Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Thể tích khối lăng trụ (Toán học Lớp 11)
Tuyển tập 413 câu hỏi thuộc chuyên đề Thể tích khối lăng trụ (Hình học – Toán học Lớp 11) trích từ ngân hàng đề thi chính thức và đề thi thử các trường THPT trên toàn quốc. Chọn trực tiếp đáp án A, B, C, D bên dưới để kiểm tra kết quả và xem hướng dẫn giải chi tiết từng bước.
Dấu hiệu & kiến thức trọng tâm:Thể tích khối lăng trụ
Cho khối hộp ABCD.A′B′C′D′ có đáy ABCD là hình thoi cạnh 2a,ABC=120∘. Hình chiếu vuông góc của D′ lên (ABCD) trùng với giao điểm của AC và BD, góc giữa hai mặt phẳng (ADD′A′) và (A′B′C′D′) bằng 60∘. Thể tích V của khối hộp đã cho bằng
Gọi O=AC∩BD, theo giả thiết D′O⊥(ABCD). Vì ABC=120∘ nên △ABD đều cạnh 2a, suy ra SABCD=2⋅4(2a)23=23a2, OD=a, và khoảng cách từ O đến AD là OH=2a3. Góc giữa (ADD′A′) và (ABCD) bằng D′HO=60∘⇒D′O=OHtan60∘=23a. Vậy V=SABCD⋅D′O=23a2⋅23a=33a3. Chọn B.
Cho khối lăng trụ đứng ABCD.A′B′C′D′ có đáy là hình vuông cạnh a. Biết góc giữa mặt phẳng (A′BD) và mặt đáy bằng 60∘. Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng
Gọi O là giao điểm của AC và BD. Vì ABCD là hình vuông nên AO⊥BD. Mặt khác A′A⊥BD nên A′O⊥BD. Suy ra góc giữa (A′BD) và (ABCD) là A′OA=60∘. Ta có AO=2a2⇒A′A=AOtan60∘=2a6. Thể tích khối lăng trụ là V=SABCD⋅A′A=a2⋅2a6=2a36. Vậy chọn D.
Cho khối lăng trụ ABC.A′B′C′ có đáy ABC là tam giác nội tiếp đường tròn đường kính BC, A là điểm chính giữa của cung BC, A′A=A′B=A′C=2a. Biết góc giữa hai mặt phẳng (BB′C′C) và (ABC) bằng 30∘. Thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng
Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có A′A=A′B=A′C. Tam giác ABC vuông cân tại A có BC=2a. Hai mặt phẳng (A′ABB′) và (A′B′C) vuông góc nhau. Tính thể tích khối lăng trụ đã cho.
Câu 4. Tại một trung tâm thử nghiệm, các kỹ sư sử dụng một bồn chứa nhiên liệu dạng lăng trụ đứng có đáy là hình vuông. Các kích thước của bồn như sau: cạnh đáy bằng 50π cm và chiều cao bằng 112 cm. Bên trong bồn chứa có lắp đặt cố định một bình nén khí. Bình nén khí này được coi là một khối cầu đặc có bán kính bằng 30 cm, tiếp xúc với mặt đáy của bồn và có tâm nằm trên trục của lăng trụ. Ban đầu, bồn chứa hoàn toàn không có nhiên liệu. Người ta bắt đầu bơm nhiên liệu lỏng vào bồn với lưu lượng (thể tích bơm được trong mỗi phút) không đổi. Quá trình bơm diễn ra liên tục, và sau đúng 90 phút, mực nhiên liệu dâng lên vừa chạm tới mặt phẳng miệng bồn. Để thiết lập hệ thống tự động, các kỹ sư cần khoan gắn một cảm biến đo mức trên vách bồn. Cảm biến này phải được đặt ở vị trí có cùng độ cao với mực nhiên liệu tại thời điểm máy bơm đã hoạt động được đúng 15 phút. Hỏi cảm biến này phải được gắn ở độ cao bao nhiêu cm (tính từ mặt đáy bồn theo phương thẳng đứng)? *(Bỏ qua sự bay hơi hay giãn nở của nhiên liệu; bồn chứa không bị biến dạng và có độ dày không đáng kể. Giả sử nhiên liệu lấp đầy hoàn toàn các khoảng trống và bề mặt chất lỏng luôn là mặt phẳng nằm ngang. Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị nếu là số thập phân)*.
Theo bảng đáp án chính thức (Mã đề 1201, trang 6), Câu 4 (Phần III) có đáp số là 20.
Thể tích toàn bộ nhiên liệu bơm trong 90 phút là Vmax=(50π)2⋅112−34π⋅303=280000π−36000π=244000π cm3. Sau 15 phút, thể tích nhiên liệu là V15=9015Vmax=3122000π cm3. Với độ cao mực nước h=20 cm, thể tích phần chỏm cầu chìm trong nhiên liệu là πh2(R−3h)=π⋅400⋅(30−320)=328000π, nên thể tích nhiên liệu là 2500π⋅20−328000π=3122000π=V15. Vậy h=20 cm.
Cho khối lăng trụ ABC.A′B′C′ có đáy ABC là tam giác đều cạnh a. Hình chiếu vuông góc của điểm A′ trên mặt phẳng (ABC) trùng với trung điểm của cạnh AC. Biết góc giữa hai mặt phẳng (ABB′A′) và (ABC) bằng 45∘, thể tích của khối lăng trụ đã cho bằng
Cho lăng trụ đứng ABC.A′B′C′ có đáy ABC là tam giác đều. Biết AB=56 cm và diện tích tam giác AB′C bằng 75 cm2. Tính thể tích khối lăng trụ ABC.A′B′C′ (đơn vị cm3, kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Cho hình lăng trụ đứng ABC.A′B′C′ có đáy là tam giác vuông cân tại B, AB=3 và A′B=33. Thể tích khối lăng trụ ABC.A′B′C′ bằng bao nhiêu? (làm tròn kết quả đến hàng phần mười).
Đáy ABC vuông cân tại B với AB=BC=3, diện tích đáy là SABC=21×3×3=29. Tam giác A′AB vuông tại A nên chiều cao của lăng trụ là: h=AA′=A′B2−AB2=(33)2−32=27−9=18=32. Thể tích khối lăng trụ: V=SABC⋅h=29×32=2272≈19,09...≈19,1. (Theo bảng đáp án chính thức trang 5, mã đề 1101: Kết quả là 19,1).
Câu 6. Cho hình lăng trụ đứng ABC.A1B1C1 có đáy ABC là tam giác vuông cân tại A, AB=AC=a và cạnh bên AA1=a2.
a)
Thể tích của khối lăng trụ ABC.A1B1C1 bằng 2a32.
b)
Góc giữa hai đường thẳng BC1 và AC bằng 60∘.
c)
Khoảng cách từ A đến mặt phẳng (A1BC1) bằng 6a6.
d)
Gọi M,N lần lượt là hai điểm di động trên các đoạn thẳng A1C1 và BC1 sao cho MN=2a. Thể tích của khối chóp A.A1BNM có giá trị nhỏ nhất bằng 4872a3.
Theo bảng đáp án chính thức (Mã đề 1001, trang 7), Câu 6 (Phần II): a) Đúng, b) Đúng, c) Sai, d) Đúng.
Theo lời giải chi tiết trang 18–19: V=21a2⋅a2=2a32 (a đúng); △A1C1B vuông tại A1 có sinBC1A1=23⇒BC1A1=60∘ (b đúng); d(A,(A1BC1))=3a6 (c sai); VA.A1BNM nhỏ nhất bằng 4872a3 (d đúng).
Cho hình lăng trụ ABC.A′B′C′ có đáy ABC là tam giác cân tại B, ABC=120∘, AB=2. Mặt bên (ACC′A′) tạo với đáy góc 60∘, hình chiếu của A′ lên mặt đáy là điểm H sao cho HAB=HCB=90∘. Tính thể tích khối lăng trụ ABC.A′B′C′.
Tại khu nghỉ dưỡng Bocbandi ở Pù Luông Thanh Hóa, nhà đầu tư xây một cái bể bơi nhằm đáp ứng nhu cầu giải trí của khách du lịch. Theo bản thiết kế bể bơi hình chữ nhật chiều dài 25m, chiều rộng 8m, một đầu độ sâu là 1,2m và đầu kia là 2,2m (độ sâu là chiều cao tính từ đáy bể đến mép trên của bể), đáy bể được lát phẳng (tham khảo hình vẽ). Để bơm nước vào bể người ta lắp 1 máy bơm công suất 1 m3/phuˊt. Trong thời gian bơm từ phút thứ 45 đến phút thứ 120, tính từ lúc bắt đầu bơm (bơm từ lúc bể không có nước), thì mực nước dâng lên được một độ cao là bao nhiêu. (Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm, đơn vị là mét).
Gọi x là chiều cao mực nước sau thời gian bơm t phút. Khi x≤1: phần thể tích nước là hình lăng trụ tam giác V=21x(25x)⋅8=100x2. Từ đó 100x2=t. Tại t=45: x=10045≈0,6708m. Khi 1<x≤2,2: lượng nước trong bể là 100+(x−1)⋅25⋅8=200x−100. Tại t=120: 200x−100=120⇒x=1,1m. Vậy mực nước dâng lên: 1,1−0,6708≈0,43m.