2025年信息科學(xué)技術(shù)期末考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.下列關(guān)于馮·諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的描述中，錯(cuò)誤的是（）。A.采用存儲(chǔ)程序工作方式B.數(shù)據(jù)和指令以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)C.運(yùn)算器和控制器合并為中央處理器（CPU）D.輸入輸出設(shè)備直接與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換答案：D（輸入輸出設(shè)備需通過I/O接口與CPU或內(nèi)存交互，而非直接）2.操作系統(tǒng)中，若某進(jìn)程的狀態(tài)由“運(yùn)行”變?yōu)椤白枞?，最可能的原因是（）。A.時(shí)間片用完B.進(jìn)程請(qǐng)求I/O操作C.調(diào)度程序選擇了更高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程D.進(jìn)程執(zhí)行完畢答案：B（阻塞狀態(tài)通常因進(jìn)程等待資源如I/O完成而觸發(fā)）3.以下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，適合作為優(yōu)先隊(duì)列底層實(shí)現(xiàn)的是（）。A.普通隊(duì)列B.二叉堆C.雙向鏈表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，符合優(yōu)先隊(duì)列需求）4.在TCP/IP模型中，負(fù)責(zé)將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝成幀的層次是（）。A.網(wǎng)絡(luò)接口層B.網(wǎng)際層C.傳輸層D.應(yīng)用層答案：A（網(wǎng)絡(luò)接口層處理物理網(wǎng)絡(luò)的幀封裝與傳輸）5.若某8位二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼表示為10110100，則其原碼對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)值是（）。A.-76B.-52C.-100D.-44答案：C（補(bǔ)碼10110100的符號(hào)位為1，反碼為10110011，原碼為11001100，即-100）6.以下不屬于機(jī)器學(xué)習(xí)中監(jiān)督學(xué)習(xí)任務(wù)的是（）。A.圖像分類B.情感分析C.異常檢測(cè)D.房價(jià)預(yù)測(cè)答案：C（異常檢測(cè)通常屬于無監(jiān)督或半監(jiān)督學(xué)習(xí)）7.關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，若一個(gè)關(guān)系模式滿足“所有非主屬性完全依賴于候選鍵”，則該模式至少達(dá)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要求消除非主屬性對(duì)候選鍵的部分依賴）8.下列關(guān)于區(qū)塊鏈的描述中，正確的是（）。A.區(qū)塊鏈的每個(gè)區(qū)塊僅包含當(dāng)前交易數(shù)據(jù)B.公有鏈的節(jié)點(diǎn)需要授權(quán)才能加入C.共識(shí)機(jī)制用于解決分布式系統(tǒng)中的一致性問題D.智能合約是存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的可執(zhí)行代碼，但無法自動(dòng)觸發(fā)答案：C（共識(shí)機(jī)制確保分布式節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)狀態(tài)達(dá)成一致）9.在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，用于描述三維物體表面細(xì)節(jié)的技術(shù)是（）。A.光線追蹤B.紋理映射C.頂點(diǎn)著色D.模型綁定答案：B（紋理映射通過貼圖為物體表面添加細(xì)節(jié)）10.以下關(guān)于5G通信技術(shù)的特點(diǎn)，錯(cuò)誤的是（）。A.低時(shí)延（1ms級(jí)）B.大連接（每平方公里100萬設(shè)備）C.高頻段（如毫米波）D.僅支持移動(dòng)寬帶場(chǎng)景答案：D（5G支持增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、超可靠低時(shí)延、海量機(jī)器類通信三大場(chǎng)景）11.若某二叉樹的前序遍歷序列為ABDECFG，中序遍歷序列為DBEAFCG，則后序遍歷序列為（）。A.DEBFGCAB.DEBFCGAC.DEBFGACD.DEBFAGC答案：A（通過前序和中序恢復(fù)二叉樹結(jié)構(gòu)，后序遍歷為左-右-根）12.以下加密算法中，屬于非對(duì)稱加密的是（）。A.AESB.DESC.RSAD.SHA-256答案：C（RSA使用公鑰和私鑰對(duì)，屬于非對(duì)稱加密）13.大數(shù)據(jù)處理框架Hadoop中，負(fù)責(zé)資源管理和任務(wù)調(diào)度的組件是（）。A.HDFSB.MapReduceC.YARND.HBase答案：C（YARN是Hadoop的資源管理系統(tǒng)）14.人工智能中的“強(qiáng)化學(xué)習(xí)”核心目標(biāo)是（）。A.從標(biāo)注數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)分類規(guī)則B.通過與環(huán)境交互最大化累積獎(jiǎng)勵(lì)C.發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的隱含模式D.模擬人類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)答案：B（強(qiáng)化學(xué)習(xí)通過“試錯(cuò)”與環(huán)境交互，優(yōu)化策略以獲得最大獎(jiǎng)勵(lì)）15.以下關(guān)于操作系統(tǒng)死鎖的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.死鎖的必要條件包括互斥、占有并等待、不可搶占、循環(huán)等待B.銀行家算法可用于死鎖預(yù)防C.死鎖檢測(cè)需要定期檢查系統(tǒng)資源分配圖D.死鎖避免的核心是確保系統(tǒng)始終處于安全狀態(tài)答案：B（銀行家算法用于死鎖避免，而非預(yù)防）16.在IPv4地址中，屬于（）。A.A類地址B.B類地址C.C類地址D.私有地址答案：D（/16是C類私有地址范圍）17.以下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，查找時(shí)間復(fù)雜度與元素個(gè)數(shù)無關(guān)的是（）。A.有序數(shù)組（二分查找）B.平衡二叉搜索樹C.哈希表（無沖突）D.單鏈表答案：C（哈希表無沖突時(shí)，查找時(shí)間復(fù)雜度為O(1)）18.以下關(guān)于計(jì)算機(jī)病毒的描述，正確的是（）。A.病毒必須依賴宿主程序運(yùn)行B.蠕蟲病毒不占用網(wǎng)絡(luò)資源C.宏病毒僅感染可執(zhí)行文件D.木馬病毒無法竊取用戶信息答案：A（病毒需寄生在宿主程序中才能運(yùn)行）19.在數(shù)據(jù)庫事務(wù)的ACID特性中，“I”代表（）。A.原子性（Atomicity）B.一致性（Consistency）C.隔離性（Isolation）D.持久性（Durability）答案：C（隔離性確保事務(wù)間互不干擾）20.以下關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)激活函數(shù)的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.Sigmoid函數(shù)輸出范圍為(0,1)B.ReLU函數(shù)可緩解梯度消失問題C.Tanh函數(shù)輸出范圍為(-1,1)D.線性激活函數(shù)適用于深層網(wǎng)絡(luò)答案：D（線性激活函數(shù)會(huì)導(dǎo)致深層網(wǎng)絡(luò)退化為線性模型，無法學(xué)習(xí)復(fù)雜特征）二、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.計(jì)算機(jī)中，CPU的主要組成部分是運(yùn)算器和__________。答案：控制器2.操作系統(tǒng)中，進(jìn)程的三種基本狀態(tài)是運(yùn)行、就緒和__________。答案：阻塞（等待）3.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，圖的遍歷方式主要有深度優(yōu)先搜索（DFS）和__________。答案：廣度優(yōu)先搜索（BFS）4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，DNS的主要功能是將域名解析為__________。答案：IP地址5.機(jī)器學(xué)習(xí)中，用于評(píng)估分類模型性能的常用指標(biāo)包括準(zhǔn)確率、精確率、召回率和__________。答案：F1分?jǐn)?shù)（或AUC-ROC）6.關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)實(shí)體完整性的約束是__________。答案：主鍵約束7.計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中，緩存（Cache）的作用是解決__________與內(nèi)存之間的速度不匹配問題。答案：CPU（中央處理器）8.5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模MIMO、__________和網(wǎng)絡(luò)切片。答案：毫米波通信（或非正交多址）9.區(qū)塊鏈的核心特征包括去中心化、__________和不可篡改。答案：分布式賬本（或共識(shí)機(jī)制）10.人工智能中，自然語言處理（NLP）的典型任務(wù)包括機(jī)器翻譯、情感分析和__________。答案：文本分類（或命名實(shí)體識(shí)別）三、簡答題（共5題，每題8分，共40分）1.簡述虛擬內(nèi)存的工作原理及其作用。答案：虛擬內(nèi)存通過將部分內(nèi)存數(shù)據(jù)暫存到磁盤（交換空間），為程序提供比物理內(nèi)存更大的地址空間。其核心機(jī)制包括分頁（將虛擬地址空間劃分為固定大小的頁）、請(qǐng)求調(diào)頁（僅在需要時(shí)將頁面加載到物理內(nèi)存）和頁面置換（當(dāng)物理內(nèi)存不足時(shí)，選擇不常用的頁面換出到磁盤）。作用：①允許運(yùn)行內(nèi)存需求超過物理內(nèi)存的程序；②隔離不同進(jìn)程的地址空間，提高安全性；③優(yōu)化內(nèi)存利用率，減少空閑內(nèi)存碎片。2.比較TCP和UDP協(xié)議的特點(diǎn)及適用場(chǎng)景。答案：TCP（傳輸控制協(xié)議）是面向連接的、可靠的、面向字節(jié)流的協(xié)議，通過三次握手建立連接，使用確認(rèn)機(jī)制、重傳策略和流量控制保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。適用場(chǎng)景：需要可靠傳輸?shù)膽?yīng)用，如文件傳輸（FTP）、電子郵件（SMTP）、網(wǎng)頁瀏覽（HTTP/HTTPS）。UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）是無連接的、不可靠的、面向數(shù)據(jù)報(bào)的協(xié)議，不保證數(shù)據(jù)有序或完整到達(dá)，開銷小、時(shí)延低。適用場(chǎng)景：對(duì)實(shí)時(shí)性要求高、可容忍少量丟包的應(yīng)用，如視頻直播、語音通話（VoIP）、DNS查詢。3.說明卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其在圖像識(shí)別中的優(yōu)勢(shì)。答案：CNN的典型結(jié)構(gòu)包括輸入層、卷積層、池化層、全連接層。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①卷積層通過卷積核（濾波器）提取局部特征（如邊緣、紋理），共享權(quán)重減少參數(shù)數(shù)量；②池化層（如最大池化）降低特征圖維度，提升平移不變性；③多層卷積-池化堆疊可提取從低層次（邊緣）到高層次（物體部件）的特征；④全連接層將全局特征映射到分類結(jié)果。優(yōu)勢(shì)：①天然適配圖像的二維結(jié)構(gòu)，保留空間信息；②局部感受野和權(quán)值共享減少過擬合風(fēng)險(xiǎn)；③端到端學(xué)習(xí)避免手工特征工程，自動(dòng)提取關(guān)鍵特征。4.分析數(shù)據(jù)庫中事務(wù)的隔離級(jí)別及其對(duì)并發(fā)控制的影響。答案：事務(wù)隔離級(jí)別定義了事務(wù)間可見性的程度，常見級(jí)別（從低到高）：①讀未提交（ReadUncommitted）：允許事務(wù)讀取其他未提交事務(wù)的修改，存在臟讀問題；②讀已提交（ReadCommitted）：僅讀取已提交事務(wù)的修改，避免臟讀，但可能出現(xiàn)不可重復(fù)讀（同一事務(wù)兩次讀取結(jié)果不同）；③可重復(fù)讀（RepeatableRead）：確保事務(wù)內(nèi)多次讀取同一數(shù)據(jù)結(jié)果一致，避免不可重復(fù)讀，但可能出現(xiàn)幻讀（新插入數(shù)據(jù)不可見）；④串行化（Serializable）：事務(wù)串行執(zhí)行，避免所有并發(fā)問題（臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀），但并發(fā)性能最低。隔離級(jí)別越高，數(shù)據(jù)一致性越強(qiáng)，但并發(fā)性能越低；反之，低隔離級(jí)別提升并發(fā)效率，但可能引入數(shù)據(jù)不一致問題。5.簡述網(wǎng)絡(luò)安全中“零信任”架構(gòu)的核心思想及關(guān)鍵原則。答案：零信任架構(gòu)（ZeroTrustArchitecture,ZTA）的核心思想是“永不信任，始終驗(yàn)證”，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和外部均存在威脅，不默認(rèn)任何設(shè)備、用戶或流量可信。關(guān)鍵原則：①最小權(quán)限訪問：僅授予完成任務(wù)所需的最小權(quán)限；②持續(xù)驗(yàn)證：對(duì)訪問請(qǐng)求的身份、設(shè)備狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等進(jìn)行動(dòng)態(tài)驗(yàn)證；③動(dòng)態(tài)策略執(zhí)行：根據(jù)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)調(diào)整訪問控制策略；④全流量監(jiān)控：對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)流量（包括內(nèi)部）進(jìn)行加密和審計(jì)；⑤微隔離：通過細(xì)粒度分段限制橫向攻擊范圍。四、綜合應(yīng)用題（共2題，每題20分，共40分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)校園圖書館管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫模型（要求包含主要實(shí)體、屬性及關(guān)系，繪制ER圖并轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，說明主鍵和外鍵）。答案：（1）主要實(shí)體及屬性：①讀者（Reader）：讀者ID（主鍵）、姓名、性別、學(xué)院、聯(lián)系方式、可借數(shù)量、已借數(shù)量；②圖書（Book）：ISBN（主鍵）、書名、作者、出版社、出版日期、分類（如文學(xué)、計(jì)算機(jī)）、總冊(cè)數(shù)、剩余冊(cè)數(shù)；③借閱記錄（BorrowRecord）：記錄ID（主鍵）、讀者ID（外鍵）、ISBN（外鍵）、借閱日期、應(yīng)還日期、實(shí)際歸還日期、逾期罰款（可選）；④管理員（Admin）：工號(hào)（主鍵）、姓名、職位、聯(lián)系方式。（2）ER圖關(guān)系：-讀者與借閱記錄：一對(duì)多（一個(gè)讀者可有多條借閱記錄）；-圖書與借閱記錄：一對(duì)多（一本圖書可被多次借閱）；-管理員與借閱記錄：一對(duì)多（一個(gè)管理員可處理多條借閱記錄）。（3）關(guān)系模式：Reader(ReaderID,Name,Gender,College,Contact,MaxBorrow,CurrentBorrow)主鍵：ReaderIDBook(ISBN,Title,Author,Publisher,PublishDate,Category,TotalCopies,AvailableCopies)主鍵：ISBNBorrowRecord(RecordID,ReaderID,ISBN,BorrowDate,DueDate,ReturnDate,Fine)主鍵：RecordID外鍵：ReaderID→Reader.ReaderID；ISBN→Book.ISBNAdmin(AdminID,Name,Position,Contact)主鍵：AdminID（4）說明：通過借閱記錄關(guān)聯(lián)讀者和圖書，記錄借閱狀態(tài)；管理員負(fù)責(zé)管理借閱流程，可通過外鍵關(guān)聯(lián)至BorrowRecord（如添加AdminID外鍵），但實(shí)際系統(tǒng)中管理員可能通過操作日志關(guān)聯(lián)，此處簡化為獨(dú)立實(shí)體。2.某公司服務(wù)器遭受DDoS攻擊，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬耗盡、服務(wù)不可用。請(qǐng)分析DDoS攻擊的常見類型及防御措施。答案：（1）DDoS（分布式拒絕服務(wù)）攻擊類型：①帶寬消耗型：通過大量偽造流量