3.2数据采集与整理2024—2025学年高中信息技术人教/中图版（2019）必修1

3.2 数据采集与整理 一、选择题 1．智能交通中，用于采集交通视频、车牌图片数据的设备是（    ） A．摄像机 B．地感线圈检测器 C．红外线检测器 D．雷达检测器 2．某智慧教学系统的部分功能是：课前教师通过管理网页将预习资料上传到服务器中，学生可在家中通过人脸识别登录移动终端进行预习；课中教师将任务下发到学生的移动终端，学生的作答情况能实时同步到教师的终端上，学生可通过拍照、截图记录关键内容；课后系统收集学生作业数据，生成作业报告、错题本，还可以实现线上提问与答疑的功能。下列关于材料中数据与数据处理的说法，不正确的是（   ） A．个人用户收集的原始错题数据是大数据 B．作业报告可以用Python语言实现可视化 C．终端拍照的过程中进行了数据的模数转换 D．截图中添加的批注是数据的一种表现形式 3．下列关于数据管理与安全的说法，错误的是（   ） A．数据管理是计算机出现之后才有的 B．可以通过磁盘阵列、数据备份、异地容灾等手段，保证数据的安全 C．硬盘驱动器损坏、黑客入侵、感染计算机病毒、遭受自然灾害等都会威胁数据安全 D．计算机数据的管理已经经历了人工管理、文件管理和数据库管理三个阶段 4．数据在信息时代中的作用不包括（     ） A．促进经济决策的精准性 B．增强个人隐私泄露风险 C．改善公共服务质量 D．推动科学研究进展 5．关于数据管理与安全，下列说法正确的是（   ） A．计算机数据的管理已经先后经历了文件管理、人工管理、数据库管理 B．计算机中一般采用树形目录结构来管理文件 C．数据加密是为保证数据完整性进行的一种验证操作 D．为了预防自然灾害引起的数据损坏，一般可对数据进行校验 6．小李的智能手机中存储了很多照片、视频和电子银行、支付宝等个人重要账户信息，他给手机和APP设置了密码，下列密码设置合理的是（   ） A．小李将自己的生日作为密码 B．密码包含字母（大小写）、数字、符号，长度超过了8位 C．不同的应用程序APP，都使用一个相同的密码 D．为方便记忆，设置密码为123456 7．问卷调查是一种常用的数据获取方式，根据调查对象范围的不同，问卷调查可分为（   ） A．现场调查和网络调查 B．人工调查和机器调查 C．全面调查和抽样调查 D．直接调查和间接调查 8．乘坐高铁时通过人脸识别获得乘车人员信息，这个过程属于（    ） A．数据整理 B．数据压缩 C．数据采集 D．数据加密 9．某中学想要获取高学生对选科偏好的第一手数据，最便捷高效的数据采集方法是（   ） A．访谈法 B．问卷调查法 C．教学观察法 D．经验分析法 10．大数据时代，数据安全隐患无处不在。下列属于数据安全保护技术的是（   ） ①备份  ②镜像技术  ③复制技术  ④多媒体技术 A．①②④ B．②③④ C．①②③ D．①③④ 11．下列有关目前数据采集的说法错误的是（   ） A．数据采集以机器为主 B．主要通过互联网和传感器采集数据 C．传感器采集的电信号可由计算机直接对其进行处理 D．传感器通过敏感元件感受被测量后，由转换元件将其转换成电信号 12．小明以二十四节气文化为主题用计算机设计文创作品，以明信片形式分享给好友。其中大暑节气作品部分截图如图所示。 下列关于数据管理与安全的说法，不正确的是（    ） A．图像文件属于非结构化数据 B．备份文件可以保护数据安全 C．扫描二维码可能存在安全隐患 D．对图像文件加密可以提高数据的完整性 13．下列关于数据管理与安全的说法，不正确的是（   ） A．计算机数据的管理先后经历了人工管理、文件管理、数据库管理三个阶段 B．为预防自然灾害造成数据损坏，可建设异地容灾系统 C．黑客入侵、病毒感染都可能造成数据的损坏 D．对于数据安全，重在提高数据本身的安全，存储数据的介质是否安全不重要 14．2014年12月，黑客登录某购票网站进行撞库，导致10多万用户的账号、密码、身份证号、电子邮箱等信息被泄露，该事件属于信息系统的（   ）层面 A．物理安全 B．运行安全 C．数据安全 D．内容安全 15．下列选项中，主要由于人为因素威胁系统安全的是（  ） A．误将硬盘格式化 B．U盘长期未使用无法读取数据 C．电脑配置太低无法安装应用软件 D．无线网络不稳定导致微信视频聊天中断 16．随着技术的发展，数据量的增长速度越来越快，管理数据和保护数据安全显得尤为重要，下列关于数据管理与安全的说法，正确的是（   ） A．为了预防自然灾害引起的数据损坏，一般采用安装磁盘阵列系统 B．为了保护个人数据在网络平台的安全，可以采取每天改变一次密码 C．安装防火墙和杀毒软件就不会再感染计算机病毒 D．急剧增长的数据需借助云计算与大数据等技术，以提高数据管理水平 二、填空题 17．数据管理设计主要负责与具体数据管理系统相衔接，包括数据采集、 、 和呈现等方面，为系统中需要长久存储的数据对象提供数据存储的方案。 18．在数值计算中， 方法是一种通过不断逼近目标值来求解方程的方法。 19．在《数据与计算》中，数据处理是指对数据进行 、 、 、 和 的过程，它是调查研究的核心活动。 20．《数据与计算》中通过 案例，介绍了数据采集、加工、分析和可视化的方法，帮助学生理解智能停车场的车位引导和车辆收费等数据处理工作。 21．在《数据与计算》中，数据处理的一般过程包括数据采集、数据存储、数据加工、数据分析和数据表达等步骤。其中，数据加工是对采集到的原始数据进行清洗、转换和重组的过程，以确保数据的 和 ，为数据分析阶段提供高质量的数据输入 三、判断题 22．加密和解密本质上是对数据进行的某种交换，控制加密和解密的过程进行的是密钥。( ) 23．对商品上的条形码进行扫描，属于数据编码的过程。( ) 24．数据处理的目的是将原始数据转换为有价值的信息。( ) 25．数据采集是数据处理的第一步，它不包括数据的存储和管理。( ) 26．在信息社会活动中，数据的价值日益凸显，因此，养成良好的数据备份习惯，有助于避免因为重要数据丢失而给工作和学习造成损失。( ) 四、操作题 27．2020年，江苏近海海域，一台台崭新的“大风车”在海风中徐徐转动，白色的叶片与蓝色的大海相映成趣，标志着国内又一座数字化智慧型风电场——中国绿发江苏如东H14海上风电场已全面完工，开始并网发电。H14海上风电场共有50台风电机组，每一台都能听会看，可感可控。这种感知能力，源于分布在机组上的各种先进传感器。大规模传感器的应用，构成智能风机的眼睛、耳朵和神经感知末梢，实时传输着风电场的各项身体健康指标。通过传感器实时收集数据，运维人员不仅可以实现对风机的事后故障处理，还可以实现事前的预测调整。 （1）上述材料中数据收集的方式为( )收集。 （2）在上面这段材料，下面说法不正确的是( ) A．收集到的数据要转换成数字化才可以被计算机高效利用 B．通过对收集到的数据进行处理和分析，可以为决策提供更科学的方向 C．不同类型的数据收集方式其收集数据的数量和效率大同小异 D．收集的数据在计算机中是以二进制的形式存储的 28．某项运动计分规则如下：由7名评委给每个选手打分（最高分10分，最低分0分）。为客观公正，计分时，先去掉一个最高分和一个最低分，将剩余的5个评委的分数求和作为“有效分”，最后结合难度系数计算实际得分，实际得分=（有效分×难度系数）÷5×3。 （1）小美收集了该运动某次比赛的评委打分并进行数据整理。数据整理目的是 （多选，填字母：A．检测和修正错漏的数据/B．分析数据特征/C．整合数据资源/D．统计计算总分/E.规整数据格式提高数据质量）。                                 图1                   图2 （2）小美使用Python结合pandas导入数据（如图1所示），计算实际得分并排序，选出前三名制作图表，如图2所示。 import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt df=pd.read_excel('ts.xlsx') shiji=[]     #shiji 存储每位选手实际得分 for line in df.values:     maxs,mins,s=-1,11,0     for i in range(1,len(line)-1):         if line[i]>maxs:             maxs=line[i]         if line[i]<mins:             mins=line[i]              ①     s=s-maxs-mins     s=s*line[i+1]/5*3     shiji.append(s) df['实际得分']=shiji #新增“实际得分”列 df=df.② ('实际得分',ascending=False) #按“实际得分”降序排列 x=df['选手'][0:3] y=③ plt.title('本次比赛前三名') plt.xlabel('前三名选手') plt.ylabel('实际得分') plt.rcParam['font.sans-serif']=['SimHei'] #显示中文 plt.bar(x,y) plt.show() 请在画线处填入合适的代码。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】本题考查数据采集设备。摄像机能够采集交通视频和车牌图片等数据。地感线圈检测器主要用于检测车辆通过或存在的情况。红外线检测器通过红外线的反射或遮挡来检测车辆。雷达检测器利用雷达波来检测车辆的速度、距离等信息。故答案为：A。 2．A 【详解】本题考查大数据与数据处理。个人用户收集的原始错题数据量相对较小，不属于大数据。故答案为：A。 3．A 【详解】本题考查数据管理与安全。数据管理并不是计算机出现之后才有的，人类在没有计算机的时代也在进行数据管理，只是随着计算机的发展，数据管理变得更加复杂和重要。故答案为：A。 4．B 【详解】本题考查数据的作用。虽然数据使用不当可能增加隐私泄露的风险，但这不是数据本身在信息时代的作用，而是伴随数据使用的潜在问题。数据的主要作用包括促进经济决策精准性、改善公共服务质量、推动科学研究进展等正面影响。故选择B。 5．B 【详解】本题考查的是数据与安全。计算机数据的管理已经先后经历了人工管理、文件管理、数据库管理；计算机中一般采用树形目录结构来管理文件；通过数据加密可以提高数据的保密性，数据校验能提高数据的完整性；为了预防自然灾害引起的数据损坏，一般可采用建立异地容灾系统。故选B。 6．B 【详解】本题考查的是密码相关知识。一般来说密码同时包含字母大小写、数字以及特殊字符，其安全性比较高；不同的应用程序APP，使用不相同的密码。故本题应选B。 7．C 【详解】本题考查数据获取。根据调查对象范围的不同，问卷调查可分为全面调查和抽样调查。全面调查收集到的数据准确，全面，但一般花费多，耗时长而且某些调查不宜用全面调查，抽样调查具有花费少省时的特点，但抽取的样本是否具有代表性直接关系到对总体估计的准确程度。故选C。 8．C 【详解】本题考查数据采集相关内容。数据整理是对调查、观察、实验等研究活动中所搜集到的资料进行检验、归类编码和数字编码的过程，它是数据统计分析的基础。数据压缩是一种通过减少数据的冗余来减小数据大小的计算机技术。数据采集是指通过一定的技术和方法，从各种源头和渠道收集、整理、清洗、分析和挖掘结构化和非结构化数据的过程。数据加密是一种保护数据安全的技术，通过将数据转换为不易被未经授权的人理解的形式(密文)，以防止数据泄露、篡改或滥用。乘坐高铁时通过人脸识别获得乘车人员信息，这个过程属于数据采集。故本题答案是C选项。 9．B 【详解】本题考查的是数据采集。调查法是科学探究常用的方法之一。调查时首先要明确调查目的和调查对象，并制订合理的调查方案。有时因为调查的范围很大，不可能逐一调查，就要选取一部分调查对象作为样本。调查过程中要如实记录。对调查的结果要进行整理和分析，有时要用数学方法进行统计。要获取高学生对选科偏好的第一手数据，最便捷高效的数据采集方法是问卷调查法。B符合题意。 10．C 【详解】本题考查数据安全保护相关内容。备份是将数据或文件复制到另一个存储位置的过程，目的是为了防止原始数据因硬件故障、误删除、数据损坏或其他灾难性事件而丢失，可以在需要时恢复这些数据。镜像技术是一种在计算机系统中使用的技术，它允许将一个系统或软件的已有状态和功能以镜像的形式保存下来，并在需要时将其恢复到原始的状态。镜像技术通常用于虚拟化环境中，如虚拟机、容器等。复制技术是将一组数据从一个数据源拷贝到一个或多个数据源的技术。多媒体技术是指通过计算机对文字、数据、图形、图像、动画、声音等多种媒体信息进行综合处理和管理，使用户可以通过多种感官与计算机进行实时信息交互的技术。属于数据安全保护技术的是备份、镜像技术和复制技术。故本题答案是C选项。 11．C 【详解】本题考查数据采集相关内容。ABD选项说法正确。C选项，计算机只能处理数字信号，电信号是模拟信号，无法直接被计算机处理，选项错误。故本题答案是C选项。 12．D 【详解】本题考查数据管理与安全相关内容。A选项，非结构化数据是数据结构不规则或不完整，没有预定义的数据模型，不方便用数据库二维逻辑表来表现的数据，包括所有格式的办公文档、文本、图片，HTML、各类报表、图像和音频/视频信息等，选项说法正确。B选项，备份文件可以保护数据安全，选项说法正确。C选项，扫描二维码可能存在安全隐患，选项说法正确。D选项，对图像文件加密可以提高数据的安全性，不能提高完整性，选项说法错误。故本题答案是D选项。 13．D 【详解】本题考查数据安全相关内容。计算机数据的管理先后经历了人工管理、文件管理、数据库管理三个阶段，A选项正确。为预防自然灾害造成数据损坏，可建设异地容灾系统，B选项正确。黑客入侵、病毒感染都可能造成数据的损坏，C选项正确。数据安全需要考虑多个方面，如数据加密、访问控制、备份等，而不仅仅是关注数据本身的安全，保护数据安全首先需要保护存储介质的安全，D选项错误。故本题答案是D选项。 14．C 【详解】本题考查信息系统安全。在信息系统中，数据安全是指保护数据的机密性、完整性和可用性，防止数据被未经授权的访问、篡改、破坏或泄露。黑客通过撞库攻击导致10多万用户的账号、密码、身份证号、电子邮箱等信息被泄露，这些信息都属于敏感数据，因此该事件属于信息系统的数据安全层面。故选：C。 15．A 【详解】本题考查系统安全。误将硬盘格式化：这是由于人为操作不慎或错误而可能导致数据丢失的情况，属于人为因素对系统安全的威胁。故答案为：A。 16．D 【详解】本题考查数据安全。磁盘阵列系统通常用于提高数据的冗余性和可用性，但它主要用于数据的冗余备份和快速访问，并不能防止自然灾害引起的数据损坏，A选项错误。改变密码的频率是一种安全实践，但仅仅每天改变一次密码可能不足以保护个人数据的安全，密码的复杂性和其他安全措施也很重要，B选项错误。安装防火墙和杀毒软件是防止计算机病毒的一部分，但它们不能保证绝对的安全，还需要定期更新和其他安全实践，C选项错误。数据管理与保护需要借助云计算和大数据等技术，以应对不断增长的数据量，并提高数据的可用性、冗余性和安全性，D选项正确。 17． 传输 存储 【详解】本题考查数据管理相关内容。数据管理设计主要负责与具体数据管理系统相衔接，‌包括数据采集、‌数据传输、‌数据存储和数据呈现。‌数据采集：‌从各种来源收集数据，‌确保数据的来源可靠和准确。‌数据传输：‌保证数据在传输过程中的安全和效率，‌避免数据在传输过程中丢失或被篡改。‌数据存储：‌设计合理的数据库结构，‌确保数据可以高效、‌安全地存储，‌同时满足数据的访问和查询需求。‌数据呈现：‌以用户友好的方式展示数据，‌使用户能够方便地获取和理解所需信息。‌通过这些步骤，‌数据管理设计确保了数据的完整性、‌一致性和准确性，‌为组织的决策提供了坚实的基础。‌同时，‌这也涉及到数据的质量管理，‌包括数据的准确性、‌一致性、‌完整性和安全性等方面，‌这些都是确保数据可靠性的关键因素。故本题答案分别是：传输、存储。 18．迭代 【详解】本题考查数值计算。在数值计算中，迭代法是一种通过不断逼近目标值来求解方程的方法。它通过从一个初始猜测开始，逐步改进猜测值，直到达到所需的精度。常见的迭代法包括牛顿迭代法、二分法和简化牛顿法等。 19． 采集 存储 加工 分析 表达 【详解】本题考查数据处理。 在《数据与计算》中，数据处理是一个至关重要的过程，它指的是对数据进行一系列精心设计的操作，以提取有价值的信息。数据处理主要包括以下几个步骤： 数据采集： 这是数据处理的起始步骤，指的是从各种来源收集原始数据。数据可以来自不同的渠道，如实验、调查、观察、现有数据库等。数据采集的目标是确保获取的数据具有代表性、准确性和完整性，以便后续的分析和处理。 数据存储： 在采集到数据后，需要将其存储在适当的介质中，如硬盘、数据库、云存储等。数据存储的目的是为了长期保存数据，并确保数据的可访问性和安全性。 数据加工： 数据加工是对原始数据进行处理的过程，包括数据的清洗、转换、聚合等操作。数据清洗旨在删除重复数据、处理缺失值和异常值，以确保数据的准确性和一致性。数据转换涉及将数据从一种格式或结构转换为另一种，以满足后续分析的需求。数据聚合则是将多个数据源的数据合并成一致的格式，以便进行综合分析。 数据分析： 数据分析是数据处理的核心环节，它运用统计学、数据挖掘等方法对数据进行深入探究。数据分析旨在揭示数据中的模式、趋势和关联，从而提取有价值的信息和见解。数据分析的结果可以为决策提供支持，帮助组织优化运营、提高效率。 数据表达： 数据表达是将数据分析的结果以可视化或其他形式呈现出来的过程。数据表达的目标是让数据更加易于理解和传播，帮助用户快速获取关键信息。常见的数据表达方式包括图表、报告、仪表板等。 故正确答案为：①采集、②存储、③加工、④分析、⑤表达。 20．智能停车场 【详解】本题考查数据处理。 《数据与计算》中通过智能停车场的案例，使学生能够理解数据采集、加工、分析和可视化的数据处理过程，并掌握其方法。学生需要熟悉课本，在理解的过程中记忆。故正确答案为：智能停车场。 21． 正确性 一致性 【详解】本题考查数据处理。在《数据与计算》或数据科学领域，数据处理的一般过程确实包括数据采集、数据存储、数据加工、数据分析和数据表达等关键步骤。数据加工是这一流程中的核心环节，因为它直接决定了后续数据分析的质量和效果。数据加工的主要任务就是对采集到的原始数据进行清洗、转换和重组，以确保数据的正确性和一致性。故正确答案为：①正确性、②一致性。 22．正确 【详解】本题主要考查数据安全。加密和解密本质上是对数据进行的某种交换。控制加密和解密的过程进行的是密钥，密钥是一种参数，它是在明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的参数，题干中说法正确。 23．错误 【详解】本题考查信息采集。 对商品上的条形码进行扫描，并不直接等同于数据编码的过程。实际上，这一扫描过程是信息的采集。故题目说法错误。 24．正确 【详解】本题考查数据处理。数据处理的核心目的是将原始的、可能杂乱无章的数据转化为有意义、有价值的信息。这个过程通常涉及数据的收集、清洗、转换、分析和解释等步骤，以提取出能够用于决策支持、趋势预测、问题解决和业务优化的洞察。故正确答案为正确。 25．错误 【详解】本题考查数据采集。数据采集包括数据的获取、存储和管理等多个环节。故正确答案为错误。 26．正确 【详解】本题考查数据安全。在信息社会活动中，数据的价值日益凸显，因此，养成良好的数据备份习惯，有助于避免因为重要数据丢失而给工作和学习造成损失。表述正确。 27． 传感器 C 【详解】本题考查数据采集相关内容。（1）传感数据采集是指利用传感器对各种物理量或化学量进行测量，并将其转换成可处理的数据信号的过程。互联网数据采集服务就是通过各种技术手段获取互联网上的信息，将其整合、分析并提供给用户。网络采集是指利用采集工具批量采集网页中的内容，其中包括论坛、贴吧、竞争对手网站等的内容，直接保存到数据库或发布到网站的一个流程，是一个从目标网页中摘取某些数据形成统一的本地数据库的一个过程。材料中数据收集的方式为传感器收集，故本题答案是：传感器。（2）选项A正确，数据需要转换成数字化形式才能被计算机高效利用。选项B正确，通过数据处理和分析可以为决策提供科学依据。选项D正确，计算机中数据是以二进制形式存储的。选项C不正确，不同类型的数据收集方式其收集数据的数量和效率会有较大差异。故选C。 28． ACE s=s+line[i]（或s+=line[i]） sort_values df['实际得分'][0:3]（或df['实际得分'].head(3)） 【详解】本题考查Python以及数据处理。 （1）数据整理的目的通常包括检测和修正错漏的数据（A选项），以确保数据的准确性；整合数据资源（C选项），将相关数据集中以便处理和分析；规整数据格式提高数据质量（E选项），使数据更易于处理和分析。故答案为：ACE。 （2）在计算有效分时，需要将除最高分和最低分之外的分数累加。之前已经找到了最高分maxs和最低分mins，现在要将其他分数累加到s中，所以使用s=s+line[i]（或s+=line[i]）。故答案为：s=s+line[i]（或s+=line[i]）。sort_values是pandas中用于对数据进行排序的方法，通过指定列名和排序方式（ascending=False表示降序），可以实现按照“实际得分”列降序排列数据。故答案为：sort_values。要获取前三名的实际得分用于绘制图表，需要从df中提取“实际得分”列的前三个值，所以使用df['实际得分'][0:3]或df['实际得分'].head(3)。故答案为：df['实际得分'][0:3]（或df['实际得分'].head(3)）。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$