（10分）LED二极管的应用是非常广泛的，2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明了蓝色发光二极管（LED），并因此带来的新型节能光源．某同学想要描绘某发光二极管的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示.
U/V | 0.0 | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
I/mA | 0.0 | 0.9 | 2.3 | 4.3 | 6.8 | 12.0 | 19.0 | 30.0 |
实验室提供了以下器材：
A．电压表（量程0—3V，内阻约20k
）
B．电压表（量程0—15V，内阻约100k
）
C．电流表（量程0—50mA，内阻约40）
D．电流表（量程0—0.6A，内阻约2）
E．滑动变阻器（阻值范围0—20，允许最大电流2A）
F．电源（电动势6V，内阻不计）
G．开关，导线
（1）该同学做实验时，电压表选用的是 ，电流表选用的是 （填选项字母）．
（2）下图甲中的实物连线已经连了部分电路，请按实验要求将实物图中的连线补充完整．
（3）根据表中数据，请在图乙中的坐标纸中画出该二极管的I-U图线．
（4）若此发光二极管的最佳工作电流为15mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R = 的电阻，才能使它工作在最佳状态（结果保留两位有效数字）．
（8分）某实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．小钢球自由下落过程中，计时装置测出小钢球先后通过光电门A、B的时间分别为tA、tB，用小钢球通过光电门A、B的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g，小钢球所受空气阻力可忽略不计．
（1）先用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为d = cm；
（2）要验证机械能是否守恒，只要比较 与 是否相等；
（3）实验中小钢球通过光电门的平均速度 （选填“大于”或“小于”）小钢球球心通过光电门时的瞬时速度，导致动能增加量
总是稍 （选填“大于”或“小于”）重力势能减少量
，且随小钢球下落起始高度的增加，误差越来越 （选填“大”或“小”）。
如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为l，两导轨间连有一电阻R，导轨平面与水平面的夹角为θ，在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的导体棒从h高度处由静止释放，在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦，动摩擦因数μ=tanθ，其他部分的电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是
A．导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动
B．在涂层区导体棒做减速运动
C．导体棒到达底端的速度为
D．整个运动过程中产生的焦耳热为
如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30
，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M = 2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是
A．M和m组成的系统机械能守恒
B．当M的速度最大时，m与地面间的作用力为零
C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零
D．若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和
如图所示，匝数为10的矩形线框处在磁感应强度B＝
T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L(4W，100Ω)和滑动变阻器，已知图示状况下灯泡正常发光，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是
A．此时原副线圈的匝数比为2:1
B．此时电流表的示数为0.4A
C．若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗
D．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大
如图甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度va沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动，其v-t图象如图乙所示，下列说法正确的是
A．两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等
B．两点电荷一定都带负电，且电量一定相等
C．试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处
D．t2时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零
