高中信息技术（必选3）X2-02-02网络设备与操作系统知识点

高中信息技术（必选3）X2-02-02网络设备与操作系统知识点整理本课程聚焦网络设备与操作系统的核心知识，是高中信息技术必选3中的重要内容，旨在帮助学生理解网络设备的功能、分类及应用场景，掌握操作系统的基本概念、核心功能和常见操作。以下将系统梳理课程核心知识点，并配套练习题、答案及解析，助力巩固学习效果。一、核心知识点梳理知识点1：常用网络设备及功能1.核心设备分类：网卡（网络接口卡）、交换机、路由器、集线器（HUB）、调制解调器（Modem）；2.各设备核心功能：-网卡：实现计算机与网络介质的连接，将计算机数字信号转换为可在传输介质上传输的信号（如电信号、光信号）；-交换机：基于MAC地址转发数据，连接局域网内多个设备，分隔冲突域，提升局域网通信效率；-路由器：基于IP地址转发数据，连接不同网络（如局域网与广域网、不同局域网），实现跨网络通信，具备路由选择、地址转换（NAT）等功能；-集线器：属于共享设备，将多个设备连接到同一网络，所有设备共享带宽，不分隔冲突域，通信效率较低；-调制解调器：实现数字信号与模拟信号的转换，用于计算机通过电话线等模拟线路接入互联网（如传统拨号上网）。3.设备应用场景区分：局域网内部连接优先使用交换机；跨网络连接必须使用路由器；计算机接入网络必须配备网卡；模拟线路上网需使用调制解调器。练习题及答案解析1.（单选题）下列设备中，能够基于IP地址实现不同网络之间数据转发的是（）A.交换机B.路由器C.集线器D.网卡答案：B解析：路由器的核心功能是基于IP地址进行路由选择和数据转发，实现不同网络间的通信；交换机基于MAC地址转发数据，仅用于局域网内部；集线器是共享设备，无地址转发功能；网卡是计算机接入网络的接口设备，不负责数据转发。2.（多选题）下列关于交换机和集线器的区别，说法正确的有（）A.交换机分隔冲突域，集线器不分隔冲突域B.交换机基于MAC地址转发，集线器采用广播方式转发C.交换机和集线器都能连接多个局域网设备D.交换机的通信效率低于集线器答案：ABC解析：交换机属于二层网络设备，基于MAC地址定向转发数据，每个端口对应一个冲突域，通信效率高；集线器属于共享式设备，所有端口共享一个冲突域，采用广播方式转发数据，通信效率低；二者均可连接局域网内的多个设备（如计算机、打印机等）。3.（填空题）某家庭计算机通过电话线接入互联网，需要使用的设备是________，该设备的核心功能是________。答案：调制解调器（Modem）；将计算机的数字信号转换为模拟信号（调制），以及将线路上的模拟信号转换为数字信号（解调）。解析：电话线传输的是模拟信号，而计算机处理的是数字信号，调制解调器需完成数字信号与模拟信号的双向转换，才能实现计算机通过电话线接入互联网。4.（简答题）简述网卡和路由器在网络中的作用，二者的核心区别是什么？答案：网卡的作用：是计算机与网络介质的接口，负责将计算机产生的数字信号转换为可在传输介质（如网线、光纤）上传输的信号，同时将接收的信号转换为计算机可识别的数字信号，实现计算机与网络的物理连接。路由器的作用：连接不同的网络，基于IP地址进行路由选择，转发跨网络的数据，实现不同网络间的通信，还具备地址转换、防火墙等附加功能。核心区别：网卡聚焦于计算机与网络的物理连接和信号转换，仅作用于单台计算机与所属网络的接口；路由器聚焦于跨网络的数据转发和网络互联，作用于不同网络的边界。知识点2：操作系统的基本概念与分类1.基本概念：操作系统（OS）是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，是计算机系统的核心，为用户和应用程序提供交互界面（如图形界面、命令行界面），协调计算机各部件的工作。2.核心作用：资源管理（处理器管理、内存管理、设备管理、文件管理）、提供用户接口、调度程序执行、保障系统安全与稳定。3.常见分类：-按用户数量：单用户操作系统（如Windows10家庭版、macOS）、多用户操作系统（如Linux、UNIX、WindowsServer）；-按任务处理方式：单任务操作系统（如早期的DOS）、多任务操作系统（如Windows、macOS、Linux）；-按运行环境：桌面操作系统（Windows、macOS、Linux桌面版）、服务器操作系统（WindowsServer、Linux服务器版、UNIX）、移动操作系统（Android、iOS）、嵌入式操作系统（如智能设备中的定制化OS）。练习题及答案解析1.（单选题）下列关于操作系统的说法，错误的是（）A.操作系统是计算机硬件和软件之间的桥梁B.操作系统仅负责管理计算机的硬件资源C.Windows10属于单用户多任务操作系统D.操作系统为应用程序提供运行环境答案：B解析：操作系统的核心功能是管理计算机的硬件和软件资源，包括处理器、内存、设备、文件等，并非仅管理硬件资源；A选项正确，操作系统连接硬件和软件，是二者之间的桥梁；C选项正确，Windows10支持单用户使用，同时可运行多个应用程序（多任务）；D选项正确，应用程序需在操作系统的支持下才能运行。2.（单选题）某公司服务器需要同时为多个员工提供文件存储和访问服务，该服务器应安装的操作系统类型是（）A.单用户单任务操作系统B.单用户多任务操作系统C.多用户多任务操作系统D.嵌入式操作系统答案：C解析：服务器需同时支持多个用户（员工）访问，且需同时处理多个访问请求（多任务），因此应安装多用户多任务操作系统；A、B选项适用于个人计算机，无法满足多用户需求；嵌入式操作系统适用于智能设备，而非服务器。3.（填空题）操作系统提供的用户接口主要分为________和________两种，其中Windows系统默认提供的是________。答案：图形用户接口（GUI）；命令行接口（CLI）；图形用户接口（GUI）。解析：图形用户接口通过窗口、图标、菜单等可视化元素实现用户与计算机的交互，操作简便，适用于普通用户；命令行接口需用户输入指令实现操作，适用于专业用户；Windows系统默认采用图形用户接口，同时也支持命令行接口（如CMD命令提示符）。4.（简答题）列举操作系统的4项核心资源管理功能，并简要说明每项功能的作用。答案：（1）处理器管理：协调多个程序对处理器（CPU）的使用，合理分配CPU资源，决定哪个程序先执行、执行多长时间，提高CPU的利用率；（2）内存管理：管理计算机的内存资源，为运行的程序分配内存空间，回收程序结束后释放的内存，避免内存冲突，保障程序正常运行；（3）设备管理：管理计算机连接的外部设备（如打印机、键盘、硬盘等），实现设备的驱动、分配和控制，协调设备与CPU、内存之间的数据传输；（4）文件管理：对计算机中的文件和文件夹进行管理，包括文件的创建、删除、复制、移动、命名、权限设置等，规范文件存储，方便用户查找和使用文件。知识点3：操作系统的核心功能应用1.文件管理：-文件与文件夹：文件是存储数据和程序的基本单位，文件夹用于分类存放文件；-文件路径：分为绝对路径（从根目录开始的完整路径，如“C:\Users\Documents\作业.docx”）和相对路径（从当前目录开始的路径，如“Documents\作业.docx”）；-常见文件操作：创建、删除、复制、移动、重命名、属性设置（只读、隐藏、存档）。2.设备管理：-设备驱动程序：使操作系统能够识别和控制外部设备的软件，新设备接入后需安装对应驱动才能正常使用；-常见设备操作：设备的连接与断开、驱动程序的安装与更新、设备属性查看与设置。3.任务管理：-多任务调度：操作系统同时运行多个程序，通过分时调度等方式分配CPU资源；-任务管理操作：查看正在运行的程序和进程、结束无响应的程序、调整程序优先级。练习题及答案解析1.（单选题）在Windows系统中，某文件的路径为“D:\学习资料\信息技术\知识点.txt”，该路径属于（）A.相对路径B.绝对路径C.文件名称D.文件夹路径答案：B解析：绝对路径是从根目录（如D盘根目录“D:\”）开始的完整文件路径，能够唯一确定文件的位置；相对路径是相对于当前工作目录的路径，无需包含根目录；该路径包含根目录“D:\”，因此属于绝对路径。2.（单选题）下列关于文件属性的说法，正确的是（）A.设置为“只读”属性的文件无法被删除B.设置为“隐藏”属性的文件无法被找到C.“存档”属性用于标记文件是否被修改过D.更改文件属性后无法恢复默认属性答案：C解析：A选项错误，“只读”属性仅限制文件无法被修改，仍可删除；B选项错误，“隐藏”属性的文件需在文件夹选项中设置“显示隐藏的文件、文件夹和驱动器”才能看到，并非无法找到；C选项正确，“存档”属性用于标记文件是否被修改，若文件被修改，存档属性会被标记，方便备份时识别；D选项错误，更改文件属性后可再次进入属性设置界面恢复默认属性。3.（填空题）在Windows系统中，若某程序无响应，可通过按下________组合键打开任务管理器，进而结束该程序的进程；设备接入计算机后，若无法正常使用，大概率是缺少对应的________。答案：Ctrl+Shift+Esc；设备驱动程序。解析：Windows系统中，Ctrl+Shift+Esc是打开任务管理器的快捷方式，任务管理器可查看运行的程序和进程，结束无响应的程序；设备驱动程序是操作系统识别和控制设备的关键，缺少驱动程序会导致设备无法正常工作，需通过设备管理器安装或更新驱动。4.（操作题）简述在Windows10系统中，将“D:\照片\旅行.jpg”文件复制到“E:\备份\2024年照片”文件夹的步骤。答案：步骤1：打开“此电脑”，双击进入D盘，找到“照片”文件夹并打开，定位到“旅行.jpg”文件；步骤2：右键单击“旅行.jpg”文件，在弹出的菜单中选择“复制”（或按下Ctrl+C组合键）；步骤3：返回“此电脑”，双击进入E盘，找到“备份”文件夹并打开，若“2024年照片”文件夹不存在，右键单击空白处，选择“新建”→“文件夹”，命名为“2024年照片”；步骤4：双击进入“2024年照片”文件夹，右键单击空白处，选择“粘贴”（或按下Ctrl+V组合键），完成文件复制。5.（多选题）下列关于设备驱动程序的说法，正确的有（）A.设备驱动程序是操作系统的一部分B.不同品牌的打印机可能需要不同的驱动程序C.驱动程序更新后可能提升设备性能D.操作系统可自动识别所有设备并安装驱动答案：BC解析：A选项错误，设备驱动程序是独立于操作系统的软件，需单独安装；B选项正确，驱动程序与设备型号匹配，不同品牌、型号的设备驱动程序可能不同；C选项正确，驱动程序更新可能修复漏洞、优化兼容性，提升设备性能；D选项错误，部分小众设备或新设备，操作系统无法自动识别，需手动安装驱动。知识点4：网络设备与操作系统的协同工作1.协同机制：操作系统通过网卡驱动程序控制网卡工作，实现计算机与网络设备（交换机、路由器）的通信；路由器通过自身操作系统（嵌入式操作系统）管理路由表、实现数据转发；交换机也具备内置操作系统，用于管理端口、MAC地址表等。2.典型应用场景：家庭网络中，计算机（安装Windows/macOS）通过网卡连接到交换机，交换机连接路由器，路由器通过调制解调器接入互联网；路由器的操作系统负责分配IP地址（DHCP功能）、实现内网与外网的通信。3.关键配置：操作系统中需设置IP地址（自动获取或静态设置）、子网掩码、网关（通常为路由器IP）、DNS服务器地址，才能实现正常的网络访问。练习题及答案解析1.（单选题）家庭网络中，计算机能够自动获取IP地址并接入互联网，主要依靠的设备和功能是（）A.交换机的MAC地址转发功能B.路由器的DHCP功能C.网卡的信号转换功能D.调制解调器的解调功能答案：B解析：DHCP（动态主机配置协议）功能由路由器提供，可自动为局域网内的计算机分配IP地址、子网掩码、网关、DNS等网络配置信息，使计算机无需手动设置即可接入互联网；A选项交换机的功能是转发数据，与IP地址分配无关；C选项网卡的功能是信号转换，不涉及IP配置；D选项调制解调器的功能是信号转换，保障数据在模拟线路传输，与IP分配无关。2.（填空题）在计算机网络配置中，________地址用于指定本网络与其他网络连接的网关设备（通常是路由器），________地址用于将域名转换为对应的IP地址。答案：网关；DNS服务器。解析：网关是连接不同网络的接口设备，计算机发送跨网络的数据时，会将数据发送到网关（路由器），由网关转发；DNS服务器的核心功能是域名解析，将用户易记忆的域名（如）转换为计算机可识别的IP地址，实现对网站的访问。3.（简答题）简述家庭网络中，计算机从开机到访问的过程中，网络设备与操作系统的协同工作流程。答案：流程如下：（1）计算机开机后，操作系统加载网卡驱动程序，网卡启动并连接到家庭交换机；（2）操作系统向路由器发送DHCP请求，路由器的操作系统（嵌入式OS）通过DHCP功能为计算机分配IP地址、子网掩码、网关（路由器IP）