第一章 数据与大数据 2024-2025学年高中信息技术华东师大版（2020） 必修1

第一章 数据与大数据 一、选择题 1．通过8×8、16×16黑白点阵图分别表示出汉字“一”、“二”，已知图a与图b均为bmp格式，则图a与图b的容量比是（   ）          图a                      图b A．1∶2 B．1∶3 C．1∶4 D．1∶16 2．对于信息压缩，以下说法中错误的是（    ） A．信息是能够进行压缩的 B．用WinZip软件压缩文件属于无损压缩 C．无损压缩后的数据能够完全还原，有损压缩后的数据不能够完全还原 D．有损压缩可用于程序文件的压缩 3．使用某软件录制一段音频，部分状态栏信息如图所示。下列说法正确的是（   ） A．录制的音频文件为Wave格式 B．采样频率为8kHz C．量化位数为44.1bit D．声道数为1个 4．使用导航地图搜索到的POI数据点信息中，下列不是必需的是（   ） A．名称 B．类别 C．空间坐标信息 D．附近美食 5．下列关于数据采集与编码的说法，正确的是（   ） A．人工获取数据的方式已经被机器获取完全替代 B．常见的字符编码有ASCII、JPEG等 C．若要提高声音的保真度，可以提高采样频率和量化位数 D．将模拟声音数字化需要经过采样和量化两个过程 6．关于大数据思维的描述，下列不正确的是（  ） A．大数据代表着信息量大、速度快、种类繁多的信息资产，需要特定的技术和分析方法将其转化为 价值 B．价值密度低是大数据特征之一，价值密度的高低与数据总量的大小成正比 C．大数据要分析的是全体数据，而不是抽样数据 D．大数据更关注事物的相关性而不是因果关系 7．字符“中”的编码方式是（   ） A．ASCII B．国标码 C．摩尔斯码 D．MPEG码 8．下列有关大数据的说法，正确的是（   ） A．大数据就是数据量巨大的数据 B．一般采用分治思想处理大数据 C．大数据技术只能处理结构化数据 D．大数据的发展不会带来社会问题 9．某同学参加“喜迎二十大奋进新征程”线上演讲比赛。录音时，该同学设置的参数为双声道、量化位数为16位、采样频率为44.1kHz。如果要准备5分钟的演讲录音，生成的音频文件大小约为（　　） A．13MB B．25MB C．50MB D．100MB 10．下列关于数据和信息的说法，正确的是（   ） A．计算机中的视频以十六进制形式存储 B．付款码在一段时间后会失效，说明信息具有真伪性 C．盲文是数据的一种表现形式 D．通过无线网络传输的信息不需要依附于载体 11．下列有关信息编码的说法，正确的是（   ） A．ASCII码编码了128个字符，所以一个字符在计算机内用7个二进制位存储 B．数字化声音的质量主要取决于采样频率和量化位数 C．汉字的输入码通常采用形码或音码，且每个汉字的输入码都是唯一的 D．某8位二进制数的后三位为101，将其转换为十进制数后一定为偶数 12．自然数n转换为二进制数为4位数，且该二进制的末位为“0”，下列说法正确的是（    ） A．无法确定n是奇数还是偶数 B．n的值一定大于14 C．(n+1)%2的结果一定是1 D．n转化为十六进制一定大于AH 13．古希腊学者阿基米德在洗澡时观察到一个现象：身体进入澡盆，水会溢出。他因此发现了浮力定律。荷兰工程师科内利斯·德雷贝尔利用浮力原理发明了第一艘潜艇。下列有关知识和智慧的说法，正确的是（   ） A．知识的获得，就是对信息的积累的过程 B．阿基米德发现浮力定律是知识的体现 C．我们运用公式F浮=ρ液gV排来计算浮力，这是智慧的体现 D．德雷贝尔利用浮力原理发明了潜艇，这是智慧的体现 14．一副分辨率为800*900像素、16位色的位图图像其存储空间为（    ） A．800*900*16/1024 B B．800*900*16/8/1024 KB C．800*900*16/1024 KB D．800*900*16/8*1024 MB 15．10 个相同的小球放入4个不同的盒子中，盒子不允许为空的方案数是（   ） A．84 B．120 C．126 D．210 二、填空题 16．将模拟声音信号转变为数字音频的过程称为 。 17．ASCII码采用8位进制编码，共表示 个字符。 18．浏览网站信息时，可看到以下文字：“17”“最高气温：18℃，最低气温：5℃”“注意保暖可防止感冒”。这三种描述分别是 ， 和 （填写知识、数据或信息） 19．如图所示是一段声音的模拟信号图和数字信号图，回答下列问题： （1）模拟信号转换为数字信号一般经过 、 、 3个步骤。 （2）已知该段音频时长2秒，采样频率为44.1KHZ、量化位数为16位的双声道立体声，则该音频存储空间为 B．（填计算公式和结果） 20．为了使文件更少地占用存储空间和缩短传输时间，可以对文件进行 处理 三、判断题 21．二进制数1100是二进制数110的10倍。( ) 22．声音数字化是指将模拟信号转换成数字信号。( ) 23．数字信号相对于模拟信号而言有许多优势，传输过程中不容易被干扰、方便存储、传输距离远、方便传输都属于数字信号的优势。( ) 24．十年来某个学校的所有学生考试成绩记录可以称为大数据。( ) 四、操作题 25．学校举办庆祝建党100周年歌咏比赛要求参赛选手自行录制歌曲，并上传到指定网站，文件大小不超过10MB。小明要参加此次比赛，他要完成歌曲录制的任务。 （1）下列选项中，( )是小明录制歌曲时必备的硬件设备 ①录音话筒 ②带声卡的电脑 ③扫描仪 ④打印机 ⑤摄像头⑥音箱 A．②③⑥     B．①②③     C．①②⑥     D．①②⑤ （2）小明录制歌曲的时候使用的参数如下图所示，歌曲时长为10分钟，保存的格式是WAV，该声音文件的大小为( ) A．50.4ME    B．6.3MIE    C．12.6MB    D．25.2ME （3）试听时，指导考师认为录制的音效不是很好，你认为小明可以采取哪些措施来改善音效( ) ①适当增加采样频率 ②适当减少采样频率 ③增加声道数 ④增加采样精度 ⑤改用十六进制编码 A．①③⑤    B．①③④    C．②④⑤    D．②③④⑤ （4）录制的歌曲文件大小超过举办方要求的10MB，大家想到压缩，可又担心质量受损，小明向大家介绍了一种无损压缩编码：行程长度编码RLE。原理就是把一系列重复的值用一个单独的值再加上一个计数值来取代。当最高位为1时，则后面7位表示是数据的重复次数；当最高位为0时，则后面7位数是被压缩的数据。例如：1011101 1011101 1011101 1011101 1011101 1011101这样一串编码重复了6次，所以可以写成10000110 01011101。第1个字节，最高位是1，后面的7位0000110表示数据重复次数是6；第2个字节，最高位是0，那么后面的7位1011101就是被重复的数据。根据以上压缩策略，下列( )经过RLE压缩后的数据为1000010101 01100110。 A．1100110 1100110 1100110 1100110 1100110    B．01100110 01100110 01100110 01100110 01100110 C．1100110 1100110 1100110 1100110    D．01100110 01100110 01100110 01100110 （5）小明为了让大家进一步了解声音录制与编码相关知识，为大家梳理了一张流程图，部分留空，请你完善流程图中的内容。( )、( )、( )、( )、( )。 （填字母：A．模拟信号 B．声音压缩 C．编码 D．采样 E.选择声音录制软件） 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】本题考查图像数字化。对于黑白点阵图（二值图像），每个像素点只需要一个位（bit）来表示，即0表示黑色，1表示白色。图a是一个8×8的点阵图， 总共需要8﹡8﹡1/8 = 8子节来表示。图b是一个16×16的点阵图， 总共需要16 ﹡16 ﹡1/8= 32字节表示。则图a与图b的容量比为8:32=1:4。故正确答案为：选项C。 2．D 【详解】本题考查信息压缩。 有损压缩可用于程序文件的压缩：这一说法是错误的。程序文件通常对数据的准确性要求极高，任何微小的改动都可能导致程序无法正常运行或出现错误。因此，程序文件一般使用无损压缩来确保数据的完整性和准确性。有损压缩由于其信息丢失的特性，不适合用于程序文件的压缩。故正确答案为：选项D。 3．A 【详解】本题考查声音数字化。 从状态栏信息中可以看出：音频格式为Wave，采样频率为44100Hz，量化位数为8bit，声道数为2个。故正确答案为：选项A。 4．D 【详解】本题考查大数据的应用。POI数据点的基本信息包括名称、类别、空间坐标信息(经纬度)、地址、电话、邮政编码等，附近美食不是必需的，因此答案为D。 5．C 【详解】本题考查数据采集与编码。人工获取数据的方式并未被机器获取完全替代，A选项错误；ASCII是常见的字符编码，但JPEG是图像编码格式，不是字符编码，B选项错误；提高声音的保真度可以通过提高采样频率和量化位数来实现，C选项正确；将模拟声音数字化需要经过采样、量化以及编码等过程，D选项错误。故答案为：C。 6．B 【详解】本题主要考查大数据思维的描述。数据价值密度的高低与数据总量的大小成反比，数据价值密度越高数据总量越小，数据价值密度越低数据总量越大。任何有价值的信息的提取依托的就是海量的基础数据，故本题选B选项。 7．B 【详解】本题考查编码方式。ASCII码主要用于表示英文字符等，不包含汉字“中”；摩尔斯码是一种早期的通信编码，不是用于汉字编码；MPEG码主要用于视频压缩等，与字符编码无关。国标码是用于汉字信息处理系统之间或者与通信系统之间进行信息交换的汉字代码，所以字符“中”的编码方式是国标码，答案选B。 8．B 【详解】本题考查大数据。大数据指的是超出常规数据库软件工具能力范围的海量、高增长率和多样性的信息资产。大数据技术也可以处理非结构化数据。大数据的发展也会带来一些社会问题，如隐私保护等。故正确答案为选项B。 9．C 【详解】本题考查的是音频文件大小计算。未压缩音频文件=采样频率*量化位*声道数*时长/8(B)=44.1*1000*16*2*5*60/(8*1024*1024)≈50MB，故选项C正确。 10．C 【详解】本题考查的是数据和信息。计算机中，所有的数据都是以二进制形式存储，选项A说法错误；付款码在一段时间后会失效，说明信息具有时效性，选项B说法错误；盲文是数据的一种表现形式，选项C说法正确；通过无线网络传输的信息需要依附于载体，选项D说法错误。故本题应选C。 11．B 【详解】本题考查的是信息编码。一个字符在计算机内用8个二进制位存储，选项A说法错误；汉字的输入码不唯一，故选项C说法错误；二进制最后一位为1，将其转换为+进制数后一定为奇数，故选项D说法错误。 【点睛】 12．C 【详解】本题考查的是进制数。该二进制的末位为“0”，故可以确定n是偶数，选项A说法错误；n+1是奇数，故（n+1)%2的结果一定是1，选项C正确；最小4位二进制数为：1000，故n最小是8，故选项BD说法错误。 13．D 【详解】本题考查的是知识与智慧。数据是现实世界客观事物的符号记录，信息是经加工处理的、具有意义的数据。知识是人们运用大脑对所获取或积累的信息进行的提炼、研究和分析的结果，能够精确的反应事物的本质。智慧是为了达到预定目标而运用知识解决问题的创新思维能力。阿基米德发现浮力定律是信息的体现，我们运用公式F浮=ρ液gV排来计算浮力，这是知识的体现，故本题应选D。 14．B 【详解】本题考查的是图像编码。未压缩图像大小计算公式：图像分辨率*图像量化位数/8=800*900*16/8（B）=800*900*16/8/1024（KB）。故本题应选B。 15．A 【详解】本题考查的是编码相关知识。10 个相同的小球放入4个不同的盒子中，盒子不允许为空。利用挡板法，把10个小球用3块挡板隔开，形成四部分，分别放到对应的盒子里，从10个小球形成的9个空中，选三个位置放置挡板，共有C93=84种结果。故本题应选A。 16．声音的数字化 【详解】本题考查声音数字化相关内容。模拟声音转换为数字声音后才能存储在计算机中，将将模拟声音信号转变为数字音频的过程，称为声音的数字化。故此处应填写：声音的数字化。 17．128 【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。 18． 数据 信息 知识 【详解】本题主要考查数据、信息和知识的描述。信息，指音讯、消息、通讯系统传输和处理的对象，泛指人类社会传播的一切内容，信息是加工了的数据。数据是记录客观事物的、可鉴别的符号 知识是人们运用大脑对所获取或积累的信息进行的提炼、研究和分析的结果，能够精确的反应事物的本质。故“17”、“最高气温：18℃，最低气温：5℃”、“注意保暖可防止感冒”分别是数据、信息和知识。 19． 采样 量化 编码 声音存储空间=采样频率*量化位数*声道数*时间/8   （44.1*1000*16*2*2/8=352800） 【详解】本题考查的是音频编码。模拟信号转换为数字信号一般经过采样、量化、编码3个步骤。声音存储空间=采样频率*量化位数*声道数*时间/8（其中立体声声道数为2）=44.1*1000*16*2*2/8=352800B。 20．压缩 【详解】本题考查的是压缩。为了使文件更少地占用存储空间和缩短传输时间，可以对文件进行压缩处理。 21．错误 【详解】本题考查二进制相关内容。二进制数110左移一位变为1100，相当于在每个位的权值多2倍，即整数数字也是变成原来2倍。故本题答案是：错误。 22．正确 【详解】本题考查声音数字化。声音数字化是将模拟声音信号转换成数字声音信号的过程。在声音数字化中，模拟声音信号会通过采样和量化的过程被转换成数字形式，这个数字形式可以被计算机处理、存储和传输。故说法正确。 23．正确 【详解】本题考查数字信号与模拟信号。数字信号相对于模拟信号而言，确实具有许多优势。首先，数字信号在传输过程中不容易受到干扰，因为数字信号在传输过程中可以通过差错检测和纠错技术来保证数据的完整性和准确性。其次，数字信号方便存储，可以通过数字化的方式将信号存储在计算机或其他数字设备中，便于管理和处理。另外，数字信号的传输距离相对较远，因为数字信号可以通过数字通信技术进行传输，可以克服模拟信号在传输过程中受到衰减和失真的问题。最后，数字信号方便传输，可以通过数字化的方式进行编码和解码，便于在不同的系统和设备之间进行传输和交换。故说法正确。 24．错误 【详解】本题考查的是大数据概念。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。十年来某个学校的所有学生考试成绩记录不能称为大数据，故题干中的说法是错误的。 25． C C B A E A D C B 【详解】 本题考查的音频是数字化。 （1）音频设备主要是对音频输入输出设备的总称，其包括的产品类型也很多，一般可以分为功放机、音箱、多媒体控制台、数字调音台、音频采样卡、合成器、中高频音箱、话筒，PC中的声卡、耳机等。故选C。 （2）声音文件大小的计算公式是：数据量=（采样频率（Hz）×采样精度（bit）×声道数×时间）/8。计算时要注意几个单位的换算细节：时间单位换算：1分钟=60秒；采样频率单位换算：1kHz=1000Hz；数据量单位换算：1MB=1024×1024=1048576B；另外，单声道的声道数为1，立体声的声道数为2。如图所示该声音文件时长为10分钟，则该文件的大小=[22050×8×1×（10×60）]/（8×1024×1024）=12.6MB。故选C。 （3）音频文件的影响因素有采样频率、声道数和采样精度。采样频率越大，采样精度越高，声道数越多，音频文件的音效越好。故选B。 （4）观察压缩后的数据10000101 01100110，第1个字节的最高位是1,则其后面的7位0000101表示数据重复次数是5；第2个字节的最高位是0,那么后面的7位1100110就是被重复的数据，因此压缩前的数据为：1100110 1100110 1100110 1100110 1100110，选项A符合压缩原理。 （5）声音录制与编码流程为：准备阶段选择声音录制硬件——E.选择声音录制软件——A.模拟信号——录制——D.采样——量化——C.编码——数字信号——B.声音压缩——存储与上传。 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 $$