加拿大滑铁卢牛顿物理思维挑战（Sir Isaac Newton Exam，简称SIN）由滑铁卢大学物理与天文学系主办，始于1969年。该竞赛旨在激发高中生对物理学的兴趣，每年吸引约300所高中的近2500名学生参加。近年来，国际参与人数大幅增长，SIN的国际影响力也逐步上升。竞赛题型新颖，与当下实事相结合，趣味性强且富有挑战性。SIN不仅为学生提供了展示物理才能的平台，还为他们提供了与全球顶尖科学家和同行交流的机会。SIN的获奖证明被全世界排名前200的大学高度认可。
一、SIN物理竞赛规则
考试时间：2024年5月2日（星期四）9:00-11:00（2小时）
适合学生：任意年级高中学生
竞赛语言：英语
竞赛形式：个人，试卷（笔试）
竞赛地点：线上/线下
竞赛题型：多项选择题，所有问题的价值相等（答对得4分，答错扣1分，不答记0分）
二、SIN物理竞赛难度
考试难点：
SIN的题目难度低，大多数题目用AS的知识就可以做，熟练AS知识和灵活运用知识很关键。但时间不是很充裕，题目都很长，还会有很多生词，因此对于学生来说语言也是一大考验。
考察重点：
主要是运动学和力学，几乎占整个思维挑战题目的70%-80%。
考试内容：
12道题左右的选择题，每道题大约花10分钟，难度高于物理碗、AP考试，接近BPhO Round 1的section 2。
三、SIN物理竞赛奖项设置
全球奖：
全球排名前150名
全球优秀奖：全球排名前25%
全国奖：
前10%全国金奖
前25%全国银奖
前35%全国铜奖
各区域前20%区域优秀奖
每年，SIN奖学金提供给即将入学的物理和天文学学生，他们可以在滑铁卢大学的常规课程或合作课程中获得荣誉学位。这些入学奖学金在第一年支付给学生最多5000美元，在第二年到第四年支付最多1000美元。前50名的参与者也获得了书籍奖。
四、SIN物理竞赛考察范围
力学：
涵盖牛顿运动定律、能量守恒、动量守恒、旋转运动、刚体动力学等多个方面，占整体试题的70%-80%。
电磁学：
考察电场、磁场、电磁波、电磁感应以及麦克斯韦方程组的理解和应用能力。
热学：
涉及热力学第一定律、第二定律、熵、热机效率等概念及其实际应用。
光学：
几何光学和波动光学，包括反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。
现代物理：
可能包括量子力学、相对论以及原子和原子核物理学的基础知识。
实验物理：
考察物理实验原理、方法和数据分析技能。
数学物理：
要求运用数学工具解决物理问题，包括微积分、向量分析、微分方程等。
综合题：
跨学科题目，要求综合运用不同领域知识解决问题。
五、不同体系考察范围对比
AP物理：
包含4大类别：AP物理1、AP物理2、AP物理C（力学和电磁学）。AP物理1、2难度较低，主要涉及运动学、牛顿定律、电场力与电场、直流电路、机械波、流体力学、热力学、电容、磁场力与磁场、几何和物理光学、量子理论、核物理等内容。AP物理C则需要学生掌握一定的微积分运算能力。
A-Level物理：
A-Level物理是申请英国方向的常用课程，主要考点涉及力与运动、波、电学、光学、电磁场、粒子物理、核物理、天体物理等内容。教材主要分为AS和A2两部分，A2难度更大一些。总体而言，A-Level的考察范围较广，但题目难度不高，考试难度相比AP略低一些。
IB物理：
IB物理课程在申请世界各地的大学时都可以通用，但其难度相对较高。IB物理课程内容主要分为SL和HL，HL课程将涉及波现象、引力场和电场、电磁感应、量子与核物理，难度更具挑战性。与AP、A-Level相比，IB的知识覆盖面和探究深度都更广，是几大课程中难度最高的一个。
整体而言，SIN与AP、IB、A-Level都涉及到力学、热学、光学、电磁学等考点，但在知识覆盖面上有所差异。SIN对于现代物理的考察会更加深入，而几大国际课程体系考试则在实验物理方面涉猎更多。
加拿大滑铁卢牛顿物理思维挑战（SIN）不仅为学生提供了一个展示物理才能的平台，也通过多种题型的设计，全面考察学生的物理知识和逻辑思维能力。无论是为了提升学术竞争力，还是为未来的职业发展做准备，参加SIN竞赛都是一个非常值得参与的赛事。
2019-2024年SIN竞赛历年真题PDF版，可直接下载使用⇓
