2027届高考物理：液柱模型（学生版）

【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”=76cmHg.若从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙）,

怡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）血压仪庄加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气允入

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天气压强，体积

为V;每次挤压气囊都能将60cm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150小馆的。已知大气压强等于750mm%,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.30cm：'D.60cm3

3.如图所示,两根粗细相同、两端开口的直玻璃管力和竖直插入同•水银槽中，各用•段水银柱封闭着

一定质量同温度的空气，空气柱长度H>%，水银柱长度/“>鱼，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.4管中向上移动，3管中向下移动B.A管中向下移动，3管中向上移动

C.均向下移动，力管中移动较多D.均向上移动，A管中移动较多

4.如图所示，内径均匀、两端开口的U形管，3支管竖直插入水银槽中，4支管与B支管之间的夹角为心

力支管中有一段长为九的水银柱保持静止，下列说法中正确的是（）

A.6管内水银面比管外水银面高八

B.月管内水银面比管外水银面高反os0

C.6管内水银面比管外水银面低/zcos6

D.管内封闭气体的压强比大气压强大/zcos。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/“）=4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离Z=10cm。管底水平段的体积可忽

略，环境温度Z=300K,大气压强p0=76cmHgo

⑴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

柱的高度用；

⑵若缓慢将。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6。

...........»

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V；=200。mL,甲管内恰无水且工端口距水面高生=20。cm,乙管Z?端口距水面高尼=30。cm；

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

气体的总体积％=1510。mLo已知大气压强p（）=1.00x1（P。Pa、水的密度p=1.00xICP。kg/m3,

重力加速度g取10。口而2,忽略温度变化与瓶体形变，气体均可视为理想气体。求：

⑴初始K关闭时，瓶内上方气体压强Pl和乙管〃端口处压强02；

（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AV\

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=4.0mA高度L=3.Qm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无=5.0叫,该过程传感器显示筒内气体温度始

终为M=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。值不变，当圆筒提升△L=40cm时,传感器显示筒内气体温度为石。已知筒内气体

的质量保持不变，其内能与温度的关系式为其中k=L0xK）JJ/K,大气压强为po=l.Ox

l（）5pa,水的密度p=1.0xKPkg/nf,重力加速度g=10ni/s2。

⑴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）求筒内气体的温度石；

⑶求圆筒提升过程中筒内气体吸收的热量Q。

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

（内外液体能良好流通），小药瓶底面积Si=5cm'2,高8cm,初始状态如图所示：小药瓶内液体高度儿=

4cm，液体的密度p=1x10,ke/nr3，玻璃容器内液面高度4=24cm，容器底面积S?=10cm2。取g=

lOm/s,L大气压强昌=1xlffPa。不计小药瓶的体积。求：

⑴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，并在外抽气，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）

q..................

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

瑞管相连。该玻璃管分为a.b.c三部分,b、c管横截面积相同，Q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Zi=4.2cm、l2=8cm>l：i=11cm。匕管中水银高度h=5cm,c管中刚好充满水

银。最初。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

。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）；

⑵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）。

...........»

10.（2025年5月山西青桐鸣大联考）如图所示，粗细均匀的。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4、B两段气柱，6气柱K为L=20cm,左管中水银液面比右管中水银液

面高九=10cm,大气压强为p°=76cm磁.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：

⑴开始时,封闭的4气柱气体的压强；

⑵左管口开孔后，稳定时进入管中的气体质量与原4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

2。℃,压强为1.5x10Ta。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°。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2.0xl07Pa时能自动向外界排气，求瓶内气体

温度为177°。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。

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、高为无的绝热汽缸直立,汽缸内

绝热的活塞封闭一定质量温度为久的理想气体，在汽缸底部连接一。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，大气压强为开始时，细管内右侧水银比左

侧高打,活塞距离汽缸底部为善心若缓慢升高气体温度至2冕,在这过程中，气体的内能增大了在

压强为Po、温度为7;）时，1摩尔的气体体积恰好为％。已知水银的密度为p,重力加速度大小为g,阿伏

⑴封闭气体的分子数N；

⑵气体温度升高到27J的过程中吸收的热量Q。

...........»

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

的汲液器，如图乙所示。长柄顶部封闭，横截面积S|=1.0cm2,K度〃=100.0cm,侧壁有一小孔4储

液跳的横截面积S2=90.0cm?、高度h=20.0cm,罐底有一小孔13。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出:堵住孔4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p=L0xK)3kg/i4,重力加速度大小9二

10m/s2,大气压网=i.oxUTPao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。

■qH

甲乙

⑴求出；

(2)松开孔4从外界进入压强为p。、体积为P的空气，使满储液罐中液体缓缓流出，堵住孔4稳定后罐

中恰好剩余一半的液体，求Vo

14.竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20cm的48两段细管组成，A管的内径是8管的2倍,

旦管在上方。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，4管内的空气柱长度改变1cm。求Z?管在上方时，玻璃管内两部分气体的压强。(气

体温度保持不变，以cmHg为压强单位)

B>-T-

夕1()cm

1()cm

4

15.如图是一个简易温度计示意图，左边