2024-2025学年高一上学期华东师大版(2020)必修1第二节 数字化与编码

第二节 数字化与编码 一、选择题 1．下列有关信息和信息编码的说法，正确的是（   ） A．计算机中的汉字是使用二进制进行编码的 B．根据不同的编码方式，数字图像可分为多种格式，如BMP、JPG、WAV等 C．16色未压缩的位图图像位深度为16位 D．声音数字化过程中，量化位数越大，量化精度越低 2．ASCII码表共有128个字符，每个字符都有对应的十进制，下列选项中大小关系正确的是（    ） A．“H”＞“h”＞“2” B．“2”＞“H”＞“h” C．“e”＞“H”＞“2” D．“2”＞“h”＞“H” 3．声音的数字化通过采样和量化来实现，如图所示，其中图甲和图乙分别表示的是对同一段声音采用不同频率进行采样的示意图。下列叙述正确的是（   ） A．图乙的采样频率低，数字化后的数据量小 B．图甲的采样频率高，数字化后的数据量小 C．图乙的采样频率高，数字化后的数据量大 D．图甲的采样频率低，数字化后的数据量大 4．我们在选择数据采集方法时，既可以选择传感器采集数据，也可以使用网络获取数据。对于生活中获取到的各种各样的数据或信息，我们会将其进行数字化，从而更好的帮助我们去进行数据分析，而“数字化”的过程就是将生活中的“模拟量”转换成“数字量”，在下列设备中，（   ）能够将“模拟量”转换成“数字量”。 ①打印机  ②数码摄像机  ③扫描仪  ④绘图仪  ⑤录音笔 A．①②③ B．②③⑤ C．②④⑤ D．②③④ 5．使用UltraEdit软件观察字符“大桥长约21千米！”的内码，界面如图所示，下列说法正确的是（    ） A．存储这些字符需要15Byte B．这些字符中共有2个ASCII编码的字符 C．“米”的内码是D7  A3 D．字符“10”在计算机内部的存储形式为00111010B 6．数字化的结果使得在人们生活的现实空间之外，又产生了一个数字化的（   ） A．虚拟空间 B．第二空间 C．域外空间 D．海外空间 7．采样频率是44.1KHz，量化位数为8的一段未经压缩的wav音频文件，时长为3分钟，需占用的空间约为（  ） A．7.57MB B．60.56MB C．1.06MB D．132.3KB 8．对某幅图像进行数字化，该图像的颜色总数为100种，则颜色位深度最少是（   ） A．100 B．10 C．8 D．7 9．使用UltraEdit软件观察字符“我爱 Python!”的内码，部分界面如图所示 下列说法正确的是（   ） A．字符“！”的内码占两个字节 B．字符“爱”的十六进制编码是“AE 20” C．字符“h”的二进制编码是“01101000” D．字符“ON”的十六进制编码是“6F 6E” 10．下列关于计算机信息编码的描述，正确的是（  ） A．汉字的输入码不是唯一的，常见的有音码、形码等 B．ASCII码在计算机中存储时占8位，共有256个ASCII字符 C．用视频处理软件把AVI格式视频转为MPEG格式的过程是无损压缩 D．若两位十六进制数的首位不为“0”，末位为“0”，则其一定大于十进制数16 11．某位图图像最多需要表示500种颜色，若采用十六进制给每种颜色编号，至少需要的编码位数是（   ） A．4 B．3 C．2 D．1 12．下列关于数制和编码的说法，正确的是（   ） A．末位为0的任意进制正整数，转换为十进制数后一定为偶数 B．若字符“Y”的内码用十六进制表示为59，则“Z”的内码用十六进制表示为60 C．英文字符在计算机内部使用ASCII码进行存储和处理 D．用x位k进制数给y种不同的信息进行编码，必须满足y<kx 13．下列关于信息编码的说法，正确的是（） A．ASCII码共表示127个字符 B．计算机中的汉字采用二进制进行编码的 C．条形码、二维码也属于编码方式 D．MPEG-4是常见的视频编码方式 14．已知字符"A"的ASCII码为65，变量ch表示某个大写字母，下列表达式可以实现大写字母转换成小写字母的是（    ） A．ch = chr( ord(ch) - 32) B．ch = chr( ord(ch) + 32) C．ch = ord( chr(ch) - 32) D．ch = ord( chr(ch) + 32) 15．使用UltraEdit软件查看字符内码部分界面如图所示。 下列说法正确的是（    ） A．图中有7个ASCII码字符 B．ASCII码字符“H”内码值的二进制表示为01101000B C．“亚运会@HZ”这些字符的内码共10个字节 D．字符“10”内码值的十六进制表示为3AH 16．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 17．某校共有 3 个年级，每个年级不超过 11 个班级，每班不超过 40 人，现按年级、班级、学生的顺序用二进制进行编号，那么编号至少需要的二进制位数是（   ）位。 A．14 B．13 C．12 D．11 二、填空题 18．小申在科技馆拍了很多照片，回家后，用画图软件进行了编辑和处理，图像的分辨率为1024*768，以下是小申选择的保存类型，那么，每张图像的数据量为 MB。     19．计算机中最基本的存储单位是B（字节），一个字节= 位，1KB= B。 20．观察下列两幅图像并回答问题。            重庆风光 1.bmp 1024*768*24b             重庆风光 2.bmp 1024*768*24b （1）上述两张图片格式为 ，属于 （无损/有损）压缩； （2）图片“重庆风光1.bmp”分辨率为 像素，其文件大小约为 MB； （3）上述两张图片的文件大小 （相等/不相等）。 21．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 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、判断题 23．ASCII码是一种国际通用的西文字符编码标准，每个字符用8个二进制位表示。( ) 24．数字信号在大小和时间上均连续，而模拟信号则相反。( ) 25．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。( ) 26．模拟信号可以通过数据编码转换成数字信号。( ) 四、操作题 27．2020年7月23日，我国“天问一号”探测器发射升空，将“祝融号”火星车（如图1所示）载往火星开展巡视探测任务。请运用所学内容，与小申一起探索并解决以下问题。                    图1 （1）在2023年“中国航天日”主场活动启动仪式上，国家航天局和中国科学院联合发布了中国首次火星探测火星全球影像图，全世界的人们都可以在网上看到这一消息。这主要体现的信息特征是( )。 A．信息具有时效性  B．信息的价值是相对的  C．信息可以被共享  D．信息可以被存储 （2）小申为火星车的影像录制了32秒的解说音频，设置的采样频率为48kHz、8bit量化位数、单声道，用WAV格式保存。理论上，这个音频文件的存储容量为 KB。 （3）小申为“祝融号”火星车设计的LOGO如图2所示，他用2位二进制对图中的每种颜色进行了编码。已知第3行的二进制编码是1111101111110111，可用十六进制表示为 。按此颜色编码规则，第4行的二进制编码是 。         图2 （4）小申将“火星地貌.bmp”文件转换为“火星地貌.jpg”，文件大小降低了很多，如图3所示。这种压缩方法称为 （选填：有损压缩/无损压缩）。                            图3 （5）岩石地貌是火星表面最常见的地貌之一。由于事先不知道火星上岩石的类别，为了实现对不同岩石的自动识别，可以根据采集到的岩石图像样本中的某些属性把相似的划为一类，使得在同一类中的样本相似性尽可能大，不同类别间的样本相似性尽可能小。这属于非监督学习中的 （选填：分类/聚类/回归）。 （6）小申模仿“祝融号”设计了一个矿石采集机器人，算法描述如图4所示，图5为测试区域地图及说明。当机器人从启动程序直至离开地图中的采集区域，采集到的矿石编号依次是 。                 图4             图5 （7）AI技术的发展是一把双刃剑。一方面，它在深空探索、智慧医疗、无人驾驶等领域发挥着积极作用；另一方面，它也带来了一定的风险和挑战。关于AI技术，以下说法正确的是( )。 A．AI技术的发展会取代一些原来由人工处理的重复性劳动任务，也会产生新的工作岗位，降低了对从业者的素质要求 B．AI技术提高了人们的工作效率和服务水平，对人类社会的进步、经济的发展和文化的提高都有着巨大的影响 C．AI技术在工、农业、医疗等领域都有广泛的运用，但在艺术创作方面到目前为止还没有发展 D．AI技术可以克隆声音、一键换脸，但生成假图片、炮制假新闻等AI造假问题也随之而来，我们需要利用多种途径辨别信息的真伪 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】本题考查信息与编码相关内容。A选项，存储在计算机中的信息都是用二进制进行编码的，选项正确；B选项，WAV是音频文件格式，选项错误；C选项，16色位图的位深度为4位（24=16），选项错误；D选项，数字化过程中，量化位数越大，量化精度越高，选项错误。故本题答案是A选项。 2．C 【详解】本题考查编码。 ASCII码表中，数字编码小于大写字母，大写字母小于小写字母。故正确答案为：选项C。 3．C 【详解】本题考查声音数字化。 观察图甲和图乙，可知图乙的采样频率高，因此数字化后的数据量大，故正确答案为：选项C。 4．B 【详解】本题主要考查数字化的描述。打印机和绘图仪均是输出设备，且其中的数据已经是数字量。②③⑤均可以实现将“模拟量”转换成“数字量”，故本题选B选项。 5．B 【详解】本题考查的是字符编码。由图中可知存储这些字符需要16Byte，故选项A说法错误；字符的ASCII编码不大于7F，故这些字符中共有2个ASCII编码的字符说法正确；“米”的内码是C3 D7，故选项C说法错误，由图中可知“1”的内码是31，故“0”的内码是30，“10”在计算机内部的存储形式为：00110001 00110000B，故选项D说法错误。 6．A 【详解】本题考查数字化对现实世界的影响。数字化的结果使得在人们生活的现实空间之外，又产生了一个数字化的虚拟空间。虚拟空间是一种通过计算机技术模拟出来的、与现实世界相关的虚拟环境，它可以包括虚拟现实、互联网上的虚拟社交平台、在线游戏等等。这些虚拟空间是数字化时代的一个重要特征，它们在人们的生活中扮演着重要的角色。故答案为A选项。 7．A 【详解】本题考查的是音频数字化。未压缩音频文件容量=采样频率*量化位数*声道数*时长/8=44.1*1000*8*1*3*60/8/1024/1024≈7.57MB，选项A正确。 8．D 【详解】本题考查的是编码。某幅图像颜色总数为100种，那么需要2n>=100，即n>=7，故选D。 9．C 【详解】本题考查的是信息编码。ASCII码内码不大于7F，汉字内码占两个字节。由图中可知字符“！”的内码占一个字节，故选项A说法错误；字符“爱”的十六进制编码是“B0 AE”,故选项B说法错误；字符“h”的十六进制内码是“68”转二进制是“01101000”，故选项C的说法正确；小字符“on”的十六进制编码是“6F 6E”，故选项D说法错误。本题应选C。 10．A 【详解】本题考查的是信息编码。汉字的输入码不是唯一的，常见的有音码、形码等，选项A正确；ASCII码在计算机中存储时占8位，共有128个ASCII字符，故选项B描述错误；用视频处理软件把AVI格式视频转为MPEG格式的过程是有损压缩，故选项C说法错误；例如：十六进制数10转换为十进制数为16并不大于十进制数16，故选项D说法错误。 11．B 【详解】本题考查的是编码相关知识。n位十六进制数最多能表示16n种颜色。由162=256<500，163=4096>500，可知n=3，故至少要用3位十六进制数进行编码。故本题应选B。 12．D 【详解】本题考查的是进制数和编码。在奇数进制中，末位为0的正整数，转换为十进制数后不一定为偶数，选项A说法错误；若字符“Y”的内码用十六进制表示为59，则“Z”的内码用十六进制表示为5A，选项B说法错误；英文字符在计算机内部使用二进制数存储和处理，选项C说法错误；用x位k进制数给y种不同的信息进行编码，必须满足y<kx，说法正确。故本题应选D。 13．B 【详解】本题考查的是信息编码。ASCII码共表示128个字符，条形码、二维码不属于编码方式；MPEG-4标准主要应用于视像电话(Video Phone)，视像电子邮件(Video Email)和电子新闻(Electronic News)等。故本题应选B。 14．B 【详解】本题考查的是大小写字母的转换。字母转换过程需要借助字母对应的ASCII编码，函数是ord( )。编码转换成字母用chr( )函数，在ASCII码中，小写字母比大写字母的编码大32，故选项B正确。 15．A 【详解】本题考查字符编码相关内容。UltraEdit 是一套功能强大的文本编辑器，可以编辑文本、十六进制、ASCII 码。A选项，内码值小于等于7F的属于ASCII码字符，因图中‘2’、‘0’、‘2’、‘3’、‘@’、‘H’、‘Z’的内码值均小于7F，所以ASCII码字符共7个，选项正确；B选项，ASCII码字符“H”内码值的二进制表示为：01001000B，选项错误；C选项，“亚运会@HZ”这些字符的内码共9个字节（每个汉字占2个字节，每个字符占1个字节），选项错误；D选项，字符“10”内码值的十六进制表示为：31 30，选项错误。故本题答案是A选项。 16．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。 17．C 【详解】本题考查的是信息编码。n位二进制数最多能表示2n种状态。 3 个年级至少要用2位二进制数来编，每个年级不超过 11 个班级至少要用4位二进制数来编，每班不超过 40 人至少要用6位二进制数来编，故编码至少需要2+4+6=12位二进制数来编。故本题应选C。 18．2.25MB 【详解】本题考查图像数字化相关内容。图像存储容量=水平像素*垂直像素*每个像素色彩所占位数/8。图像的数据量为：1024*768*24/8/1024/1024=2.25MB。故本题答案是2.25MB。 19． 8 1024 【详解】本题考查计算机存储容量相关内容。计算机中存储数据的最小单位是（bit，又称比特）；存储容量的基本单位是字节B，一个字节由8位二进制数组成，1B=8b。字节向上分别为KB、MB、GB、TB，每级为前一级的1024倍。故1KB=1024B。 20． BMP； 无损 1024*768 2.25 相等 【详解】本题考查的是图像的知识。（1）两张图片都是bmp格式，属于无损压缩。（2）重庆风光的分辨率为1024*768，文件大小约为1024*768*24/8/1024/1024MB=2.25MB。（3）两张图片大小相等。 21．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。 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．正确 【详解】本题考查编码。ASCII码是一种国际通用的西文字符编码标准，每个字符用7个二进制位表示，扩展ASCII码使用8个二进制位。故答案为错误。 24．错误 【详解】本题考查数字信号和模拟信号。模拟信号是在时间和数值上均连续变化的电信号，如正弦波、三角波等。数字信号是在时间和数值上均离散的信号。故本题答案是：错误。 25．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。 26．正确 【详解】本题主要考查模拟信号数字化。模拟信号需要经历采样、量化和编码三个步骤转换成数字信号，表述正确。 27． C 12288 FDF7 1110101010011111 有损压缩 聚类 4，3，5，2，1。 BD 【详解】本题考查信息、数字化、进制以及人工智能等知识。 （1）在2023年“中国航天日”主场活动启动仪式上，国家航天局和中国科学院联合发布了中国首次火星探测火星全球影像图，全世界的人们都可以在网上看到这一消息。这主要体现的信息特征是信息可以被共享。这是因为消息的发布使得全世界的人都能够访问和共享这一信息。故答案为：C。 （2）小申为火星车的影像录制了32秒的解说音频，设置的采样频率为48kHz、8bit量化位数、单声道，用WAV格式保存。理论上，这个音频文件的存储容量为48kHz*8bit*32秒=12288KB。故答案为：12288。 （3）第3行的二进制编码是1111101111110111，可用十六进制表示为FDF7。故答案为：FDF7。根据编码规则，可知白色方块编码为11，红色方块编码为10，蓝色方块编码为01，因此第4行的二进制编码是1110101010011111。 （4）小申将“火星地貌.bmp”文件转换为“火星地貌.jpg”，文件大小降低了很多，这种压缩方法称为 有损压缩。JPEG是一种有损压缩格式，可以显著减小文件大小但会损失一些图像质量。故答案为：有损压缩。 （5）岩石地貌是火星表面最常见的地貌之一。为了实现对不同岩石的自动识别，可以根据采集到的岩石图像样本中的某些属性把相似的划为一类，使得在同一类中的样本相似性尽可能大，不同类别间的样本相似性尽可能小。这属于非监督学习中的聚类。故答案为：聚类。 （6）根据题意，执行程序可知，采集到的矿石编号依次为：4，3，5，2，1。故答案为：4，3，5，2，1。 （7）A选项错误，AI技术的发展确实会自动化一些重复性劳动任务，但同时也会创造新的工作岗位，要求从业者具备更高的技能和素质。B选项正确，AI技术的应用可以提升工作效率，改善服务质量，对社会的进步和发展有着积极的作用。C选项错误，AI技术在艺术创作领域也有着广泛的应用，例如生成艺术作品、音乐创作等，AI已经在艺术领域展现出了创造力和潜力。D选项正确，随着AI技术的发展，出现了一些造假问题，例如假新闻、假图片等，需要注意辨别信息的真实性。故答案为：BD。 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 $$