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中五资讯及通讯科技练习卷：电脑系统与数据表示、数据库与 SQL、程式编写与算法、网络与资讯安全、资讯素养与社会、多媒体与新科技（100 分）
练习卷 · 资讯及通讯科技 · 中五 · 练习卷
中五资讯及通讯科技练习卷，六部分二十四题：数据表示与档案大小计算、数据库与 SQL、程式与算法、网络与资讯安全、资讯素养与社会、多媒体与新科技。相片大小、下载时间、子网络主机数等均由 python 自算并 assert，答案附评分要点。
卷面资料 年级：中五 ｜ 科目：资讯及通讯科技 ｜ 时限：60 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：24
甲部：电脑系统与数据表示（18 分）
资料 A：数码相机以 1 920 × 1 080 像素、24 位元色彩深度储存相片，每个像素占 3 字节。一部标称 16 GB 的随身碟，实际可用空间为标称容量的 90%。班上同学把相片原档直接复制到随身碟，没有先压缩。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | (a) 把二进制 10110110 与十六进制 2F 转换为十进制，并解释为何 8 位元可以表示 256 个不同的数值。 | 答案：10110110₂ = 182（1 分）；2F₁₆ = 47（1 分）。8 位元每个位元有 0 与 1 两种状态，组合数为 2 的 8 次方，即 256 个不同数值（2 分）。 |
| 2 | (b) 计算资料 A 中一张相片未压缩时的档案大小（以 MiB 表示，1 MiB = 1 048 576 字节），并说明为何实际的 JPEG 档案通常远小于此值。 | 答案：1 920 × 1 080 = 2 073 600 像素（1 分）；乘以 3 字节 = 6 220 800 字节（2 分）；除以 1 048 576 约等于 5.93 MiB（1 分）。JPEG 采有损压缩，移除人眼不敏感的高频细节与色彩资料，所以实际档案可以只有数百 KB（1 分）。 |
| 3 | (c) 依资料 A，该随身碟可完整存放多少张这类未压缩相片？须列出计算步骤并取整数。 | 答案：可用容量 16 000 000 000 × 90% = 14 400 000 000 字节（2 分）；除以 6 220 800 字节 = 2 314.8（2 分）；取整数为 2 314 张（1 分）。 |
| 4 | (d) 比较固态硬盘与传统硬盘，各指出一项在存取速度与耐用性上的分别。 | 答案：速度方面，固态硬盘没有移动机械部件，随机读写明显较快，开机与载入档案时间较短（2 分）；耐用性方面，固态硬盘没有磁头与旋转碟片，抗震能力较强，但每个储存单元有写入次数上限（2 分）。 |
乙部：数据库与 SQL（16 分）
资料 B：学校数据库有 Student（学生编号、姓名、班别）与 Enrolment（学生编号、科目编号、分数）两个资料表。Student 有 40 笔记录，Enrolment 有 120 笔记录，每名学生最少修读一科，每笔 Enrolment 记录都对应一名存在的学生。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | (a) 指出 Student 与 Enrolment 两表的主键，并解释 Enrolment 为何需要外键。 | 答案：Student 的主键是学生编号（1 分）；Enrolment 的主键可以是学生编号与科目编号的组合（1 分）；Enrolment 把学生编号存为外键，指向 Student 的主键，确保每笔修读记录都对应一名存在的学生，避免出现没有学生的孤立记录（2 分）。 |
| 6 | (b) 写出一段 SQL，列出平均分高于 60 分的科目编号及其平均分，并按平均分由高至低排列。 | 答案：SELECT subject_id, AVG(score) AS avg_score FROM Enrolment GROUP BY subject_id HAVING AVG(score) > 60 ORDER BY avg_score DESC；（语法 2 分，GROUP BY 与 HAVING 各 1 分） |
| 7 | (c) 依资料 B，若把两表以学生编号作等值连接，结果有多少笔记录？若改为由 Student 出发的左外连接，最少会有多少笔记录？ | 答案：等值连接结果 120 笔，因为每笔 Enrolment 都对应一名存在的学生（2 分）；左外连接最少 120 笔，若每名学生最少修读一科，则 40 名学生共 120 笔，不会多出空值记录（2 分）。 |
| 8 | (d) 若有人把学生姓名直接存入 Enrolment 表，指出会引致的两项问题。 | 答案：①资料重复，同一学生修读多科就要重复储存姓名，浪费空间（2 分）；②更新异常，学生改名时要修改多笔记录，容易遗漏而出现不一致资料（2 分）。 |
丙部：程式编写与算法（18 分）
资料 C：以下算法用于在资料中搜寻目标值。程式一采用线性搜寻，由第一笔开始逐笔比较；程式二采用二分搜寻，每次比较后把搜寻范围减半。资料共有 1 024 笔，并已按数值由小至大排序。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | (a) 依资料 C，分别写出线性搜寻与二分搜寻在最坏情况下所需的比较次数，并解释两者差异的原因。 | 答案：线性搜寻最坏 1 024 次（1 分）；二分搜寻最坏 10 次，因为 2 的 10 次方等于 1 024，每比较一次范围减半（2 分）。线性搜寻逐笔检查，时间与资料量成正比；二分搜寻每次排除一半资料，时间约与资料量的对数成正比，故在大资料量时明显较快（2 分）。 |
| 10 | (b) 对 8 个未排序元素使用气泡排序，写出第一轮最多的比较次数、完成排序最多需要的轮数，以及最坏情况的总比较次数。 | 答案：第一轮最多比较 7 次（1 分）；最多需要 7 轮（2 分）；总比较次数 7 + 6 + 5 + 4 + 3 + 2 + 1 = 28 次（2 分）。 |
| 11 | (c) 追踪以下虚拟码，写出完成后的 total 值。 total = 0 for i = 1 to 5 total = total + i × i next i |
答案：逐次累加 1、4、9、16、25（3 分），total = 55（1 分）。 |
| 12 | (d) 某同学写成 for i = 0 to n 来逐一读取 n 个元素的阵列，程式在最后一次循环出错。指出错误类型并写出修正方法。 | 答案：这是越界错误（off-by-one），阵列索引由 0 至 n 减 1，循环跑到 i = n 时读取不存在的元素（2 分）；修正为 for i = 0 to n – 1，或改用 while 循环配合 i 小于 n 的条件（2 分）。 |
丁部：网络与资讯安全（16 分）
资料 D：学校要把一个 240 MB 的教学影片由校内服务器下载到课室电脑。网络带宽为 100 Mbps，实际传输效率约为带宽的 80%。校内网络使用 IPv4 子网络，其中一部电脑的位址为 192.168.10.70／26。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 13 | (a) 依资料 D，计算下载该影片实际所需的时间（秒），并列出计算步骤。 | 答案：240 MB × 8 = 1 920 Mbit（2 分）；1 920 ÷ 100 = 19.2 秒为理论时间（1 分）；除以效率 0.8，实际约 24 秒（1 分）。 |
| 14 | (b) 依资料 D 的位址与前缀，写出该子网络的网络位址、广播位址及可用主机数目。 | 答案：前缀 /26 表示主机部分有 6 位元，共 64 个位址（1 分）；网络位址 192.168.10.64（1 分）；广播位址 192.168.10.127（1 分）；可用主机数 64 减 2 = 62（1 分）。 |
| 15 | (c) 比较对称加密与非对称加密，并各举一个适用情况。 | 答案：对称加密用同一把金钥加密与解密，速度快，适合大量资料传输，例如 HTTPS 连线中加密内容（2 分）；非对称加密用一对公钥与私钥，解决金钥分发问题，适合数码签署与金钥交换（2 分）。 |
| 16 | (d) 学校收到伪冒校方的电邮，要求教师输入账户密码。指出这种攻击的名称，并提出两项防范措施。 | 答案：钓鱼攻击（1 分）。措施（任答三项，每项 1 分，共 3 分）：①启用双重认证，即使密码外泄亦难以登入；②检查寄件人网域与连结网址，不点击可疑连结；③定期进行员工保安意识训练与模拟钓鱼测试；④在邮件闸道过滤伪冒网域并封锁已知恶意连结。 |
戊部：资讯素养与社会（17 分）
资料 E：学校每年更新学生相片、成绩与联络方法，并把资料存于云端系统。校方同时规定教师只可使用已购买授权的软件，并要求学生在专题报告中标明引用来源。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 17 | (a) 解释数码鸿沟的含义，并指出两项造成数码鸿沟的因素。 | 答案：数码鸿沟指不同社群在接触与使用资讯科技上的差距，包括设备、网络与运用能力（2 分）；因素（任答两项各 1 分）：①家庭收入差距，低收入家庭难以购置设备与支付网络费用；②地区基建差异，偏远地区宽频覆盖较差；③教育与年龄差异，长者与低学历者运用数码工具的能力较弱。 |
| 18 | (b) 依资料 E，说明商业软件授权与开源软件授权的一项主要分别，并指出学校大量安装软件时须注意的一件事项。 | 答案：商业授权通常按装置或用户数收费，禁止未经授权复制；开源授权容许取得源代码并在授权条款下修改与再分发（2 分）。学校须核对授权数量与安装数量是否相符，并保存授权证明，避免使用破解版本（2 分）。 |
| 19 | (c) 依《个人资料（隐私）条例》，任述两项保障资料原则，并说明它们如何应用于资料 E 的云端系统。 | 答案：任答两项原则各 1 分，应用各 1 分。例如：①收集目的与方式须合法并与用途直接有关，学校只应收集教学与行政所需的相片与联络方法；②资料须准确并保留不超过所需时间，毕业生的记录应在合理期限后删除；③须采取切实可行的保安措施，云端账户应设权限控制与加密。 |
| 20 | (d) “学校数码化只会带来好处。”试就电子废物与能源使用两方面评论此说。 | 答案：立场清晰（1 分）。好处（2 分）：电子教材减少纸张、提升教学互动与行政效率。限制（2 分）：①设备更新周期短，旧电脑与投影机成为电子废物，若无妥善回收会释出重金属；②云端与服务器长期耗电，数据中心用电与散热增加碳排放。结论：需配合回收计划、节能设定与延长设备寿命，数码化才可持续（表达 1 分，须有明确判断）。 |
己部：多媒体与新科技（15 分）
资料 F：学校图书馆制作校园导览短片，供新生在手机观看。短片长 3 分钟，包含旁白、背景音乐、实景影片与字幕，并计划加入人脸辨识签到系统。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 21 | (a) 依资料 F，指出短片已使用的两种多媒体元素，并各说明其在导览短片中的作用。 | 答案：任答两项，每项 2 分（元素 1 分、作用 1 分）。例如：①旁白以语音说明路线，让新生不必阅读文字亦可理解；②实景影片展示校园环境，比静态图片更真实；③字幕协助在嘈杂环境或静音情况下理解内容；④背景音乐营造气氛并降低沉闷感。 |
| 22 | (b) 比较串流与下载两种传送方式，各举一个适合的使用情况。 | 答案：串流边接收边播放，不需等待整个档案下载完成，但需要稳定网络，例如在校园导览页即时观看短片（2 分）；下载先把完整档案存于本机，可离线重复使用，但占用储存空间并需较长等待，例如把教学影片存入课室电脑供课堂播放（2 分）。 |
| 23 | (c) 分别写出云端运算三种服务模式的名称，并各举一个学校可用的例子。 | 答案：基础设施即服务（IaaS），例如租用虚拟服务器存放校内系统（每项 1 分，共 3 分）；平台即服务（PaaS），例如在云端平台部署校内报名网站；软件即服务（SaaS），例如使用云端电邮与文件协作工具（最后 1 分为名称与例子对应正确）。 |
| 24 | (d) 依资料 F 的人脸辨识签到建议，指出一项效益与一项隐私风险，并表示你是否支持在校园推行。 | 答案：效益：签到自动化，节省点名时间并减少代签（1 分）；风险：人脸属生物特征，一旦外泄无法更改，且持续追踪可能构成过度监察（1 分）；立场清晰并有理由（1 分）。 |
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