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國中教甄|理化理化113 年第 62 題單選題

某飛行員想要使用都普勒效應偵測敵機速度。情報顯示敵機靜止狀態下會穩定發出頻率為1000Hz的聲波,而該飛行員偵測得到從敵機發出的聲波卻為1500Hz。試問以下關於敵機速度量值及飛行方向,何者正確?

A1/6倍音速,接近中
B1/6倍音速,遠離中
C1/3倍音速,接近中正確答案
D1/3倍音速,遠離中
答案與詳解
C
正確答案
觀察到的頻率高於原始頻率,表示敵機正在接近;代入都卜勒效應公式計算可得敵機速度為 1/3 倍音速。

逐選項解析

A1/6倍音速,接近中✕ 錯誤
若敵機以 1/6 倍音速接近,接收頻率應為 1000 × v / (v - 1/6v) = 1200Hz,與題意不符。
B1/6倍音速,遠離中✕ 錯誤
接收頻率高於原始頻率,代表敵機正在接近而非遠離,且速度數值計算錯誤。
C1/3倍音速,接近中✓ 正確
D1/3倍音速,遠離中✕ 錯誤

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