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山西省太原市2025-2026学年第二学期高一年级期末学业诊断 信息技术试卷
一、单选题
探究活动：机器人在比赛中需实时感知自身和环境数据，并处理大量数据以规划最优路线。结合材料，完成下面小题。
1．当人形机器人检测到前方有障碍物时，基于具身大模型的“大脑”（负责高层级认知功能：感知环境、理解任务、规划行动）规划出绕行动作，然后将指令传给“小脑”（负责运动控制和协调：步态生成、平衡维持、关节驱动）。这一过程依次涉及信息系统功能的是（ ）
A．输入→处理→控制→输出 B．处理→输入→输出→控制
C．输入→存储→输出→传输 D．传输→处理→输入→输出
2．人形机器人的“身体”包括执行器、减速器、传感器和电机等核心部件。这些物理组件在信息系统的组成中属于（ ）
A．用户 B．软件 C．硬件 D．网络
3．人形机器人脚底的力传感器实时采集的地面反作用力数值，以及关节电机的温度读数，这些原始记录构成了信息系统中的（ ）
A．用户 B．软硬件 C．网络 D．数据资源
4．工程师为机器人开发了感知、姿态控制、自主决策程序，并将这些程序集成到机器人的算法与决策系统中运行，按照信息系统的软件分类，该算法与决策系统属于（ ）
A．系统软件 B．应用软件 C．数据库管理软件 D．中间件
5．单台机器人要在约21公里的赛道上完成马拉松赛，除了收集运动关节角度数据，还有位置信息（如北斗定位）、周围环境（激光雷达、视觉相机等）、机器人自身状态（如电机、电池、散热系统）等多种数据。这最直接体现的大数据特征是（ ）
A．高速（Velocity） B．多样（Variety）
C．大量（Volume） D．低价值密度（Value）
6．作为人形机器人的“眼睛”，深度摄像头获取道路标线、交通标志、障碍物等三维数据，激光雷达则利用激光束进行距离测量并获取周围环境的三维空间数据，从而实现对周围环境的“视觉”感知。这主要应用了信息技术中的（ ）
A．计算机技术 B．通信技术 C．传感技术 D．微电子技术
7．自主导航机器人全程依靠自身传感器、算法与决策系统，独立完成环境感知、路径规划、障碍规避等。与传统工业机器人的“按固定程序重复动作”相比，自主导航机器人在模拟人类能力上的最大区别是（ ）
A．模拟感知与行为能力；传统仅模拟记忆
B．已具备自主意识与情感；传统无任何智能特征
C．模拟思维能力；传统模拟感知能力
D．模拟动态环境的感知、思维与决策；传统仅模拟固定执行
8．参赛机器人的内置算法通过分析采集到的关节角度、电机温度等数据，判断自身是否处于“平稳运行”“高负荷运行”状态。这种根据实时数据映射到预设的类别标签中判断类别的方法属于数据分析中的（ ）
A．聚类分析 B．关联分析 C．数据分类 D．特征探索
9．参赛机器人能够通过摄像头采集前方道路图像，并从中识别出路障（如石块、围栏）的类型与位置，进而规划避障路线。这主要应用了人工智能中的（ ）
A．语音识别技术 B．计算机视觉技术 C．自然语言处理技术 D．情感计算技术
10．机器人在赛前经历了数十万次模拟奔跑训练，通过从海量模拟数据中自动提取特征并学习规律，最终生成了不同坡度、弯道下的最优步态控制参数，实现了奔跑中不同地形下的最优步态。这主要依托于（ ）
A．模式识别 B．云计算 C．专家系统 D．机器学习
探究活动：通过编写Python程序，模拟人形机器人避障，探究信息系统对整个信息加工、处理、传输、输出等环节通过各种程序进行控制。结合材料，完成下面小题。
11．在设计机器人避障时，首先要明确障碍物识别与路径规划的目标和约束条件，这一步属于程序设计一般过程中的（ ）
A．编写程序 B．设计算法 C．分析问题 D．调试测试
12．Python程序需翻译成机器语言才能被计算机执行，它采用的翻译方式是在程序运行过程中逐条翻译并立即执行。这种翻译方式称为
A．解释 B．汇编 C．编译 D．连接
13．在机器人避障算法中，需要同时满足“距离小于1米”和“速度大于0”两个条件时才执行刹车。在Python语言中用于描述连接这两个条件的运算符是（ ）
A．or B．and C．not D．if
14．通过使用input()函数模拟实现传感器获取数据（如障碍物距离值）的过程。input()函数返回的数据类型是 ，需要将其转换为 方能进行大小比较运算。（ ）
A．数值 字符串 B．字符串 数值 C．数值 列表 D．列表 元组
15．模拟人形机器人需要根据障碍物的距离选择不同的避障动作：距离<0.3米急停，0.3~1.0米左转，>1.0米继续直行。伪代码如下所示，该描述采用的是程序控制结构中的（ ）
if距离<0.3:
急停
elif距离<1.0:
左转
else:
直行
A．顺序结构 B．循环结构
C．双分支选择结构 D．多分支选择结构
某大学推出了校园食堂智慧自助餐系统，集智能托盘、RFID技术、高精度称重传感器及云端管理于一体，实现菜品自选、自动称重、计价与智能结算，如图所示。学生就餐时，首先选取智能托盘（内置称重传感器）与餐盘（内置RFID芯片）与校园卡或银行卡绑定；取菜区设有感应器，学生须先将餐盘放在托盘放置区域，然后自由选取菜品，数据实时上传至云端服务器，进行数据处理、价格计算，系统会自动获取菜品名称、重量及价格；选菜结束后，学生只需将餐盘放在结算台的感应区，屏幕便会显示所选菜品列表、总价及营养分析，并自动从校园卡或银行卡扣款。结合材料，完成下面小题。
16．智慧食堂系统中，每道菜的取菜区下方设有感应器，当托盘放在对应位置时，系统自动读取菜品名称、重量及价格，实现了物的感知识别控制、网络化互联和智能处理有机统一。自助餐系统的应用处于信息系统与外部世界连接方式的（ ）
A．“让人和计算机对话”阶段 B．“让计算机与计算机对话”阶段
C．“让‘物’和物体与环境对话”阶段 D．“让虚拟世界与现实世界对话”阶段
17．餐盘内置的RFID芯片，托盘感应区配备射频读写装置，当带有RFID芯片的餐盘放置于托盘上时，能够自动识别菜品。RFID芯片主要应用了物联网技术体系中的（ ）
A．射频识别技术 B．频率识别技术 C．嵌入式系统技术 D．红外识别技术
18．智能餐盘内置RFID芯片、取菜区的感应器等设备，负责采集菜品信息和重量数据。这些设备在物联网的三层结构中属于（ ）
A．网络层 B．应用层 C．终端层 D．感知层
19．食堂后台服务器上部署的结算软件和数据分析软件，无需在每台终端单独安装，即可被所有联网的管理员电脑共同访问与调用，这一应用场景主要体现了计算机网络的（ ）
A．数据传输 B．资源共享 C．分布式处理 D．集中管理
20．食堂管理人员在后台运用云端管理子系统进行监控库存、分析每日菜品销售情况，从菜品最受欢迎程度数据预测次日顾客用餐偏好，从而优化采购计划。说明信息技术提升人们在信息社会的适应力与创造力，正在逐步（ ）
A．改变人们生活与交往方式 B．促进人们数字化学习与创新
C．提升人们信息社会责任感 D．改变人们生产与工作方式
二、判断题
某校高一信息技术社团学生参观了位于平遥古城的“SoReal焕真·平遥科技艺术馆”。该馆采用VR、多媒体互动投影技术、异形投影融合技术、红外线感应装置、水流控制系统、内投球技术、激光成像环境营造等前沿科技手段，解锁并打造了沉浸式智慧游平遥的新颖方式。结合材料，完成下面小题。
21．科技艺术馆通过VR、AR等数字技术在物理的古城之外，创造了一个数字化的虚拟平遥。其“现实空间”与“虚拟空间”交织并存，体现了信息社会中数字化已成为信息社会的显著特征。( )
22．科技艺术馆是在原棉织厂旧址上改造而成，老厂房焕发新生。2023年1月开馆不久，接待游客10万余人次，并产生经济效益。体现了在信息社会中，信息经济以知识为基础、以创新为主要驱动力，并促进传统产业升级。( )
23．“光影四季”展区里，结合了虚拟现实、激光雷达捕捉等技术，打造沉浸式流花瀑布的互动场景，游客伸手接住飘落的“雪花”，瞬间触发了春日景象，古城四季在指尖交互中轮转。从计算机用户界面发展的角度，体现了信息技术走向信息服务的智能化和个性化发展方向。( )
24．艺术馆咨询台的智能问答导览机器人称为“智慧馆员”，支持主动问候、语音问答、基础导览。“智慧馆员”能够理解游客的问题并推荐景点，这主要依赖于自然语言处理技术。( )
25．场馆中16台投影仪和1台控制中心服务器共同组成了一个局域网（LAN），其覆盖范围仅限于场馆内部。( )
26．该馆的游客票务信息包含游客姓名、身份证号、参观日期、票价等内容，以表格形式存储，这类数据属于非结构化数据。( )
27．“四水归堂”主题区通过水流频率与灯光闪烁配合，营造出“反万有引力”的视觉效果。观众看到“雨水倒流”后，有人理解为“时光回溯”，有人理解为“科技奇观”。这说明信息具有普遍性特征。( )
28．该馆的票务系统和客流数据存储在网络服务器中，一旦遭受黑客攻击或病毒入侵，可能导致数据泄露或系统瘫痪，这体现了信息系统面临的安全风险的局限性。( )
29．该馆利用VR影院为学生提供沉浸式科普体验，帮助学生更容易理解抽象的天文地理知识，培养科学探究能力和创新思维，体现了信息技术能够提升人们在信息社会中的适应力与创造力。( )
30．由于该馆采用了先进的数字化技术，所有年龄段游客都能轻松、平等地享受所有体验项目，不存在数字鸿沟问题。( )
三、综合题
31．探究活动：项目启动初期，同学们需了解古建筑监测的相关信息，除通过搜索引擎开展信息检索外，还借助生成式AI辅助获取相关数据，并完成数据存储工作。
请挑选合适词语，并将其对应的字母填入相应空白位置。（不可重复选填）
选填：A．云盘 B．散点图 C．关键词 D．数据采集 E.数据加密 F.数据备份 G. Xmind H.数据清洗 I.URL J.网络数据
项目初期，小组成员以“文物保护”和“监测预警平台”为__________，利用搜索引擎进行信息筛查，重点研究了“甘肃省石窟寺监测预警平台”。
在__________阶段，小组成员一方面下载相关资料；另一方面，借助AI工具生成的网络爬虫程序获取数据。爬取数据前，先查阅目标网站Robots协议，确认允许访问范围，再以网页的__________为入口抓取定向数据。这种通过爬虫程序获取数据的方式，属于数据采集方法中的__________采集法。
获取的数据在格式、标准与完整度上差异较大，且存在乱码、重复等问题，小组成员先进行__________与预处理，确保数据可用性。之后使用__________软件绘制思维导图，梳理并直观呈现监测系统各要素之间的关系。再借助数据可视化表达工具绘制__________，直观展示环境指标与病害频次的关联关系，明确重点监测方向。
在数据存储与保护阶段，项目组将文件上传至__________，实现文档共享、跨设备同步与协作。同时，项目组对核心文档采用__________技术控制访问权限，并定期进行__________，以防数据丢失。
32．探究活动：项目小组借鉴“甘肃省石窟寺监测预警平台”相关经验，设计“晋祠圣母殿监测预警系统”。首要任务为部署传感器，明确需采集的数据。
圣母殿作为木构建筑瑰宝，存在遭遇风化、变形、温湿度异常等风险的可能。根据要求，回答问题。
(1)小组成员借助生成式AI检索木构古建筑变形监测的主要指标及传感器。下列提问中，目标明确、要求具体、格式清晰的是 。
A．“告诉我古建筑怎么监测”
B．“请以表格形式，列出木构古建筑变形监测的核心指标、所用传感器及测量范围”
C．“木构古建筑变形监测指标和传感器”
D．“我要做晋祠监测，给我点资料”
E．“作为文物监测专家，请提供木构古建筑变形监测的5个核心指标，并推荐每种指标最适用的传感器及其标准测量范围”
(2)项目小组根据监测需求选择适配的传感器，采集相关物理量，用于数据处理与预警分析。请将下表中“文物安全风险”与最适合的“传感器”及对应“物理量”正确连线，并用“⑥—D—f”的格式表示。
①__________②__________③__________④__________⑤__________⑥—D—f
文物安全风险/监测需求 传感器 物理量
①殿内木构架及彩塑受潮朽坏风险 A．加速度传感器 a.相对湿度与环境温度
②彩绘木构件表层风化与褪色风险 B．温湿度传感器 b.裂缝宽度变化量
③墙体或梁柱等出现开裂扩张风险 C．倾角传感器 c.光照强度
④地基下沉导致墙体柱子倾斜风险 D．位移传感器 d.振动加速度与频率
⑤地震或大风产生持续振动导致结构疲劳 E.裂缝计 e.倾斜角度
⑥柱子或墙体基础发生缓慢沉降 F.光照度传感器 f.水平或垂直位移量
33．探究活动：项目组为圣母殿盘龙大柱设计了模拟监测预警系统，该系统综合运用传感、网络通信与数据处理等技术，以实现安全风险预警为目标。
A．交换机 B．手机APP C． 结构监测仪 D．路由器 E. 光调制解调器
对象集群
如图为系统结构设计图，如表为对象集群，其中列出了系统可能包含的硬件与软件。根据要求，回答问题。
(1)分析如图的系统结构，从如表的对象集群中选择合适对象，将对应字母填写到相应热区，补充完整结构图。热区1：____________、热区2：____________、热区3：____________。（提示：填写字母）
(2)系统布设的传感设备可从不同维度采集殿内木结构变形、微环境变化的相关数据，这体现了物联网的________特征；物联网网关承担协议转换与安全防护的双重职责，确保现场各类传感器的数据能够高效、安全地上传至云端，这体现了物联网的_________特征；云服务器接收数据后，会依据特定算法与模型对木构件的倾斜趋势进行预测分析，一旦数据超出安全阈值，将自动生成并发布预警信息，这体现了物联网的_________特征。（选填：可靠传递/智能处理/全面感知）
34．探究活动：项目组借助生成式AI， 辅助完成了预警系统核心算法及程序的设计。
小组成员在生成式AI的协助下，最终完成了预警系统核心算法及程序的设计，相关内容如图和如表所示。根据要求，回答问题。
#模拟传感器传入数据 d=float(input("请输入实时变形数据(mm):")) if d<1.0: level= "正常(安全)"elif d<3.0: level= "黄色预警(关注)"elif d<5.0: level= "橙色预警(警报)"else: level= "红色预警(危险)"print("当前变形数据:", d, "mm,预警等级:", level)
(1)如图采用_________描述算法，相较于自然语言，其优势为_____________________________。
(2)如图的算法描述了预警系统根据变量d的值与预设阈值进行比较判断，从而决定具体执行何种预警操作，该过程主要体现了信息系统的_________功能和_________功能。
(3)结合图如表可知，该Python程序将复杂预警过程的每一步操作分解为计算机可执行的基本运算步骤，这体现了算法具有__________特征。其中，语句“#模拟传感器传入数据”的作用是___________________。
(4)盘龙大柱的变形监测需要长期不间断进行，因此模拟传感器的数据采集与预警等级分析过程应支持重复执行。为实现持续、自动化的监测，请结合如表所示程序，写出程序的优化方案或思路：_________________________________________________________________。
35．探究活动：测试验证与优化
项目小组在模拟测试过程中收集了系统的部分监测数据，如表所示。根据要求，回答问题。
模拟测试数据
时间 温度（℃） 湿度（%RH） 倾斜度（度） 变形数据（mm）
8:00 8.5 65 0.05 0.42
10:00 12.3 55 0.05 0.58
12:00 17.2 45 0.06
14:00 18.5 42 0.07 0.63
16:00 16 48 0.06 0.55
18:00 13.5 52 0.05 0.48
20:00 70 55 0.06 0.38
22:00 9.5 60 0.05 0.35
(1)观察上表，20:00的温度记录为“70”，明显偏离了其他时段的温度变化规律，属于__________数据；而12:00时段的“变形数据”为空白，属于_________数据。需要对这些不规范数据进行处理，以保证数据的完整性和准确性。（选填：乱码/错别字/缺失/重复/异常）
(2)若项目小组希望分析“一日内温度变化对倾斜度的影响”，最合适的图表类型是__________，因为它能够清晰地展示数据随时间连续变化的趋势。
(3)在分析表数据时，通过计算温度的最大值、最小值、平均值等描述性统计量，了解温度的分布特征，这属于_________。此外，在无预设“正常波动”“异常预警”等分类标准时，可以采用一种能够从表多维样本数据出发，自动将相似数据归为一组的分析方法，来分析和判断盘龙大柱的现状，这属于__________。（选填：聚类分析/关联分析/数据分类/特征探索）
36．项目总结阶段，同学们进行了讨论与反思。根据要求，回答问题。
(1)为推动预警系统实际落地并长期服务于文物保护工作，需从“数据安全”与“系统安全”两个维度优化。请任选一个方向提出建议。
_____________________________________________________________________________________________
(2)在“AI辅助项目探究”的讨论中，同学们形成以下两种观点：
观点一：AI能够自主分析、生成代码、处理数据，可完全交给AI完成探究。
观点二：AI虽强大，但缺乏人类的创新思维与判断力。我们应将AI视为“助手”，而非“替代品”。
请任选一个观点，结合本项目中的AI应用体验进行评晰，说明你赞成或反对的理由：
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
参考答案
1．A 2．C 3．D 4．B 5．B 6．C 7．D 8．C 9．B 10．D
11．C 12．A 13．B 14．B 15．D
16．C 17．A 18．D 19．B 20．D
21．正确 22．正确 23．正确 24．正确 25．正确 26．错误 27．错误 28．正确 29．正确 30．错误
31． C D I J H G B A E F
32．(1)BE
(2) ①—B—a ②—F—c ③—E—b ④—C—e ⑤—A—d
33．(1) C E B
(2) 全面感知 可靠传递 智能处理
34．(1) 流程图 直观清晰，便于展现算法逻辑，更容易理解。
(2) 数据处理 信息输出
(3) 可行性 注释说明代码功能，提高程序的可读性
(4)将获取数据到输出预警等级的代码整体放入无限循环（如while True循环）中实现重复执行，可添加定时机制，每隔固定时间自动完成一次监测分析，实现不间断自动化监测（合理即可）。
35．(1) 异常 缺失
(2)折线图
(3) 特征探索 聚类分析
36．(1)数据安全：对文物监测获取的所有数据进行加密存储，设置分级访问权限，定期异地备份核心数据，避免数据泄露或丢失；系统安全：为预警系统安装专用防火墙，定期扫描更新系统漏洞补丁，设置多因素身份验证机制，避免未授权人员非法入侵系统
(2)我赞成观点二，在本项目探究中，AI可以快速处理海量的监测数据，帮我们完成基础的整理分析工作，大幅提升探究效率，但AI缺乏人类的创新思维，也无法结合文物保护的实际人文需求做出准确判断，没法独立完成复杂的探究任务，因此AI只能作为助手，不能替代人类，观点二的说法是正确的。（作答合理即可）

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