第1章认识数据与大数据2024—2025学年高中信息技术人教/中图版（2019）必修1

第1章 认识数据与大数据 一、选择题 1．下列关于数据与信息的说法，正确的是（    ） A．数据即数字，单纯的数据没有意义 B．通过网络搜索一定可以得到海量知识 C．信息的存储与传输必须依附于载体 D．保护数据的安全只需保护存储数据的介质即可 2．关于大数据的说法，下列正确的是（  ） A．大数据是无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行高效捕捉、管理和处理的数据集合 B．物联网、云计算不是大数据的来源或承载方式 C．各种各样的传感器采集的直接数据是大数据的唯一来源 D．大数据由于价值密度低，无法有效推动信息社会发展 3．从电商平台购买了《地下秦朝》这本书后，该网站就会不断推送有关“历史”方面书籍的信息，下面说法错误的是（   ） A．网络大数据来自于各地的终端，数据产生速度快，价值密度高 B．大数据成为提取信息，做出决策的重要依据 C．使用网络、手机等信息技术工具都会产生数据，这些数据存在泄漏的危险 D．网络购物不但节省了出行购物的时间，还可以帮助企业有效分析客户需求 4．在谓词逻辑表示法中，合取操作符是什么（   ） A．∧ B．∨ C．¬ D．→ 5．亚运会直播累计获 62 亿人次观看，相关话题视频播放量也超过 503 亿。杭州亚运会运用了多种AI 技术，如高速运动 AI 解说系统，通过多种传感器采集运动数据，基于多模态大模型算法和深度学习模型对这些运动数据进行分析并生成实时的个性化解说服务，从而为不同语种的观众提供个性化解说。又比如通过大数据的分析处理，人工智能可以准确判断对手的特点和态势，帮助运动员做出更精准的决策，并实时调整自己的战术策略。下列关于大数据的说法正确的是（   ） A．各种传感器不断产生的大量运动数据，体现了大数据速度快的特点 B．AI 解说系统根据运动员的动作进行实时解说用的是大数据的批处理计算 C．大数据分析的是所有数据，因此每一个数据都必须准确 D．为了帮助运动员做出更精准的决策，大数据要分析其背后的因果关系 6．学习了二进制编码以后，小李用二进制为全班55个同学分别分配了一个二进制的学号，那每个学生的号码至少需要（   ）位二进制数？ A．5 B．6 C．7 D．8 7．下列选项中，不包含大数据应用技术的是（   ） A．公安部门利用智慧城市的监控系统，协助捕捉犯罪嫌疑人 B．老师通过WPS表格对班级同学的期末成绩进行统计分析 C．通过手机导航软件实时了解路况，规划最佳出行路线 D．通过对道路上汽车的流量分析，对各路段的拥堵时间和拥堵情况进行预测 8．下列有关数据和信息的说法，正确的是（   ） A．计算机中的数据以二进制的形式存储 B．人们观看在线影视时，点播的视频是信息 C．信息本身会因为被别人获取而发生损耗 D．大数据的数据总量越大，价值密度就越高 9．使用UltraEdit软件观察字符串“Hi！舟山！”的内码，部分界面如图所示。 则下列说法正确的是（    ） A．ASCII码大小写字母内码值相差20D B．文中共有4个ASCII字符 C．ASCII码字符“J”的内码用十六进制表示是：50 D．图中字符“山”的内码用二进制表示是：11001001 10111101 10．下图所示为在UltraEdit软件中观察字符内码的部分界面： 以下说法正确的是（    ） A．存储字符“℃”需要1 Byte B．气温之后的冒号（：）采用ASCII表示 C．字符“38”的内码用二进制表示为0011 1000 D．符号（~）的内码用十六进制表示 为A1 AB 11．魏晋时期数学家刘徽利用割圆术计算出圆周率的近似值为3.14，并以此来计算圆的面积。下列有关该事例中数据、信息、知识、智慧的说法，不正确的是（   ） A．计算圆面积时使用了3.14，此时3.14仅仅是信息 B．从此之后，3.14这个数据在任何地方都表示圆周率 C．刘徽采用割圆术这一方法计算出圆周率，是智慧的体现 D．圆面积的近似值可以用3.14乘以半径的平方获得，这是知识 12．体感技术与自然语言交互是继键盘+鼠标、多点触控之后获得广泛应用的第三大类操作方式。体感技术使人们无须借助复杂的控制设备，直接使用肢体动作与数字设备和环境进行互动，并根据人的动作来完成各种指令，就像为计算机配备了一双精准有效的“眼睛”，为用户带来更刺激、更具现场感的愉悦学习体验。下列有关数据、信息和知识的说法不正确的是（   ） A．数据是对客观事物的符号表示 B．体感技术中所监测到的数据需要加以分析解释才能成为信息 C．体感技术的出现使得信息的传递可以不依附载体 D．人们可以借助体感交互获得信息 13．小明与朋友逛街时遇到某品牌工作人员正在进行扫描二维码、下载APP得小礼物的活动，下列说法不正确是（   ） A．顾客可以通过扫码的方式获取APP,说明信息具有共享性 B．商家不能获得该APP软件的下载数量 C．商家能获得该APP软件的下载数量 D．随意扫描二维码有可能使手机中毒 14．凯撒密码是一种简单的置换密码，通过换位来实现加密。假设密文按照小写字母表是由正常顺序的明文字母表右移2个字母得到，则明文单词“big”加密后得到的密文为（   ） A．dik B．elj C．ekj D．dki 15．科学研究的方法以下描述正确的是（） A．实验方法是指以数学学科为代表，以推理和演绎为特征的方法。研究人员通过构建分析模型和理论推导进行规律预测与发现。 B．理论方法是指以物理学科为代表，以实验、观察和总结为特征的方法。研究人员通过直接观察获取数据，对数据进行分析，进而发现规律，获得知识。 C．计算方法是指利用计算工具来进行规律发现和预测，研究人员通过建立仿真的分析模型和有效的算法，是一种理论方法和实验方法并存的科学研究方法。 D．以上说法都是错误的 16．在计算机中，数值其实是以补码的形式保存的。一个正数的补码是其二进制本身，而一个负数的补码是其二进制按位取反后再加1，比如5是正数，因此它的八位二进制原码和补码都是00000101，按位取反后为：11111010，再加1变成：11111011，而它就是－5的补码。了解了这一点后，我们根据8的八位二进制补码为00001000可知－8的两位十六进制补码为(  ) A．08H B．F7H C．F8H D．07H 二、填空题 17．按照取值特征，可以将信号分为 和 。 18．已知字符53的ASCII值是110101，求字符55的ASCII值是 ，字符55的十六进制数 。 19．将下列十进制数转换成二进制数（写出计算过程） （1）55                  （2）93.25 20．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 。 21．图1是一张磁卡通过刷卡器时显示的波形，已知该波形所表示的二进制代码为100101110。 （1）请根据图1的编码方式，将图2中波形表示的二进制代码补充完整。 （2）图2中波形表示的二进制代码的最后三位二进制编码分别为① 、② 、③ 。 22．党的二十大报告提出加快建设农业强国，到2035年基本实现农业现代化的目标，为实现农业现代化擘画出了清晰的时间表和路线图。如今，随着人工智能、物联网、大数据、5G等信息技术的发展，我国部分区域已经进入了农业4.0的初探阶段。农场种植区按农作物的种类被划分为15个片区，若要用二进制代码表示每个片区，至少需要的二进制位数是 。 三、操作题 23．哈夫曼编码：哈夫曼编码(Huffman Coding)，又称霍夫曼编码，是一种编码方式，哈夫曼编码是可变字长编码(VLC)的一种，该方法完全依据字符出现概率来构造异字头的平均长度最短的码字，有时称之为最佳编码，也称霍夫曼（Huffman）编码。 霍夫曼编码的基本方法是先对数据（如：文章）扫描一遍，计算出各数据元素（文字）出现的概率，按概率的大小指定不同长度的唯一码字，由此得到的一张霍夫曼码表。 如：某文章只包含了“我”、“爱”、“中”、“国“四个字，它们出现的概念分别为0.125、0.125、0.2、0.3，那么它们的编码可以分别设为1000、1001、101和11。 问题： （1）计算机科学中，数据编码是将数据转换为几进制数？ （2）如果不采用哈夫曼编码，你知道还有哪些汉字编码系统？ （3）你能把四个汉字的哈夫曼码转换为十进制数吗？ 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．C 【详解】本题考查数据与信息相关内容。A选项，数据是对客观事物的符号表示，表现形式多样， 如数值、文字、语言、图形、图像等，选项错误。B选项，通过网络搜索不一定得到海量知识，选项错误。C选项，信息是既是对客观事物变化和特征的反映，又是事物之间相互作用、相互联系的表征，信息具有载体依附性的特征，数据的存储与传输必须依附于载体，选项正确。D选项，数据安全是指通过采取必要措施确保数据处于有效保护和合法利用的状态，以及具备保障持续安全状态的能力，数据安全应保证数据生产、存储、传输、访问、使用、销毁、公开等全过程的安全，并保证数据处理过程的保密性、完整性、可用性，选项错误。故本题答案是C选项。 2．A 【详解】本题考查大数据。A.选项正确。大数据通常具有三个"V"特征，即体积大、速度快、多样性，使得传统的软件工具难以高效处理大数据。B选项不正确。物联网和云计算是大数据的重要来源和承载方式，它们提供了大量数据产生和存储的基础设施。C选项不准确。虽然传感器采集的直接数据是大数据的来源之一，但大数据可以来自多个渠道，包括社交媒体、在线交易、移动设备等。D选项不正确。尽管大数据的价值密度可能相对较低，但通过大数据分析可以发现隐藏在数据中的有价值信息，从而推动创新、决策优化等，对信息社会的发展有积极作用。故答案为：A。 3．A 【详解】本题考查大数据的相关内容。大数据具备“4V”特征：大量、多样、低价值密度、高速。此外，有效的数据分析能够给我们的日常生活带来极大便利，不过我们要时刻保持清醒，以免数据泄露，被不法分子利用，对自己及亲人造成伤害。故本题答案是A选项。 4．A 【详解】本题考查谓词逻辑表示法。在谓词逻辑表示法中，合取操作符表示逻辑与（AND），符号为“∧”。选项A正确。选项B“∨”表示逻辑或（OR），选项C“¬”表示逻辑非（NOT），选项D“→”表示逻辑蕴含（IMPLIES）。故选A。 5．A 【详解】本题考查大数据相关内容。A选项，各种传感器不断产生的大量运动数据，体现了大数据速度快的特点，选项正确。B选项，批处理是将一定量的数据集合在一起，形成一个数据批次，然后对这个批次中的数据进行处理；流式处理是一种将数据流式地处理的方式，即数据一条一条地进入系统，然后被实时处理。AI 解说系统根据运动员的动作进行实时解说用的是大数据的流式处理计算，选项错误。C选项，大数据分析的是所有数据，对于数据不再追求精确性，而是能够接受数据的混杂性，选项错误。D选项，大数据不讲究因果关系，它更加关注事物的相关性。为了帮助运动员做出更精准的决策，大数据要分析其背后的相关性，选项错误。故本题答案是A选项。 6．B 【详解】本题考查二进制编码。25=32<55<26=64，故每个学生的号码至少需要6位二进制数。故选B。 7．B 【详解】本题考查的是大数据相关知识。大数据是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行高效捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。老师通过WPS表格对班级同学的期末成绩进行统计分析不属于大数据应用。故本题应选B。 【点睛】 8．A 【详解】本题考查数据和信息相关内容。计算机中的数据以二进制的形式存储，A选项正确；观看在线影视时，点播的视频是信息的载体，B选项错误；信息可以被多个信息接收者接受并多次使用，但信息本身不会被损耗掉，C选项错误；大数据的价值密度的高低和数据总量的大小成反比，大数据的数据总量越大，价值密度就越低，D选项错误。故本题答案是A选项。 9．D 【详解】本题考查字符和汉字的编码。图中字符“山”的内码用二进制表示是：11001001 10111101，选项D正确。 ASCII码大小写字母内码值相差20H，选项A错误。文中共有3个ASCII字符，选项 B错误。ASCII码字符“J”的内码用十六进制表示是： 4A，选项C错误。 10．D 【详解】本题考查的是编码。一个汉字占用两个字节，图中可观察到冒号为全角字符也占两个字节。观察数字35和38对应内码3335和3338可知，存储字符“℃”的内码为A1E6，占用2 Byte。38对应内码3338，转换为二进制应为0011100000110101，故ABC选项错误。符号(～)的内码用十六进制表示为A1AB，故D选项正确。 11．B 【详解】本题主要考查数据、信息、知识和智慧的描述。3.14这个数据在其它地方不一定表示圆周率。故选B。 12．C 【详解】本题考查的是数据、信息和知识的描述。体感技术虽然改变了人机交互的方式，但信息的传递仍然需要通过某种载体，比如数字设备的屏幕或者声音等形式。故答案为：C。 13．B 【详解】本题考查的是信息相关知识。商家能获得该APP软件的下载数量，故本题应选B。 【点睛】 14．D 【详解】本题考查的是编码。根据凯撒密码运算规则，将每个英文字母都按照小写字母表顺序往右移动2个字母，因此得到密文为dki。故本题应选D。 15．C 【详解】本题考查科学研究方法 实验方法是以物理学科为代表，理论方法是以数学学科为代表，计算方法是指利用计算工具来进行规律发现和预测，研究人员通过建立仿真的分析模型和有效的算法，是一种理论方法和实验方法并存的科学研究方法。故本题选C选项 16．C 【详解】本题考查的是进制中的补码。计算过程如下： 8的二进制为00001000 8的补码为00001000 -8的二进制取反为11110111 -8的补码为11110111+1=11111000 11111000,转换为十六进制为F8H。故选项C正确。 17． 模拟信号 数字信号 【详解】本题考查信号。模拟信号其值可以连续变化，并采取任意数值。数字信号其值只能采取离散的数值，通常用数字编码来表示。故答案是模拟信号和数字信号。 18． 110111 37 【详解】本题主要考查二进制编码。已知字符53的ASCII值是110101，则字符55的ASCII值是110101+10（即十进制2）=110111。字符55通过“除权取余、逆序排列”的方法转换为十六进制数是37。 19．（1）110111B    （2） 1011101.01B 【详解】本题考查十进制数与二进制数的转换。十进制数的整数部分主要通过“除权取余、逆序排列”的方法；十进制的小数转换为二进制，主要是小数部分乘以2，取整数部分依次从左往右放在小数点后，直至小数点后为0。 因此，（1）55÷2=27...1，27÷2=13...1，13÷2=6...1，6÷2=3...0，3÷2=1...1，1÷2=0...1，因此十进制数55转换为二进制数是110111B。 （2）93÷2=46...1，46÷2=23...0，23÷2=11...1，11÷2=5...1，5÷2=2...1，2÷2=1...0，1÷2=0...1，整数部分对应的二进制数是1011101B 0.25*2=0.5，0.5*2=1.0，即小数部分对应的二进制数是01B。因此93.25对应的二进制数是1011101.01B。 20． 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。 21． 1 0 1 【详解】本题考查的是数据编码。图1所表示的二进制代码为100101110（即1表示高电平，0表示低电平），故图2中的波形表示的二进制代码是101110101，故图2中波形表示的二进制代码的最后三位二进制编码分别为：1、0、1。 22．4 【详解】本题考查的是编码相关知识。n位二进制数，最多能表示2n状态。24=16，15个片区，若要用二进制代码表示每个片区，至少需要的二进制位数是4位。 23．（1）二进制      （2）GB2312    GBK1.0     （3）（1000）2=8   （1001）2=9    （101）=5    （11）=3 【详解】本题考查编码及进制的相关知识点 计算机科学中，数据编码是将数据转换为二进制数即0和1，可以直接被计算机识别并执行 汉字编码系统有GB2312    GBK1.0 这四个汉字对应的二进制分别为1000、1001、101和11，将转化为十进制为 （1000）2=23*1+22*0+21*0+20*0=8 （1001）2=23*1+22*0+21*0+20*1=9 （101）2=22*1+21*0+20*1=5 （11）2=21*1+20*1=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 $$