2027届高考物理：液柱模型（学生版）

液柱模型

【考点精练】

1.(2026武汉模拟)如图所示，高为16cm的两相同玻璃管竖直放置，下端连通，左管上端封闭，右管上端开

口。右管中有高为4cm的水银柱封闭了一部分气体，水银柱上表面离管口的距离为10cm。管底水平

连接段的体积可忽略，大气压强p0=76cmHg。若从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙)，

恰好使水银柱下端到达右管底部，整个过程中，管内气体的温度不变，则该过程中注入右管中水银柱的

高度为()

A.6cmB.8cmC.10cmD.12cm

2.(2026洛阳名校联考)血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入

臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积

为V；每次挤压气囊都能将60cm3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5V，压

强计示数为150mmHg。已知大气压强等于750mmHg，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体

体积。则V等于()

A.30cm3B.40cm3C.50cm3D.60cm3

3.如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着

一定质量同温度的空气，空气柱长度H1>H2，水银柱长度h1>h2，今使封闭气柱降低相同的温度(大气

压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是()

A.A管中向上移动，B管中向下移动B.A管中向下移动，B管中向上移动

C.均向下移动，A管中移动较多D.均向上移动，A管中移动较多

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4.如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，

A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是()

A.B管内水银面比管外水银面高h

B.B管内水银面比管外水银面高hcosθ

C.B管内水银面比管外水银面低hcosθ

D.管内封闭气体的压强比大气压强大hcosθ高水银柱产生的压强

5.如图甲所示，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=16cm的U形管，左管上端封闭，右管上端开

口。右管中有高h0=4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l=10cm。管底水平段的体积可忽

略，环境温度T1=300K，大气压强p0=76cmHg。

(1)若从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙)，恰好使水银柱下端到达右管底部，求此时水银

柱的高度h1;

(2)若缓慢将U形管倒置，再对密封气体缓慢加热，直至水银柱下表面恰与右管口平齐，如图乙所示，求

此时密封气体的温度T2。

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6.(2026高考陕晋青宁卷)某小组设计并完成了“稳定平抛水柱”实验。如图，竖直放置的储水瓶液面上方

封闭少量气体，底部竖直细管甲与大气连通、水平细管乙有一阀门K。初始时K关闭，瓶内上方气体体

积V1=200mL，甲管内恰无水且A端口距水面高h1=20cm，乙管B端口距水面高h2=30cm；

打开K，水持续从乙管流出，大气通过甲管进入瓶内，当水面与甲管A端口齐平时关闭K，此时瓶内上方

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气体的总体积V2=1510mL。已知大气压强p0=1.00×10Pa、水的密度ρ=1.00×10kg/m，

重力加速度g取10m/s2，忽略温度变化与瓶体形变，气体均可视为理想气体。求∶

(1)初始K关闭时，瓶内上方气体压强p1和乙管B端口处压强p2；

(2)在打开K到关闭K的过程中，进入瓶内的空气在大气压强下的体积ΔV。

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7.(浙江诸暨市2025年5月高三适应性考试试题)如图甲所示，潜水钟倒扣沉入水中，钟内存有一定量的

空气供潜水员呼吸。现将潜水钟简化为横截面积S=4.0m2、高度L=3.0m的薄壁圆筒，如图乙所示，筒

内装有体积可以忽略的电热丝和温度传感器(图中未画出)。现将开口向下的圆筒由水面上方缓慢竖直

吊放至水下某一深度，此时圆筒内的液面与水面的高度差h=5.0m，该过程传感器显示筒内气体温度始

终为T1=300K。接着通过电热丝对筒内气体加热，同时逐渐竖直向上提升圆筒，使圆筒内液面与水面

的高度差始终保持h值不变，当圆筒提升∆L=40cm时，传感器显示筒内气体温度为T2。已知筒内气体

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的质量保持不变，其内能与温度的关系式为U=kT，其中k=1.0×10J/K，大气压强为p0=1.0×

105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2。

(1)在圆筒缓慢向下吊放过程中，筒内气体的内能(“增大”、“不变”、“减小”)，筒内气体的分子数

密度(“增大”、“不变”、“减小”)；

(2)求筒内气体的温度T2；

(3)求圆筒提升∆L过程中筒内气体吸收的热量Q。

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8.(山东德州2025年5月冲刺模拟)科学小实验“听话的小药瓶”，其原理如图所示，把高L=30cm的玻璃

容器竖直放置，装入一部分某种液体，将一质量m=300g的小药瓶倒放入液体中，瓶口有微小锯齿状

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(内外液体能良好流通)，小药瓶底面积S1=5cm，高8cm，初始状态如图所示：小药瓶内液体高度h1=

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4cm，液体的密度ρ=1×10kg/m，玻璃容器内液面高度H=24cm，容器底面积S2=10cm。取g=

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10m/s，大气压强P0=1×10Pa。不计小药瓶的体积。求：

(1)求初始状态下小药瓶内气体压强；

(2)现将玻璃容器上端封闭，并往外抽气，求小药瓶即将上浮时，玻璃容器剩余的气体和初始状态下玻璃

容器内气体质量之比。(整个过程中温度恒定，小药瓶不倾倒，不漏气)

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9.(河南商丘2025年5月考前冲刺)如图所示，导热性能良好的汽缸竖直固定，其左端与一竖直的L形玻

璃管相连。该玻璃管分为a、b、c三部分，b、c管横截面积相同，a管横截面积为b管横截面积的4倍，

a、b、c三管长度分别为l1=4.2cm、l2=8cm、l3=11cm。b管中水银高度h=5cm，c管中刚好充满水

银。最初a管内气体的压强相当于75cm高的水银柱产生的压强，现通过阀门K向汽缸内缓慢充气，当

c管内恰好无水银时，停止充气。c管容积与汽缸容积相比可忽略不计，环境温度恒定，气体可视为理想

气体，汽缸和玻璃管密封良好。求：

(1)停止充气时汽缸内气体的压强(结果用cmHg表示)；

(2)充入气体的质量与最初汽缸内气体的质量的比值(结果保留两位有效数字)。

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10.(2025年5月山西青桐鸣大联考)如图所示，粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，两管口相平且两管口均

封闭，管内有一段水银，封闭有A、B两段气柱，B气柱长为L=20cm，左管中水银液面比右管中水银液

面高h=10cm，大气压强为p0=76cmHg．现将左管口开一个小孔，待稳定时，左、右两管中水银液面刚

好相平，设气体温度不变，求：

(1)开始时，封闭的A气柱气体的压强；

(2)左管口开孔后，稳定时进入管中的气体质量与原A气柱气体质量之比．(用分数表示)

11.(山东13校高三四月联考模拟)某氧气站对一容积为40L的氧气瓶充气，充装完毕时瓶内气体的温度为

20°C，压强为1.5×107Pa。已知该氧气瓶导热良好，装置不漏气。

(1)若将其置于温度为177°C的环境中，求瓶内气体稳定时的压强(结果保留2位有效数字)；

(2)若该氧气瓶安装了自动泄压阀，当内部气体压强大于2.0×107Pa时能自动向外界排气，求瓶内气体

温度为177°C时，瓶内气体稳定时剩余的气体质量与排气前内部气体总质量的比值。

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12.(安徽A10联盟2025年高考原创夺冠卷(一))如图所示，横截面积为S、高为h的绝热汽缸直立，汽缸内

绝热的活塞封闭一定质量温度为T0的理想气体，在汽缸底部连接一U形细管，(细管内气体的体积忽略

不计)细管内装有部分水银，细管的右端开口与大气相通，大气压强为p0。开始时，细管内右侧水银比左

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侧高h，活塞距离汽缸底部为h。若缓慢升高气体温度至2T，在这过程中，气体的内能增大了E。在

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压强为p0、温度为T0时，1摩尔的气体体积恰好为V0。已知水银的密度为ρ，重力加速度大小为g，阿伏

伽德罗常数为NA，求：

(1)封闭气体的分子数N；

(2)气体温度升高到2T0的过程中吸收的热量Q。

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13.(2024·山东高考16题)图甲为战国时期青铜汲酒器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成

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的汲液器，如图乙所示。长柄顶部封闭，横截面积S1=1.0cm，长度H=100.0cm，侧壁有一小孔A。储

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液罐的横截面积S2=90.0cm、高度h=20.0cm，罐底有一小孔B。汲液时，将汲液器竖直浸入液体，液

体从孔B进入，空气由孔A排出；当内外液面相平时，长柄浸入液面部分的长度为x；堵住孔A，缓慢地将

汲液器竖直提出液面，储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g=

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10m/s，大气压p0=1.0×10Pa。整个过程温度保持不变，空气可视为理想气体，忽略器壁厚度。

(1)求x；

(2)松开孔A，从外界进入压强为p0、体积为V的空气，使满储液罐中液体缓缓流出，堵住孔A，稳定后罐

中恰好剩余一半的液体，求V。

14.竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20cm的A、B两段细管组成，A管的内径是B管的2倍，

B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开，水银柱在两管中的长度均为10cm。现将玻璃管倒置使A管

在上方，平衡后，A管内的空气柱长度改变1cm。求B管在上方时，玻璃管内两部分气体的压强。(气

体温度保