A、断线的氢气球，在升空过程中，氢气球和地面之间不断发生位置改变，以地面为参照物气球向上运动，相反以球为参照物，地面向下运动．不符合题意．

B、球的位置发生了改变，但是质量不会发生改变．不符合题意．

C、大气压随高度的升高而减小，气球升空过程中，气球外的气压减小，为保证内外压强相等，所以球的体积增大来减小球内压强．不符合题意．

D、大气压随高度的升高而减小，气球升空过程中，气球外的气压减小．符合题意．

故选D．