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[A 基础达标]
1．两个球的体积之比为8∶27，那么这两个球的表面积之比为( )
A．2∶3 B．4∶9
C.∶ D.∶
解析：选B.设两个球的半径分别为r，R，
则∶＝r3∶R3＝8∶27，
所以r∶R＝2∶3，所以S∶S＝r2∶R2＝4∶9.
1 2
2．已知球的表面积为16π，则它的内接正方体的表面积S的值是( )
A．4π B．32
C．24 D．12π
解析：选B.设球的内接正方体的棱长为a，由题意知球的半径为2，则3a2＝16，所以a2
＝，正方体的表面积S＝6a2＝6×＝32.
3．用与球心距离为1的平面去截球，所得的截面面积为π，则球的体积为( )
A. B.
C．8π D.
解析：选D.设截面圆的半径为r，则πr2＝π，故r＝1，
由勾股定理求得球的半径为＝，
所以球的体积为π()3＝，故选D.
4．把一个铁制的底面半径为r，高为h的实心圆锥熔化后铸成一个铁球，则这个铁球的
半径为( )
A. B.
C. D.
解析：选C.设铁球的半径为 R，因为πr2h＝πR3，
所以R＝ .
5．已知A，B是球O的球面上两点，且球的半径为3，∠AOB＝90°，C为该球面上的
动点．当三棱锥OABC的体积取得最大值时，则过A，B，C三点的截面的面积为 ( )
A．6π B．12π
C．18π D．36π
解析：选A.因为O为球心，∠AOB＝90°，
所以截面AOB为球大圆，
所以当动点C满足OC⊥平面OAB时，
三棱锥OABC的体积最大，
此时，OA＝OB＝OC＝R＝3，
则AB＝AC＝BC＝3，
所以截面ABC的圆心O′为△ABC的中心，所以圆O′的半径r＝O′C＝3×＝，
所以截面ABC的面积为π×()2＝6π，故选A.
6．已知球面上的四点P、A、B、C，PA、PB、PC的长分别为3、4、5，且这三条线段
两两垂直，则这个球的表面积为______．
解析：球面上的四点P、A、B、C，PA、PB、PC的长分别为3、4、5，且这三条线段
两两垂直，是长方体的一个角，扩展为长方体，两者的外接球相同，长方体的对角线长为＝
5，外接球的半径为.
外接球的表面积为4π＝50π.
答案：50π
7．若圆柱的底面直径和高都与球的直径相等，圆柱、球的表面积分别记为S 、S ，则
1 2
＝________．
解析：由题意可得圆柱的底面直径和高都与球的直径相等，设球的半径为1，则S ＝
1
6π，S＝4π.所以＝＝.
2
答案：
8.圆柱形容器内盛有高度为8 cm的水，若放入三个相同的球(球的半径与圆
柱的底面半径相同)后，水恰好淹没最上面的球(如图所示)，则球的半径是
________cm.
解析：设球的半径为x cm，由题意得πx2×8＝πx2×6x－πx3×3，解得x＝4.
答案：4
9．某组合体的直观图如图所示，它的中间为圆柱形，左右两端均为半球形，若图中r
＝1，l＝3，试求该组合体的表面积和体积．
解：该组合体的表面积S＝4πr2＋2πrl＝4π×12＋2π×1×3＝10π，
该组合体的体积V＝πr3＋πr2l＝π×13＋π×12×3＝.
10．若一个底面边长为，侧棱长为的正六棱柱的所有顶点都在一个球面上，求该球的体
积和表面积．
解：如图，在底面正六边形ABCDEF中，连接BE，AD交于O，
连接BE，则BE＝2OE＝2DE，所以BE＝，
1
在Rt△BEE 中，
1
BE＝＝2，
1
所以2R＝2，
则R＝，
所以球的体积V ＝πR3＝4π，
球
球的表面积S ＝4πR2＝12π.
球
[B 能力提升]11．若等边圆柱(轴截面是正方形)、球、正方体的体积相等，则它们的表面积的大小关
系是( )
A．S ＜S ＜S
球 圆柱 正方体
B．S ＜S ＜S
正方体 球 圆柱
C．S ＜S ＜S
圆柱 球 正方体
D．S ＜S ＜S
球 正方体 圆柱
解析：选A.设等边圆柱底面圆半径为r，球半径为R，正方体棱长为a，则πr2·2r＝πR3
＝a3，＝，＝2π，
S ＝6πr2，S ＝4πR2，S ＝6a2，
圆柱 球 正方体
＝＝·＝ ＜1，
＝＝·＝ ＞1.故选A.
12．一个球与一个正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切，已知这个球的体积为π，那
么这个正三棱柱的体积是( )
A．96 B．16
C．24 D．48
解析：选D.由题意可知正三棱柱的高等于球的直径，从棱柱中间平行棱柱底面截得球
的大圆内切于正三角形，正三角形与棱柱底的三角形全等，设三角形边长为a，球半径为
r，由V ＝πr3＝π，得r＝2.由S ＝a×r×3＝a2，得a＝2r＝4，所以V ＝S ·2r＝48.
球 柱底 柱 柱底
13．如图，ABCD 是正方形，BD是以 A 为圆心、AB 为半径的弧，将正方形 ABCD 以
AB 为轴旋转一周，则图中 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 三部分旋转所得旋转体的体积之比为________．
解析：Ⅰ生成圆锥，Ⅱ生成的是半球去掉圆锥Ⅰ，Ⅲ生成的是圆柱去掉扇形 ABD 生成
的半球．
设正方形的边长为 a，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 三部分旋转所得旋转体的体积分别为 V 、V 、
Ⅰ Ⅱ
V ，则 V ＝πa3，V ＝πa3÷2－πa3＝πa3，V ＝πa3－πa3÷2＝πa3.
Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ
所以三部分所得旋转体的体积之比为 1∶1∶1.
答案： 1∶1∶1
14．将一个底面圆的直径为2、高为1的圆柱截成横截面为长方形的棱柱(如图)，设这
个长方形截面的一条边长为x，对角线长为2，截面的面积为A.
(1)求面积A以x为自变量的函数关系式；
(2)求出截得棱柱的体积的最大值．解：(1)横截面如图长方形所示，
由题意得A＝x·(0
