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全國高中物理競賽題目2024年例題：
題目：多普勒效應在聲波中的應用
一、簡述題目
本題考察學生對多普勒效應的理解和應用，以及聲波傳播的基本原理。
二、題目要求
1. 給出兩個相向而行的火車，一人在火車之間并隨著火車運動；
2. 分別測量兩列火車發出的聲音的頻率；
3. 當火車減速時，比較頻率的變化；
4. 解釋頻率變化的原因；
5. 假設火車速度不變，改變火車與測量者之間的距離，觀察并解釋頻率的變化。
三、可能的解題思路
1. 根據多普勒效應的基本原理，當物體（如火車）以相對觀察者恒定的速度接近時，觀察者接收到的頻率會增大；而當物體遠離時，接收到的頻率會減小。
2. 在這個題目中，兩列火車相向而行，人隨著火車運動，相當于觀察者相對于兩列火車之間移動。當兩列火車靠近時，觀察者接收到的頻率會增大。
3. 當火車減速時，由于多普勒效應，觀察者接收到的頻率會減小。這是因為當火車減速時，它們發出的聲波的波長變長。波長變長意味著頻率降低。
4. 如果火車速度不變，改變火車與測量者之間的距離，當距離增大時，接收到的頻率會減小；距離減小時，接收到的頻率會增大。這是因為當距離增大時，聲波的傳播速度變慢，導致頻率降低。
這是一個典型的物理實驗題，需要學生通過實驗數據來分析多普勒效應的影響因素和變化規律。題目考察了學生的物理實驗技能、數據處理能力以及對多普勒效應的理解和應用。
