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United States Physics Olympiad（USAPhO）美国物理奥林匹克竞赛是由美国物理教师协会 (American Association of Physics Teachers, AAPT)和美国物理学会 (American Institute of Physics, AIP) 举办的高中物理竞赛，旨在选拔代表美国参加国际物理奥林匹克竞赛（IPhO）的队伍，即U.S. Physics Team。队伍选拔程序包括两个考试：F=ma和USAPhO。AAPT成立于1930年，是一个强大的专业物理科学协会，致力于追求卓越的物理科学教育。其基本目标是确保"物理知识的传播，特别是通过教学的方式"。如今，这一愿景正得到世界各地会员的支持。

比赛形式及内容

每年，AAPT负责招募、选拔和培训参加IPhO的队伍，选拔过程始于1月下旬。学生通过学校报名参加F=ma考试。

F=ma考试 | 通往U.S. Physics Team的大门

• 每年，约有6000名学生参加F=ma考试，考试包括25道选择题，要求在75分钟内完成。考试有两个版本，即F=ma A和F=ma B。F=ma A和F=ma B的设计涵盖相同的主题，难度相同，但试题完全不同。
• F=ma考试的重点是力学，包括运动学、静力学、牛顿定律、动量和能量、振荡、轨道力学、旋转动力学、流体、尺寸分析和基本数据分析。所有问题都可以在不使用微积分的情况下解决，但有些问题可能需要较短的基于微积分的解决方案。
• F=ma考试的平均分通常为8分（满分25分）。通过考试的分数线通常在14-18分之间，即受邀参加USAPhO的分数线。

USAPhO考试 | 即U.S. Physics Team考试

• 根据F=ma考试成绩，约有400名学生将被邀请参加USAPhO考试。
• USAPhO是一场时长3小时，包括6道问答题的考试，要求学生对自己的答案进行论证。考试分为两部分，每部分90分钟。
• USAPhO考试涵盖物理入门的所有主题，包括力学、电磁学、热力学、相对论、核物理、原子物理和粒子物理、波、光学和数据分析。有些问题可能需要使用微积分。
• 注：参加USAPhO考试的学生必须在美国境内。

U.S. Physics Team | 代表美国参加IPhO

根据学生的USAPhO和F=ma分数，大约20名学生将被邀请加入U.S. Physics Team，参加在马里兰大学举行的为期10天的训练营。在那里，学生们将接受强化的理论和实验准备，并参加一系列选拔测试（由于训练计划的性质，要求学生必须能够全程参加）。训练营结束后，将选出5名学生代表美国队参加IPhO。

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参赛资格与规则

• 参赛资格：参加F=ma考试及USAPhO考试的学生必须是美国公民、美国永久居民（绿卡持有者）或正在美国学校就读的学生。
• 与IPhO类似，USAPhO考试成绩前10-12%的学生将获得金牌，14-16%的学生将获得银牌，20-22%的学生将获得铜牌，24-26%的学生将获得荣誉奖。
• 学生必须有资格参加IPhO，才能受邀参加U.S. Physics Team训练营。此外，在比赛年的6月30日之前，学生的年龄不得超过20岁。
• 在F=ma和USAPhO考试中，可使用手持计算器 (handheld calculator)，不可使用图形计算器 (graphical calculator)，其显示屏不超过三行，并且在每次考试前需立即完全清除其用户内存。
• 在F=ma和USAPhO考试中只能使用监考人员提供的草稿纸。监考人员必须在考试结束后立即收回草稿纸和考试页。在允许公开讨论之前，不得将这些材料归还学生。
• 在特定学校参加F=ma或USAPhO考试的所有学生必须在同一时间参加考试。
• 学校注册费：每所学校75美元（AAPT会员37.50美元），外加每位学生15美元。一个学校的所有学生最好由一人报名，因此务必与学校协调报名事宜。
• 注：AAPT不为F=ma和USAPhO考试推荐或安排考试中心、教师或监考人。

2024重要日期

• 1月22日，F=ma注册截止日期
• 2月8日美东时间7am-8pm，F=ma考试时间
• 4月2日美东时间1pm-6pm，USAPhO考试时间
• 5月31日-6月11日，美国物理队训练营，马里兰大学
• 7月15日-19日，欧洲物理奥林匹克（EuPhO），格鲁吉亚Kutaisi
• 注：2024年，由于与主办地伊朗发生冲突，美国计划不参加IPhO，而是争取参加欧洲物理奥林匹克。

如何准备考试

• 准备F=ma和USAPhO考试的最佳方式是练习往年的考试题目。或与同学/朋友合作，组成一个物理学习小组，通过团队合作，可以积累更广泛的知识和技能。
• 另外，由于USAPhO考试充斥着大量问答题，因此如何书写解题思路很关键。首先你应按线性和逻辑结构书写解题过程，解释你从哪些方程开始，说明你是如何将这些方程组合起来的，必要时结合图表或草图，最好将最终结果用方框表示出来。
• 注：确保书写的颜色够深，字迹够清晰，这样你的回答在扫描后才会清晰可辨。

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