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信息技术　必修1
《数据与计算》
第一章　数据与信息
学业测试
1．单选题
（1）数据是现实世界原始事物现象的（）,是信息的载体。
A．符号记录
B．还原
C．反映
D．提升
（2）下列编码方式中，属于图像编码的是（）。
A．ASCII码
B．GBK
C．图像压缩
D．统一码
（3）有人写了一个数制转换的式子：70-25=41。若要使该等式成立，则70、41有可能分别为（）。
A．十进制，十进制，十六进制
B．十进制，十六进制，八进制
C．十六进制，八进制，十进制
D．八进制，八进制，十六进制
说明：此题直接用ABCD的对应进制代入计算是最快的方法，最少算1次，最多算4次。
B项：（70）10-（2516→3710）16=（418→3310）等式成立！
（4）下面属于数据处理方式的是（）。
A．存储
B．挖掘
C．分析
D．以上都是
（5）英文大写字母A的ASCII码值是（）。
A．65
B．66
C．97
D．98
（6）在计算机信息处理领域，下面关于数据的叙述中，错误的是（）。
A．数据是对客观事实、概念等的一种表示
B．数据可以是数字、文字、图画、符号、声音、活动图像等
C．数据类型可分为数值型数据和非数值型数据两类
D．数据与信息不同，数据是日常所说的数值，而信息是指日常所见的现象
（7）数据的一个基本特征是（）。
A．只能表示计算所用的数值
B．都是以二进制形式存储在存储器
C．以各种形式存储在内存中
D．所有的数据按存储器类型组织
（8）数字信号和模拟信号的不同之处是（）。
A．数字信号在大小和时间上均连续，而模拟信号则相反
B．数字信号在大小和时间上均不连续，而模拟信号则相反
C．数字信号在大小上不连续，时间上连续，而模拟信号则相反
D．数字信号在大小上连续，时间上不连续，而模拟信号则相反
（9）模拟信号数字化的三个步骤依次为（）。
A．抽样、量化、编码
B．编码、量化、抽样
C．抽样、编码、量化
D．量化、抽样、编码
（10）下列是记录信息的载体，其中能够记录信息最多的载体是（）。
A．一张A4纸
B．一份《人民日报》
C．一张VCD光盘
D．一张DVD光盘
（11）毕业典礼上，同学们纷纷用自己的手机拍下这个值得纪念的时刻，并通过微信发布到朋友圈中，与好友分享。以上情况属于信息的（）特征。
A．真伪性和传递性
B．传递性和可依附性
C．时效性和价值相对性
D．可处理性和可存储
（12）用手机扫描二维码可获取相关信息，则下列说法错误的是（）。
A．信息具有载体依附性，二维码是信息的载体
B．手机扫描二维码的过程采用了字符识别ORC技术
C．二维码中可能包含病毒信息，不要盲目扫描来历不明的二维码
D．二维码可以存储各种信息，主要包括：网址、名片、文本信息、特定代码等
（13）二进制数1011110转换成十六进制数是（）。
A．B7H
B．BFH
C．5EH
D．5FH
说明：此题书上是8位二进制数（1011，1110）则答案应为BEH，如果改为（0101，1110）则答案为5EH，即选C项。
（14）一幅未经压缩的1024
768像素、16位色的BMP图像，其存储空间为（）。
A．468KB
B．1.5MB
C．2.4MB
D．3.7MB
　　说明：图像大小＝14+40+4
216+1024
768
16÷8＝1638454B=1600.05KB=1.56MB，最接近的值为1.5MB，选B项。
（15）录制一段时长为1分钟、采样频率为44.1kHz、量化位数为16位、双声道、WAVE格式的音频，该音频的存储容量约为（）。
A．10.3KB
B．172KB
C．10.1MB
D．80.7MB
　　说明：声音大小＝44.1
1000
16
2
60÷8＝10584000B=10335.9KB=10.09MB。
2．思考题
（1）在信息时代如何判别信息的真伪？谈谈你的方法或经验。
参考：
1．可参考老版的信息的鉴别与评价从三个方面考虑：信息来源是否权威、价值取向是否正确、信息的时效性是否真实有效；
2．也可以参考百度，（1）查看IP。不论是在客户端发微信朋友圈，还是登陆论坛发帖子，抑或在微博发表言论，IP地址都是唯一的、固定的。可以从两个方面进行辨识。一方面是IP地址注册的时间。若是针对某些社会热点事件发表的言论，更应该去关注言论人的注册时间。如是新注册的时间，而又针对当今某热点事件发声，则需要提高警惕。另一方面则是关注IP地址出现的热度。当某些社会热点事件发生后，针对该事件的言论集中出现在某一地区的某个IP地址，那么有可能有人在这一地区进行有组织的引导和干预。通过辨识IP地址，就可以知道某些言论或热点是否有网络水军或网络枪手炒作，作为个人一定要提高意识，避免不经验证就盲目转发信息，进而不知不觉成为网络水军的一员。
（2）查看历史信息。一般而言，一个人的价值观是相对固定的，一旦形成很难改变。同样，通过翻阅发帖人的微信、微博的发送的历史信息，即可辨别出这个人对某些事件的发言立场和态度。一个正常的有理性的人，看待事物或者发表某些言论的时候，也是比较理性正常的。例如，如果这个人谈论事情的时候是一贯的某种口吻，若再谈论类似事情的时候换了另一种口吻，或者综合分析与他以前的立场观点不一样了，发生了180度的大转弯。那么，对他发表的新言论应该多几个心眼儿，信息有可能不实或者别有用心。
（3）查看活跃度。经常上网的人，不管是在哪种自媒体上发声都是比较活跃的。如果一个人注册了微信、论坛账号、微博、QQ等许多网络账号，经常不发表言论，即我们所说的潜水。而突然有段时间非常活跃，那么这种不经常的举动，背后一定有不寻常的动机和目的。例如，有的人注册了新账号，集中几天集中谈论某件事，但是事后就销声了，不见踪影了。等过一段时间又突然出现了，发声后又消失了。其出现活跃程度与网络舆论事件关联度很高，那么这种行为是需要警惕的。
当看到有些言论或者信息有转发的冲动的时候，至少解决如下三个问题：内容是不是可以被验证，信息是不是来自正规渠道，是否有两个以上的独立来源可以证实。
（2）什么是ASCII码和Unicode码？
参考：
ASCII码：美国信息交换标准代码，是用8位二进制码为所有英文字母52、阿拉伯数字10、不可见控制符33以及标点符号、运算符号33等字符提供的编码。
Unicode：又称统一码、万国码、单一码，是计算机科学领域里的一项业界标准，包括字符集、编码方案等。Unicode是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求
（3）某公司想为每个员工分配一个唯一的二进制位ID,以便计算机管理。如果有500名员工，则最少需要多少位来表示？
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
512
256
128
64
32
16
8
4
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
根据上表可以29=512>500，所以要产生500名员工的二进制ID号，需要9位二进制才能满足条件。
如果又增加了200名员工，则是否需要调整位数？如果需要调整应该调整到多少位合适？
由于500+200=700，
210=1024>700，所以在原来的基础上必须增加1位，需要10位二进制数才能满足ID的数量。
（4）请简述数据与信息的区别与联系。
【区别】
（1）数据是对客观事物记录下来的可以鉴别的符号。这些符号不仅指数字，而且包括字符、文字、图形等；信息是经过加工后并对客观世界产生影响的数据。
（2）数据是数据采集时提供的，信息是从采集的数据中获取的有用信息。
（3）数据反映的是事物的表象，信息反映的是事物的本质。
（4）数据的形式变化多端，很容易受载体的影响，信息则比较稳定，不随载体的性质而随意改变。
【联系】数据是反映客观事物属性的记录，是信息的具体表现形式。数据经过加工处理之后，就成为信息；而信息需要经过数字化转变成数据才能存储和传输。
（5）某公司为了提高销售人员的推销策略和销售技巧，希望业务人员能够把各自在销售实践中的经验和技巧与大家一起分享学习，便特别设立了每季度一次的销售方案评奖。每个销售人员都拿出自己的得意之作参加评奖。公司最后把所有的方案汇集起来装订成册，发给大家学习参考。几个季度下来，这个公司各大区的销售就取得了突飞猛进的发展，公司也形成了很好的学习和探讨业务的氛围，这体现了信息的哪些特征？
答：(1)传递性。信息的传递打破了时间和空间的限制。例如，公司不同地区的业务员一同分享和学习。
(2)共享性。信息作为一种资源，通过交流可以在不同个体或群体间共享。例如：业务人员能够把各自在销售实践中的经验和技巧与大家一起分享学习。
(3)依附性和可处理性。各种信息必须依附一定的载体才能够表现出来，为人们所接收，并按照某种需要进行处理和存储。信息如果经过人的分析和处理，往往会产生新的信息，使信息得到增值。例如，公司最后把所有的方案汇集起来装订成册，发给大家学习参考。
(4)价值相对性。信息作为一种特殊的资源，具有相应的使用价值，它能够满足人们某些方面的需要。例如：公司各大区的销售就取得了突飞猛进的发展
(5)时效性。信息不是一成不变的东西，它会随着客观事物的变化而变化。例如：几个季度的业务突飞猛进，但是后期是否继续增长不一定。
(6)真伪性。人们接收到的信息，并非所有都是对事物的真实反映，因此信息具有真伪性。例如：公司也形成了很好的学习和探讨业务的氛围，鉴别业务经验的真伪性。
（6）谈谈二进制、八进制和十六进制等数字表示方法的优点和缺点
八进制就是逢8进位，十六进制就是逢16进位，2、8、16，分别是2的1次方，3次方，4次方。这三种进制之间可以非常直接地互相转换。八进制数或十六进制数实际上是缩短了的二进制数，但保持了二进制数的表达特点
（7）所谓视频编码方式是指通过特定的压缩技术，将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。那么，目前视频最常用的格式有哪些？视频流传输中最为重要的编解码标准有哪些？
答：MPEG格式bai、AVI格式、dunAVI格式、ASF格式、WMV格式、MOV格式、3GP格式等。
视频流传输中最为重要的编解码标准有国际电联的H.261、H.263、H.264，运动静止图像专家组的M-JPEG和国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列标准，此外在互联网上被广泛应用的还有Real-Networks的RealVideo、微软公司的WMV以及Apple公司的QuickTime等
（8）MP4,全称MPEG-4
Part
14,是一种使用MPEG-4的多媒体电脑档案格式副档名为mp4,以储存数码音讯及数码视讯为主。目前MP4格式的主要用途是什么？
答：MPEG-4用于音频、视频信息的压缩编码标准，MPEG-4格式的主要用途在于网上流、光盘、语音发送（视频电话），以及电视广播。
3．情境题
（1）数据压缩
RLE（Run-Length
Encoding,行程长度编码）是一种编码方式，也是一种简单的无损压缩法，压缩和解压缩效率高。
RLE压缩法：利用控制字节的最高位来标识是否进行了压缩。当最高位为1时，则后面7位表示的是数据的重复次数；当最高位为0时，则后面7个位的数是被压缩的数据。
例如，如果有15个十六进制数都是30,那么，压缩后的编码为8F30。
识别说明：十六进制数8F转换为二进制是1000111,最高位是1,后面的7位0001111表示的是字节的重复次数15;十六进制数30转换为二进制是00110000,最高位是0,30是被重复的数据。采取这种方法，一个字符只有重复两次以上，才能被压缩。即使一个数据只重复3次，也可以获得30%的压缩比。
问题1:如果经过RLE压缩方法压缩后的数据为8A6F,那么解压缩前的数据是什么？
问题2:根据RLE压缩方法，下列字符数据经过压缩后的数据是什么？
20,30,30,30,35,35,．．．,35,64。其中，十六进制数30共有3个，35共有60个。
问题1答：8A二进制是1000
1010
所以重复10次，重复内容是十六进制的6F。
那么压缩前的数据是：6F，
6F，
6F，
6F，
6F，
6F，
6F，
6F，
6F，
6F。
问题2答：重复3次二进制是0000
0011，最高位置1以后就是1000
0011即83，重复内容是十六进制30
，所以压缩后的数据为83
30。
重复60次二进制是0011
1100，最高位置1以后就是1011
1100即BC，重复内容是十六进制35
，所以压缩后的数据为BC
35。
那么最后压缩数据为：20，
83
30，
BC
35，64。
（2）我国秦朝以前，各国的钱币和度量衡的单位都不统一，各国商贾和百姓之间的交易并不方便。秦朝统一六国后，秦始皇下令统一度量衡，由李斯负责起草文件。当时度量的标准已经基本确定，唯独这“衡”还拿不定主意，于是李斯去请教始皇帝。秦始皇提笔写下了“天下公平”以作批示，但并没有给出确切的数目参考。李斯为了避免以后遭到罪责，决定将“天下公平”这四个字的笔画数（一共16画）作为重量标准，于是确定了一斤等于十六两的规则，并在我国长达2000多年的封建社会一直沿用，直到新中国成立后才改成现在的一斤等于十两。“半斤八两”的故事，可以说明十六进制的使用有悠久的历史。
问题1:查阅资料回答，为什么中国古代的秤用十六进制，而现代的秤却用十进制？
答：参考百度资料。
推想一：根据历史记载，在我国古代的时候，通常都是用北斗七星、南斗六星和福禄寿三星制作秤杆，秤杆上的十六个点就分别代表着它们，这十六星在秤杆上刻制成当时的“十六星花”，这十六星告诫做买卖的人们要为人实诚，不欺瞒顾客。否则的话，卖给别人少一两就少福气，少二两就少利禄，少三两可就折寿了，这就做成了一把十六两的秤，也叫十六金星秤。这个方法从古代一直被人民群众沿用到解放初期。改革开放带来的无神论思想，在无形之中冲破了许多传统封建习俗，也让秤杆的技术方法与约束变得不复存在
推想二：我国古代时民间生活疾苦，用于称量的器具自然相对粗糙简陋，如果是要在一根木头上取得平均值，最边界的方法莫过于用绳子对折一次两等分，再对折一次四等分，这样一来，十六等分刚好是适合测量的程度，分十六等分明显比分十等分容易；再比如，一个秤砣如果刚好重一两，就可以用秤杆称出相同一两重的东西，然后两边的重量只要加在一起就可以称出二两的物品。同理，这样的方法来称四两、称八两、称十六两都是极为方便的——因为十六进制可以乘以二除以二，所以用一些很简单的工具，就可以轻松做到换算，但如果是用十进制的话工具要求就比较高了，操作也相对比较麻烦。而我们现代随着科技的发展和技术的提高，渐渐地，十进制变得比较符合我们日常生活中的运算，是时代的进步推动了算数的发展，这也算是一种现代化的表现吧。
问题2:十六进制与八进制是如何快速转换的？
答：
用二进制过渡一下，先将一位十六进制转换为四位二进制，然后将所有二进制从右往左每三个一组（如果最后一组不足三位，在前面补0），转换为八进制。
举个例子吧，十六进制34为例，转换：
1、首先将十六进制34转换为二进制：0011
0100（原则是一位十六进制转换成二进制是四位，如3转换成0011
，4转换成0100）
2、将二进制0011
0100
从右往左每三个一组，如果最后一组不足三位，在前面补0，故变成
000
110
100，然后每三位转换成一位八进制，即064.
故十六进制34转换为八进制后为64
问题3:有人写了一个数制转换的等式：85-33+110=40。若要使该等式成立，则85、33、110、40有可能分别为什么进制？
答：因为（85）10=（0101
0101）2=（125）8=（55）16
（33）8=（1B）16
（110）2=（6）16
所以（55）16-（1B）16+（6）16=（40）16
85、33、110、40有可能分别为十、八、二、十六进制。
（3）在黑白胶片时代，照片很少，人们只记录下人生的几个瞬间，却能唤起永不褪色的记忆。但照片会渐渐泛黄，日益模糊。数码技术的时代，照片很多，人们可以记录着日常生活的点点滴滴，可以随时上传到网络与人分享，它从不泛黄，永不模糊。
随着信息技术的迅猛的发展，旧照片数码化存储将是未来发展的方向，利用最新信息技术来管理旧照片将变得更加方便和快捷。将旧照片实物变成数据——电子文件，指在数字设备环境中生成，以数码形式存储于磁带、磁盘、光盘等载体，依赖计算机的数字设备阅读、处理，并可在通信网络上传送的文件。数字照片的拍摄和利用方便快捷，通过电脑设备可以随时输出。收集、存储、归档、利用和传输等要求，数字照片不仅能完全满足以上各项要求，而且还具有存储时间久、占用物理空间小、形成和使用成本低等特点，因此，旧照片数码化已经成为一种发展的必然趋势。
问题1:年代久远的黑白老照片如何变成数码照片？如何上色？
答：把黑白老照片通过扫描仪传输到电脑上，采用Photoshop类软件进行上色。
具体操作步骤参见：https://jingyan.baidu.com/article/e3c78d64b328fa3c4c85f5e0.html
问题2:上述老照片存储在计算机内为1920像素×1080像素、24位色，文件大小是多少
答：5.93MB
1920×1080×（24÷8）=6075KB=5.93MB
问题3:如何把一堆老照片做成一个有纪念意义的视频？
答：用视频编辑软件可以把老照片制作成为电子相册类视频。
例如采用数码大师软件编辑视频。
1.批量加入照片，为照片配上文字。点击“添加相片”可以同时选中多张照片，批量导入，很省事儿。选中图片再按住鼠标左键，就可以拖动图片改变播放顺序啦。如果需要给照片取名字或者为照片配上自己的心情或者感悟质量的文字，点击“修改名字/注释/旁白”就能实现了。
2.加上美观、动感的相片特效。左侧栏选择“相片特效”栏目，在此面板选择为照片添加动感特效。在“当相片展示时”的下拉框中选择“动感场景”或“双重动态”时还能激活动景特效。
3.搭配动听的音乐。左侧栏选择“背景音乐”栏目，点击“添加媒体文件”按钮，就可以导入音乐了。想添加歌词也是可以做到的，点击“插入歌词”导入和音乐匹配的歌词文件。
（4）某市政府计划将市内的A区域作为经济开发区的消息一出，房地产董事长老张兴奋极了，脑海里想的都是如何策划开发A区域范围内的房地产，而正在读高中的小李却没有那么兴奋，觉得这只是政府的一个规划而已。同一信息，但老张和小李的反应却截然不同。
问题1:上述案例体现了信息的什么特征？
答：(1)传递性。A区域作为经济开发区的消息被传递。
(2)共享性。房地产董事长老张、高中的小李等都接收到消息。
(3)价值相对性。房地产董事长老张何策划开发，高中的小李却觉得这只是政府的一个规划而已
(4)真伪性。政府发布信息的权威性。
问题2:有人看完案例说：“所有信息都是有价值的！”这句话对吗？请举例说明。
答：这句话不正确。因为每一个信息都有其时效性，离开了特定的条件、特定的环境和特定的对象，信息的价值和意义往往就会消失了。例如，某次征文通知是一则信息，当征文截止或活动结束后，这则信息自然而然就失去了其价值了。
（5）小明和小红在一起玩游戏，通过手电筒的灯光来实现一定距离内两个人的信息传递，要传递的信息是英文，两人分别设计了两个方案。小明的方案是：将26个字母对应26种不同的颜色，要传递时用不同颜色的滤光片改变电筒射出的光的颜色。小红的方案是：将26个字母编码成二进制数字，通过电筒光线的闪烁来传递信号。这里可以把小明的方案看作模拟信号传播，但人对颜色的识别可能会有偏差，且大气对不同颜色的光线吸收程度不同，因此模拟信号传播的缺点也比较明显。小红的方案可以看作数字信号传播。光线的闪烁很容易分辨，且不容易受到干扰，因此这个通信方案的可靠性就比模拟信号更强。
问题1:模拟信号与数字信号的区别在哪里？
答：（1）信号形式不同：数字信号是指在取值上是离散的、不连续的信号。常用有限位的二进制数表示，只有0、1两个状态。
模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。
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。
（2）传输模式不同：模拟信号一般用来传输模拟数据（模拟量），例如：用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波)，或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示。数字信号一般用来传输数字数据（数字量），例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1，用恒定的负电压表示二进制数0)，或光脉冲来表示。
（3）优势上的不同。模拟信号特点：其精确的分辨率，在理想情况下，它具有无穷大的分辨率；当达到相同的效果，模拟信号处理比数字信号处理更简单。数字信号特点：抗干扰能力强、无噪声积累。
问题2:模拟信号和数字信号之间如何相互转换？
答：模拟信号通过解调成为数字信号，数字信号通过调制变为模拟信号。

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