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1.3 数据采集与编码
一、选择题
1．模拟信号是（ ）
A．以连续变化的物理量存在 B．可以直接存储在计算机中
C．不易受干扰而导致失真 D．通过数字流来传输
2． 是国际通用的信息交换标准代码。（ ）
A．数值编码
B．Unicode编码
C．汉字编码
D．ASCII字符编码
3．近期“汉语盘点2023”年度字词揭晓，“振”当选2023年国内年度汉字，在GB2312编码方案中，存储一个“振”字需要占用（ ）空间。
A．2B B．1B C．2b D．1KB
4．在信息社会背景下，开展调查的过程中，收集的数据一定要具有（ ）。
A．完整性 B．可用性 C．真实性 D．多样性
5．下列将二进制数（10011）2转换成十进制数的算式中，正确的是（ ）
A．1×24＋1×23＋1×22＋0×21＋0×20 B．1×24＋0×23＋0×22＋1×21＋1×20
C．1×24＋0×23＋1×22＋1×21＋0×20 D．1×24＋1×23＋0×22＋0×21＋1×20
6．下列有关信息编码的说法，正确的是（ ）
A．根据GB2312标准，“芯片”两个字的内码共占2个字节
B．计算机存储一个ASCII码时，占用1个字节，最高位为“1”
C．已知字母“F”的ASCII码值为46H，则字母“G”的ASCII码值为71D
D．某7位二进制数的最高位和最低位都为1，则转换为十进制数后的值大于65
7．以下会出现错误的是（）
A．“浙江”.encode()
B．‘浙江’.decode()
C．‘’‘浙江’’’.encode().decode()
D．以上都不会错误
8．使用UltraEdit软件观察字符“hz2017杭州第十区”的内码，部分界面如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．字符“h”的内码占两个字节 B．字符“杭”的十六进制码是“BA BC”
C．字符“2”的二进制码是“00110011” D．字符串共有11个字节
9．下列关于编码的说法，不正确的是（ ）
A．ASCII码的最大值十进制表示为127
B．信息编码的本质是信息形式转换的过程
C．相同像素大小的两幅图像，分别由黑白像素和256种颜色像素组成，其容量大小之比为1：4
D．一段时长10秒、采样频率为24KHz、量化位数为16位、双声道立体声的WAVE格式音频需要的磁盘存储空间约为938KB
10．下列关于进制与信息编码的说法，不正确的是（ ）
A．8位二进制数能表示的颜色数最多为256种
B．对声音模拟信号采样时提高采样频率能提高保真度
C．在二进制数末尾增加一位，其值会变成原数的2倍
D．某十六进制数的末位为4，对应的十进制数一定是4的倍数
11．下列有关图像说法正确的是（ ）
A．将图像分解成一个一个大小相同的像素属于量化 B．用数值表示图像各像素的颜色信息属于采样
C．任意放大矢量图都不会丢失细节或影响清晰度 D．常见的图像格式有BMP、JPEG、Wave、PNG等
12．一个十进制的奇数转换为二进制之后，其最后一位（最右边的位）必然是（ ）。
A．0 B．1 C．2 D．无法确定
13．下列关于字符编码的说法，正确的是（ ）
A．计算机中的ASCII字符采用二进制编码，汉字采用十进制进行编码
B．计算机中每个汉字占用两个字节，而ASCII码字符只占用一个字节
C．若字符“9”的十六进制编码为39，则“10”的十六进制编码为3A
D．若小写字母“p”的十六进制编码为70，则小写字母“o”的十六进制编码为69
14．在数据处理过程中，属于数据采集的是（ ）
A．长跑时智能手环获取脉搏心率等数据
B．以曲线方式展示跑步中的心率变化
C．将学生成绩的最高分、最低分找出来
D．删除错误的和重复的数据
15．下列关于图像和声音数字化的描述，不正确的是（ ）
A．将256色未经压缩的BMP图像转换为黑白图像，其他参数不变，其存储容量变为原来的1/8
B．矢量图形保存的文件大小一般比位图小，所以矢量图放大会影响清晰度
C．一段时长50秒、采样频率44100Hz、量化位数16bit未压缩的立体声音频存储容量约为8.4MB
D．若某段声音量化值范围是0~127，则量化位数至少是7位
16．使用UltaEdit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．字符“H”的十六进制内码值是4CH
B．字符“J”内码值的二进制表示为01001010B
C．“冬奥会@”这些字符的内码共8个字节
D．字符“2”内码值的十进制表示为2
17．下列有关计算机内信息编码的说法，正确的是（ ）
A．在计算机内进行数据压缩是信息编码的过程
B．字符在计算机内处理时，可采用二进制和十六进制两种编码形式
C．多媒体信息在计算机内进行编码时会产生冗余，都需要去除
D．信息内容通过计算机进行编码后，都以数字的形式呈现
二、判断题
18．一个字节能够存储一个英文符号或者一个汉字。( )
19．十进制数转换为二进制数的方法是乘2取整。( )
20．为了检测全班同学的编程基础，周老师可以采用问卷星出题进行数字化学习评价的获取。( )
21．人有人言，灯有灯语，灯语也是一种通讯工具。在航海灯语系统中，灯语是一种通信手段，也是一种编码方式。( )
22．在GB2312编码方案中，存储一个汉字需要占用的空间为2b。( )
23．ASCII编码中主要包含大小写字母、数字0到9、标点符号，以及一些基本控制字符，并不包含汉字编码。( )
24．分别使用44.1kHz和22.05kHz的采样频率对同一段声音进行数据编码，前者的声音保真度更高。( )
三、填空题
25．在计算机中，数据编码使得数据可以被 处理和存储。
26．在计算机中，数值数据的编码方式有原码、 和 。其中，正数的原码、反码和补码都相同，负数的反码是其原码除符号位外所有位取反，补码是其反码加1。
27．某公司想为每个员工分配一个唯一的二进制位ID（Identity Document，身份证标识号），以便计算机管理。如果公司有500名员工，则最少需要 位二进制来表示；如果公司又增加了200名员工，则需要调整到 位二进制才能保证编码足够用。
28．某字符库的字形码采用8×8点阵图的形式，字符“H”如下图所示。
（1）白色方块记作“0”，黑色方块记作“1”，自左向右逐行记录便可以得到字符“H”的字形码。按此规则，第3行的二进制编码为 。
（2）将第3行的二进制编码转换成十进制，其结果是 。
（3）存储该字形码需要 字节。
参考答案：
1．A
【详解】本题考查模拟信号相关内容。模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度，或频率，或相位随时间作连续变化，或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号，在传播的过程中会很容易受干扰而导致失真。模拟信号传输过程中，先把信息信号转换成几乎“一模一样”的波动电信号（因此叫“模拟”），再通过有线或无线的方式传输出去，电信号被接收下来后，通过接收设备还原成信息信号。模拟信号转换为数字信号后才可以存储在计算机中。由以上可知，A选项正确，BCD选项错误。故本题答案是A选项。
2．D
【详解】本题主要考查ASCII编码。ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统。它主要用于显示现代英语，而其扩展版本延伸美国标准信息交换码则可以部分支持其他西欧语言，并等同于国际标准ISO/IEC 646。故本题选D选项。
3．A
【详解】本题考查字符编码相关内容。在GB2312编码方案中，存储一个汉字需要占用的空间为2B，即2个字节。故本题答案是A选项。
4．C
【详解】本题主要考查数据的采集。在开展调查的过程中，收集的数据一定要可信可靠，数据要具备真实性和权威性，通过权威机构的官网查阅资料，一般可获得准确、真实、有效的数据，故本选C选项。
5．B
【详解】本题考查数制。
二进制转换成十进制数的方法，从低位到高位，加权系数展开后求和。二进制数10011的最低位系数和次低位系数为1。故排序选项A、C、D。故正确答案为选项B。
6．C
【详解】本题主要考查信息编码。根据GB2312标准，“芯片”两个字的内码共占4个字节；计算机存储一个ASCII码时，占用1个字节，最高位为“0”；已知字母“F”的ASCII码值为46H，则字母“G”的ASCII码值为46+1=47H，转换为十进制数是71D；某7位二进制数的最高位和最低位都为1，最小值为1000001，对应十进制数是65，故该二进制数转换为十进制数后的值大于等于65，故本题选C选项。
7．B
【详解】本题考查的是编码。Encode(转码)和解码(Decode)。decode的作用是将其他编码的字符串转换成unicode编码，如str1.decode('gb2312')，表示将gb2312编码的字符串str1转换成unicode编码。encode的作用是将unicode编码转换成其他编码的字符串，如str2.encode('gb2312')，表示将unicode编码的字符串str2转换成gb2312编码。选项B符合题意。
8．B
【详解】本题考查的是信息编码。字符“h”的内码占一个字节，选项A说法错误；汉字占两个字节，字符“杭”的十六进制码是“BA BC”，选项B说法正确；字符“2”的十六进制内码为：32，转换为二进制数为：00110010，故选项C的说法错误；字符串共有16个字节，选项D说法错误。
9．C
【详解】本题考查的是编码相关知识。黑白像素只要1位量化位，256种颜色需要8位量化位（2**8=256），其容量大小之比为1：8，选项C说法错误，故选C。
10．C
【详解】本题考查的是进制与编码相关知识。在二进制数末尾添0，其值会变成原数的2倍，故本题应选C。
11．C
【详解】本题考查的是图像编码。将图像分解成一个一个大小相同的像素属于采样；用数值表示图像各像素的颜色信息属于编码；Wave是音频文件。故选C。
12．B
【详解】本题考查的是进制数转换。将二进制整数转换为十进制数可采用“按权展开、逐项相加”的方法。一个二进制数转换为十进制数=数码*2^0+数码*2^1+……，可知后面项都是2的倍数，只有最后一位来决定奇偶性，当最后一位位1时，才为奇数。故应选B。
13．B
【详解】本题考查字符编码相关内容。A选项，计算机中的ASCII字符和汉字都采用二进制进行编码，选项错误；B选项，计算机中每个汉字占用两个字节，而ASCII码字符只占用一个字节，选项正确；C选项，若字符“9”的十六进制编码为39，则“10”的十六进制编码为31 30，选项错误；D选项，若小写字母“p”的十六进制编码为70，则小写字母“o”的十六进制编码为6F，选项错误。故本题答案是B选项。
14．A
【详解】本题主要考查数据采集。结合选项可知，长跑时智能手环获取脉搏心率等数据属于数据采集，故本题选A选项。
15．B
【详解】本题考查数字化相关内容。A选项，256色未经压缩的BMP图像相当于色彩位数为8位的图象，黑白色位图图象是色彩位数为1位的图象；将原256色图象转换为相同像素的黑白图象，存储空间变为原来的1/8，选项正确。B选项，矢量图形与分辨率无关，可以将它缩放到任意大小和以任意分辨率在输出设备上打印出来，都不会影响清晰度，选项错误。C选项，音频文件存储容量=44100*16*2*50/8/1024/1024（MB）=8.41（MB），选项正确。D选项，7位二进制能表示的最大数为：1111111，转换为十进制数为127，选项正确。故本题答案是B选项。
16．B
【详解】本题考查的是编码相关知识。字符“J”的十六进制内码是4AH，字符“H”比“J”要小；字符“J”的十六进制内码是4AH，对应的二进制就是01001010B；“@”是半角字符，共7个字节；字符“2”内码值的为32H，转化为十进制数数为3*16+2＝50故选：B。
17．A
【详解】本题考查的是信息编码。字符在计算机内处理时，采用的是二进制编码，故选项B说法错误；多媒体信息在计算机内进行编码时会产生冗余，需要压缩，而不是去除，故选项C说法错误；信息内容通过计算机进行编码后，不一定以数字的形式呈现，如二维码是以图片形式呈现，故选项D说法错误。本题应选A。
18．错误
【详解】本题考查编码。
一个汉字的存储至少需要两个字节。故题目说法错误。
19．错误
【详解】本题考查数制。十进制数转换为二进制数的方法是除2取余。故错误。
20．正确
【详解】本题考查的是数字化工具。问卷星可以用来测试和评价统计等服务，故题干中说法正确。
21．正确
【详解】本题考查信息编码相关内容。灯语是一种通信手段，用灯光一明一暗的间歇作出长短不同的信号来传递信息。灯语通信需要双方约定的明暗表达方式，这就是灯语编码，目前国际上流行的灯语编码是莫尔斯码。故本题答案是：正确。
22．错误
【详解】本题主要考查字符编码。在GB2312编码方案中，存储一个汉字需要占用的空间为2B，即2个字节，故表述错误。
23．正确
【详解】本题主要考查ASCII编码。ASCII编码中主要包含大小写字母、数字0到9、标点符号，以及一些基本控制字符，并不包含汉字编码，表述正确。
24．正确
【详解】本题考查的是声音的采样频率。采样频率越高，声音的保真度越好。故题干描述正确。
25．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。
26． 反码 补码
【详解】本题考查编码。
在计算机中，数值数据的编码方式主要有三种，分别是：
原码：
原码是有符号定点数的一种表示方法。
对于正数，原码就是其二进制数本身，最高位是符号位（0表示正数）。
对于负数，原码是最高位取1，其余位表示负数的绝对值。
例如，8位二进制数中，+5的原码为00000101，-5的原码为10000101。
反码：
反码主要用于表示负数。
对于正数，反码与原码相同。
对于负数，反码是将其原码除符号位以外的所有位取反（即0变为1，1变为0）。
例如，8位二进制数中，+5的反码为00000101（与原码相同），-5的反码为11111010。
补码：
在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。
对于正数，补码就是原码本身。
对于负数，补码是其反码加1。
补码的使用解决了原码加减法运算繁杂的弊端，有效简化了运算器的设计。
例如，8位二进制数中，+5的补码为00000101（与原码、反码相同），-5的补码为11111011（反码为11111010，加1后得补码）。
故正确答案为反码和补码。
27． 9 10
【详解】本题主要考查二进制编码。28=256<500<29=512，因此如果公司有500名员工，则最少需要9位二进制来表示。29=512<700<210=1024，如果公司又增加了200名员工，则需要调整到10位二进制才能保证编码足够用。
28． 01100110 102 8
【详解】本题主要考查字符编码。①白色方块记作“0”，黑色方块记作“1”，自左向右逐行记录便可以得到字符“H”的字形码。按此规则，第3行的二进制编码为01100110。②二进制数01100110通过“按权展开、逐项相加”的方法转换为十进制数是102。③1B=8b，因此存储该字形码需要8*8/8=8字节。

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