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全國(guó)高中物理競(jìng)賽題目2024年例題：
題目：多普勒效應(yīng)在聲波中的應(yīng)用
一、簡(jiǎn)述題目
本題考察學(xué)生對(duì)多普勒效應(yīng)的理解和應(yīng)用，以及聲波傳播的基本原理。
二、題目要求
1. 給出兩個(gè)相向而行的火車(chē)，一人在火車(chē)之間并隨著火車(chē)運(yùn)動(dòng)；
2. 分別測(cè)量?jī)闪谢疖?chē)發(fā)出的聲音的頻率；
3. 當(dāng)火車(chē)減速時(shí)，比較頻率的變化；
4. 解釋頻率變化的原因；
5. 假設(shè)火車(chē)速度不變，改變火車(chē)與測(cè)量者之間的距離，觀察并解釋頻率的變化。
三、可能的解題思路
1. 根據(jù)多普勒效應(yīng)的基本原理，當(dāng)物體（如火車(chē)）以相對(duì)觀察者恒定的速度接近時(shí)，觀察者接收到的頻率會(huì)增大；而當(dāng)物體遠(yuǎn)離時(shí)，接收到的頻率會(huì)減小。
2. 在這個(gè)題目中，兩列火車(chē)相向而行，人隨著火車(chē)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于觀察者相對(duì)于兩列火車(chē)之間移動(dòng)。當(dāng)兩列火車(chē)靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率會(huì)增大。
3. 當(dāng)火車(chē)減速時(shí)，由于多普勒效應(yīng)，觀察者接收到的頻率會(huì)減小。這是因?yàn)楫?dāng)火車(chē)減速時(shí)，它們發(fā)出的聲波的波長(zhǎng)變長(zhǎng)。波長(zhǎng)變長(zhǎng)意味著頻率降低。
4. 如果火車(chē)速度不變，改變火車(chē)與測(cè)量者之間的距離，當(dāng)距離增大時(shí)，接收到的頻率會(huì)減小；距離減小時(shí)，接收到的頻率會(huì)增大。這是因?yàn)楫?dāng)距離增大時(shí)，聲波的傳播速度變慢，導(dǎo)致頻率降低。
這是一個(gè)典型的物理實(shí)驗(yàn)題，需要學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)分析多普勒效應(yīng)的影響因素和變化規(guī)律。題目考察了學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)技能、數(shù)據(jù)處理能力以及對(duì)多普勒效應(yīng)的理解和應(yīng)用。