2025年信息技術學科試題及答案一、單項選擇題（每小題2分，共30分）1.某智能教育平臺需對用戶提供的文本數(shù)據(jù)進行情感分析，要求處理速度達到毫秒級。以下哪種數(shù)據(jù)存儲方式最適合該場景？A.關系型數(shù)據(jù)庫（如MySQL）B.鍵值存儲（如Redis）C.文檔存儲（如MongoDB）D.列式存儲（如HBase）答案：B（鍵值存儲通過內存緩存實現(xiàn)高速讀寫，適合實時性要求高的短文本處理場景）2.某校園網(wǎng)采用IPv6協(xié)議，管理員為教師辦公區(qū)分配了子網(wǎng)2001:db8:1::/64。若需將該子網(wǎng)劃分為8個更小的子網(wǎng)，每個子網(wǎng)的前綴長度應為？A.65B.67C.68D.70答案：C（IPv6子網(wǎng)劃分通過擴展前綴長度實現(xiàn)，2^3=8，因此需增加3位，原/64變?yōu)?67？不，計算錯誤。正確應為：劃分8個子網(wǎng)需要3位（2^3=8），因此前綴長度為64+3=67？但IPv6子網(wǎng)劃分通常以塊為單位，可能更準確的是/64劃分為8個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)的前綴長度是64+log2(8)=67。但實際IPv6子網(wǎng)劃分中，/64是常見的主機子網(wǎng)，若劃分子網(wǎng)，通常增加的位數(shù)為n，使得2^n≥8，即n=3，故前綴長度為64+3=67。但可能題目設定為/64劃分為8個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)的前綴長度應為67，因此正確答案是B？需要重新計算。原網(wǎng)絡前綴是64位，要劃分8個子網(wǎng)，需要從主機位中借用3位（2^3=8），因此新的前綴長度是64+3=67，所以答案B）3.用Python編寫一個函數(shù)，輸入一個包含n個整數(shù)的列表，輸出其中第k小的數(shù)（k從1開始計數(shù)）。以下哪種算法的平均時間復雜度最低？A.冒泡排序后取第k-1個元素B.快速選擇算法C.插入排序后取第k-1個元素D.構建大頂堆并調整k次答案：B（快速選擇算法平均時間復雜度為O(n)，其他選項中冒泡和插入排序為O(n2)，堆調整為O(n+klogn)，均高于快速選擇）4.某短視頻平臺需防止用戶上傳的視頻包含違規(guī)內容，采用基于深度學習的圖像識別技術。以下哪項預處理步驟對提升模型識別準確率最關鍵？A.將視頻幀從RGB格式轉換為灰度B.對視頻幀進行隨機旋轉和翻轉C.對視頻幀進行歸一化（Normalization）D.將視頻幀分辨率統(tǒng)一為224×224答案：D（模型輸入尺寸需與訓練時一致，統(tǒng)一分辨率是確保模型能正確處理輸入的基礎；歸一化雖重要，但通常是模型內部處理步驟；數(shù)據(jù)增強是訓練階段操作，預處理階段主要是尺寸統(tǒng)一）5.區(qū)塊鏈技術中，以下哪種共識機制最適合聯(lián)盟鏈場景？A.工作量證明（PoW）B.權益證明（PoS）C.實用拜占庭容錯（PBFT）D.委托權益證明（DPoS）答案：C（聯(lián)盟鏈參與節(jié)點已知且數(shù)量有限，PBFT通過投票達成共識，效率高且能耗低，適合企業(yè)間協(xié)作場景；PoW和PoS多用于公鏈）6.某企業(yè)部署了基于SSL/TLS的HTTPS協(xié)議保障數(shù)據(jù)傳輸安全。若客戶端與服務器協(xié)商使用TLS1.3版本，以下哪項是該版本特有的優(yōu)化？A.支持橢圓曲線加密（ECC）B.減少握手往返次數(shù)（從2RTT到1RTT）C.支持會話票據(jù)（SessionTicket）重用D.提供前向保密（PerfectForwardSecrecy）答案：B（TLS1.3將握手過程從2次往返減少到1次，通過早期數(shù)據(jù)（EarlyData）實現(xiàn)更快連接；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處理某班級成績表（包含學號、姓名、語文、數(shù)學、英語三列成績），需統(tǒng)計“數(shù)學成績≥90分且英語成績≥85分”的學生人數(shù)。以下函數(shù)組合正確的是？A.COUNTIFS(數(shù)學:數(shù)學,">=90",英語:英語,">=85")B.COUNTIF(數(shù)學:數(shù)學,">=90")+COUNTIF(英語:英語,">=85")C.SUMIFS(數(shù)學:數(shù)學,">=90",英語:英語,">=85")D.AVERAGEIFS(數(shù)學:數(shù)學,">=90",英語:英語,">=85")答案：A（COUNTIFS用于多條件計數(shù)，參數(shù)為區(qū)域1,條件1,區(qū)域2,條件2；SUMIFS是求和，AVERAGEIFS是求平均，B選項是兩個條件的人數(shù)相加，包含重復計數(shù)）8.某物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，傳感器每0.5秒采集一次溫度數(shù)據(jù)（范圍-40℃~125℃），需將數(shù)據(jù)以最小存儲空間傳輸。以下編碼方式最優(yōu)的是？A.32位浮點數(shù)（IEEE754）B.16位有符號整數(shù)（偏移量編碼：實際值=存儲值-40）C.8位無符號整數(shù)（歸一化到0~255）D.64位雙精度浮點數(shù)答案：B（溫度范圍-40~125，總共有166個可能值（125-(-40)+1=166）。16位有符號整數(shù)范圍-32768~32767，足夠存儲；偏移量編碼將-40映射為0，125映射為165，存儲值=實際值+40，占用2字節(jié)。8位無符號整數(shù)最大255，但166<256，理論上可行，但8位只能表示0~255，實際值=存儲值-40時，存儲值范圍0~165，可行且僅1字節(jié)？但題目要求“最小存儲空間”，8位（1字節(jié)）比16位（2字節(jié)）更小。但需考慮精度：溫度可能是小數(shù)嗎？題目未說明，假設是整數(shù)。若傳感器采集的是整數(shù)溫度，8位無符號整數(shù)足夠（存儲值=實際值+40，范圍0~165≤255），占用1字節(jié)。但可能題目中的傳感器數(shù)據(jù)是帶小數(shù)的，如0.1℃精度，此時范圍-40.0~125.0，步長0.1，共有1651個值（(125.0+40.0)/0.1+1=1651）。16位有符號整數(shù)范圍-32768~32767，可存儲（1651≤32767），而8位無符號整數(shù)最大255，無法覆蓋。因此若數(shù)據(jù)是小數(shù)，選B；若為整數(shù)，選C。題目未明確，但通常物聯(lián)網(wǎng)傳感器可能有小數(shù)精度，故正確答案為B）9.以下關于人工智能大模型訓練的描述，錯誤的是？A.需使用大規(guī)模標注數(shù)據(jù)集（如千億級token）B.計算過程主要依賴GPU/TPU等加速芯片C.模型參數(shù)量越大，泛化能力一定越強D.訓練過程需解決梯度消失/爆炸等問題答案：C（模型參數(shù)量過大會導致過擬合，泛化能力可能下降，需結合數(shù)據(jù)量和正則化技術）10.某公司開發(fā)了一款智能家居APP，需實現(xiàn)“用戶登錄后，30分鐘內無操作則自動退出”的功能。以下哪種技術方案最合理？A.在服務器端為每個用戶創(chuàng)建定時器，30分鐘后強制注銷B.在客戶端記錄最后操作時間，每次操作后發(fā)送心跳包更新服務器會話C.使用JWT（JSONWebToken），設置過期時間為30分鐘D.在數(shù)據(jù)庫中存儲會話過期時間，每次請求時檢查當前時間是否超過過期時間答案：B（客戶端記錄最后操作時間，每次操作后更新服務器會話的過期時間（如設置為當前時間+30分鐘），避免服務器為每個用戶維護定時器；JWT一旦頒發(fā)無法主動失效，若用戶30分鐘內無操作，需客戶端主動檢查；D選項每次請求都查詢數(shù)據(jù)庫，效率較低）11.用Python的Pandas庫處理某銷售數(shù)據(jù)表（DataFrame結構，包含“日期”“產品”“銷售額”三列），需按“產品”分組，計算每個產品的月均銷售額（每月按30天計算）。以下代碼正確的是？A.df.groupby('產品')['銷售額'].sum()/30B.df.groupby(['產品',pd.Grouper(key='日期',freq='M')])['銷售額'].mean()C.df.groupby('產品').apply(lambdax:x['銷售額'].sum()/(x['日期'].nunique()/30))D.df.groupby('產品').agg(月均銷售額=('銷售額',lambdas:s.sum()/(len(s)/30)))答案：C（需計算每個產品總銷售額除以總月數(shù)（總天數(shù)/30）。A選項是總銷售額除以30，假設只有一個月；B選項是按月分組后求平均，得到每月的銷售額，而非月均；D選項len(s)是記錄數(shù)，非天數(shù)；C選項x['日期'].nunique()是不同日期數(shù)，總天數(shù)/30為總月數(shù)，總銷售額除以總月數(shù)即月均）12.以下關于信息安全的描述，正確的是？A.哈希函數(shù)（如SHA-256）的輸入和輸出長度相同B.對稱加密（如AES）的加密和解密使用相同密鑰C.防火墻可以完全防止SQL注入攻擊D.多因素認證（MFA）只需驗證用戶的密碼和短信驗證碼答案：B（對稱加密密鑰相同；哈希函數(shù)輸入可變長，輸出固定長；防火墻主要過濾網(wǎng)絡層/傳輸層流量，無法檢測應用層的SQL注入；MFA需至少兩種不同類型的驗證因素，如密碼（知識）、指紋（生物特征）、硬件令牌（持有物））13.某5G基站需支持eMBB（增強移動寬帶）業(yè)務，要求用戶體驗速率達到100Mbps。以下哪項技術對實現(xiàn)該目標最關鍵？A.毫米波（mmWave）頻段的使用B.非正交多址（NOMA）技術C.超可靠低時延通信（URLLC）D.網(wǎng)絡切片（NetworkSlicing）答案：A（毫米波頻段帶寬大（可達數(shù)GHz），能提供高速率；NOMA提升頻譜效率，主要用于連接數(shù)多的場景；URLLC側重低時延；網(wǎng)絡切片是按需分配資源）14.用C語言編寫一個函數(shù)，交換兩個整數(shù)a和b的值。以下代碼正確的是？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語言通過指針傳遞地址實現(xiàn)交換，A選項是值傳遞，無法修改原變量；C是C++的引用傳遞；D選項交換了指針指向的地址，而非指針指向的值）15.某學校需構建校園網(wǎng)絡，核心層、匯聚層、接入層的交換機配置策略正確的是？A.核心層啟用大量訪問控制列表（ACL）過濾流量B.匯聚層實現(xiàn)VLAN間路由和流量聚合C.接入層配置高速鏈路冗余（如鏈路聚合）D.三層交換機僅部署在核心層答案：B（匯聚層負責VLAN間路由、流量聚合和策略實施；核心層應保持高速轉發(fā)，避免復雜ACL；接入層主要連接終端，提供接入端口；三層交換機可部署在匯聚層或核心層）二、填空題（每空2分，共20分）1.二進制數(shù)101101.101轉換為十六進制是______。答案：2D.A（整數(shù)部分101101分組為00101101即2D，小數(shù)部分101補零為1010即A）2.若某算法的時間復雜度為O(nlogn)，當n=1024時，運算次數(shù)約為______（假設log以2為底）。答案：1024×10=10240（log2(1024)=10，故nlogn=1024×10=10240）3.TCP協(xié)議中，客戶端發(fā)送______報文發(fā)起連接請求，服務器返回______報文確認。答案：SYN；SYN-ACK（三次握手中，客戶端發(fā)SYN，服務器回SYN-ACK，客戶端再發(fā)ACK）4.關系型數(shù)據(jù)庫中，______約束用于保證表中每行的唯一性，______約束用于限制字段的取值范圍。答案：主鍵（或PRIMARYKEY）；檢查（或CHECK）5.計算機中，CPU訪問速度由快到慢的順序是：寄存器、______、內存、______。答案：高速緩存（Cache）；外存（或硬盤、磁盤）6.用Python列表推導式提供1到100中能被3或5整除的數(shù)，表達式為______。答案：[xforxinrange(1,101)ifx%3==0orx%5==0]三、簡答題（每小題8分，共40分）1.簡述人工智能中監(jiān)督學習與無監(jiān)督學習的區(qū)別，并各舉一例。答案：監(jiān)督學習使用帶標簽的訓練數(shù)據(jù)，目標是學習輸入與標簽的映射關系（如根據(jù)圖像標簽訓練分類模型）；無監(jiān)督學習使用無標簽數(shù)據(jù)，目標是發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)內在結構（如對用戶行為數(shù)據(jù)聚類）。示例：監(jiān)督學習——垃圾郵件分類（郵件文本+是否垃圾的標簽）；無監(jiān)督學習——客戶分群（消費數(shù)據(jù)無預先分類）。2.說明IPv4地址00/24的網(wǎng)絡地址、廣播地址和可用主機地址范圍。答案：網(wǎng)絡地址：（前24位為網(wǎng)絡位）；廣播地址：55（主機位全1）；可用主機地址范圍：~54（排除網(wǎng)絡地址和廣播地址）。3.某公司數(shù)據(jù)庫中“員工表”包含字段：員工ID（主鍵）、姓名、部門、入職時間、月薪。需查詢2023年1月1日以后入職，且月薪高于所在部門平均月薪的員工信息。請寫出SQL查詢的關鍵步驟（可用偽代碼）。答案：步驟1：計算各部門平均月薪（子查詢：SELECT部門,AVG(月薪)ASavg_salaryFROM員工表GROUPBY部門）；步驟2：將員工表與子查詢按部門關聯(lián)，篩選入職時間>='2023-01-01'且月薪>avg_salary的記錄。SQL示例：SELECTe.FROM員工表eJOIN(SELECT部門,AVG(月薪)ASavg_salaryFROM員工表GROUPBY部門)dONe.部門=d.部門WHEREe.入職時間>'2023-01-01'ANDe.月薪>d.avg_salary;4.簡述Python中深拷貝（deepcopy）與淺拷貝（shallowcopy）的區(qū)別，并說明何時需要使用深拷貝。答案：淺拷貝創(chuàng)建新對象，但僅復制頂層對象，嵌套對象仍引用原對象；深拷貝遞歸復制所有嵌套對象，新對象與原對象無共享。當需要完全獨立于原對象的副本（如修改嵌套列表不影響原數(shù)據(jù)）時，需使用深拷貝（如copy模塊的deepcopy函數(shù)）。5.列舉三種常見的網(wǎng)絡攻擊類型，并分別說明其防范措施。答案：（1）DDoS攻擊（分布式拒絕服務）：通過大量偽造請求耗盡服務器資源；防范措施：使用流量清洗服務、限制并發(fā)連接數(shù)。（2）SQL注入：通過惡意輸入執(zhí)行數(shù)據(jù)庫指令；防范措施：使用預編譯語句（PreparedStatement）、輸入驗證。（3）XSS（跨站腳本）：在網(wǎng)頁中注入惡意腳本；防范措施：對用戶輸入進行轉義（如HTML編碼）、設置CSP（內容安全策略）。四、操作題（共30分）1.（15分）用Python編寫一個函數(shù)，實現(xiàn)對給定列表的“洗牌”（隨機打亂順序），要求：不能使用random模塊的shuffle函數(shù)；每個元素出現(xiàn)在任意位置的概率均等（即公平洗牌）；函數(shù)輸入為列表，輸出為新列表（原列表不修改）。答案：```pythonimportrandomdeffair_shuffle(original_list):復制原列表，避免修改原數(shù)據(jù)shuffled=original_list.copy()n=len(shuffled)foriinrange(n-1,0,-1):從0到i中隨機選一個索引jj=random.randint(0,i)交換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（原地洗牌改進版），從最后一個元素開始，每次隨機選擇前面未處理的元素交換，保證每個元素等概率出現(xiàn)在任意位置。2.（15分）某學