A、氧气用于炼钢、气焊，是利用了氧气支持燃烧的性质，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误．
B、稀有气体用于保护气，是利用了氮气化学性质的稳定性，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误．
C、氮气用于制造化肥，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误．
D、干冰用于人工降雨，是利用了干冰升华吸热的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项正确．
故选：D．
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