2025年信息科学技术期末考试试题及答案

2025年信息科学技术期末考试试题及答案一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分）1.下列关于冯·诺依曼计算机体系结构的描述中，错误的是（）。A.采用存储程序工作方式B.数据和指令以二进制形式存储C.运算器和控制器合并为中央处理器（CPU）D.输入输出设备直接与CPU进行数据交换答案：D（输入输出设备需通过I/O接口与CPU或内存交互，而非直接）2.操作系统中，若某进程的状态由“运行”变为“阻塞”，最可能的原因是（）。A.时间片用完B.进程请求I/O操作C.调度程序选择了更高优先级进程D.进程执行完毕答案：B（阻塞状态通常因进程等待资源如I/O完成而触发）3.以下数据结构中，适合作为优先队列底层实现的是（）。A.普通队列B.二叉堆C.双向链表D.哈希表答案：B（二叉堆支持高效的插入和取最大/最小值操作，符合优先队列需求）4.在TCP/IP模型中，负责将IP数据报封装成帧的层次是（）。A.网络接口层B.网际层C.传输层D.应用层答案：A（网络接口层处理物理网络的帧封装与传输）5.若某8位二进制数的补码表示为10110100，则其原码对应的十进制数值是（）。A.-76B.-52C.-100D.-44答案：C（补码10110100的符号位为1，反码为10110011，原码为11001100，即-100）6.以下不属于机器学习中监督学习任务的是（）。A.图像分类B.情感分析C.异常检测D.房价预测答案：C（异常检测通常属于无监督或半监督学习）7.关系数据库中，若一个关系模式满足“所有非主属性完全依赖于候选键”，则该模式至少达到（）。A.第一范式（1NF）B.第二范式（2NF）C.第三范式（3NF）D.BC范式（BCNF）答案：B（2NF要求消除非主属性对候选键的部分依赖）8.下列关于区块链的描述中，正确的是（）。A.区块链的每个区块仅包含当前交易数据B.公有链的节点需要授权才能加入C.共识机制用于解决分布式系统中的一致性问题D.智能合约是存储在区块链上的可执行代码，但无法自动触发答案：C（共识机制确保分布式节点对数据状态达成一致）9.在计算机图形学中，用于描述三维物体表面细节的技术是（）。A.光线追踪B.纹理映射C.顶点着色D.模型绑定答案：B（纹理映射通过贴图为物体表面添加细节）10.以下关于5G通信技术的特点，错误的是（）。A.低时延（1ms级）B.大连接（每平方公里100万设备）C.高频段（如毫米波）D.仅支持移动宽带场景答案：D（5G支持增强移动宽带、超可靠低时延、海量机器类通信三大场景）11.若某二叉树的前序遍历序列为ABDECFG，中序遍历序列为DBEAFCG，则后序遍历序列为（）。A.DEBFGCAB.DEBFCGAC.DEBFGACD.DEBFAGC答案：A（通过前序和中序恢复二叉树结构，后序遍历为左-右-根）12.以下加密算法中，属于非对称加密的是（）。A.AESB.DESC.RSAD.SHA-256答案：C（RSA使用公钥和私钥对，属于非对称加密）13.大数据处理框架Hadoop中，负责资源管理和任务调度的组件是（）。A.HDFSB.MapReduceC.YARND.HBase答案：C（YARN是Hadoop的资源管理系统）14.人工智能中的“强化学习”核心目标是（）。A.从标注数据中学习分类规则B.通过与环境交互最大化累积奖励C.发现数据中的隐含模式D.模拟人类神经网络的结构答案：B（强化学习通过“试错”与环境交互，优化策略以获得最大奖励）15.以下关于操作系统死锁的描述，错误的是（）。A.死锁的必要条件包括互斥、占有并等待、不可抢占、循环等待B.银行家算法可用于死锁预防C.死锁检测需要定期检查系统资源分配图D.死锁避免的核心是确保系统始终处于安全状态答案：B（银行家算法用于死锁避免，而非预防）16.在IPv4地址中，属于（）。A.A类地址B.B类地址C.C类地址D.私有地址答案：D（/16是C类私有地址范围）17.以下数据结构中，查找时间复杂度与元素个数无关的是（）。A.有序数组（二分查找）B.平衡二叉搜索树C.哈希表（无冲突）D.单链表答案：C（哈希表无冲突时，查找时间复杂度为O(1)）18.以下关于计算机病毒的描述，正确的是（）。A.病毒必须依赖宿主程序运行B.蠕虫病毒不占用网络资源C.宏病毒仅感染可执行文件D.木马病毒无法窃取用户信息答案：A（病毒需寄生在宿主程序中才能运行）19.在数据库事务的ACID特性中，“I”代表（）。A.原子性（Atomicity）B.一致性（Consistency）C.隔离性（Isolation）D.持久性（Durability）答案：C（隔离性确保事务间互不干扰）20.以下关于神经网络激活函数的描述，错误的是（）。A.Sigmoid函数输出范围为(0,1)B.ReLU函数可缓解梯度消失问题C.Tanh函数输出范围为(-1,1)D.线性激活函数适用于深层网络答案：D（线性激活函数会导致深层网络退化为线性模型，无法学习复杂特征）二、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.计算机中，CPU的主要组成部分是运算器和__________。答案：控制器2.操作系统中，进程的三种基本状态是运行、就绪和__________。答案：阻塞（等待）3.数据结构中，图的遍历方式主要有深度优先搜索（DFS）和__________。答案：广度优先搜索（BFS）4.计算机网络中，DNS的主要功能是将域名解析为__________。答案：IP地址5.机器学习中，用于评估分类模型性能的常用指标包括准确率、精确率、召回率和__________。答案：F1分数（或AUC-ROC）6.关系数据库中，实现实体完整性的约束是__________。答案：主键约束7.计算机体系结构中，缓存（Cache）的作用是解决__________与内存之间的速度不匹配问题。答案：CPU（中央处理器）8.5G网络的关键技术包括大规模MIMO、__________和网络切片。答案：毫米波通信（或非正交多址）9.区块链的核心特征包括去中心化、__________和不可篡改。答案：分布式账本（或共识机制）10.人工智能中，自然语言处理（NLP）的典型任务包括机器翻译、情感分析和__________。答案：文本分类（或命名实体识别）三、简答题（共5题，每题8分，共40分）1.简述虚拟内存的工作原理及其作用。答案：虚拟内存通过将部分内存数据暂存到磁盘（交换空间），为程序提供比物理内存更大的地址空间。其核心机制包括分页（将虚拟地址空间划分为固定大小的页）、请求调页（仅在需要时将页面加载到物理内存）和页面置换（当物理内存不足时，选择不常用的页面换出到磁盘）。作用：①允许运行内存需求超过物理内存的程序；②隔离不同进程的地址空间，提高安全性；③优化内存利用率，减少空闲内存碎片。2.比较TCP和UDP协议的特点及适用场景。答案：TCP（传输控制协议）是面向连接的、可靠的、面向字节流的协议，通过三次握手建立连接，使用确认机制、重传策略和流量控制保证数据可靠传输。适用场景：需要可靠传输的应用，如文件传输（FTP）、电子邮件（SMTP）、网页浏览（HTTP/HTTPS）。UDP（用户数据报协议）是无连接的、不可靠的、面向数据报的协议，不保证数据有序或完整到达，开销小、时延低。适用场景：对实时性要求高、可容忍少量丢包的应用，如视频直播、语音通话（VoIP）、DNS查询。3.说明卷积神经网络（CNN）的结构特点及其在图像识别中的优势。答案：CNN的典型结构包括输入层、卷积层、池化层、全连接层。结构特点：①卷积层通过卷积核（滤波器）提取局部特征（如边缘、纹理），共享权重减少参数数量；②池化层（如最大池化）降低特征图维度，提升平移不变性；③多层卷积-池化堆叠可提取从低层次（边缘）到高层次（物体部件）的特征；④全连接层将全局特征映射到分类结果。优势：①天然适配图像的二维结构，保留空间信息；②局部感受野和权值共享减少过拟合风险；③端到端学习避免手工特征工程，自动提取关键特征。4.分析数据库中事务的隔离级别及其对并发控制的影响。答案：事务隔离级别定义了事务间可见性的程度，常见级别（从低到高）：①读未提交（ReadUncommitted）：允许事务读取其他未提交事务的修改，存在脏读问题；②读已提交（ReadCommitted）：仅读取已提交事务的修改，避免脏读，但可能出现不可重复读（同一事务两次读取结果不同）；③可重复读（RepeatableRead）：确保事务内多次读取同一数据结果一致，避免不可重复读，但可能出现幻读（新插入数据不可见）；④串行化（Serializable）：事务串行执行，避免所有并发问题（脏读、不可重复读、幻读），但并发性能最低。隔离级别越高，数据一致性越强，但并发性能越低；反之，低隔离级别提升并发效率，但可能引入数据不一致问题。5.简述网络安全中“零信任”架构的核心思想及关键原则。答案：零信任架构（ZeroTrustArchitecture,ZTA）的核心思想是“永不信任，始终验证”，假设网络内部和外部均存在威胁，不默认任何设备、用户或流量可信。关键原则：①最小权限访问：仅授予完成任务所需的最小权限；②持续验证：对访问请求的身份、设备状态、网络环境等进行动态验证；③动态策略执行：根据实时风险调整访问控制策略；④全流量监控：对所有网络流量（包括内部）进行加密和审计；⑤微隔离：通过细粒度分段限制横向攻击范围。四、综合应用题（共2题，每题20分，共40分）1.设计一个校园图书馆管理系统的数据库模型（要求包含主要实体、属性及关系，绘制ER图并转换为关系模式，说明主键和外键）。答案：（1）主要实体及属性：①读者（Reader）：读者ID（主键）、姓名、性别、学院、联系方式、可借数量、已借数量；②图书（Book）：ISBN（主键）、书名、作者、出版社、出版日期、分类（如文学、计算机）、总册数、剩余册数；③借阅记录（BorrowRecord）：记录ID（主键）、读者ID（外键）、ISBN（外键）、借阅日期、应还日期、实际归还日期、逾期罚款（可选）；④管理员（Admin）：工号（主键）、姓名、职位、联系方式。（2）ER图关系：-读者与借阅记录：一对多（一个读者可有多条借阅记录）；-图书与借阅记录：一对多（一本图书可被多次借阅）；-管理员与借阅记录：一对多（一个管理员可处理多条借阅记录）。（3）关系模式：Reader(ReaderID,Name,Gender,College,Contact,MaxBorrow,CurrentBorrow)主键：ReaderIDBook(ISBN,Title,Author,Publisher,PublishDate,Category,TotalCopies,AvailableCopies)主键：ISBNBorrowRecord(RecordID,ReaderID,ISBN,BorrowDate,DueDate,ReturnDate,Fine)主键：RecordID外键：ReaderID→Reader.ReaderID；ISBN→Book.ISBNAdmin(AdminID,Name,Position,Contact)主键：AdminID（4）说明：通过借阅记录关联读者和图书，记录借阅状态；管理员负责管理借阅流程，可通过外键关联至BorrowRecord（如添加AdminID外键），但实际系统中管理员可能通过操作日志关联，此处简化为独立实体。2.某公司服务器遭受DDoS攻击，导致网络带宽耗尽、服务不可用。请分析DDoS攻击的常见类型及防御措施。答案：（1）DDoS（分布式拒绝服务）攻击类型：①带宽消耗型：通过大量伪造流量