15.在电影作品中，会看到利用水在结冰时体积膨胀的原理，进行定向无声的爆破，从而使物体破碎，实现该功能应用的原理是( )。

本题考查的是物理原理在实际工程或特殊场景中的应用，特别是物态变化过程中伴随的物理性质改变及其利用。\n\n题干描述的情境是：利用水在结冰时体积膨胀的特性，对物体施加压力，使其破碎，达到定向无声爆破的效果。这一过程的关键在于水从液态变为固态（即结冰）时，其体积反而增大，这种反常膨胀现象被用来产生破坏力。\n\n下面逐项分析选项：\n\nA: 热膨胀原理 \n热膨胀原理是指物质在受热时体积膨胀，冷却时体积收缩。而水结冰是降温过程，但其体积却增大，这与典型的热膨胀行为相反。因此该现象不属于热膨胀原理的应用，此项错误。\n\nB: 同质性原理 \n同质性原理是指系统中各部分具有相同材料或性质，以减少界面应力或提高稳定性。此原理与水结冰膨胀导致破裂无关，不适用于本题情境，此项错误。\n\nC: 状态变化原理 \n状态变化原理指的是物质在不同物态（固、液、气）之间转变时，会伴随体积、密度、能量等物理性质的显著变化。水在由液态变为固态时，由于氢键作用形成晶体结构，导致体积膨胀约9%。正是利用这一状态变化过程中的体积变化，实现对周围物体的挤压和破坏。因此，该应用正是基于“状态变化原理”，此项正确。\n\nD: 预先作用原理 \n预先作用原理是指在系统工作前，提前施加某种作用或准备条件，以提高效率或安全性。虽然在爆破中可能涉及预先布置水管或注水操作，但核心功能实现依赖的是水结冰时的膨胀，而非“预先操作”本身。因此不是主要原理，此项错误。\n\n综上所述，正确答案为 C：状态变化原理。\n\n核心知识点：\n- 水在4℃时密度最大，低于4℃后密度减小，结冰时体积膨胀。\n- 多数物质凝固时体积缩小，但水是一个重要例外。\n- 物态变化（相变）过程中常伴随能量吸收或释放，以及体积、密度等物理量的变化，这些可被应用于工程技术中，如本题中的无声爆破技术。\n\n因此，本题体现的是状态变化原理的实际应用。