噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义…——2023 高考数学第 10 题答案解析

2023_新课标I卷

2023 全国 第 10 题 多选题 区分题
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10. 噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定义声压级 $L _ { p } = 2 0 \times \lg { \frac { p } { p _ { \mathrm { 0 } } } }$ ,其中常数$p _ { \mathrm { 0 } } \bigl ( p _ { \mathrm { 0 } } > 0 \bigr )$ <sub>是听觉下限阈值,</sub>p <sub>是实际声压.下表为不同声源的声压级:</sub>

<table><tr><td>声源</td><td>与声源的距离/m</td><td>声压级/dB</td></tr><tr><td>燃油汽车</td><td>10</td><td>60~90</td></tr><tr><td>混合动力汽车</td><td>10</td><td>50~60</td></tr><tr><td>电动汽车</td><td>10</td><td>40</td></tr></table>

已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车10m处测得实际声压分别为 $p _ { 1 } , p _ { 2 } , p _ { 3 }$ ,则( )

A. $p _ { 1 } \geq p _ { 2 }$
B. $p _ { 2 } > 1 0 p _ { 3 }$
C. $p _ { 3 } = 1 0 0 p _ { 0 }$
D. $p _ { 1 } \leq 1 0 0 p _ { 2 }$
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【答案】ACD

【解析】

【分析】根据题意可知 $L _ { p _ { 1 } } \in \bigl [ 6 0 , 9 0 \bigr ] , L _ { p _ { 2 } } \in \bigl [ 5 0 , 6 0 \bigr ] , L _ { p _ { 3 } } = 4 0$ ,结合对数运算逐项分析判断.

【详解】由题意可知: $L _ { p _ { 1 } } \in \bigl [ 6 0 , 9 0 \bigr ] , L _ { p _ { 2 } } \in \bigl [ 5 0 , 6 0 \bigr ] , L _ { p _ { 3 } } = 4 0$

对于选项A:可得 $L _ { p _ { 1 } } - L _ { p _ { 2 } } = 2 0 \times$ lg ${ \frac { p _ { 1 } } { p _ { 0 } } } - 2 0 { \times } \lg { \frac { p _ { 2 } } { p _ { 0 } } } = 2 0 { \times } \lg { \frac { p _ { 1 } } { p _ { 2 } } }$ 因为 $L _ { p _ { 1 } } \geq L _ { p _ { 2 } }$ ,则 $L _ { p _ { 1 } } - L _ { p _ { 2 } } = 2 0 \times \lg { \frac { p _ { 1 } } { p _ { 2 } } } \geq 0$ <sub>,即</sub>lg $\frac { p _ { 1 } } { p _ { 2 } } { \geq } 0$ 所以 $\frac { p _ { 1 } } { p _ { 2 } } \geq 1$ 且 $p _ { 1 } , p _ { 2 } > 0$ ,可得 $p _ { 1 } \geq p _ { 2 }$ ,故A 正确;对于选项B:可得 $L _ { p _ { 2 } } - L _ { p _ { 3 } } = 2 0 \times \lg { \frac { p _ { 2 } } { p _ { 0 } } } - 2 0 \times \lg { \frac { p _ { 3 } } { p _ { 0 } } } = 2 0 \times \lg { \frac { p _ { 2 } } { p _ { 3 } } }$ 因为 $L _ { p _ { 2 } } - L _ { p _ { 3 } } = L _ { p _ { 2 } } - 4 0 \geq 1 0$ <sub>,则</sub> 20 lg´ $\frac { p _ { 2 } } { p _ { 3 } } \geq 1 0$ ,即 $\lg { \frac { p _ { 2 } } { p _ { 3 } } } \geq { \frac { 1 } { 2 } }$ 所以 ${ \frac { p _ { 2 } } { p _ { 3 } } } \geq { \sqrt { \mathsf { e } } }$ 且 $p _ { 2 } , p _ { 3 } > 0$ ,可得 $p _ { 2 } \geq \sqrt { \mathsf { e } } p _ { 3 }$ 当且仅当 $L _ { p _ { 2 } } = 5 0$ 时,等号成立,故B错误;对于选项C:因为 $L _ { p _ { 3 } } = 2 0 \times \lg { \frac { p _ { 3 } } { p _ { 0 } } } = 4 0$ <sub>,即</sub>lg $\frac { p _ { 3 } } { p _ { 0 } } = 2$ 可得 $\frac { p _ { 3 } } { p _ { 0 } } = 1 0 0$ ,即 $p _ { 3 } = 1 0 0 p _ { 0 }$ ,故C正确;对于选项D:由选项A 可知: $L _ { p _ { 1 } } - L _ { p _ { 2 } } = 2 0 { \times } \lg { \frac { p _ { 1 } } { p _ { 2 } } }$ 且 $L _ { p _ { 1 } } - L _ { p _ { 2 } } \leq 9 0 - 5 0 = 4 0$ ,则 $2 0 \times \lg { \frac { p _ { 1 } } { p _ { 2 } } } \leq 4 0$ 即 $\lg { \frac { p _ { 1 } } { p _ { 2 } } } \leq 2$ ,可得 $\frac { p _ { 1 } } { p _ { 2 } } { \leq } 1 0 0$ ,且 $p _ { 1 } , p _ { 2 } > 0$ ,所以 $p _ { 1 } \leq 1 0 0 p _ { 2 }$ ,故D 正确;故选:ACD.

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