下列物质的用途主要由其物理性质决定的是（　　）

解题思路：物质的性质决定物质的用途，根据物质的性质分析．物质的化学性质是指在化学变化中表现出来的性质，物质的物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质．

A、氮气用于制硝酸，是利用了氮气在一定条件下能与其他物质反应的性质，是利用了其化学性质．故选项错误．
B、稀有气体用作焊接金属的保护气，是利用了稀有气体的化学性质不活泼的性质，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．
C、氧气用于支持燃烧，是利用了氧气能支持燃烧的性质，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．
D、氦气用于填充探空气球，是利用了氦气的密度小的性质，不需要通过化学变化才表现出来，是利用了其物理性质，故选项正确．
故选：D．

点评：
本题考点： 化学性质与物理性质的差别及应用．

考点点评： 本题难度不大，区分物质的用途是利用了物理性质还是化学性质，关键就是看利用的性质是否需要通过化学变化体现出来．