Если сестра сама хочет - даже не думайте, отдавайте в физ-мат-класс.
Я понимаю еще, были бы сомнения, если бы родители хотели, а девочка не очень рвалась.
А тут ребенок понимает на что идет и готов работать в сильном классе.

Тут еще важно понимать, что часто это деление на математику, лирику и обычный класс - попытка разделить детей по мозгам и готовности учиться.
Математики - сбор ботанов со всей параллели. То есть среда будет соответствующая - думающие дети.
Лирики-гуманитарии - середнячки, старательные, но не тянущие выше какого-то уровня.
Обычный класс - двоечники и троечники со всей параллели.