格物学 第四章 指数函数与对数函数4.5 函数的应用(二)

指数型函数模型的应用-4.5 函数的应用(二)知识点教师选题进阶单选题自测题答案-浙江省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-08-13
指数型函数模型的应用-4.5 函数的应用(二)知识点教师选题进阶单选题自测题答案-浙江省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['指数型函数模型的应用']

正确率60.0%已知某电子产品电池充满电时的电量为$${{3}{0}{0}{0}}$$毫安,且在待机状态下有两种不同的耗电模式可供选择$${{.}{A}}$$模式:电量呈线性衰减,每小时耗电$${{3}{0}{0}}$$毫安;$${{B}}$$模式:电量呈指数衰减,即从当前时刻算起$$, ~ t ( t \geqslant0 )$$小时后的电量为当前电量的$$\frac{1} {2^{t}}$$.现使该电子产品满电量待机时开启$${{A}}$$模式,并在$${{5}}$$小时后切换为$${{B}}$$模式,若要使该电子产品至少保留$${{5}{%}}$$的电量,则总待机时长最大约为(参考数据:$$\mathrm{l g} 2 \approx0. 3 0 1 )$$(

B

A.$${{7}{.}{7}}$$小时

B.$${{8}{.}{3}}$$小时

C.$${{1}{0}{.}{3}}$$小时

D.$${{1}{1}{.}{3}}$$小时

2、['指数型函数模型的应用']

正确率60.0%加快县域范围内农业转移人口市民化,是“十四五”期间我国城镇化和城市化战略的实践重点.某高一数学兴趣小组通过查找历年数据,发现本县城区常住人口每年大约以$${{5}{%}}$$的增长率递增,若要据此预测该县城区若干年后的常住人口,则在建立模型阶段,该小组可以选择的函数模型为(

B

A.$$f ( x )=a x+b$$

B.$$f ( x )=a \cdot b^{x}+c ( a \neq0, \, \, b > 0$$且$${{b}{≠}{1}{)}}$$

C.$$f ( x )=a \cdot x^{2}+b x+c ( a \neq0 )$$

D.$$f ( x )=a \cdot\operatorname{l o g}_{b} x+c ( a \neq0, \ b > 0$$且$${{b}{≠}{1}{)}}$$

3、['指数型函数模型的应用', '指数与对数的关系']

正确率40.0%新风机的工作原理是从室外吸入空气,净化后输入室内,同时将等体积的室内空气排向室外.假设某房间的体积为$${{v}_{0}{,}}$$初始时刻室内空气中含有颗粒物的质量为$${{m}}$$.已知某款新风机工作时,单位时间内从室外吸入的空气体积为$$v ( v > 1 ),$$室内空气中颗粒物的浓度与时刻$${{t}}$$的函数关系为$$\rho( t )=( 1-\lambda) \frac{m} {v_{0}}+\lambda\frac{m} {v_{0}} \mathrm{e}^{-v t.}$$其中常数$${{λ}}$$为过滤效率.若该款新风机的过滤效率为$$\frac{4} {5},$$且$${{t}{=}{1}}$$时室内空气中颗粒物的浓度是$${{t}{=}{2}}$$时的$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$倍,则$${{v}}$$的值约为()(参考数据:

B

A.$$1. 3 8 6 2$$

B.$$1. 7 9 1 7$$

C.$$2. 1 9 7 2$$

D.$$3. 5 8 3 4$$

4、['指数型函数模型的应用', '对数的运算性质']

正确率40.0%放射性核素锶$${{8}{9}}$$的质量$${{M}}$$会按某个衰减率衰减,设其初始质量为$${{M}_{0}{,}}$$质量$${{M}}$$与时间$${{t}}$$(单位:天)的函数关系为$$M=M_{0} \cdot\left( \frac{1} {2} \right)^{\frac{t} {5 0}},$$若锶$${{8}{9}}$$的质量从$${{M}_{0}}$$衰减至$${\frac{1} {2}} M_{0}, ~ {\frac{1} {3}} M_{0}, ~ {\frac{1} {1 2}} M_{0}$$所经过的时间分别为$$t_{1}, ~ t_{2}, ~ t_{3},$$则(

A

A.$$t_{3}=2 t_{1}+t_{2}$$

B.$$t_{3}=t_{1}+t_{2}$$

C.$$t_{2}=2 t_{1}+t_{3}$$

D.$$t_{3}=2 t_{1}-t_{2}$$

5、['指数型函数模型的应用', '对数的运算性质']

正确率60.0%已知初始值为$${{1}{,}}$$把$$( 1+1 7_{0} )^{3 6 5}$$看作每天的“进步率”都是$${{1}{%}{,}}$$一年$${{(}{{3}{6}{5}}}$$天)后的值是$$1. 0 1^{3 6 5},$$把$$( 1-1 7_{0} )^{3 6 5}$$看作每天的“退步率”都是$${{1}{%}{,}}$$一年$${{(}{{3}{6}{5}}}$$天)后的值是$$0. 9 9^{3 6 5} \,,$$照此计算,初始值“进步”后的值是“退步”后的值的$${{1}{0}}$$倍大约需要经过(参考数据:$$\mathrm{l g} 1. 0 1 \approx0. 0 0 4 3 2, \mathrm{~ l g} 0. 9 9 \approx-0. 0 0 4 3 6 )$$(

C

A.$${{1}{0}{0}}$$天

B.$${{1}{0}{8}}$$天

C.$${{1}{1}{5}}$$天

D.$${{1}{2}{4}}$$天

6、['指数型函数模型的应用']

正确率60.0%下列函数关系中,可以看成是指数型函数$$y=k a^{x} ( k \in{\bf R}, ~ a > 0$$且$${{a}{≠}{1}{)}}$$关系的是(

B

A.竖直向上发射的信号弹,从发射到落回地面,信号弹的高度与时间的关系(不计空气阻力)

B.若我国人口年自然增长率为$${{1}{%}{,}}$$则我国人口总数随年份的变化关系

C.如果某人$${{t}{s}}$$内骑车行进了$${{1}{{k}{m}}{,}}$$那么此人骑车的平均速度$${{v}}$$与时间$${{t}}$$的关系

D.邮件的邮资与其重量间的关系

7、['指数型函数模型的应用', '指数与对数的关系', '对数的运算性质']

正确率60.0%$$\mathrm{P e u k e r t}$$于$${{1}{8}{9}{8}}$$年提出蓄电池的容量$${{C}}$$(单位:$${{A}{h}{)}{,}}$$放电时间$${{t}}$$(单位:$${{h}{)}}$$与放电电流$${{I}}$$(单位:$${{A}{)}}$$之间关系的经验公式:$$C=I^{n} \cdot t,$$其中$${{n}}$$为$$\mathrm{P e u k e r t}$$常数.为了测算某蓄电池的$$\mathrm{P e u k e r t}$$常数$${{n}{,}}$$在电池容量不变的条件下,得到当放电电流$${{I}{=}{{2}{0}}{A}}$$时,放电时间$${{t}{=}{{2}{0}}{h}}$$;当放电电流$${{I}{=}{{3}{0}}{A}}$$时,放电时间$${{t}{=}{{1}{0}}{h}}$$.则该蓄电池的$$\mathrm{P e u k e r t}$$常数$${{n}}$$大约为()(参考数据:$$\mathrm{l g} 2 \approx0. 3 0, ~ \mathrm{l g} 3 \approx0. 4 8 )$$

B

A.$$\frac{4} {3}$$

B.$$\frac{5} {3}$$

C.$$\frac{8} {2}$$

D.$${{2}}$$

8、['指数型函数模型的应用', '对数型函数模型的应用', '幂函数模型的应用']

正确率40.0%svg异常

A

A.$$\left( \frac{1} {2}, \, \frac{1} {4} \right)$$

B.$$\left( \frac{1} {2}, ~ \frac{\sqrt{2}} {2} \right)$$

C.$$\left( \frac{1} {4}, ~ \frac{1} {1 6} \right)$$

D.$$\left( \frac{1} {4}, \ \frac{1} {2} \right)$$

9、['指数型函数模型的应用']

正确率60.0%某地对生活垃圾使用填埋和环保两种方式处理$${{.}}$$该地$${{2}{0}{2}{0}}$$年产生的生活垃圾为$${{2}{0}}$$万吨,其中$${{1}{5}}$$万吨以填埋方式处理,$${{5}}$$万吨以环保方式处理$${{.}}$$预计每年生活垃圾的总量比前一年增加$${{1}}$$万吨,同时,因垃圾处理技术越来越进步,要求从$${{2}{0}{2}{1}}$$年起每年通过环保方式处理的生活垃圾量是前一年的$${{q}}$$倍,若要使得$${{2}{0}{2}{4}}$$年通过填埋方式处理的生活垃圾量不高于当年生活垃圾总量的$${{5}{0}{%}}$$,则$${{q}}$$的值至少为(

C

A.$${^{5}\sqrt {{2}{.}{4}}}$$

B.$${^{5}\sqrt {{2}{.}{5}}}$$

C.$${^{4}\sqrt {{2}{.}{4}}}$$

D.$${^{4}\sqrt {{2}{.}{5}}}$$

10、['指数型函数模型的应用']

正确率40.0%某种细菌经$${{6}{0}}$$分钟培养,可繁殖为原来的$${{2}}$$倍,且知该细菌的繁殖规律为$$y=1 0 \mathrm{e}^{k t}$$,其中$${{k}}$$为常数,$${{t}}$$表示时间(单位:小时),$${{y}}$$表示细菌个数,$${{1}{0}}$$个细菌经过$${{7}}$$小时培养,细菌能达到的个数为(

B

A.$${{6}{4}{0}}$$

B.$${{1}{{2}{8}{0}}}$$

C.$${{2}{{5}{6}{0}}}$$

D.$${{5}{{1}{2}{0}}}$$

1. 解析:

初始电量:$$3000$$毫安

A模式5小时后剩余电量:$$3000 - 300 \times 5 = 1500$$毫安

切换B模式后电量函数:$$Q(t) = 1500 \times \frac{1}{2^t}$$

保留5%电量要求:$$1500 \times \frac{1}{2^t} \geq 3000 \times 0.05$$

化简得:$$\frac{1}{2^t} \geq 0.1$$

取对数:$$-t \lg2 \geq \lg0.1$$

解得:$$t \leq \frac{1}{0.301} \approx 3.32$$小时

总时长:$$5 + 3.32 = 8.32$$小时,最接近选项B

答案:B

2. 解析:

人口增长模型符合指数增长:$$P(t) = P_0 \times (1 + r)^t$$

对应选项B形式:$$f(x) = a \cdot b^x + c$$(其中c=0时为纯指数)

答案:B

3. 解析:

代入$$\lambda = \frac{4}{5}$$得浓度函数:$$\rho(t) = \frac{m}{5v_0} + \frac{4m}{5v_0}e^{-vt}$$

根据题意:$$\frac{\rho(1)}{\rho(2)} = \frac{3}{2}$$

建立方程:$$\frac{1 + 4e^{-v}}{1 + 4e^{-2v}} = \frac{3}{2}$$

化简得:$$4e^{-v} - 6e^{-2v} = 1$$

设$$x = e^{-v}$$,得方程:$$6x^2 - 4x + 1 = 0$$

解得:$$x \approx 0.1667$$(舍去另一解)

计算得:$$v \approx -\ln0.1667 \approx 1.7917$$

答案:B

4. 解析:

根据衰减公式:$$M = M_0 \times 2^{-t/50}$$

计算各时间:

$$t_1$$满足$$2^{-t_1/50} = \frac{1}{2}$$ ⇒ $$t_1 = 50$$天

$$t_2$$满足$$2^{-t_2/50} = \frac{1}{3}$$ ⇒ $$t_2 = 50\log_2 3$$天

$$t_3$$满足$$2^{-t_3/50} = \frac{1}{12}$$ ⇒ $$t_3 = 50\log_2 12 = 50(2 + \log_2 3)$$天

可见$$t_3 = 2t_1 + t_2$$

答案:A

5. 解析:

设需要n天,满足:$$1.01^n = 10 \times 0.99^n$$

取对数:$$n\lg1.01 = 1 + n\lg0.99$$

整理得:$$n = \frac{1}{\lg1.01 - \lg0.99} \approx \frac{1}{0.00432 - (-0.00436)} \approx 115$$天

答案:C

6. 解析:

A选项为抛物线模型,不符合

B选项符合指数增长模型$$P = P_0(1 + r)^t$$

C选项为反比例函数$$v = \frac{1}{t}$$

D选项通常为分段函数

答案:B

7. 解析:

根据Peukert公式:$$C = I^n \cdot t$$

建立方程组:

$$20^n \times 20 = 30^n \times 10$$

化简得:$$2 = 1.5^n$$

取对数:$$n = \frac{\lg2}{\lg1.5} \approx \frac{0.30}{0.48-0.30} \approx \frac{5}{3}$$

答案:B

9. 解析:

2024年垃圾总量:$$20 + 4 = 24$$万吨

环保处理量:$$5q^4$$万吨

填埋量要求:$$24 - 5q^4 \leq 12$$

解得:$$q^4 \geq 2.4$$ ⇒ $$q \geq \sqrt[4]{2.4}$$

答案:C

10. 解析:

根据繁殖规律:$$y = 10e^{kt}$$

1小时繁殖为2倍:$$20 = 10e^{k \times 1}$$ ⇒ $$k = \ln2$$

7小时后数量:$$y = 10e^{7\ln2} = 10 \times 2^7 = 1280$$

答案:B

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