(2025年)透镜成像测试题(附参考答案)

(2025年)透镜成像测试题(附参考答案)一、选择题（每题3分，共30分）1.某智能眼镜采用新型复合透镜系统，其中一片凸透镜的焦距为12cm。当用户通过该透镜观察远处山峰（物距约50m）时，成像特点为（）A.正立放大虚像B.倒立缩小实像C.正立缩小虚像D.倒立放大实像2.实验室中用蜡烛、凸透镜（f=10cm）和光屏探究成像规律。当蜡烛位于透镜左侧25cm处时，光屏应放置在透镜右侧（）范围内才能承接清晰像。A.10cm~20cmB.20cm~30cmC.大于20cmD.小于10cm3.小明用焦距为8cm的凸透镜观察昆虫标本，为获得放大的虚像，标本到透镜的距离应（）A.大于16cmB.等于8cmC.小于8cmD.8cm~16cm4.某款投影仪的镜头为凸透镜，当银幕上的像过大无法完全显示时，应采取的调整方法是（）A.增大投影仪与银幕的距离，同时减小镜头与胶片的距离B.减小投影仪与银幕的距离，同时增大镜头与胶片的距离C.增大投影仪与银幕的距离，同时增大镜头与胶片的距离D.减小投影仪与银幕的距离，同时减小镜头与胶片的距离5.如图所示，一束平行光经凹透镜折射后发散，其反向延长线交于主光轴上的点F（f=5cm）。若将一点光源放在距凹透镜左侧3cm处，其通过凹透镜成的像（）（注：图中凹透镜光心为O，主光轴为直线，F在O右侧5cm处）A.为实像，位于O左侧约7.5cm处B.为虚像，位于O左侧约1.9cm处C.为虚像，位于O右侧约1.9cm处D.为实像，位于O右侧约7.5cm处6.用同一凸透镜分别拍摄同一物体，第一次物距为u₁，像距为v₁；第二次物距为u₂（u₂>u₁>2f），像距为v₂。则两次成像的放大率m₁、m₂关系为（）A.m₁>m₂，v₁>v₂B.m₁>m₂，v₁<v₂C.m₁<m₂，v₁>v₂D.m₁<m₂，v₁<v₂7.某同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录如下数据：当u=30cm时，v=15cm；当u=20cm时，v=20cm；当u=15cm时，v=30cm。由此可推断该凸透镜的焦距f为（）A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm8.凹透镜在生活中常被用于矫正近视眼，其原理是（）A.使来自远处物体的光提前会聚B.使来自远处物体的光延迟会聚C.使来自近处物体的光提前会聚D.使来自近处物体的光延迟会聚9.如图所示，凸透镜的焦距为f，物体AB位于透镜左侧2f处（A在主光轴上，B在主光轴上方）。关于其成像情况，下列描述错误的是（）（注：图中透镜光心O，主光轴为直线，AB垂直于主光轴）A.像A'B'为倒立等大实像B.A'与O的距离等于2fC.B'位于主光轴下方，与B到主光轴的距离相等D.若遮挡透镜上半部分，像会变暗但完整10.某新型显微镜的物镜（凸透镜）焦距为f₁=2mm，目镜（凸透镜）焦距为f₂=25mm。观察时，物体位于物镜前略大于f₁处，经物镜成放大实像后，该实像位于目镜前略小于f₂处。则显微镜的成像特点为（）A.正立放大虚像B.倒立放大虚像C.正立放大实像D.倒立放大实像二、填空题（每空2分，共20分）11.透镜分为凸透镜和凹透镜，其中______对光有会聚作用，______对光有发散作用。12.某凸透镜的焦距为15cm，当物体位于透镜前35cm处时，像距为______cm，此时成像性质为______（选填“倒立放大实像”“倒立缩小实像”或“正立放大虚像”）。13.用焦距为f的凸透镜拍摄集体照时，若发现边缘同学未进入取景框，应将相机______（选填“靠近”或“远离”）人群，同时______（选填“拉长”或“缩短”）镜头与底片的距离。14.一束光通过凹透镜后，其折射光线的反向延长线交于一点，该点称为凹透镜的______，凹透镜有______个这样的点。15.某同学在实验中误将凹透镜当作凸透镜使用，当物体位于凹透镜前任意位置时，所成的像始终是______（选填“实像”或“虚像”），且像的大小比物体______（选填“大”或“小”）。三、作图题（每题6分，共18分）16.如图所示，凸透镜的光心为O，焦距为f=5cm。物体AB垂直于主光轴放置，A点位于主光轴上，B点位于主光轴上方2cm处，物距u=8cm。请在图中画出：（1）从B点发出的平行于主光轴的光线经透镜折射后的光路；（2）从B点发出的过光心O的光线经透镜折射后的光路；（3）物体AB的像A'B'的位置及大致形状（需标注A'、B'）。17.如图所示，凹透镜的光心为O，焦距为f=4cm。一点光源S位于凹透镜左侧6cm处的主光轴上。请画出：（1）从S发出的平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光路；（2）从S发出的指向凹透镜右侧焦点F的光线经凹透镜折射后的光路；（3）S通过凹透镜所成的像S'的位置（需标注S'）。18.如图所示，一束光线经透镜折射后发生偏折。请根据入射光线和折射光线的走向，判断透镜类型（凸透镜或凹透镜），并在图中画出透镜的位置及光心O（用符号“⊗”表示）。四、计算题（共32分）19.（8分）某手机摄像头采用双凸透镜组合，等效焦距f=4mm。拍摄时，物体到镜头的距离u=20cm。求：（1）像距v的大小（结果保留两位小数）；（2）此时成像的放大率m，并判断像的大小与物体的关系。20.（8分）实验室用凸透镜（f=12cm）做成像实验，当物体从距透镜30cm处逐渐向透镜靠近至5cm处时：（1）物体在哪些区间移动时，光屏上能承接清晰实像？（2）当物体位于透镜前8cm处时，能否用光屏承接像？若不能，需通过什么方式观察像？21.（8分）某投影仪的镜头焦距f=15cm，正常工作时胶片（物体）到镜头的距离u=16cm。若想在更大的银幕上得到更清晰的像，需将胶片向镜头方向移动0.5cm（即u'=15.5cm）。求：（1）调整前银幕到镜头的距离v₁；（2）调整后银幕到镜头的距离v₂；（3）比较调整前后像的大小（通过计算放大率说明）。22.（8分）如图所示，一物体AB高4cm，位于凸透镜前u=25cm处，凸透镜焦距f=10cm。（1）计算像距v；（2）求像的高度h'；（3）若将物体向透镜方向移动5cm（u'=20cm），此时像距v'为多少？像的高度h''为多少？比较两次成像的大小变化。参考答案一、选择题1.B2.A3.C4.B5.B6.A7.B8.B9.A10.B二、填空题11.凸透镜；凹透镜12.26.25；倒立缩小实像（计算：1/15=1/35+1/v→v=35×15/(35-15)=525/20=26.25cm；u=35cm>2f=30cm，成倒立缩小实像）13.远离；缩短（物距增大，像距减小）14.虚焦点；两（左右各一个）15.虚像；小三、作图题16.（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过右侧焦点（F在O右侧5cm处）；（2）过光心的光线方向不变；（3）两条折射光线的交点为B'，A'在主光轴上，与O的距离v满足1/5=1/8+1/v→v=40/3≈13.33cm，像为倒立放大实像，B'在主光轴下方，高度大于2cm。17.（1）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线过左侧焦点（F在O左侧4cm处）；（2）指向右侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴；（3）两条折射光线的反向延长线交点为S'，位于O左侧，计算：1/(-4)=1/(-6)+1/v→v=-12cm（负号表示虚像，在透镜左侧）。18.入射光线为发散光，折射光线比入射光线更发散，故为凹透镜；透镜应放置在入射光线与折射光线的交叉处，光心O在主光轴上（具体位置根据光线偏折方向确定）。四、计算题19.（1）由1/f=1/u+1/v，f=4mm=0.4cm，u=20cm，代入得1/0.4=1/20+1/v→v=0.4×20/(20-0.4)=8/19.6≈0.41cm；（2）m=|v/u|=0.41/20≈0.02，像比物体小很多（约2%）。20.（1）光屏承接实像需满足u>f（即u>12cm），故物体在30cm→12cm区间移动时，光屏上有实像；（2）u=8cm<f，成虚像，无法用光屏承接，需通过透镜直接观察（眼睛在透镜另一侧）。21.（1）调整前u₁=16cm，f=15cm，1/15=1/16+1/v₁→v₁=16×15/(16-15)=240cm；（2）调整后u₂=15.5cm，1/15=1/15.5+1/v₂→v₂=15.5×15/(15.5-15)=465cm；（3）放大率m₁=v₁/u₁=240/16=15，m₂=v₂/u₂=465/15.5=30，m₂>m₁，