng 60o Diện tích của đường tròn giao tuyến bằng:

A p R2 B

2 2

R p

C

2

4

R

p

D

2 8

R p

= 4a, SA = 12a và SA vuông góc với đáy Tính bán kính R của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD.

A 5

2

a

2

a

R C 13

2

a

R D R6a

tiếp hình chóp S.ABCD có bán kính bằng:

A

(1 3)

2

a +

B

( 6 2)

4

a

-C

( 6 2)

4

D

( 3 1)

2

a

2a và vuông góc với mặt phẳng đáy Bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC là:

A

2

2

a

B 3 a C

6 2

a

D a 6.

vuông góc với đáy (ABCD) Tính theo a diện tích mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD ta được:

A a2 2. B 8p a2. C 2 a2 D 2p a2

2

SA a , hình chiếu của điểm S lên mặt phẳng đáy trùng với trung điểm của cạnh huyền AC

Bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S.ABC là:

A

2

2

a

B

6 3

a

C

6 2

a

D

2 3

a

Câu 17 Cho hình chóp tam giác đều S.ABC có cạnh đáy bằng a và cạnh bên bằng

21 6

a

Gọi h là chiều cao của khối chóp và R là bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp Tỉ số

R

h bằng:

A

7

7

24 C

7

1

2

60o Thể tích của khối cầu ngoại tiếp khối chóp S.ABCD là:

A

3

4

3

a

p

B

3

2 6

9

a p

C

3

8 6

9

a p

D

3

8 6

27

a p

= a Cạnh bên SA = 2a và vuông góc với đáy Gọi R là bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S.ABCD Tỉ số

R

a nhận giá trị nào sau đây?

A a 2 B .a C 1 D 2

vuông góc với đáy và góc giữa SC với đáy bằng 45o Gọi N là trung điểm SA, h là chiều cao của khối chóp S.ABCD và R là bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp N.ABC Biểu thức liên hệ giữa

R và h là:

A 4R= 5 h B 5R=4 h C

4

5 5

R= h

D

5 5 4

R= h

vuông góc với đáy (ABCD) Gọi M là trung điểm SC, mặt phẳng ()đi qua hai điểm A và M đồng thời song song với BD cắt SB, SD lần lượt tại E, F Bán kính mặt cầu đi qua năm điểm S, A, E, M,

F nhận giá trị nào sau đây?

A a 2 B a C

2 2

a

D 2.

a

đáy (ABCD) Gọi H là hình chiếu của A trên đường thẳng SB Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện HBCD có giá trị nào sau đây?

A a 2. B a C

2 2

a

D 2.

a

vuông góc với đáy (ABC) Gọi H, K lần lượt là hình chiếu vuông góc của A lên cạnh bên SB và

SC Thể tích của khối cầu tạo bởi mặt cầu ngoại tiếp hình chóp A.HKCB là:

A

3

2

3

a

p

B 2 a p 3 C

3

6

a p

D

3

2

a p

H của đỉnh S trên mặt phẳng đáy (ABCD) là trung điểm OD Đường thẳng SD tạo với mặt đáy một góc bằng 60o Bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD nhận giá trị nào sau đây?

A 4

a

B 3.

a

C 2

a

D .a

trên mặt phẳng (ABC) là trung điểm H của cạnh BC Góc giữa đường thẳng SA và mặt phẳng (ABC) bằng 60o Gọi G là trọng tâm tam giác SAC, R là bán kính mặt cầu có tâm G và tiếp xúc với mặt phẳng (SAB) Đẳng thức nào sau đây sai?

A R= �d G SAB�,( )�� B 3 13R=2SH

C

2 4 3

39

ABC

R

SD =

R

a =

vuông tại S và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy Thể tích khối cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABCD là:

A

3

2

3

a

p

B

3

11 11

162

a p

C

3 6

a p

D

3 3

a p

và vuông góc với đáy (ABC) Bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S.ABC là:

A 2

a

B

13 2

a

C

39 6

a

D

15 4

a

3a Bán kính mặt cầu ngoại tiếp tứ diện O.ABC là:

A a 3 B

3 2

a

C

6 2

a

D

14 2

a

vuông góc với đáy (ABC) Gọi I là trung điểm của BC, SI tạo với đáy (ABC) một góc 60o Gọi S,

V lần lượt là diện tích mặt cầu và thể tích khối cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC Tỉ số

V

S bằng ?

A a 14 B

14 12

a

C

3 14 4

a

D

2 6

a

3

SA=a và vuông góc với đáy (ABCD) Bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp S.ACD nhận

giá trị:

A

13

2 3

a

B

2 3

a

C

13 3

a

D

13

3 3

a

kính bằng 9, tính thể tích V của khối chóp có thể tích lớn nhất.

A V 144 B V 576 C V 576 2 D V 144 6

vuông góc với đáy, SA=SB= , �a ASB=1200 Bán kính mặt cầu ngoại tiếp hình chóp S.ABC là:

A 4.

a

B 2

a

C a D 2 a

bằng 30o Góc giữa đường thẳng AB’ và mặt phẳng (ABC) bằng 60o Bán kính mặt cầu ngoại tiếp

tứ diện A’ABC bằng:

A

3

4

a

B

21 4

a

C

21 2

a

D

21 8

a

Câu 34 Cho lăng trụ đứng ABC.A’B’C’ có đáy là tam giác đều cạnh a Mặt phẳng (AB’C’) tạo với mặt đáy góc 60o và điểm G là trọng tâm tam giác ABC Bán kính mặt cầu ngoại tiếp khối chóp G.A’B’C’ bằng:

A

85

108

a

B

3 2

a

3 4

a

D

31 36

a

Dạng 2. HÌNH TRỤ - KHỐI TRỤ

1 Định lí 1

Diện tích xung quanh của hình trụ có bán kính R và chiều cao h là: Sxq = 2Rh

Diện tích toàn phần của hình trụ là:

2

tp

S = p Rh+ p R

2 Định lí 2

Thể tích của khối trụ có bán kính R và chiều cao h là: V=p R h2 .

4 2

A V 128 B V  64 2 C V 32 D V  32 2

(I) Tập hợp các đường thẳng d thay đổi nhưng luôn luôn song song và cách đường thẳng  cố định một khoảng không đổi là một mặt trụ

(II) Hai điểm A, B cố định Tập hợp các điểm M trong không gian mà diện tích tam giác MAB không đổi là một mặt trụ

Trong các mệnh đề trên, mệnh đề nào đúng?

A Chỉ (I) B Chỉ (II)

C Cả (I) và (II) D Không có mệnh đề đúng

Câu 37 Mặt phẳng đi qua trục hình trụ, cắt hình trụ theo thiết diện là hình vuông cạnh bằng a Thể tích khối trụ bằng:

A p a3 B

3 2

a p

C

3 3

a p

D

3 4

a p

đường sinh bằng đường kính của đường tròn đáy Tính bán kính r của đường tròn đáy.

A 5 2

2

r 

B r 5 C r5  D 5 2

2

r

và diện tích toàn phần của hình lần lượt có giá trị là:

A ( ) 2

2 3 1 R+ p

và 2 3 R p 2 B 2 3 R p và 2 ( ) 2

2 3 1 R+ p

C 2 3 R p và 2 2 R p 2 D 2 3 R p và 2 2 3 R p 2+R2.

Câu 40 Mặt phẳng đi qua trục hình trụ, cắt hình trụ theo thiết diện là hình vuông cạnh có cạnh bằng 2R Diện tích toàn phần của khối trụ bằng:

A 4p R2. B 2

6p R C 2

8p R D 2

2p R

Câu 41 Một hình trụ có bán kính đáy R = 70cm, chiều cao hình trụ h = 20cm Một hình vuông có các đỉnh nằm trên hai đường tròn đáy sao cho có ít nhất một cạnh không song song và không vuông góc với trục hình trụ Khi đó cạnh của hình vuông bằng bao nhiêu?

A 80cm. B 100cm. C 100 2cm D 140cm.

trục bằng:

A 10cm B 6cm C 5cm D 8cm

Câu 43 Cho một hình trụ có bán kính đáy bằng R và có chiều cao bằng R 3. Hai điểm A, B lần lượt nằm trên hai đường tròn đáy sao cho góc giữa AB và trục của hình trụ bằng 30o Khoảng cách giữa AB và trục của hình trụ bằng:

A R B R 3 C

3 2

R

D

3 4

R

= 12 Tính diện tích toàn phần Stp của hình trụ có hai đường tròn đáy là hai đường tròn ngoại tiếp hai

hình chữ nhật ABCD và A’B’C’D’.

A S tp 576 B S tp 10 2 11 5  

C S tp 26 D S tp 5 4 11 5  

Câu 45 Cho hình trụ có đáy là hai đường tròn tâm O và O’, bán kính bằng chiều cao và bằng a Trên đường tròn tâm O lấy điểm A, trên đường tròn tâm O’ lấy điểm B sao cho AB = 2a Thể tích của khối tứ diện OO’AB bằng:

A

3

3

12

a

B

3 3 6

a

C

3 3 4

a

D

3 3 2

a

Câu 46 Cho hình trụ có hai đáy là hai hình tròn (O) và (O’), thiết diện qua trục của hình trụ là hình vuông Gọi A, B là hai điểm lần lượt nằm trên hai đường tròn (O) và (O’) Biết AB = 2a và khoảng cách giữa hai đường thẳng AB và OO’ bằng

3 2

a

Bán kính đáy bằng:

A

14

4

a

B

14 2

a

C

14 3

a

D

14 9

a

điểm của AD và BC Quay hình chữ nhật đó xung quanh trục MN, ta được một hình trụ Diện tích toàn phần của hình trụ bằng:

Câu 48 Một tấm nhôm hình chữ nhật có hai kích thước là a và 2a (a là độ dài có sẵn) Người ta cuốn tấm nhôm đó thành một hình trụ Nếu hình trụ được tạo thành có chu vi đáy bằng 2a thì thể tích của nó bằng:

A

3

a

3

2

a

p D.2 a p 3

Câu 49 Một tấm nhôm hình chữ nhật có hai kích thước là a và 2a (a là độ dài có sẵn) Người ta cuốn tấm nhôm đó thành một hình trụ Nếu hình trụ được tạo thành có chiều dài đường sinh bằng 2a thì bán kính đáy bằng:

A

a

a

a

p D 2 a p

hình trụ có chiều cao bằng 50cm, theo hai cách sau (xem hình minh họa sau đây):

● Cách 1: Gò tấm tôn ban đầu thành mặt xung quanh của thùng

● Cách 2 Cắt tấm tôn ban đầu thành hai tấm tôn bằng nhau, rồi gò mỗi tấm đó thành mặt xung quanh của một thùng

Kí hiệu V1 là thể tích của thùng gò được theo cách 1 và V2 là thể tích của thùng gò được theo cách

2 Khi đó tỉ số

1 2

V

V bằng:

A

1

Câu 51 Một hộp sữa hình trụ có thể tích V (không đổi) được làm từ một tấm tôn có diện tích đủ lớn Nếu hộp sữa chỉ kín một đáy thì để tốn ít vật liệu nhất, hệ thức giữa bán kính đáy R và đường cao

h bằng:

Câu 52 Cho hình trụ có hai đáy là hai hình tròn (O) và (O’), chiều cao 2R và bán kính đáy R Một mặt phẳng () đi qua trung điểm của OO’ và tạo với OO’ một góc 30o Hỏi () cắt đường tròn đáy theo một dây cung có độ dài bằng bao nhiêu?

A

2

3

R

4

3 3

R

C

2 2 3

R

D

2 3

R

Dạng 3. HÌNH NÓN - KHỐI NÓN

1 Định lí 1

Diện tích xung quanh của hình nón có bán kính đáy R và đường sinh l là S xq=p Rl.

2 Định lí 2

Thể tích của khối nón có bán kính đáy R và chiều cao h là

2 1 3

V= p R h

thể tích V của khối nón đã cho.

A 16 3

3

V  

B V 4 C V 16 3 D V 12

Câu 54 Hình nón có đường sinh l =2a và hợp với đáy góc a =600 Diện tích toàn phần của hình nón bằng:

A 4 a p 2 B 3 a p 2 C 2 a p 2 D p a2

4 Tính diện tích xung quanh Sxq của hình nón đã cho

A S xq 12 B S xq 4 3 C S xq  39 D S xq 8 3

60 Diện tích xung quanh của hình nón bằng:

Câu 57 Trong không gian, cho tam giác ABC vuông tại A, AB = a và AC = a 3 Độ dài đường sinh

l của hình nón nhận được khi quay tam giác ABC xung quanh trục AB bằng:

A l =a B l =a 2 C l =a 3 D l =2a

Câu 58 Thiết diện qua trục hình nón là một tam giác vuông cân có cạnh góc vuông bằng a Diện tích toàn phần và thể tích hình nón có giá trị lần lượt là:

A

1 2

2

a p

+

và

3 2 12

a p

B

2 2 2

a p

và

3 2 4

a p

C

1 2

2

a p

+

và

3 2 4

a p

D

2 2 2

a p

và

3 2 12

a p

Tính thể tích V của khối nón đỉnh S và đường tròn đáy là đường tròn nội tiếp tứ giác ABCD.

A

3

2

a

V 

B

3 2 6

a

V  

C

3

6

a

V 

D

3 2 2

a

V  

Câu 60 Cạnh bên của một hình nón bằng 2a Thiết diện qua trục của nó là một tam giác cân có góc ở đỉnh bằng 120o Diện tích toàn phần của hình nón là:

A 2( )

3 3

B 2( )

2p a 3+ 3

C 6 a p 2 D 2( )

3 2 3

a

đường tròn tương giao của mặt cầu đó với mặt phẳng vuông góc với đường thẳng SO tại H sao cho

3 2

a

SH=

Độ dài đường sinh l của hình nón bằng:

A l =a B l =a 2 C l =a 3 D l =2 a

và đường tròn đáy là đường tròn ngoại tiếp tam giác BCD Tính diện tích xung quanh Sxq của (N)

A S xq 6a2 B S xq 3 3a2 C S xq12a2 D S xq 6 3a2

biết AB chắn trên đường tròn đáy một cung có số đo bằng 60o, khoảng cách từ tâm O đến mặt phẳng (SAB) bằng

2

R

Đường cao h của hình nón bằng:

A

6 4

R

h=

B

3 2

R

h=

C h=a 3. D h=a 2.

giác SAB vuông và có diện tích bằng 4a2 Góc tạo bởi giữa trục SO và mặt phẳng (SAB) bằng

30o Đường cao h của hình nón bằng:

A

6

4

a

h=

B

3 2

a

h=

Câu 65 Cho hình nón đỉnh S, đường cao SO Gọi A, B là hai điểm thuộc đường tròn đáy của hình nón sao cho khoảng cách từ O đến AB bằng a và � 0

30 ,

60

SAB= Độ dài đường sinh l của hình nón bằng:

A l =a B l =a 2 C l =a 3 D l =2a

� 30

ACB  � Tính thể tích V của khối nón nhận được khi quay tam giác ABC quanh cạnh AC

A

3 3

3

a

V   B V  3a3 C

3 3 9

a

V   D V a3

Câu 67 Một hình nón có bán kính đáy R, góc ở đỉnh là 60o Một thiết diện qua đỉnh nón chắn trên đáy một cung có số đo 90o Diện tích của thiết diện là:

A

2 7

2

R

B

2 3 2

R

C

2 3 2

R

D

2 6 2

R

qua trục của (N) cắt (N) được thiết diện là một tam giác có bán kính đường tròn nội tiếp bằng 1

Tính thể tích V của khối nón giới hạn bởi (N).

A V 9 3 B V 9 C V 3 3 D V 3

tròn ngoại tiếp của đáy ABC đến một mặt bên là 2

a

Thể tích của khối nón ngoại tiếp hình chóp S.ABC bằng:

A

3

4

3

a

p

B

3 4 9

a p

C

3 4 27

a p

D

3 2 3

a p

chóp đỉnh S, đáy là hình vuông ABCD cạnh a Nửa góc ở đỉnh của hình nón có tan bằng:

A

2

2

h

2 2

a

2

a

2

h

a

Câu 71 Cho hình trụ có hai đáy là hai hình tròn (O) và (O’), chiều cao R 3 và bán kính đáy R Một hình nón có đỉnh là O’ và đáy là hình tròn (O;R) Tỷ số diện tích xung quanh của hình trụ và hình nón bằng:

A 2 B 2 C 3 D 3

Câu 72 Một hình nón có đường cao bằng 9cm nội tiếp trong một hình cầu bán kính bằng 5cm Tỉ số giữa thể tích khối nón và khối cầu là:

A

27

500 B

81

27

81 125

hình nón bằng:

A

3 4000

81

a

p

B

3 4000 27

a p

C

3 40 9

a p

D

3 400 27

a p