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Sir Isaac Newton Exam （简称SIN）加拿大滑铁卢牛顿物理思维挑战活动是加拿大高中生最具影响力的物理竞赛之一，由滑铁卢大学物理与天文学系主办，旨在激发大家对物理学的兴趣。SIN竞赛题型新颖，与当下实事相结合，趣味性强，富有挑战性，该竞赛的获奖证明被全世界排名前200的大学高度认可。

一、SIN竞赛时间

2024年5月2日（星期四）9:00-11:00（2小时）

二、SIN竞赛安排

参赛资格：任意年级高中生

比赛语言：英语。

比赛形式：个人赛，笔试。

题目类型：选择题，所有问题都具有同等价值：+4 为正确答案，0 为空白答案，-1 为错误答案

三、SIN竞赛考试大纲

SIN物理竞赛考试内容包含：运动学、力学、能量、热度、光学，重点为运动学和力学部分。

SIN考试大纲包括但不限于以下内容：

四、SIN竞赛考试难度分析

SIN竞赛整体难度超过了物理碗竞赛和AP考试，接近BPhO Round 1的第2部分。

题目具有一定趣味性，题型新颖，旨在激发高中生对物理的兴趣，是入门的优秀选择。要求学生深刻理解基础物理概念。

五、SIN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。

六、SIN竞赛备赛方法

① 多多刷题

SIN竞赛的题目都很长，每一个题目都是一个小故事，而且题目有很多生词，有时只能根据几个单词去揣测题目的意思，所以有许多考生在思维挑战是根本读不懂题意，更别说解题思路了，因此建议参加SIN的小伙伴们一定要多多刷题，尽力锻炼自己提取题目主要内容的能力。

② 熟练并灵活运用AS知识

另外，11年级参加的同学也不用担心是否要学习A2知识，因为大多数题目用AS的知识就可以做，把AS部分做完，足以拿金奖。所以熟练AS知识和灵活运用知识才是关键。当然，两本书都学完的同学更有优势。根据历年真题的分析，准备的重点当然还是高中物理的力学，光学以及热学这三块内容。

七、SIN竞赛历年真题

2019-2023年SIN竞赛历年真题&答案PDF版，可直接下载使用⇓

1957年，滑铁卢大学以合作教育为基石，向74名工程专业学生敞开大门。

如今，滑铁卢每年有超过 42,000 名学生就读，在体验式学习和雇主与学生联系方面位居加拿大第一。 

滑铁卢大学的全球网络涵盖 156 个国家的 244,000 多名校友，吸引了包括诺贝尔奖获得者在内的世界一流学者，在与 7,500 多家活跃的合作社雇主提供工作一体化学习机会方面处于领先地位，并培养了创造 5,000 多个就业岗位的创业精神仅通过 Velocity，加拿大最具生产力的私人投资创业孵化器。

滑铁卢大学继续激发创新，以解决全球范围内的问题。在我们的合作伙伴和社区的帮助下，我们可以共同取得更大的成就。

我们是谁？

SIN作为国际物理竞赛，与国内物理竞赛考核的重点不同。许多开放式、非结构化的题目能够让学生在练习中提升思维能力。SIN由世界名校加拿大滑铁卢大学物理系&天文系共同举办，是北美极具影响力和挑战性的高中生物理竞赛，对申请顶尖理工科院校有很大帮助.

评分规则：答对得4分，答错扣1分，不答不得分。

考试形式：个人赛，笔试。

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SIN作为国际物理竞赛，与国内物理竞赛考核的重点不同。许多开放式、非结构化的题目能够让学生在练习中提升思维能力。SIN由世界名校加拿大滑铁卢大学物理系&天文系共同举办，是北美极具影响力和挑战性的高中生物理竞赛，对申请顶尖理工科院校有很大帮助.

评分规则：答对得4分，答错扣1分，不答不得分

考试形式：个人赛，笔试

2021年SIN加拿大滑铁卢牛顿物理竞赛真题在线做!

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评分规则：答对得4分，答错扣1分，不答不得分

考试形式：个人赛，笔试

2020年SIN加拿大滑铁卢牛顿物理竞赛真题在线做!

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SIN练习题1

SIN练习题1答案及解析

（答案：C）解析：

This is a straightforward s = (1/2)a t² problem, to ease students into the exam. It's easy to calculate the time to get to Lovelon, and each light year represents 1 light-year = 365 days/year x 24 hours/day x 3600 seconds/hour x 3 x 10⁸ m/s = 9.46 x 10¹⁵ m.If Romeo travels all the way there at 15 m/s², then 10 light-years will take him a time given by 10 x 9.46 x 10¹⁵ = 1/2 x 15 (time)² giving 1.123 x 10⁸ seconds, or 3.56 years, and he will be moving at 16.85 x 10⁸ m/s, which in Startrek language is Warp 5.6! This won't do him much good of course, because he will pass Lovelon at this speed. Romeo has to travel half-way to Lovelon, 5 light-years, then reverse his rockets to decelerate for another 5 light years at 15 m/s², so that he arrives at low speed for docking. This splits the journey exactly in half, due to the obvious symmetry of the motion. At the half-way point he'll be moving at 11.9 x 10⁸ m/s, which is near enough Warp 4!

SIN练习题第2题

2.An overweight acrobat, "weighing" in at 115 kg, wants to perform a single hand stand. He tries to cheat by resting one foot against a smooth frictionless vertical wall. The horizontal force there is 130 N. What is the magnitude of the force exerted by the floor on his hand?

(A) 1134 (B) 1257 (C) 997 (D) 1119 (E) 1127

SIN练习题2答案及解析

（答案：A）解析：

The acrobat has a force acting on his hand that we resolve into two perpendicular components: the vertical one is the reaction to the weight (115 x 9.8 N = 1127 N) and the horizontal one balances the 130 N force from the wall. These two forces give a resultant force F of
F = √(11272 + 1302) = 1134 N (A).

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SIN练习题第3题

3.For each breath that you take, how many of the air molecules would also have been breathed by the patron saint of Physics, Sir Isaac Newton during his lifetime (1642-1727)?
The atmosphere is about 8 km high, and the molecules in the air each occupy a space representing a little cubic box about 33.3 x 10 ^-9 m along a side. The earth's radius is 6.37 x 10⁶ m.
Make reasonable assumptions for any data that you need!

(A) 6 (B) 6 X 10³ (C) 6 X 106 (D) 6 X 109 (E) 6 X 1012

SIN练习题3答案及解析

（答案：D）解析：If each breath of Sir Isaac's (and ours) is about 1 litre = 10^-3 m³, and they are 3 seconds apart, then in 1727-1642=85 years, he will have had 85 x 365 x 24 x 3600 /3 = 8.93 x 10⁸ breaths, for a total volume of 8.93 x 10⁵ m³. We will assume that the air mixes well enough that we do not have to worry about air being breathed twice.
The total volume of the atmosphere is 4 R_E 2 h, where R_E is the Earth's radius, and h is the height of the atmosphere, giving 4.08 x 10¹⁸ m³. The fraction of air molecules ever breathed by the patron saint of Physics is thus 8.93 x 10⁵ / 4.08 x 10¹⁸ = 2.19 x 10^-13.
The number of molecules in each breath of ours is the density 1/(3.3 x 10^-9)³ = 2.78 x 10²⁵ m^-3, multiplied by the volume of each breath, 10^-3 m³, or 2.78 x 10²² molecules. Multiplying by the fraction breathed by Newton, each breath of ours has about 6.08 x 10⁹ molecules also breathed by him (D). Since we have about 9 x 10⁸ breaths, each breath of ours has about 7 molecules also breathed by Isaac Newton.

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SIN练习题第4题

4.The ice storm this winter in the province of Quebec strained many wires to the breaking point. In a particular situation, the transmission pylons are separated by 500 m of wire. The top grounding wire is 15° from the horizontal at the pylons, as in the diagram, and has a diameter of 1.5 cm. The steel wire has a density of 7860 kg/m³. When ice (density 900 kg/m³) built up on the wire to a total diameter of 10.0 cm, the wire snapped. What was the breaking stress (force/unit area) in N/m² in the wire at the breaking point?
You may assume the ice has no strength.

(A) 7.4 X 107 (B) 4.4 X 108 (C) 2.6 X 106 (D) 1.15 X 107 (E) 6.7 X 108

SIN练习题4答案及解析

答案：（B）   解析如下

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SIN练习题第5题

5.Romeo is landing back on Earth to claim his bride, Juliet. His spaceship is descending vertically at 50 m/s and he is 500m up when he throws a bouquet of Lovelon flowers horizontally (from his point of view) out of his ship to land near Juliet, who is waiting at the dockport, 40 m from his landing spot. How fast must Romeo throw his flowers in m/s so that they land at Juliet's feet? (Lovelon flowers are very slippery, and do not experience air resistance. They can also absorb quite a shock on landing and still look fresh!).

(A) 1.96 (B) 2.52 (C) 4.00 (D) 5.24 (E) 6.44

SIN练习题5答案及解析

答案：E；解析如下

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