1.2数字化与编码2024—2025学年高中信息技术人教/中图版（2019）必修1

1.2数字化与编码2024—2025学年高中信息技术人教/中图版（2019）必修1 一、选择题 1．数据编码是指（   ） A．将数据转换为计算机可理解的形式 B．对数据进行加密处理 C．将数据从一种格式转换为另一种格式 D．对数据进行可视化展示 2．发报代码有长音和短音组成，分别用“·”和“-”表示，有-8 位电码“··-·---·”，若用二进制数表示，可以写成（   ） A．00 101 111 B．00 101 110 C．11 010 000 D．00 111 110 3．下列关于数字化的说法，正确的是（   ） A．将数字信号转换成模拟信号一般需要经过采样、量化与编码 B．量化是指在横坐标上进行划分，横坐标划分得越细，量化就越精细 C．模拟信号是一种离散的、不连续的信号 D．只有二进制的数字信号才能直接被计算机存储和处理 4．二进制数1011转换为十进制数是（   ） A．1011 B．3 C．11 D．15 5．图像F为3840*2160像素，位深度为32位的位图，将其转换为1920*1080像素的256色的位图图像G（两幅图像均未压缩），则图像F与图像G的存储容量之比为（   ） A．1：2 B．5：2 C．4：1 D．16：1 6．下列关于编码的说法中，不正确的是（    ） A．邮政编码对应的地区是唯一的，所以编码可以作为对象的唯一标识 B．编码中可以包含一些专用含义，例如身份证号码中包含出生日期 C．数据编码增加了数据处理过程的工作量，不利于对数据进行分析 D．编码的符号都具有一定的顺序，比较容易进行排序 7．一幅640×480像素、24位色位图图像，其存储容量约为（   ） A．90KB B．450KB C．900KB D．7MB 8．十进制数7转换成进制数是（  ） A．111 B．110 C．101 D．100 9．有两幅像素大小相同的位图，颜色分别为24位真彩色和256级灰度，其存储容量之比约为（   ） A．24：1 B．1：3 C．3：1 D．3：32 10．声音数字化的步骤（   ） A．采样、量化、编码 B．编码、采样、量化 C．编码、量化、采样 D．量化、采样、编码 11．十进制数255转换为二进制数是（   ） A．11111111 B．1111111 C．111111 D．11111 12．“字节”和“字”在微型计算机中存储时所占的字节数的比值为（   ） A．2：1 B．1：4 C．1：1 D．4：1 13．如果用二进制数来表示年龄，蜡烛的亮、灭分别代表1和0，小明16岁生日蛋糕上，最少需要多少根蜡烛来表示他的年龄（   ） A．2 B．4 C．5 D．6 14．以下传感器中输出的信号属于数字信号的是（   ） A．水温传感器 B．氧传感器 C．光电式传感器 D．电磁式车速传感器 15．一个十进制数m转化为十六进制数，其末位是“C”，下列说法正确的是（   ） A．m除以8的余数一定是4 B．无法判断m能不能被4整除 C．该数可能是个奇数 D．若该十进制数表示的是一个ASCII码，则其最大值是252 16．某双声道wav格式的音频文件，其采样频率为44.1kHz,量化位数为16，时长为10秒，则其存储空同约为（   ） A．861KB B．1.68MB C．6.9MB D．215KB 17．大写字母A的ASCII码对应的十进制数是65，大写字母C的ASCII码对应的十进制数是（   ） A．42 B．101 C．67 D．61 二、填空题 18．在计算机中，数据编码使得数据可以被 处理和存储。 19．ASCII码采用8位进制编码，共表示 个字符。 20．将十进制数39转换为二进制数后为 。 21．人们通过电视、广播、网络等多种方式收听收看全国两会开幕式盛况。在行驶的汽车上收听的广播是用 信号（选填：模拟/数字）传递信息的。 22．以下是字符“1小时30分”在计算机内部的表示形式，其中，字符“3”对应的二进制是 、转换成十六进制是 。 23．小申家安装的智能家居系统示意图如图1所示。家里各类家电、安防及照明等物件接入网络，为日常生活带来便利。智能家居系统中的照明系统根据外界环境调节灯光亮度时，需要光传感器采集光照强度。光传感器的工作原理示意图如图2所示。图中横线①处应填入 。（选填：模数/数模） 图1                                 图2 三、判断题 24．所有的声音图形、文字是数字化信息，都能被计算机直接处理。( ) 25．在汉字字型码中，汉字“一”和汉字“十”所占的字节数一样。( ) 26．容量是1GB的存储卡，相当于1000MB。( ) 27．八进制数115转换为十进制是77。( ) 28．二进制转换成十进制数，常用的方法是除2反向取余法。( ) 四、操作题 29．图像是人对视觉感知的物质再现，随着数字采集技术和信号处理理论的发展，越来越多的图像以数字形式存储，请结合相关知识回答下列问题： （1）将模拟信号转换成数字信号一般需要经过三个步骤：采样、 、编码。 （2）数字图像以文件形式存储于计算机中，以下不属于图像文件的是 。 （填字母，A．图像．bmp        B．图像．jpg         C．图像．wmv         D．图像．gif） （3）下图是某一图像文件的参数界面，该图像文件的存储容量为 MB。（参考公式：未经压缩的位图图像的数据量（单位：字节）＝图像分辨率×颜色深度÷8，一幅图像所包含的横向和纵向的像素点的数目称为图像分辨率。） 30．自然界中的数字、文字、图像、声音等各种模拟信号，通过采样定理都可以用0和1来表示，即通过数字化工具将模拟信号转换成数字信号，这样才能用计算机来进行处理，这个过程称为数字化，从某种意义上说，数字化是信息社会的技术基础。 （1）将模拟信号转换成数字信号一般需要经过三个步骤为：采样、 、 。 （2）如图所示是对声音进行采样后的量化过程。其中图乙，表示量化等级为8，则量化位数为3，同理，如图丙的量化等级为 ，量化位数为 。 （3）在音频信号数字化过程中，量化位数 （选填，填字母，A．越大B．越小），量化精度也越高，声音的还原度越好。 （4）计算机中的声卡是实现声音信号“模数”和“数模”转换的硬件设备，其中录制声音的过程是实现 转换的过程（选填，填字母，A．“模数”B．“数模”）。 （5）录制一段时长为30秒的双声道音频，采样频率为44.1kHz，量化位数为2个字节。若不进行压缩，则存储容量约为 MB（四舍五入保留1位小数）。 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】本题考查数据编码的描述。数据编码是指将数据转换为计算机可理解的形式。计算机只能处理二进制数据，因此需要将各种类型的数据（如文字、图像、声音等）转换为二进制编码，以便计算机能够存储和处理。选项B、C、D分别指的是数据加密、数据格式转换和数据可视化展示，不符合数据编码的定义。故答案为A选项。 2．B 【详解】本题考查编码。 若“·”代表0，“-”代表1。题目中的编码为00101110，故正确答案为：选项B。 3．D 【详解】本题考查数字化相关内容。数字化是指将物理事物、信息、过程等转化为数字形式的过程。数字化的本质是将现实世界中的事物、信息等，通过数字技术的手段，转化为计算机可以处理的数字形式，从而实现信息的存储、传输和处理。数字化的目的是为了更好地管理和利用信息，提高信息的效率和价值。将模拟信号转换成数字信号一般需要经过采样、量化与编码；量化是指在纵坐标上进行划分，纵坐标划分得越细，量化就越精细。与横坐标相关的参数是采样频率；数字信号是一种离散的、不连续的信号。只有二进制的数字信号才能直接被计算机存储和处理。故本题答案是D选项。 4．C 【详解】本题考查进制转换。二进制数1011的每一位从右到左分别表示2的0次方、1次方、2次方和3次方，计算过程如下：1*2^3+0*2^2+1*2^1+1*2^0=8+0+2+1=11。故答案为：C。 5．D 【详解】本题主要考查图像文件容量计算。图像文件容量=像素*颜色深度/8，256色需要8位二进制（28=256），图像F与图像G的存储容量之比为：3840*2160*32：1920*1080*8=16:1，故选D。 6．C 【详解】本题考查编码。数据编码实际上有助于数据的处理和分析，因为它可以减少数据的复杂性和冗余信息，提高数据处理效率。故答案为：C。 7．C 【详解】本题考查图像数字化。 确定图像的总像素数：图像的分辨率为640×480像素，因此总像素数为640乘以480，即640*480=307,200像素。 计算每个像素的颜色深度所需字节数：图像的颜色深度为24位，由于1字节=8位，因此每个像素的颜色深度需要24/8=3字节来存储。 计算图像的总存储容量：将总像素数乘以每个像素所需的字节数，即307,200*3=921,600字节。 为了将字节转换为更常用的存储容量单位KB，我们需要将字节数除以1024。因此，921,600字节除以1024等于900KB。 故正确答案为：选项C。 8．A 【详解】本题考查进制数转换。十进制数通过“除权取余、逆序排列”的方法转换为二进制数是111。故选A。 9．C 【详解】本题考查的是图像编码。根据题中信息，两幅图片分辨率完全一样，颜色分别是24位真彩色和256级灰度，256级灰度相当于色彩位数是8，所以两幅图片的存储容量之比即为它们色彩位数之比，即24：8=3：1。故选：C。 10．A 【详解】本题主要考查声音数字化编码。对声音进行数字化编码的过程是采样→量化→编码。采样是每隔一定的时间测量一次声音信号的幅值，把时间连续的，模拟信号转换成时间离散、幅值连续的采样信号。如果采样的时间间隔相等，这种采样称为均匀采样。量化是按“四舍五入”或其它方法将采样得到的数值限定在几个有限的数值中，将采样信号换成时间离散、幅度离散的数字信号。编码是将量化后的信号转换成一个二进制码组输出。故选A。 11．A 【详解】本题考查的是进制数转换。将十进制整数转换为二进制数可用“除 2 取余法”并倒序输出。进制数255对应的二进制数为：11111111。故选项A正确。 12．A 【详解】本题考查计算机基础相关内容。一个汉字在计算机中存储需要两个字节。“字节”存储时所占的字节数为4，“字”存储时所占的字节数为2，两者比值是2：1。故本题答案是A选项。 13．C 【详解】本题考查二进制编码相关内容。要用二进制数表示小明的年龄，最少需要5根蜡烛。二进制数是由0和1组成的数制，每个位上的数字表示一种权值。对于小明的16岁，我们可以将其表示为二进制数“10000”（1*24），其二进制位数为5位，所以至少需要5根蜡烛来表示他的年龄。故本题答案是C选项。 14．C 【详解】本题考查数字信号的描述。数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号，这种信号的自变量用整数表示，因变量用有限数字中的一个数字来表示。光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件，因此属于数字信号。其余选项均属于模拟信号。故选C。 15．A 【详解】本题考查数制转换相关内容。一个十进制正整数m转换为十六进制数，其末位是“C”（十进制数12），无论前面多少位，均是16的倍数（权值是16的幂次方），再加末位“C”值，除以8的余数一定是4。A选项正确，BCD选项错误。故本题答案是A选项。 16．B 【详解】本题考查音频数字化相关内容。未压缩音频文件大小=采样频率(Hz)*量化位*声道数*时长(S)/8（B）=44.1*1000*2*8*2*10/(8*1024*1024)≈1.68MB。故本题答案是B选项。 17．C 【详解】本题考查ASCII编码。大写字母A的ASCII码对应的十进制数是65，大写字母C的ASCII码对应的十进制数是65+2=67。故选C。 18．计算机 【详解】本题考查数据编码。在计算机中，数据编码是将数据转换为计算机可以理解和处理的二进制形式的过程。通过数据编码，计算机能够对数据进行处理、存储、传输和显示。因此，数据编码是计算机处理和存储数据的基础。 19．128 【详解】本题考查ASCII编码。n位二进制数可以表示：2n种状态，ASCII码是八位二进制，七位编码，共表示128个字符。故答案为：128。 20．100111 【详解】本题考查进制数的转换。十进制数39通过“除权取余、逆序排列”的方法转换为二进制数是100111。 21．模拟 【详解】本题考查数字化相关内容。广播是指通过无线电波或导线传送声音的新闻传播工具。通过无线电波传送节目的称无线广播，通过导线传送节目的称有线广播。广播信号一般是可以连续变化的，这种信号称为模拟信号。故本题答案是：模拟。 22． 0011 0011 33 【详解】本题考查字符编码相关内容。字符“1小时30分”在计算机内部的表示形式：31 D0 A1 CA B1 33 30 B7 D6，转换为二进制即为图示。“1小时30分”中的“3”在计算机内部对应：33（十六进制），其二进制表示为：0011 0011。故①处填写：0011 0011，②处填写：33。 23．模数 【详解】本题考查的是数字化相关知识。模拟信号只有通过A/D转化为数字信号后才能用软件进行处理，这一切都是通过A/D转换器(ADC)来实现的。与模数转换相对应的是数模转换，数模转换是模数转换的逆过程。故图中横线①处应填入模数。 24．错误 【详解】本题考查的是数字化。生活中的声音图形、文字有些是模拟信号和数字信号，只有数字信号能被计算机直接处理。题干中的说法错误。 25．正确 【详解】本题考查汉字编码相关内容。在汉字字型码中，每个汉字占两个字节。故本题答案是：正确。 26．错误 【详解】本题考查存储容量相关内容。容量基本单位为字节B，字节向上分别为KB、MB、GB、TB，其中，1KB=1024Byte，1MB=1024KB，1GB=1024MB。容量是1GB的存储卡，相当于1024MB。故本题答案是错误。 27．正确 【详解】本题考查数制转换相关内容。（115）8=1*82+1*81+5*80=64+8+5=77，即（115）8=（77）10。故本题答案是：正确。 28．错误 【详解】本题主要考查进制数的转换。二进制转换成十进制数，常用的方法是“按权展开、逐项相加”，故表述错误。 29． 量化 C 1.5 【详解】本题考查图像处理。 （1）在将模拟信号转换成数字信号的过程中，第二个步骤是量化。量化是将连续的模拟信号按一定规则映射为离散的数字信号的过程，即将连续的信号幅度转换为离散的数值。故答案为：量化。 （2）wmv是视频文件格式，不是图像文件格式。故答案为：C。 （3）图像分辨率为1024×768，颜色深度为16位（即2^16=65536种颜色）。数据量=1024×768×16÷8=1572864字节；1字节=8位，1MB=1024×1024字节；1572864÷(1024×1024)=1.5MB。故答案为：1.5。 30． 量化 编码 16 4 A A 5.0 【详解】本题考查数字化。 （1）将模拟信号转换成数字信号一般需要经过三个步骤：采样、量化、编码。故答案为：量化、编码。 （2）图丙中可以明显看出有16个不同的量化值，所以量化等级为16；而量化等级为2的n次方，这里是16，即2的4次方，所以量化位数为4。故答案为：16、4。 （3）量化位数越大，表示可以表示的量化等级越多，量化精度也就越高，结果是声音的还原度越好。故答案为：A。 （4）录制声音的过程是将模拟信号转换成数字信号的过程，因此是模数转换（Analog to Digital Conversion, ADC）。故答案为：A。 （5）存储容量可以通过以下公式计算：存储容量=采样频率*量化位数*声道数*时长=44100*16*2*30/8/1024/1024≈5.0MB。故答案为：5.0。 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 $$