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WorksheetsDigBi 4KL Hardware
Total questions: 48
Worksheet time: 24mins
Erkläre in einem vollständigen Satz, was man unter dem Begriff „Hardware“ versteht.
Alle physischen, also anfassbaren Bestandteile eines Computers
Nur die Programme, die auf einem Computer ausgeführt werden
Die Daten, die auf einer Festplatte gespeichert sind
Nur Geräte, die mit dem Internet verbunden sind
Nenne drei Beispiele für typische Eingabegeräte eines Computers.
Tastatur
Maus
Mikrofon
Monitor
Beschreibe kurz die Funktion des Steuerwerks innerhalb der Von‑Neumann‑Architektur.
Es interpretiert Befehle und sendet Steuersignale an andere Komponenten
Es speichert dauerhaft Programme und Daten
Es berechnet Grafiken für den Bildschirm
Es kühlt die CPU mit einem Lüfter
Worin unterscheidet sich Hardware grundsätzlich von Software?
Hardware besteht aus festen, materiellen Bauteilen; Software ist immateriell und umfasst Programme und Daten
Hardware sind Dateien, Software sind Geräte
Hardware ist immer schneller als Software
Hardware kann nur im Internet genutzt werden
Erkläre das EVA‑Prinzip und ordne die Komponenten der Von‑Neumann‑Architektur diesem Prinzip zu: Welche Komponenten übernehmen die Verarbeitung?
Eingabewerk
Ausgabewerk
Rechenwerk
Steuerwerk
Warum ist der gemeinsame Speicher für Programme und Daten in der Von‑Neumann‑Architektur sowohl ein Vorteil als auch ein Nachteil?
Er ist flexibel aufteilbar, kann aber zum „Von‑Neumann‑Flaschenhals“ führen
Er ist immer schneller als getrennte Speicherlösungen
Er verhindert jede Datenübertragung über den Bus
Er macht Eingabegeräte überflüssig
Welche Aufgabe hat das Netzteil in einem Computergehäuse?
Es wandelt Wechselstrom aus der Steckdose in Gleichstrom um und versorgt alle Komponenten mit Energie
Es berechnet Daten für die CPU
Es speichert Programme dauerhaft
Es verbindet den Computer mit dem Internet
Nenne die zwei Hauptarten von Kühlsystemen, die in PCs verwendet werden.
Luftkühlung (mit Lüftern)
Wasserkühlung
Heizkühlung
Vakuumkühlung
Warum benötigt ein Computer Arbeitsspeicher (RAM), obwohl er eine Festplatte hat?
RAM ist sehr schnell und speichert Daten, die die CPU gerade zur Verarbeitung benötigt; die Festplatte ist langsamer und dient der langfristigen Speicherung
RAM dient nur der Grafikdarstellung, die Festplatte nur der Tonausgabe
RAM ist langsamer als die Festplatte und deshalb für Backups gedacht
RAM ersetzt die CPU vollständig
Welche Rolle spielt der Chipsatz auf einem Mainboard?
Er steuert den Datenfluss zwischen Prozessor, Arbeitsspeicher, Grafikkarte und anderen Peripheriegeräten
Er erzeugt die Bildschirmausgabe
Er ist ein externes Netzteil
Er speichert dauerhaft alle Benutzerdaten
Erkläre den Begriff „Taktfrequenz“ bei einer CPU und warum eine höhere Frequenz nicht automatisch mehr Leistung bedeutet.
Sie gibt die Zyklen pro Sekunde an; die Gesamtleistung hängt auch von Architektur, Kernanzahl und Effizienz pro Takt (IPC) ab
Sie beschreibt nur die Größe des Arbeitsspeichers
Sie ist gleichbedeutend mit der Anzahl der USB‑Anschlüsse
Sie hängt ausschließlich vom Kühlsystem ab
Warum ist die GPU bei bestimmten Aufgaben wie Videorendering effizienter als die CPU?
Sie hat viele spezialisierte Rechenkerne für das parallele Abarbeiten ähnlicher Aufgaben
Sie speichert dauerhaft mehr Programme als die CPU
Sie hat eine höhere Taktfrequenz als jede CPU
Sie kann keine Grafiken berechnen
Welcher Speicher im Computer ist der allerschnellste, hat aber die kleinste Kapazität?
CPU‑Register
RAM
SSD
HDD
Was passiert mit den Daten im Cache, wenn der Strom ausfällt?
Sie gehen sofort verloren, weil der Cache flüchtig ist
Sie bleiben dauerhaft erhalten
Sie werden automatisch auf eine HDD kopiert
Sie werden in ein BIOS geschrieben
Ordne die folgenden Speicherarten nach Geschwindigkeit (vom langsamsten zum schnellsten). Welche Reihenfolge ist richtig? Speicherarten: RAM, HDD, CPU‑Register, SSD.
HDD < SSD < RAM < CPU‑Register
HDD < RAM < SSD < CPU‑Register
SSD < HDD < RAM < CPU‑Register
RAM < HDD < SSD < CPU‑Register
Warum ist Cloud‑Speicher oft langsamer als eine interne Festplatte?
Die Datenübertragung über das Internet ist meist deutlich langsamer als die direkte Verbindung über SATA‑ oder PCIe‑Kabel
Cloud‑Speicher nutzt immer langsamere HDDs
Interne Festplatten sind kabellos und daher schneller
Cloud‑Speicher blockiert den Arbeitsspeicher
Was versteht man unter der „Speicherhierarchie“ und was ist ihr technischer Zweck?
Eine Abstufung von Speichern, um zwischen Kosten, Kapazität und Geschwindigkeit zu vermitteln: schnelle, teure Speicher nahe der CPU, langsamere weiter weg
Ein Ordner, in dem Dateien alphabetisch sortiert werden
Ein System zur Verschlüsselung von Passwörtern
Eine Liste aller USB‑Geräte
Warum ist der L3‑Cache größer als der L1‑Cache, aber gleichzeitig langsamer?
Er wird von mehreren Kernen genutzt und liegt physisch weiter von den Rechenwerken entfernt; das erhöht die Zugriffszeit, bietet aber mehr Platz
Er ist näher an der CPU und deshalb kleiner
Er ist nur für Grafiken zuständig
Er ist schneller, weil er außerhalb der CPU liegt
Nenne einen entscheidenden Vorteil von USB‑Sticks gegenüber externen Festplatten.
Sie sind kleiner, robuster und kompakter und daher leichter zu transportieren.
Sie haben bewegliche Scheiben im Inneren.
Sie funktionieren nur mit Internetverbindung.
Sie sind grundsätzlich langsamer als alle anderen Speicher.
Welche Art von Speicherkarte wird typischerweise in Smartphones und Kameras verwendet?
SD‑Karten oder microSD‑Karten
CompactFlash‑Karten ausschließlich
SIM‑Karten
xD‑Picture‑Karten
Vergleiche die Funktionsweise von HDDs und SSDs in einem Satz.
HDDs speichern Daten magnetisch auf rotierenden Scheiben, SSDs speichern sie elektrisch in Flash‑Zellen ohne bewegliche Teile.
HDDs speichern elektrisch und SSDs magnetisch auf Scheiben.
HDDs und SSDs sind beide optische Speichermedien.
HDDs und SSDs arbeiten nur über das Internet.
Warum gelten optische Medien wie CDs und DVDs heutzutage als veraltet?
Sie haben geringe Speicherkapazität und sind langsamer als USB‑Sticks oder Downloads.
Sie sind zu teuer, aber schneller als USB‑Sticks.
Sie können keine Musik speichern.
Sie sind ausschließlich für Fernseher nutzbar.
Erkläre den Unterschied zwischen SATA‑SSDs und NVMe‑SSDs bezüglich ihrer Anbindung an das System.
SATA nutzt eine ältere, langsamere Schnittstelle, NVMe bindet direkt über schnelle PCIe‑Lanes an und erlaubt mehr parallele Befehle.
SATA ist schneller als NVMe und nutzt USB.
Beide nutzen ausschließlich WLAN zur Anbindung.
NVMe wird über die Grafikkarte angeschlossen, SATA über den Monitor.
Welche Problematik kann bei der langfristigen Archivierung von Daten auf Flash‑Speichern (wie USB‑Sticks) auftreten?
Die elektrische Ladung kann über Jahre ohne Stromversorgung verloren gehen (Bit Rot), was zu Datenverlust führt.
Sie werden mit der Zeit größer und nehmen mehr Platz ein.
Sie können keine Fotos speichern.
Die Dateien werden automatisch doppelt gespeichert.
Aus welchen zwei Ziffern besteht das Binärsystem?
0 und 1
1 und 2
0 und 9
2 und 3
Wie viele Bits ergeben ein Byte?
8 Bits
4 Bits
10 Bits
16 Bits
Rechne die Binärzahl 00001101 in eine Dezimalzahl um.
12
13
14
15
Warum wird in der Informatik oft das Hexadezimalsystem verwendet?
Es macht lange Binärketten kürzer und lesbarer, denn eine Hex‑Ziffer entspricht genau 4 Bits.
Es nutzt nur die Ziffern 0 und 1.
Es ist langsamer als das Binärsystem.
Es kann keine Farben darstellen.
Welchen maximalen dezimalen Wert kann man mit einem Byte (8 Bit) darstellen?
127
255
256
510
Konvertiere die Dezimalzahl 10 in ihre binäre Darstellung.
1001
1010
1110
0101
Welche Taste muss man drücken, um einen Buchstaben groß zu schreiben, ohne Caps Lock zu aktivieren?
Umschalttaste (Shift)
Tab
Alt
Strg
Wie heißt das Standard‑Tastaturlayout im deutschsprachigen Raum?
QWERTY
AZERTY
QWERTZ
DVORAK
Wofür wird die Tastenkombination Strg + Z (oder Cmd + Z) in den meisten Programmen verwendet?
Speichern
Letzte Aktion rückgängig machen
Einfügen
Welche Funktion hat die „Druck“-Taste (Print Screen)?
Sie erstellt ein Bildschirmfoto des aktuellen Inhalts und speichert es in der Zwischenablage.
Sie schaltet den Computer stumm.
Sie öffnet den Datei‑Explorer.
Sie vergrößert die Schrift dauerhaft.
Beschreibe den Unterschied zwischen der Backspace‑Taste und der Entf‑Taste.
Backspace löscht das Zeichen links vom Cursor, Entf löscht das Zeichen rechts vom Cursor.
Backspace fügt Text ein, Entf speichert.
Backspace öffnet ein Menü, Entf startet den Drucker.
Backspace vergrößert die Schrift, Entf verkleinert sie.
Wie kann man unter Windows den Task‑Manager direkt, ohne Umwege über ein Menü, aufrufen?
Strg + Alt + Entf
Strg + Shift + Esc
Alt + F4
Win + Tab
Was ist der Hauptzweck eines Routers zu Hause?
Er verbindet das Heimnetz mit dem Internet und verteilt Daten an die richtigen Geräte.
Er speichert Fotos und Videos wie eine Kamera.
Er kühlt den Computer wie ein Ventilator.
Er zeigt Bilder wie ein Monitor.
Nenne ein Beispiel für ein WAN (Wide Area Network).
Das Internet
Das Heimnetzwerk zu Hause
Ein einzelner Drucker
Ein USB‑Kabel
Worin liegt der Unterschied zwischen einer lokalen IP‑Adresse und einer öffentlichen IP‑Adresse?
Eine lokale IP ist nur im Heimnetzwerk gültig und erreichbar, während die öffentliche IP weltweit im Internet eindeutig ist.
Eine lokale IP ist immer schneller als eine öffentliche IP.
Eine öffentliche IP kann nur innerhalb einer Schule genutzt werden.
Es gibt keinen Unterschied; beide sind gleich.
Erkläre die Aufgabe eines DNS‑Servers.
Er übersetzt für Menschen lesbare Domainnamen in die zugehörigen IP‑Adressen.
Er speichert alle E‑Mails dauerhaft.
Er misst die Internetgeschwindigkeit zu Hause.
Er schützt den Computer vor allen Viren.
Warum ist das TCP‑Protokoll zuverlässiger als das UDP‑Protokoll?
TCP prüft, ob alle Datenpakete angekommen sind und sendet fehlende erneut; UDP sendet ohne Bestätigung.
TCP ist immer schneller als UDP, egal was passiert.
UDP benutzt mehr Farben und ist deshalb einfacher.
TCP funktioniert nur mit Kabel, UDP nur mit WLAN.
Was ist der Unterschied zwischen einem Switch und einem Hub?
Ein Hub sendet eingehende Daten an alle Anschlüsse weiter, während ein Switch lernt, wo welches Gerät sitzt, und Daten gezielt dorthin sendet.
Ein Switch ist nur für das Internet und ein Hub nur für Strom.
Ein Hub ist immer schneller als ein Switch.
Ein Switch ist ein Monitor und ein Hub ist eine Tastatur.
Wie sollte die Oberkante des Monitors positioniert sein?
Auf Augenhöhe
Über dem Kopf
Unterhalb der Tischkante
Schräg hinter dem Stuhl
Wie oft sollte man bei der Arbeit am Computer Pausen machen?
Mindestens 5 Minuten pro Stunde
Nur einmal am Tag
Alle 5 Stunden 1 Minute
Nie, Pausen sind nicht nötig
Erkläre die 20‑20‑20‑Regel zur Schonung der Augen.
Alle 20 Minuten für 20 Sekunden auf etwas schauen, das etwa 20 Fuß (ca. 6 Meter) entfernt ist.
Alle 20 Stunden 20 Minuten schlafen und 20 Minuten arbeiten.
Alle 20 Minuten 20 Schritte gehen und 20 Seiten lesen.
Alle 20 Sekunden 20 E‑Mails schreiben und 20 Bilder ansehen.
Was ist RSI (Repetitive Strain Injury) und wie entsteht es?
Eine Verletzung durch wiederholte Belastung (z. B. Mausarm) durch ständige, gleiche Bewegungen und unnatürliche Haltung.
Eine Erkältung, die durch kalte Luft entsteht.
Ein Sonnenbrand durch zu hellen Monitor.
Ein Muskelkater nach Sport in der Turnhalle.
Warum stört blaues Licht von Bildschirmen den Schlaf?
Es unterdrückt die Produktion des Schlafhormons Melatonin, sodass der Körper denkt, es sei noch Tag.
Es macht den Bildschirm schwerer zu tragen.
Es erhöht die Lautstärke der Lautsprecher.
Es friert die Tastatur ein.
Welche ergonomische Einstellung wird für die Sitzposition der Beine empfohlen?
Die Füße flach auf dem Boden und die Knie in einem Winkel von etwa 90 Grad.
Die Beine immer ausgestreckt auf dem Tisch.
Nur auf einem Bein sitzen.
Die Knie sollen sich berühren und die Füße hängen in der Luft.
