第3章 数据处理与应用 2024—2025学年高中信息技术人教/中图版（2019）必修1

第3章 数据处理与应用 一、选择题 1．公钥加密算法的一个典型应用是（   ） A．银行转账 B．电子邮件加密 C．网站登录 D．所有以上选项 2．以下哪种方式不利于数据安全管理（  ） A．定期更新系统和软件 B．随意连接公共无线网络 C．加强使用人员的数据安全培训 D．制定完备的数据泄露应急预案 3．下列有关数据安全的说法，错误的是（   ） A．硬盘驱动器损坏不会导致数据安全问题 B．威胁数据安全的因素有黑客入侵、感染计算机病毒等 C．通过数据加密和数据校验等方法，可以提高数据的保密性和完整性 D．保护数据的安全也需要保护存储数据的介质 4．以下图表可以最清晰地展现“年度销售额”趋势的是（   ） A．地图 B．雷达图 C．饼图 D．折线图 5．下列选项中，属于数据保护方法的是（    ） A．数据压缩 B．数据备份 C．数据加密 D．安装杀毒软件和防火墙 6．数据按获取的渠道可分为直接数据和间接数据。下列属于直接数据的是（   ） A．从书籍中获取的数据 B．在互联网上搜索到的数据 C．通过调查问卷获取的数据 D．从媒体资源中得到的数据 7．数据可视化的主要作用是什么？（   ） A．隐藏数据之间的关系 B．直观展示数据特征和趋势 C．增加数据分析的复杂性 D．限制数据的传播和共享 8．下列关于数据处理和应用的说法，不正确的是（    ） A．处理大数据一般使用分治思想 B．社交平台的个性化推荐属于流计算 C．数据可视化是将数据以文本或表格方式表示 D．文本数据处理过程包括分词、特征提取、数据分析和结果呈现等 9．以下密码中最安全的是（   ） A．6666666 B．abcd2345 C．Nicholas D．acd!_p3# 10．下列不属于数据处理作用的是（   ） A．能从原始的杂乱无章的数据中挖掘出有价值的数据 B．能把数据转化成有用的信息以满足用户的需求 C．能提取有价值的信息作为人们行动和决策的依据 D．能改变数据的采集方式增加数据获取的数量 11．下列选项中对关联分析的理解正确的是（   ） A．数据分析处理中最重要的方法 B．分析数据的分布特征，求最大值、最小值等统计量 C．利用训练得到的分类器实现对数据的分类 D．分析并发现存在于大量数据之间的关联性或相关性 12．感冒指数是由当地24小时降温幅度、气温日较差、相对湿度、气压对感冒指数的贡献值（表1.1.2）相加而得。24 小时降温幅度一般指前一天最低气温和当天的最低气温的差。气温日较差是一天中气温最高值与最低值的差。假设某日：昨日18-30℃ 今天20-28℃ 相对湿度82% 气压1006hpa ，气温日较差：28-20=8  24小时降温幅度：20-18=2，查表可得感冒指数为（   ） A．少发 B．较易发 C．易发 D．极易发 13．某调查机构准备做一份关于《在校学生视力情况数据分析报告》，下列说法正确的是（    ） A．该报告报告重点呈现数据分析的过程，可以没有结论 B．学生视力情况分析的目的与背景在报告中可以忽略 C．该报告中涉及的数据呈现方式必须用图表 D．该报告要重点呈现数据分析过程、结论和建议 14．下列最适合反映比例关系的可视化图表是（  ） A．饼图 B．散点图 C．热力图 D．折线图 15．数据采集主要包括哪几个环节（   ） ①明确数据需求  ②确定数据来源  ③选择采集方法  ④实施数据采集 A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④ 16．现要了解同一家公司的商品数量与目标数量的差距情况，主要采用下列哪一种数据分析方法（   ） A．对比分析法 B．平均分析法 C．结构分析法 D．构成分析法 17．图表中数据存在的问题是（    ） A．数据重复 B．数据缺失 C．数据逻辑错误 D．数据格式不一致 二、填空题 18．在数据分析中， 是一种用于预测未来趋势或行为的分析方法。 19．在 加密中，加密和解密使用不同的密钥。 20．在数据分析中，数据可视化可以帮助我们更直观地理解数据的 和 。 21．数据可视化表达的呈现类型主要分为探索和 两种不同的类型。 22．在《数据与计算》中，数据可视化是数据分析的重要环节，它通过 、 、 等形式直观展示数据，帮助人们理解数据内涵，发现数据背后的规律和趋势。 23．为了更好地了解某地的水质情况，科研人员采集了该地各监测点当天的水质数据。数据中包含了各监测点的水质类别、水温（℃）、pH、溶解氧（mg/L）、高锰酸盐指数（mg/L）。通过数字化学习，小申了解到水质类别从高到低分为1-5类，级别最高（质量最好）为1，级别最低（质量最差）为5。小申把整理后的数据存储于“T4_2.csv”文件中。如图所示，他写程序对这些数据进行分析，在水质类别为3的记录中，找出水温的最大值。请将程序填写完整，可以点击图标进入开发环境，数据文件与程序位于同一文件夹目录，本题提供的环境仅用作算法验证。 import pandas as pd import numpy as np df=pd.read_csv('T4_2.csv',encoding='ANSI') mydf=df[(____① ==3)] temp=np.max(mydf['水温']) print(temp) 三、判断题 24．数据处理的目的是将数据转换为信息，以便于人们理解和使用。( ) 25．在问卷调查中，数据采集和数据分析是两个独立的过程，没有先后顺序。( ) 26．云存储是一种新型的互联网存储技术，它采用了集群应用、网格技术和分布式文件系统等。( ) 27．非结构化数据通常存储在专用系统中。( ) 28．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 29．小明在学习了数据分析相关的内容后，尝试分析云南景点情况。他从相应的官方网站及社交平台收集了某时段云南部分景区的星级、评分、门票价格、门票销售量等数据如下图所示: （1）从数据采集的角度进行分析，小明采集数据的方法是 （选填“网络采集”“实验采集”“传感器采集”）。如果他想快速查看评分前10的景区，可以使用电子表格中的 功能实现。 （2）小明想要分析云南省这些景区的门票价格区间分布情况，他想统计每50元为一个价格区间的景区门票价格占比情况，利用 P ython 编写如下页图所示的程序，要绘制如下页所示的垂直柱形图，程序中第4行下划线处应该填入 ，从垂直柱形图可以看出50元-100元区间门票价格的景区是最多的。 1 import matplotlib.pyplot as plt 2|x＝[0-50, “50-100,100-150, ”150-200； 200-250,250-300； 300-350,350-400； 400-500 ] 3|y ＝ [0.32,0.3333, 0.1067,0.1734,0.0133 0.0133 0.0133,0.0267,0] 4________ 5 pltshow0 （3）根据云南省文化和旅游厅提供的数据，云南省在某个月接待了超过一百万的游客，其中大理古城吸引了25%的游客，丽江古城吸引了20%的游客，香格里拉吸引了15%的游客，玉龙雪山吸引了10%的游客，其他景点共吸引了30%的游客。利用人工智能算法来预测某个月各个地区的游客数量，下列说法错误的是( ) A．对云南省旅游数据的深入理解，获取更完整的游客行为数据，可以更好地分析游客的行为模式和喜好，从而调整和优化预测模型 B．机器学习算法是一类基于数据样本进行学习的算法，可以自动发现样本数据中的规律和模式，从而对未来数据进行预测 C．要建立有效的预测模型，需要使用人工智能算法对数据进行处理和分析，游客数据、景区数据、政策数据等都是预测模型可以学习的数据 D．旅游行业受很多因素影响，未来有很多的不确定因素，过去的旅游数据没有挖掘的意义，建立旅游行业的人工智能预测模型没有意义 30．下图是“某月份手机APP活跃人数统计表”，据图完成下列要求。 （1）打开统计表后发现D列部分单元格数据显示为“###”。选中D列，执行 命令可以解决该问题。(选填“最合适的列宽”或“取消隐藏”) （2）要在G3单元格内用COUNTIF()函数统计出“电子书”APP的数量，并通过自动填充方式完成其它分类APP的数量统计，则在G3单元格内需要输入的函数是 。 （3）用Python中的matplotlib库编写程序，实现用柱形图对比呈现手机APP的行业分类数量，使用的是该库中的 函数。 1  import matplotlib.pyplot as plt 2  y=[2,8,2,3,7,3,5,4,4,2,2,2] 3  x=['电子书','综合类视频','输入法','安全','综合类资讯','音乐','短视频','综合平台','聊天','购票','浏览器','地图导航'] 4  plt.rcParams['font.family']=['simhei'] 5  plt.rcParams['font.size']=14 6  plt.title("手机APP分类数量统计") 7  plt.xlabel("行业分类") 8  plt.ylabel("APP数量") 9  plt.bar(x,y) 10 plt.show() 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．D 【详解】本题考查加密算法。公钥加密算法是一种非对称加密算法，广泛应用于各种需要安全通信的场景。银行转账需要确保交易的安全性和真实性，电子邮件加密需要保护邮件内容的隐私，网站登录需要验证用户身份和保护登录信息的安全。因此，公钥加密算法在这些场景中都有应用。故选D。 2．B 【详解】本题考查数据安全管理相关内容。有效的保护数据安全的方法有：设置访问控制、对数据进行加密、定期备份、定期进行员工培训、加强漏洞管理、加强安全审计、加强网络安全、保障硬件安全、对数据进行分类分级、制定应急响应计划、定期进行安全监测与预警、采用第三方安全评估。而随意连接公共无线网络可能会导致数据泄露和安全风险，因此不利于数据安全管理。故本题答案是B选项。 3．A 【详解】本题考查数据安全。硬盘驱动器损坏可能导致存储在其中的数据无法读取或丢失，会引发数据安全问题。故答案为：A。 4．D 【详解】本题考查数据可视化。 “年度销售额”趋势属于有关时间序列数据的变化趋势，一般选择柱形图、折线图。故正确答案为：选项D。 5．BCD 【详解】本题考查数据保护。数据压缩是为了减少数据存储空间和传输带宽，不属于数据保护方法，A选项错误；数据备份可以在数据丢失或损坏时进行恢复，是一种数据保护方法，B选项正确；数据加密可以防止数据被未授权的访问和篡改，属于数据保护方法，C选项正确；安装杀毒软件和防火墙可以防止病毒攻击和非法入侵，保护数据安全，属于数据保护方法，D选项正确。故答案为：BCD。 6．C 【详解】本题考查数据采集。直接数据是通过第一手资料获得的数据，通常是通过调查、实验、观测等方式直接获取的。间接数据是从已有的资料中获取的数据，如书籍、互联网、媒体资源等。通过调查问卷获取的数据属于直接数据，因为它是通过调查人员直接收集的第一手资料。故答案为：C。 7．B 【详解】本题考查数据可视化。数据可视化的主要作用是直观展示数据特征和趋势，帮助人们更容易理解数据。故正确答案为：选项B。 8．C 【详解】本题考查数据处理和应用。数据可视化是将数据以图形、图表等形式呈现，而不是以文本或表格方式表示。故答案为：C。 9．D 【详解】本题考查信息安全。选项D，密码是字母、数字、特殊字符组合，破解难度高，安全性强。故选择D。 10．D 【详解】本题考查数据处理相关内容。数据处理是指对数据的收集、组织、整理、加工、存储和传播等工作。围绕着数据所做的工作均称为数据处理。数据处理目的为：通过数据管理，收集信息并将信息用数据表示和保存，在需要的时候使用；通过数据加工，对数据进展变换、抽取和运算，从而得到更有用的数据，以指导或控制人的行为或事物的变化趋势；通过数据传播，使更多的人得到并理解信息，从而使信息的作用充分发挥出来。数据处理的作用有：能从原始的杂乱无章的数据中挖掘出有价值的数据；能把数据转化成有用的信息以满足用户的需求；能提取有价值的信息作为人们行动和决策的依据。改变数据的采集方式增加数据获取的数量是提升数据采集效率的方法。故本题答案是D选项。 11．D 【详解】本题考查数据分析相关内容。数据分析是指用适当的统计分析方法对收集来的大量数据进行分析，将它们加以汇总和理解并消化，以求最大化地开发数据的功能，发挥数据的作用。数据分析是为了提取有用信息和形成结论而对数据加以详细研究和概括总结的过程。关联分析就是分析并发现存在于大量数据之间的关联性或相关性，从而描述一个事物中某些属性同时出现的规律和模式。分析数据的分布特征，求最大值、最小值等统计量属于数据特征探索分析。利用训练得到的分类器实现对数据的分类属于数据分类分析。故本题答案是D选项。 12．B 【详解】本题考查数据与计算相关内容。观察图示，气温日较差：28-20=8，气温日较差贡献值为：5；24小时降温幅度：20-18=2，降温幅度贡献值为：0；相对湿度82%，相对湿度贡献值为：0；气压1006hpa，气压贡献值为：0；由感冒指数计算公式可知，感冒指数=5+2+0+0+0=7。对照感冒指数等级表，查表可得感冒指数为：较易发，故本题答案是B选项。 13．D 【详解】本题考查数据处理与应用相关内容。数据分析报告应遵循以下原则：规范性原则、重要性原则、谨慎性原则、鼓励创新原则。一份数据分析报告应给出结论，选项A说法错误。数据分析的目的是把隐藏在一些看似杂乱无章的数据背后的信息提炼出来，总结出所研究对象的内在规律，故分析的目的与背景在报告中不可以忽略，选项B说法错误。数据的呈现方式多种多样，应根据数据的特点选择合适的数据呈现方式，选项C说法错误。该报告应重点呈现数据分析过程、结论和建议，选项D说法正确。故本题答案是D选项。 14．A 【详解】本题考查的是图表功能。折线图用于描述数据趋势；饼图用于描述整体与部分的占比；柱形图用于描述数据之间的比较；热力图（Heatmap）是一种用颜色表达数据密度的可视化工具，它将数据以不同颜色的热点形式呈现在二维空间中，用于展示数据的分布情况和集中程度，从而帮助我们观察数据的趋势和模式。故本题应选A。 15．A 【详解】本题考查数据采集。数据采集主要包括：①明确数据需求、②确定数据来源、③选择采集方法、④实施数据采集。故选A。 16．A 【详解】本题考查的是数据分析。平均分析法是利用平均数指标来反映某一特征数据总体的一般水平；对比分析法：将两个及两个以上的数据进行比较，分析它们的差异，从而揭示这些数据所代表的事物发展变化情况和规律性；结构分析法是指对经济系统中各组成部分及其对比关系变动规律的分析。现要了解同一家公司的商品数量与目标数量的差距情况，可以采用对比分析。故本题应选A。 【点睛】 17．A 【详解】本题考查的是数据分析。由图中可知第3、4行数据重复了。故本题应选A。 18．预测分析 【详解】本题考查数据分析。在数据分析领域，存在多种分析方法。其中，预测分析通过运用统计学、机器学习等技术和方法，基于历史数据来构建模型，进而对未来的趋势或行为进行预估和推测。故答案为：预测分析。 19．非对称 【详解】本题考查加密技术。在加密技术中，这种使用不同密钥进行加密和解密的方法被称为非对称加密（或公钥加密）。非对称加密使用一对密钥：公钥和私钥。公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。只有拥有私钥的人才能解密用公钥加密的数据，从而保证了数据的安全性。常见的非对称加密算法包括RSA、ECC等。 20． 趋势 规律 【详解】本题考查数据可视化。在数据分析过程中，数据可视化能够将复杂的数据以图形、图表等形式展现出来。通过这种直观的呈现方式，我们可以更容易地观察到数据的趋势，比如数据是上升、下降还是保持平稳；同时也能够清晰地发现数据的规律，例如周期性规律、关联规律等。这些趋势和规律如果仅通过原始数据进行分析，往往较为困难和抽象，而数据可视化则提供了更便捷、直观的途径来理解和把握。故答案为：趋势、规律。 21．解释 【详解】本题考查数据可视化。数据可视化表达的呈现类型主要分为探索和解释两种。探索型主要用于帮助用户发现数据中的模式、趋势和异常值等，以便进一步深入分析。解释型则侧重于向观众清晰地传达特定的信息、结论或故事，使复杂的数据易于理解。故答案为：解释。 22． 图表 地图 动画 【详解】本题考查数据可视化。数据可视化通过图表、地图、动画等形式直观展示数据。图表可以展示数据的分布和趋势，地图可以展示地理信息相关的数据，动画则可以展示数据随时间变化的过程。这些可视化手段帮助人们更直观地理解数据内涵，发现数据背后的规律和趋势。故正确答案为：①图表、②地图、③动画。 23．df["水质类别"] 【详解】本题主要考查Python程序的调试。水质类别从高到低分为1-5类，级别最高（质量最好）为1，级别最低（质量最差）为5。在水质类别为3的记录中，找出水温的最大值。因此划线处填df["水质类别"]。 24．正确 【详解】本题考查数据处理。数据处理的目的是将原始数据转换为有用的信息，帮助人们理解和使用数据。故正确答案为正确。 25．错误 【详解】本题考查数据采集。数据采集是数据分析的基础，数据分析是数据采集的目的。故正确答案为错误。 26．正确 【详解】本题考查云存储。云存储是一种新型的互联网存储技术，云存储通常采用大规模的分布式存储集群，利用多台服务器协同工作来提供存储服务。云存储利用网格计算技术，将存储资源虚拟化，形成一个统一的存储池。云存储通常基于分布式文件系统架构，将数据分散存储在多个节点上，提高可靠性和扩展性。云存储可根据用户需求动态分配存储资源，实现按需使用和按量付费。这些特点使得云存储能够提供海量、弹性、低成本的存储服务，广泛应用于个人、企业和政府等各个领域。云存储技术的发展也推动了新的商业模式和应用场景的出现。 27．正确 【详解】本题考查非结构化数据的处理。非结构化数据由于其未定义/非格式化的性质，需要数据科学专业知识来准备和分析非结构化数据，需要专用工具来处理非结构化数据。故表述正确。 28．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。 29． 网络采集 排序 plt. bar（x,y） D 【详解】本题考查数据分析相关内容。 （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。利用监控摄像头、红外感应器等采集数据的方法属于传感数据采集。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。由“他从相应的官方网站及社交平台收集了某时段云南部分景区的星级、评分、门票价格、门票销售量等数据”知，其采用的方法是网络采集。故①处答案是：网络采集。快速查看评分前10的景区，可以先对该表以评分为参照进行降序排列，前10条记录即为评分前10的景区，故②处答案是：排序。 （2）观察图形，分析程序段，下划线处缺少绘制柱形图的操作。plt.bar()函数是Matplotlib库中用于绘制柱形图的函数，在坐标轴上以垂直的方式表示不同类别的数据，可以通过调整参数来自定义图表的外观。程序段将以x、y为参数绘制柱形图，故本题答案是：plt. bar（x,y）。 （3）人工智能预测模型是一种基于机器学习和大数据分析的技术，它利用算法和数学模型来分析已有的数据，并根据这些数据进行预测和决策。数据挖掘作为从大量数据中提取有价值信息的技术，正日益成为人工智能发展过程中不可或缺的一环，通过对大规模数据集的分析，可以建立模型并对其进行训练，使其能够从中学到规律和模式，进而应用于未知数据的预测和分类任务。ABC选项说法正确，D选项说法错误。故本题答案是D选项。 30． 最合适的列宽 =COUNTIF(B$3:B$46,F3) bar( ) 【详解】本题考查的是Python数据分析。 （1）部分单元格数据显示为“###”是因为列宽不够，故应选“最合适的列宽”命令。 （2）要自动填充方式完成其它分类APP的数量统计，所以B3:B46区域要固定，故在G3单元格内需要输入的函数是：=COUNTIF(B$3:B$46,F3) 或其他等价答案。 （3）柱形图函数是bar( )。 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 $$