A、加入一定量的硝酸钾固体，溶质质量增加，溶液中溶质质量分数会增大，故错误；

B、恒温蒸发部分水，溶剂质量减小，溶液中溶质质量分数会增大，故错误；

C、升高温度，硝酸钾的溶解度增大，溶液不会变成饱和溶液，故错误；

D、降低温度，硝酸钾的溶解度减小，溶液会变成饱和溶液，但溶液中溶质和溶剂没有改变，所以溶液的溶质质量分数保持不变，故正确；

故选D．