2025年高信息技术考试题目及答案

2025年高信息技术考试题目及答案1.单项选择题（每题2分，共30分）1.1某校智慧农场项目采用LoRa节点采集土壤湿度，若要让网关在同一信道并行接收64个节点的数据，最合理的防冲突技术是A.时分ALOHA B.载波监听CSMA/CA C.扩频码分CDMA D.频分FDMA答案：C。LoRa本身采用CSS扩频，节点可分配正交扩频因子SF7-SF12，同频同时发送而互不干扰，属于码分多址思想。1.2在IPv6地址2001:0DB8:ABCD:0000:0000:0000:0053:0200/64中，若使用EUI-64方式生成接口标识，则对应的本地链路地址前缀为A.FE80::/10 B.FE80::/64 C.FEC0::/10 D.2001::/64答案：B。IPv6本地链路固定前缀FE80::/64，接口标识由EUI-64生成后填充低64位。1.3某8bit量化音频信噪比约为50dB，若改为12bit量化，理论上信噪比最接近A.54dB B.62dB C.74dB D.84dB答案：C。量化信噪比公式6.02n+1.76，12bit时6.02×12+1.76≈74dB。1.4在Python3.12中，下列语句执行后，变量s的类型为importnumpyasnps=np.array([1,2,3])@np.array([4,5,6])A.int B.list C.ndarray D.matrix答案：A。@运算符对一维数组做点积，返回标量，Python类型为int。1.5某关系模式R(A,B,C,D)满足函数依赖集{AB→C,C→D,D→A}，其候选键为A.AB B.BC C.BD D.ABC答案：A。计算属性闭包，AB⁺=ABCD，且AB最小，故为唯一候选键。1.6在HTTP/3中，传输层采用的协议是A.TCP B.TLS C.QUIC D.SCTP答案：C。HTTP/3基于QUIC，QUIC基于UDP。1.7若某卷积神经网络输入为224×224×3，第一层使用32个7×7卷积核，stride=2，padding=3，则输出特征图尺寸为A.112×112×32 B.111×111×32 C.110×110×32 D.109×109×32答案：A。公式⌊(N+2P-F)/S⌋+1=⌊(224+6-7)/2⌋+1=112。1.8在Linux6.8内核中，默认的完全公平调度器时间片粒度约为A.0.75ms B.6ms C.20ms D.100ms答案：B。CFS以目标延迟6ms除以运行队列进程数动态计算。1.9某区块链采用PBFT共识，网络规模n=100，最大容错f为A.33 B.49 C.50 D.66答案：A。PBFT要求n≥3f+1，故f=⌊(n-1)/3⌋=33。1.10在CSS3中，将元素沿Z轴平移100px的属性写法正确的是A.translateZ(100px) B.translate3d(0,0,100px) C.matrix3d(…) D.A和B均可答案：D。translateZ是translate3d的特例。1.11某量子比特初始态|0⟩，经Hadamard门后再测Z基，得到0的概率为A.0 B.0.5 C.1 D.√2/2答案：B。H|0⟩=(|0⟩+|1⟩)/√2，测得0概率0.5。1.12在Git2.45中，将当前分支回退3个提交且不影响工作区的命令是A.gitreset--softHEAD~3 B.gitreset--mixedHEAD~3 C.gitreset--hardHEAD~3 D.gitrevertHEAD~3答案：A。--soft仅移动HEAD，不碰索引与工作区。1.13某JSON文档大小为2MB，采用BSON存储，最可能的变化是A.体积减小20% B.体积不变 C.体积增大30% D.体积增大5%答案：D。BSON在字段名、长度前缀等元数据上略增，但2MB文档增幅约5%。1.14在Windows1124H2中，WSL2虚拟机默认使用的虚拟化平台是A.VirtualBox B.Hyper-V C.VMware D.KVM答案：B。WSL2基于Hyper-V轻量级虚拟机。1.15某5GSA网络下行采用100MHz载波、4×4MIMO、256QAM，理论峰值速率约为A.1.2Gbps B.2.0Gbps C.2.3Gbps D.4.7Gbps答案：C。100MHz×8bit×4×0.9(开销)≈2.3Gbps。2.多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）2.1以下哪些算法可用于图像风格迁移A.Gram矩阵匹配 B.CycleGAN C.AdaIN D.YOLOv8答案：A、B、C。YOLOv8为检测模型，不参与风格迁移。2.2关于Rust语言所有权系统，正确的是A.同一作用域内不可变引用与可变引用不能共存B.String实现了CopytraitC.数据竞争在编译期可被杜绝D.Rc<T>用于单线程引用计数答案：A、C、D。String未实现Copy，仅实现Clone。2.3下列属于对称加密算法的是A.ChaCha20 B.SM4 C.ElGamal D.AES-GCM答案：A、B、D。ElGamal为非对称。2.4在Dockerfile中，可显著减小镜像体积的指令有A.multi-stagebuild B.alpine基础镜像 C.RUNapt-getclean D.COPY./答案：A、B、C。COPY与体积无关。2.5以下HTTP响应头可缓解点击劫持A.X-Frame-Options B.Content-Security-Policyframe-ancestors C.Strict-Transport-Security D.X-Content-Type-Options答案：A、B。C、D不直接解决点击劫持。3.填空题（每空2分，共20分）3.1在LaTeX中，生成带编号的行间公式需使用环境______。答案：equation。3.2某二叉树后序遍历序列为DEBFCA，中序为DBEAFC，则其先序序列为______。答案：ABDECF。递归重建得根A，左子树中序DBE，后序DEB，故左子树根B，依次类推。3.3若某FPGALUT6输入为6变量，理论上可实现任意______输入布尔函数。答案：6。3.4在SQL标准中，窗口函数OVER子句中用于指定分区的关键字是______。答案：PARTITIONBY。3.5若某无向图有n个顶点，采用邻接矩阵存储，空间复杂度为______。答案：O(n²)。3.6在Python中，使用______关键字可在协程内等待异步IO而不阻塞事件循环。答案：await。3.7某CPU主频3.0GHz，CPI=0.5，则单核理论峰值性能为______GIPS。答案：6。GIPS=主频/CPI=3.0/0.5=6。3.8在Kubernetes中，用于暴露Pod稳定网络地址的资源对象叫______。答案：Service。3.9若某文件权限为八进制0754，则属组权限为______。答案：r-x。3.10在正则表达式中，匹配非数字字符可使用字符类______。答案：\D。4.判断题（每题1分，共10分，正确打√，错误打×）4.1在UDP报文中，伪首部仅用于校验和计算，不实际传输。√4.2采用one-hot编码后，特征维度一定小于label编码。×4.3在GitFlow模型中，hotfix分支从develop分出。×4.4量子不可克隆定理允许任意复制未知量子态。×4.5在C语言中，结构体对齐规则可能因编译器而异。√4.6HTTP/2服务器推送可主动发送CSS给客户端而无需浏览器请求。√4.7在MySQLInnoDB中，二级叶子节点保存整行数据。×4.8零知识证明要求验证者无法获得任何额外信息。√4.9在Excel中，函数VLOOKUP默认精确匹配。×4.10采用RAID0可提高数据冗余性。×5.简答题（每题8分，共40分）5.1描述Diffie-Hellman密钥交换流程，并说明中间人攻击原理及ECDH如何降低风险。答案：1.公开参数：大素数p与原根g。2.Alice选私钥a，计算A=g^amodp发送Bob。3.Bob选私钥b，计算B=g^bmodp发送Alice。4.双方计算共享密钥s=B^a=A^b=g^(ab)modp。中间人攻击：攻击者分别与Alice、Bob建立不同密钥，转发消息时可解密再加密。ECDH使用椭圆曲线离散对数难题，密钥长度更短，同等安全度下减少传输数据，便于结合数字签名或证书绑定身份，从而抑制中间人攻击。5.2给出在Kubernetes集群中实现灰度发布的完整YAML片段，并解释关键字段。答案：```yamlapiVersion:v1kind:Servicemetadata:name:myappspec:selector:app:myappversion:v1初始指向v1ports:-port:80targetPort:8080---apiVersion:networking.istio.io/v1beta1kind:VirtualServicemetadata:name:myapp-vsspec:hosts:-myapphttp:-match:-headers:canary:exact:"true"route:-destination:host:myappsubset:v2weight:100-route:-destination:host:myappsubset:v1weight:90-destination:host:myappsubset:v2weight:10```关键字段：VirtualService通过header匹配将内部测试流量全量导入v2，其余用户90%走v1、10%走v2，实现细粒度灰度；subset由DestinationRule定义，对应不同Deployment版本。5.3说明Transformer位置编码的数学表达式，并解释为何使用正弦余弦而非可学习向量。答案：PE(pos,2i)=sin(pos/10000^(2i/d))PE(pos,2i+1)=cos(pos/10000^(2i/d))优点：1.外推性强，可处理训练时未见过的更长序列；2.相对位置可通过线性组合表达，使注意力具备平移等变性；3.无需额外参数，减少过拟合风险。5.4给出在PostgreSQL中实现行级安全策略(RLS)的示例，确保用户只能查看本人订单。答案：```sqlCREATEPOLICYuser_order_rlsONordersFORSELECTUSING(user_id=current_user_id());ALTERTABLEordersENABLEROWLEVELSECURITY;```其中current_user_id()为自定义函数返回会话用户ID；启用后即使执行SELECTFROMorders，也自动附加隐式条件，实现细粒度权限隔离。5.5说明RAID5写惩罚现象，并给出在数据库日志场景下为何选用RAID10而非RAID5。答案：RAID5小写需读旧数据、旧校验，再写新数据与新校验，共4次IO，称为写惩罚。数据库日志顺序写入且同步刷盘，对延迟极敏感；RAID10无校验计算，写惩罚为2，延迟低，且重建速度更快，降低双盘失效风险，因此OLTP日志多采用RAID10。6.程序填空与改错（每题5分，共15分）6.1下面Python函数意在统计文本文件词频，但运行结果为空字典，请指出两处错误并修正。```pythonfromcollectionsimportCounterdefword_count(path):withopen(path,'r',encoding='utf-8')asf:returnCounter(f.read().split())```错误：1.未去除标点，导致"apple"与"apple,"不同；2.未处理大小写。修正：```pythonimportredefword_count(path):withopen(path,encoding='utf-8')asf:words=re.findall(r'\b\w+\b',f.read().lower())returnCounter(words)```6.2补全C++17代码，实现线程安全单例模式，使用magicstatic。```cppclassSingleton{public:staticSingleton&instance(){staticSingletoninst;//线程安全由C++11保证returninst;}private:Singleton()=default;~Singleton()=default;Singleton(constSingleton&)=delete;Singleton&operator=(constSingleton&)=delete;};```6.3补全SQL，实现将每门课程分数大于等于80的学生姓名合并为逗号分隔字符串。```sqlSELECTcourse,STRING_AGG(name,',')AShigh_achieversFROMscoresWHEREscore>=80GROUPBYcourse;```7.综合设计题（30分）7.1背景：某市计划部署万级边缘摄像头，实时识别人流密度并动态调整红绿灯，系统需满足<200ms端到端延迟、离线自治、可扩展。请给出端到端技术方案，含：1.整体架构图与数据流；2.选用硬件与AI芯片理由；3.模型轻量化策略；4.通信协议与QoS；5.故障自愈机制；6.安全与隐私措施。答案：1.架构：摄像头→边缘AI盒子→区域边缘云→中心云。数据流：RTSP拉流→解码→YOLOv8n→人头检测→透视变换→密度图→MQTT→信号机。2.硬件：边缘盒子采用JetsonOrinNano8GB，内置AmpereGPU，INT8算力67TOPS，功耗15W，无风扇设计，-25℃~70℃工业级。3.轻量化：采用YOLOv8n，通道剪枝40%，知识蒸馏，INT8量化，输入分辨率640→384，模型大小6.8MB→1.9MB，推理延迟12ms。4.通信：MQTToverQUIC，主题分级/city/region/edgeID/density，QoS1，心跳1s，DTLS1.3双向证书，5GSA切片URLLC，空口延迟15ms。5.故障自愈：边缘盒子运行K3s，Pod探针检测推理服务，失败即重启；区域云保存最新3分钟密度缓存，边缘离线时信号机按缓存阈值运行；重连后增量同步。6.安全：视频流SRTP+AES-256-GCM，密钥通过KMIP每日轮换；边缘盒子TPM2.0安全启动，模型签名验证；人脸模糊化处理，仅上传匿名密度图，符合GDPR。8.算法与数学（20分）8.1给定n个区间[li,ri]，求最小删除个数使剩余区间互不重叠。1.给出贪心策略；2.证明正确性；3.用Python实现并分析复杂度。答案：1.按右端点升序排序，遍历选最早结束且与已选不冲突的区间。2.证明：设最优解不选最早结束区间，替换后结束更早，留下更大空间，不会更差，故贪心最优。3.代码：```pythondeferase_overla