2025年信息技术学科试题及答案

2025年信息技术学科试题及答案一、单项选择题（每小题2分，共30分）1.某智能教育平台需对用户提供的文本数据进行情感分析，要求处理速度达到毫秒级。以下哪种数据存储方式最适合该场景？A.关系型数据库（如MySQL）B.键值存储（如Redis）C.文档存储（如MongoDB）D.列式存储（如HBase）答案：B（键值存储通过内存缓存实现高速读写，适合实时性要求高的短文本处理场景）2.某校园网采用IPv6协议，管理员为教师办公区分配了子网2001:db8:1::/64。若需将该子网划分为8个更小的子网，每个子网的前缀长度应为？A.65B.67C.68D.70答案：C（IPv6子网划分通过扩展前缀长度实现，2^3=8，因此需增加3位，原/64变为/67？不，计算错误。正确应为：划分8个子网需要3位（2^3=8），因此前缀长度为64+3=67？但IPv6子网划分通常以块为单位，可能更准确的是/64划分为8个子网，每个子网的前缀长度是64+log2(8)=67。但实际IPv6子网划分中，/64是常见的主机子网，若划分子网，通常增加的位数为n，使得2^n≥8，即n=3，故前缀长度为64+3=67。但可能题目设定为/64划分为8个子网，每个子网的前缀长度应为67，因此正确答案是B？需要重新计算。原网络前缀是64位，要划分8个子网，需要从主机位中借用3位（2^3=8），因此新的前缀长度是64+3=67，所以答案B）3.用Python编写一个函数，输入一个包含n个整数的列表，输出其中第k小的数（k从1开始计数）。以下哪种算法的平均时间复杂度最低？A.冒泡排序后取第k-1个元素B.快速选择算法C.插入排序后取第k-1个元素D.构建大顶堆并调整k次答案：B（快速选择算法平均时间复杂度为O(n)，其他选项中冒泡和插入排序为O(n²)，堆调整为O(n+klogn)，均高于快速选择）4.某短视频平台需防止用户上传的视频包含违规内容，采用基于深度学习的图像识别技术。以下哪项预处理步骤对提升模型识别准确率最关键？A.将视频帧从RGB格式转换为灰度B.对视频帧进行随机旋转和翻转C.对视频帧进行归一化（Normalization）D.将视频帧分辨率统一为224×224答案：D（模型输入尺寸需与训练时一致，统一分辨率是确保模型能正确处理输入的基础；归一化虽重要，但通常是模型内部处理步骤；数据增强是训练阶段操作，预处理阶段主要是尺寸统一）5.区块链技术中，以下哪种共识机制最适合联盟链场景？A.工作量证明（PoW）B.权益证明（PoS）C.实用拜占庭容错（PBFT）D.委托权益证明（DPoS）答案：C（联盟链参与节点已知且数量有限，PBFT通过投票达成共识，效率高且能耗低，适合企业间协作场景；PoW和PoS多用于公链）6.某企业部署了基于SSL/TLS的HTTPS协议保障数据传输安全。若客户端与服务器协商使用TLS1.3版本，以下哪项是该版本特有的优化？A.支持椭圆曲线加密（ECC）B.减少握手往返次数（从2RTT到1RTT）C.支持会话票据（SessionTicket）重用D.提供前向保密（PerfectForwardSecrecy）答案：B（TLS1.3将握手过程从2次往返减少到1次，通过早期数据（EarlyData）实现更快连接；前向保密在TLS1.2已支持，ECC是加密算法而非版本特性）7.用Excel处理某班级成绩表（包含学号、姓名、语文、数学、英语三列成绩），需统计“数学成绩≥90分且英语成绩≥85分”的学生人数。以下函数组合正确的是？A.COUNTIFS(数学:数学,">=90",英语:英语,">=85")B.COUNTIF(数学:数学,">=90")+COUNTIF(英语:英语,">=85")C.SUMIFS(数学:数学,">=90",英语:英语,">=85")D.AVERAGEIFS(数学:数学,">=90",英语:英语,">=85")答案：A（COUNTIFS用于多条件计数，参数为区域1,条件1,区域2,条件2；SUMIFS是求和，AVERAGEIFS是求平均，B选项是两个条件的人数相加，包含重复计数）8.某物联网系统中，传感器每0.5秒采集一次温度数据（范围-40℃~125℃），需将数据以最小存储空间传输。以下编码方式最优的是？A.32位浮点数（IEEE754）B.16位有符号整数（偏移量编码：实际值=存储值-40）C.8位无符号整数（归一化到0~255）D.64位双精度浮点数答案：B（温度范围-40~125，总共有166个可能值（125-(-40)+1=166）。16位有符号整数范围-32768~32767，足够存储；偏移量编码将-40映射为0，125映射为165，存储值=实际值+40，占用2字节。8位无符号整数最大255，但166<256，理论上可行，但8位只能表示0~255，实际值=存储值-40时，存储值范围0~165，可行且仅1字节？但题目要求“最小存储空间”，8位（1字节）比16位（2字节）更小。但需考虑精度：温度可能是小数吗？题目未说明，假设是整数。若传感器采集的是整数温度，8位无符号整数足够（存储值=实际值+40，范围0~165≤255），占用1字节。但可能题目中的传感器数据是带小数的，如0.1℃精度，此时范围-40.0~125.0，步长0.1，共有1651个值（(125.0+40.0)/0.1+1=1651）。16位有符号整数范围-32768~32767，可存储（1651≤32767），而8位无符号整数最大255，无法覆盖。因此若数据是小数，选B；若为整数，选C。题目未明确，但通常物联网传感器可能有小数精度，故正确答案为B）9.以下关于人工智能大模型训练的描述，错误的是？A.需使用大规模标注数据集（如千亿级token）B.计算过程主要依赖GPU/TPU等加速芯片C.模型参数量越大，泛化能力一定越强D.训练过程需解决梯度消失/爆炸等问题答案：C（模型参数量过大会导致过拟合，泛化能力可能下降，需结合数据量和正则化技术）10.某公司开发了一款智能家居APP，需实现“用户登录后，30分钟内无操作则自动退出”的功能。以下哪种技术方案最合理？A.在服务器端为每个用户创建定时器，30分钟后强制注销B.在客户端记录最后操作时间，每次操作后发送心跳包更新服务器会话C.使用JWT（JSONWebToken），设置过期时间为30分钟D.在数据库中存储会话过期时间，每次请求时检查当前时间是否超过过期时间答案：B（客户端记录最后操作时间，每次操作后更新服务器会话的过期时间（如设置为当前时间+30分钟），避免服务器为每个用户维护定时器；JWT一旦颁发无法主动失效，若用户30分钟内无操作，需客户端主动检查；D选项每次请求都查询数据库，效率较低）11.用Python的Pandas库处理某销售数据表（DataFrame结构，包含“日期”“产品”“销售额”三列），需按“产品”分组，计算每个产品的月均销售额（每月按30天计算）。以下代码正确的是？A.df.groupby('产品')['销售额'].sum()/30B.df.groupby(['产品',pd.Grouper(key='日期',freq='M')])['销售额'].mean()C.df.groupby('产品').apply(lambdax:x['销售额'].sum()/(x['日期'].nunique()/30))D.df.groupby('产品').agg(月均销售额=('销售额',lambdas:s.sum()/(len(s)/30)))答案：C（需计算每个产品总销售额除以总月数（总天数/30）。A选项是总销售额除以30，假设只有一个月；B选项是按月分组后求平均，得到每月的销售额，而非月均；D选项len(s)是记录数，非天数；C选项x['日期'].nunique()是不同日期数，总天数/30为总月数，总销售额除以总月数即月均）12.以下关于信息安全的描述，正确的是？A.哈希函数（如SHA-256）的输入和输出长度相同B.对称加密（如AES）的加密和解密使用相同密钥C.防火墙可以完全防止SQL注入攻击D.多因素认证（MFA）只需验证用户的密码和短信验证码答案：B（对称加密密钥相同；哈希函数输入可变长，输出固定长；防火墙主要过滤网络层/传输层流量，无法检测应用层的SQL注入；MFA需至少两种不同类型的验证因素，如密码（知识）、指纹（生物特征）、硬件令牌（持有物））13.某5G基站需支持eMBB（增强移动宽带）业务，要求用户体验速率达到100Mbps。以下哪项技术对实现该目标最关键？A.毫米波（mmWave）频段的使用B.非正交多址（NOMA）技术C.超可靠低时延通信（URLLC）D.网络切片（NetworkSlicing）答案：A（毫米波频段带宽大（可达数GHz），能提供高速率；NOMA提升频谱效率，主要用于连接数多的场景；URLLC侧重低时延；网络切片是按需分配资源）14.用C语言编写一个函数，交换两个整数a和b的值。以下代码正确的是？A.voidswap(intx,inty){inttemp=x;x=y;y=temp;}B.voidswap(intx,inty){inttemp=x;x=y;y=temp;}C.voidswap(int&x,int&y){inttemp=x;x=y;y=temp;}D.voidswap(intx,inty){inttemp=x;x=y;y=temp;}答案：B（C语言通过指针传递地址实现交换，A选项是值传递，无法修改原变量；C是C++的引用传递；D选项交换了指针指向的地址，而非指针指向的值）15.某学校需构建校园网络，核心层、汇聚层、接入层的交换机配置策略正确的是？A.核心层启用大量访问控制列表（ACL）过滤流量B.汇聚层实现VLAN间路由和流量聚合C.接入层配置高速链路冗余（如链路聚合）D.三层交换机仅部署在核心层答案：B（汇聚层负责VLAN间路由、流量聚合和策略实施；核心层应保持高速转发，避免复杂ACL；接入层主要连接终端，提供接入端口；三层交换机可部署在汇聚层或核心层）二、填空题（每空2分，共20分）1.二进制数101101.101转换为十六进制是______。答案：2D.A（整数部分101101分组为00101101即2D，小数部分101补零为1010即A）2.若某算法的时间复杂度为O(nlogn)，当n=1024时，运算次数约为______（假设log以2为底）。答案：1024×10=10240（log2(1024)=10，故nlogn=1024×10=10240）3.TCP协议中，客户端发送______报文发起连接请求，服务器返回______报文确认。答案：SYN；SYN-ACK（三次握手中，客户端发SYN，服务器回SYN-ACK，客户端再发ACK）4.关系型数据库中，______约束用于保证表中每行的唯一性，______约束用于限制字段的取值范围。答案：主键（或PRIMARYKEY）；检查（或CHECK）5.计算机中，CPU访问速度由快到慢的顺序是：寄存器、______、内存、______。答案：高速缓存（Cache）；外存（或硬盘、磁盘）6.用Python列表推导式提供1到100中能被3或5整除的数，表达式为______。答案：[xforxinrange(1,101)ifx%3==0orx%5==0]三、简答题（每小题8分，共40分）1.简述人工智能中监督学习与无监督学习的区别，并各举一例。答案：监督学习使用带标签的训练数据，目标是学习输入与标签的映射关系（如根据图像标签训练分类模型）；无监督学习使用无标签数据，目标是发现数据内在结构（如对用户行为数据聚类）。示例：监督学习——垃圾邮件分类（邮件文本+是否垃圾的标签）；无监督学习——客户分群（消费数据无预先分类）。2.说明IPv4地址00/24的网络地址、广播地址和可用主机地址范围。答案：网络地址：（前24位为网络位）；广播地址：55（主机位全1）；可用主机地址范围：~54（排除网络地址和广播地址）。3.某公司数据库中“员工表”包含字段：员工ID（主键）、姓名、部门、入职时间、月薪。需查询2023年1月1日以后入职，且月薪高于所在部门平均月薪的员工信息。请写出SQL查询的关键步骤（可用伪代码）。答案：步骤1：计算各部门平均月薪（子查询：SELECT部门,AVG(月薪)ASavg_salaryFROM员工表GROUPBY部门）；步骤2：将员工表与子查询按部门关联，筛选入职时间>='2023-01-01'且月薪>avg_salary的记录。SQL示例：SELECTe.FROM员工表eJOIN(SELECT部门,AVG(月薪)ASavg_salaryFROM员工表GROUPBY部门)dONe.部门=d.部门WHEREe.入职时间>'2023-01-01'ANDe.月薪>d.avg_salary;4.简述Python中深拷贝（deepcopy）与浅拷贝（shallowcopy）的区别，并说明何时需要使用深拷贝。答案：浅拷贝创建新对象，但仅复制顶层对象，嵌套对象仍引用原对象；深拷贝递归复制所有嵌套对象，新对象与原对象无共享。当需要完全独立于原对象的副本（如修改嵌套列表不影响原数据）时，需使用深拷贝（如copy模块的deepcopy函数）。5.列举三种常见的网络攻击类型，并分别说明其防范措施。答案：（1）DDoS攻击（分布式拒绝服务）：通过大量伪造请求耗尽服务器资源；防范措施：使用流量清洗服务、限制并发连接数。（2）SQL注入：通过恶意输入执行数据库指令；防范措施：使用预编译语句（PreparedStatement）、输入验证。（3）XSS（跨站脚本）：在网页中注入恶意脚本；防范措施：对用户输入进行转义（如HTML编码）、设置CSP（内容安全策略）。四、操作题（共30分）1.（15分）用Python编写一个函数，实现对给定列表的“洗牌”（随机打乱顺序），要求：不能使用random模块的shuffle函数；每个元素出现在任意位置的概率均等（即公平洗牌）；函数输入为列表，输出为新列表（原列表不修改）。答案：```pythonimportrandomdeffair_shuffle(original_list):复制原列表，避免修改原数据shuffled=original_list.copy()n=len(shuffled)foriinrange(n-1,0,-1):从0到i中随机选一个索引jj=random.randint(0,i)交换i和j位置的元素shuffled[i],shuffled[j]=shuffled[j],shuffled[i]returnshuffled```解析：采用Fisher-Yates洗牌算法（原地洗牌改进版），从最后一个元素开始，每次随机选择前面未处理的元素交换，保证每个元素等概率出现在任意位置。2.（15分）某学